Anodes en titane MMO L'électrolyse du chlorure de sodium présent dans l'eau des piscines permet de produire de l'acide hypochloreux (HClO), un désinfectant très efficace, plus de 80 fois plus performant que les désinfectants chlorés traditionnels. Après désinfection, l'acide hypochloreux se décompose en ions chlorure et en eau. Stitane propose des solutions d'électrodes d'électrolyse haute performance, longue durée de vie et personnalisées pour l'industrie des piscines, y compris les piscines privées, les piscines d'hôtels et de clubs, les grands parcs aquatiques et les piscines de compétition aux normes olympiques.
Système de revêtement d'anode en titane MMO
Les performances des anodes en titane MMO dépendent du revêtement d'oxyde métallique mixte qui les recouvre. Ce revêtement détermine l'activité électrocatalytique, la résistance à la corrosion, le rendement de courant et la durée de vie de l'anode. Wstitanium a développé plusieurs systèmes de revêtement pour la désinfection des piscines.
Le revêtement RuO₂-iridium-titane est le système de revêtement le plus répandu et le plus abouti pour la désinfection des piscines. La décomposition thermique à haute température forme une couche catalytique uniforme, dense et poreuse à la surface du substrat en titane à oxyde mixte. Rapport molaire optimal : RuO₂ 40-50 % mol, IrO₂ 20-30 % mol, TiO₂ 20-40 % mol. Un test de vieillissement accéléré (solution de H₂SO₄ à 1 mol/L, densité de courant de 20 kA/m²) confirme une durée de vie supérieure ou égale à 3 000 heures.
- Surtension d'évolution du chlore : ≤1.13 V (vs SCE)
- Rendement actuel : ≥85%
- 1 kWh d'énergie électrique produit 200 g de chlore
- Polarisabilité : ≤ 40 mV/décade
- Pour une teneur en sel de 2500 à 3500 ppm
- pH 1-12, température 0-60℃
- Densité de courant ≤ 10 000 A/m²
- Durée de vie : 5 à 8 ans
Le revêtement iridium-tantale est un revêtement haute performance oxydant l'oxygène et présentant également une certaine capacité de dégagement de chlore. Ce système de revêtement utilise le dioxyde d'iridium (IrO₂) comme composant actif principal, le pentoxyde de tantale (Ta₂O₅) comme stabilisant et le dioxyde de titane (TiO₂) comme support. Le rapport molaire est de 60 à 70 % mol d'IrO₂, de 20 à 30 % mol de Ta₂O₅ et de 10 à 20 % mol de TiO₂. Ses résultats de tests de durée de vie accélérée sont supérieurs ou égaux à 5 000 heures.
- Durée de vie: 8-12 ans
- Rendement actuel : ≥92%
- Surtension d'évolution de l'oxygène : ≤1.48 V (vs SCE)
- Surtension d'évolution du chlore : ≤1.20 V (vs SCE)
- pH 1-12, température 0-80℃
- Densité de courant ≤ 10 000 A/m²
Elle présente une excellente résistance aux acides forts, aux bases fortes et aux fortes densités de courant. Son pouvoir anti-tartre réduit efficacement le dépôt d'ions calcium et magnésium sur la surface de l'électrode.
Comparaison des anodes en titane MMO
Pour vous aider à mieux comprendre les différences de performance des anodes en titane MMO avec différents systèmes de revêtement, Wstitanium a créé le tableau comparatif détaillé ci-dessous. Toutes les données proviennent de tests réalisés dans le laboratoire Wstitanium et des normes industrielles reconnues.
| Paramètre | RuO₂-IrO₂-TiO₂ | IrO₂-Ta₂O₅-TiO₂ | Pt (Platine) | Méthode de test/Norme par défaut |
|---|---|---|---|---|
| Soutien | Titane pur ASTM B265 Gr1/Gr2 | Titane pur ASTM B265 Gr1/Gr2 | Titane pur ASTM B265 Gr1/Gr2 | Pureté du titane ≥ 99.5 % |
| Epaisseur de revêtement | 6 à 15 µm | 8 à 20 µm | 0.2 à 10 µm | Spectrométrie de fluorescence X (XRF) |
| Uniformité du revêtement | ≥ 95% | ≥ 95% | ≥ 98% | Mesure du profilomètre de surface |
| Force d'adhérence du revêtement | 15 MPa | 18 MPa | 20 MPa | Test d'éraflure |
| Potentiel d'évolution du chlore (par rapport à l'échange de phosphate salin) | ≤ 1.13 V à 2000 A/m² | ≤ 1.20 V à 2000 A/m² | ≤ 1.10 V à 2000 A/m² | Système à trois électrodes, solution de NaCl à 3 % |
| Potentiel d'évolution de l'oxygène (par rapport à l'ECS) | ≤ 1.55 V à 1000 A/m² | ≤ 1.48 V à 1000 A/m² | ≤ 1.45 V à 1000 A/m² | Système à trois électrodes, solution de H₂SO₄ à 0.5 mol/L |
| Efficacité actuelle | ≥ 85% | ≥ 92% | ≥ 95% | Titrage iodométrique pour la production de chlore disponible |
| Densité de courant de fonctionnement | 500–1500 A/m² | 300–1000 A/m² | 500–2000 A/m² | Conditions optimales pour la désinfection des piscines |
| Densité de courant maximale | 2000 A/m² | 3000 A/m² | 10000 A/m² | Opération à court terme |
| Tension de fonctionnement de la cellule | 2.8–3.5 V / cellule unique | 3.0–3.8 V / cellule unique | 2.5–3.2 V / cellule unique | Cela dépend de la densité de courant et de l'espacement des électrodes. |
| plage de pH | 1-12 | 1-14 | 1-14 | Fonctionnement stable à long terme |
| Température de fonctionnement | 0-60 ° C | 0-85 ° C | 0-150 ° C | - |
| Tolérance aux ions fluorure | Le fluorure accélère la corrosion du revêtement | |||
| Propriété anti-salissure | Moyen | Bon | Excellent | - |
| Durée de vie de conception | 5 à 8 ans | 8 à 12 ans | 15 à 20 ans | Opération continue |
| Test de durée de vie accéléré | ≥ 3000 heures | ≥ 5000 heures | ≥ 10000 heures | 1 mol/L H₂SO₄, 20 kA/m² |
| Consommation d'énergie | 3–4 kWh/kg Cl₂ | 3.5–4.5 kWh/kg Cl₂ | 2.5–3.5 kWh/kg Cl₂ | Conditions de fonctionnement par défaut |
| Coût initial | Moyenne | Meilleure performance du béton | Le plus élevé | - |
| Coût total de possession (TCO) | Le plus bas | Coût en adjuvantation plus élevé. | Meilleure performance du béton | Cycle de 10 ans |
| Principaux scénarios d'application | Piscines d'eau salée standard, piscines résidentielles, petites et moyennes piscines commerciales | Piscines thermales, piscines riches en minéraux, grandes piscines publiques, bassins de traitement de l'eau complexes | Piscines de rééducation médicale, pataugeoires, piscines privées haut de gamme | - |
1. Conditions du test de vieillissement accéléré : solution de H₂SO₄ à 1 mol/L, température de 25 ± 2 °C, densité de courant de 20 kA/m². La défaillance du test est définie comme une augmentation de 2 V de la tension de la cellule.
2. La durée de vie prévue est basée sur des conditions standard : concentration en sel de 3000 à 4000 ppm, température de l'eau de 25 à 30 °C, pH de 7.2 à 7.8, fonctionnement continu, absence de courant inverse, entretien régulier.
3. La durée de vie réelle dépend des conditions d'exploitation sur site, de la fréquence de maintenance et de la qualité de l'eau.
Structures d'anodes en titane MMO pour piscines
Wstitanium propose une gamme d'anodes en titane MMO de formes variées, adaptées aux différents types d'équipements de désinfection de piscines et aux exigences d'installation. Chaque forme d'anode présente des avantages et des applications spécifiques. Notre équipe technique vous conseillera sur le produit le plus adapté à vos besoins.
Anode en titane plaqué
- Dimensions maximales : 23 000 mm × 1 000 mm
- Rugosité de surface : Ra ≤ 3.2 μm
- Planéité : ≤0.1 mm/m
- Chlorinateur pour piscine résidentielle
- Chlorinateur pour piscines commerciales
Les anodes en titane en plaques ont généralement une épaisseur de 0.5 à 3.0 mm. Connexions conductrices : bornes en titane soudées, bornes composites cuivre-titane ou connexions à brides/boulonnées.
Anode en titane à mailles
- Diamètre du fil: 1-10mm
- Taille des mailles : 5×10 mm à 20×40 mm
- Dimensions maximales : 1000 mm × 2000 mm
- soudure ou raccordement par borne
- Pour les grandes piscines publiques
Les anodes en titane pour viande sont fabriquées à partir d'une maille de titane, offrant une surface spécifique plus importante et une meilleure perméabilité aux fluides. Elles conviennent aux systèmes de désinfection de l'eau en circuit fermé à haut débit des piscines.
Anode tubulaire en titane
- Diamètre extérieur : 10-200 mm
- Épaisseur de paroi: 1-5mm
- Longueur maximale: 3000 XNUMX mm
- Raccords filetés/à brides
- Pour les canalisations d'eau en circulation
Les anodes tubulaires en titane sont constituées de tubes de titane sans soudure. Leurs surfaces intérieure et extérieure sont revêtues de MMO. Elles permettent une électrolyse uniforme à 360 degrés et présentent une résistance mécanique élevée.
Anodes en tige de titane
- Diamètre: 5-50mm
- Longueur: 100-1000mm
- Raccord fileté, raccord soudé
Les anodes en tige de titane sont constituées de tiges de titane massif revêtues de MMO. De structure simple, elles présentent une grande résistance aux chocs et conviennent aux cellules électrolytiques de formes variées. Elles sont principalement utilisées dans les systèmes de désinfection des petites piscines et des spas.
Anode en titane pour panier
- Longueur du côté : 50-1000 mm
- Taille des mailles : 2×2 mm à 20×20 mm
- Poignées et bornes en titane soudées
Les anodes en titane de type panier sont constituées d'un treillis de titane disposé en forme de panier. Elles présentent une surface spécifique extrêmement élevée et une résistance à la terre extrêmement faible. Ces anodes sont principalement destinées aux systèmes de protection cathodique centralisés des grandes piscines et des parcs aquatiques.
Fabrication sur mesure
- Pour l'eau à forte teneur en ions fluorure
- Pour une eau très dure
- Pour les piscines à haute température
Nous optimisons la composition et la formulation du revêtement en fonction de la qualité de votre eau et de vos exigences de performance. Nous personnalisons également les anodes en titane MMO (forme, taille et bornes de connexion) selon la structure de votre électrolyseur et l'espace disponible.
QFP
Il existe trois principaux systèmes de revêtement pour les anodes en titane MMO utilisées dans les piscines : le revêtement en titane ruthénium-iridium, le revêtement en titane iridium-tantale et le revêtement en platine.
Revêtement en titane-ruthénium-iridium : faible surtension de chloration, rendement de courant élevé et faible coût, ce qui en fait le revêtement de choix pour les piscines d’eau salée.
Revêtement en titane-iridium-tantale : Forte résistance à la corrosion et bonnes propriétés anti-tartre, convient aux piscines thermales, aux piscines à forte teneur en minéraux et aux piscines aux conditions d’eau complexes.
Revêtement en platine : activité électrocatalytique maximale et stabilité chimique optimale, sans libération de substances nocives dans l’eau. Convient aux bassins de rééducation médicale, aux pataugeoires et aux piscines privées haut de gamme exigeant une qualité d’eau irréprochable.
Lors du choix d'un système de revêtement, il convient de prendre en compte des facteurs tels que la qualité de l'eau de la piscine, les besoins d'utilisation et le budget. Les ingénieurs techniques de Wstitanium vous recommanderont le système de revêtement le plus adapté à votre situation.
Le calcul de la surface requise pour une anode en titane MMO dans une piscine nécessite la prise en compte des facteurs suivants :
Volume total d'eau de la piscine (V), unité : m³
Débit de circulation de la piscine (Q), unité : m³/h
Production de chlore efficace requise (C), unité : g/h
Densité de courant de fonctionnement de l'anode (J), unité : A/m²
Rendement courant (η), unité : %
Les formules de calcul sont les suivantes :
Production effective de chlore C = 0.001 × V × 24 / T
Où T représente le cycle de circulation de l'eau de la piscine, généralement de 4 à 6 heures.
Courant total requis I = C / (1.323 × η)
Où 1.323 est l'équivalent électrochimique théorique, unité : g/(A・h)
Surface anodique requise A = I / J
Les ingénieurs techniques de Wstitanium effectueront des calculs précis, basés sur les paramètres détaillés de votre piscine, afin de déterminer la surface et la quantité d'anodes les plus appropriées.
L'accumulation de tartre sur l'anode en titane MMO est principalement due au dépôt d'ions calcium et magnésium provenant de l'eau sur la surface de la cathode. Ce tartre augmente la résistance de la cellule électrolytique, réduit l'efficacité de l'électrolyse et, dans les cas les plus graves, peut provoquer des courts-circuits.
Si du tartre s'est déjà formé sur la surface de l'anode, les méthodes de nettoyage suivantes sont recommandées :
Lavage à l'acide : Faire tremper l'électrode dans une solution d'acide chlorhydrique ou d'acide citrique diluée à 5-10 % pendant 1 à 2 heures, puis rincer abondamment à l'eau claire.
Nettoyage par courant inverse : inverser périodiquement la polarité de l’électrode, en utilisant l’hydrogène gazeux généré par électrolyse pour éliminer le tartre.
Nettoyage mécanique : Brossez délicatement la surface de l’électrode avec une brosse douce pour éliminer le tartre. Veillez à ne pas rayer le revêtement.
Les méthodes permettant de prévenir l'accumulation de tartre comprennent :
Contrôler la dureté de l'eau de la piscine, nécessitant généralement une dureté totale ≤300 mg/L.
Effectuez régulièrement un nettoyage par courant inverse, généralement une fois par semaine, pendant 5 à 10 minutes à chaque fois.
Utilisation d'anodes avec revêtement anti-tartre.
Réduire la dureté de l'eau entrante.
Dans un électrolyseur au sel, le rapport de surface entre l'anode et la cathode est généralement compris entre 1:1 et 1:2. Le rapport précis dépend de la structure de l'électrolyseur, de la densité de courant et des conditions de qualité de l'eau.
Si la surface de la cathode est trop petite, la densité de courant cathodique sera excessive, ce qui favorisera l'entartrage et augmentera la surtension de dégagement d'hydrogène, accroissant ainsi la consommation d'énergie. À l'inverse, si la surface de la cathode est trop grande, le coût et le volume de l'électrolyseur augmenteront.
Wstitanium optimise le rapport de surface entre l'anode et la cathode en fonction des conditions d'application spécifiques lors de la conception d'électrolyseurs afin de garantir des performances optimales.
Une production insuffisante de chlore peut être due aux raisons suivantes :
Salinité insuffisante : la concentration en sel de l’eau de la piscine est trop faible. En général, une concentration en sel comprise entre 2 500 et 3 500 ppm est requise.
Courant insuffisant : le courant de sortie du redresseur est trop faible, ou le réglage du courant est trop faible.
Vieillissement de l'anode : L'anode a été utilisée trop longtemps, le revêtement est usé et l'efficacité de l'électrolyse diminue.
Entartrage des électrodes : Un entartrage important à la surface des électrodes affecte la réaction d’électrolyse.
Débit d'eau insuffisant : Un débit d'eau insuffisant à travers la cellule d'électrolyse empêche le chlore d'être évacué à temps.
Dysfonctionnement du redresseur : Le redresseur est défectueux, ce qui entraîne une tension ou un courant de sortie anormal.
Oui. Bien que les anodes en titane MMO soient principalement utilisées pour la désinfection des piscines d'eau salée, elles peuvent également être utilisées dans les piscines d'eau douce. Dans ce cas, il suffit d'ajouter une petite quantité de sel (généralement entre 1 000 et 2 000 ppm) à l'eau pour utiliser les anodes en titane MMO pour la désinfection électrolytique.
Comparées aux méthodes de désinfection chimique traditionnelles, les piscines d'eau douce salées présentent des avantages tels qu'une meilleure qualité d'eau, l'absence d'odeur de chlore et un entretien simplifié. De plus, grâce à leur faible concentration en sel, elles n'irritent pratiquement pas la peau ni les yeux des nageurs.
