Wstitanium 4 sorozatot és több száz speciális bevonatot fejlesztett ki, amelyek nagy teljesítményű, hosszú élettartamú és testreszabott MMO titán anód nátrium-hipoklorit gyártási megoldásokat kínál ügyfeleinek több mint 50 országban világszerte. A nátrium-hipoklorit (NaClO), mint rendkívül hatékony és gazdaságos fertőtlenítőszer és oxidálószer, széles körben használatos világszerte az ivóvízkezelésben, a kommunális szennyvízkezelésben, az ipari keringtetett hűtővíz sterilizálásában és algák eltávolításában, az élelmiszer-feldolgozás fertőtlenítésében, az orvosi és egészségügyi járványok megelőzésében, valamint az uszodák vízkezelésében, és számos más területen.
A nátrium-hipoklorit elektrolitikus előállításának alapelve a vizes nátrium-klorid (NaCl) oldat elektrolízise, amelynek során a kloridionok (Cl⁻) az anód felületén klórgázzá (Cl₂) oxidálódnak. A klórgáz ezután diszproporcionálódási reakción megy keresztül a katódon keletkező nátrium-hidroxiddal (NaOH), ami nátrium-hipokloritot eredményez. A reakcióegyenlet: NaCl + H₂O → NaClO + H₂↑.
Az anód teljesítménye határozza meg a nátrium-hipoklorit előállító rendszer elektrolízis hatékonyságát, energiafogyasztását, működési stabilitását és élettartamát. Ezután a Wstitanium átfogó és mélyreható bevezetést nyújt a nátrium-hipoklorit gyártásában használt MMO titánanód technológiába, beleértve a bevonórendszereket, a paraméter-összehasonlításokat, az alakzatokat, az egyedi megoldásokat és a projektek esettanulmányait.
MMO titán anód bevonó rendszer
Az MMO titánanódok alapvető technológiája a felületükön felvitt vegyes fém-oxid bevonat. A bevonat kémiai elemei, mikroszerkezete és előkészítési technikái határozzák meg az anód klórfejlődési potenciálját, áramerősség-hatékonyságát, korrózióállóságát és élettartamát. A Wstitanium négy, kifejezetten nátrium-hipoklorit gyártására szolgáló bevonatrendszer-sorozatot fejlesztett ki, hogy kielégítse a különböző üzemi körülmények közötti változatos igényeket.
- Élettartam 3-5 év
- Hőmérséklet < 60℃
- Jelenlegi hatásfok ≥92%
- Áramsűrűség ≤3000 A/m²
- Jó ellenállás a fordított árammal szemben.
- Klórfejlődési túlfeszültség ≤1.08 V (vs. SCE 2000 A/m²)
A ruténium-dioxid (RuO₂) az elektrokatalitikus aktív komponens, az irídium-dioxid (IrO₂) a stabilizátor, a titán-dioxid (TiO₂) pedig a vázanyag. Klórfejlődési potenciál: 1.05 V (SCE-vel szemben). A ruténium-iridium-titán optimális mólaránya nátrium-hipoklorit előállításához 30:20:50.
RuO2-IrO2-SnO2
- Élettartam 5-8 év
- Hőmérséklet < 80℃
- Jelenlegi hatásfok ≥92%
- Áramsűrűség ≤5000 A/m²
- Kemény vizű területekre alkalmas
- Klórfejlődési túlfeszültség ≤1.07 V (vs. SCE 2000 A/m²)
Az ón-dioxid (SnO₂) tovább javítja a bevonat vezetőképességét és korrózióállóságát. Gátolja a kalcium- és magnéziumionok lerakódását az anód felületén, javítva a vízkőképződést. A tipikus mólarány 25:15:10:50 (RuO₂:IrO₂:SnO₂:TiO₂).
A platinabevonatokat gyógyszerészeti és élelmiszeripari minőségű nátrium-hipoklorit előállításához használják, ahol rendkívül nagy tisztaság szükséges. A bevonat vastagsága jellemzően 2-10 μm. Az anyagfogyasztás mindössze 0.1-0.3 mg/(A·h), az élettartam pedig elérheti a 10-15 évet. Kiváló ellenállást mutat a fordított árammal szemben. A klórfejlődési potenciál valamivel magasabb, mint a ruténium-iridium-titán bevonaté (körülbelül 1.15 V az SCE-vel szemben). A költség rendkívül magas.
Az irídium-tantál bevonatokat elsősorban speciális nátrium-hipoklorit gyártási technológiákban használják, amelyek egyidejű klór- és oxigénfejlődési reakciókat igényelnek. Ilyen például a nagy koncentrációjú nátrium-hipoklorit (>10%) előállítása, valamint a nátrium-hipoklorit és a klorát együttes előállítása. A tipikus mólarány 70% IrO₂ : 30% Ta₂O₅. A klórfejlődési potenciál körülbelül 1.12 V (az SCE-hez képest). Az élettartam elérheti az 5-7 évet.
Egyéb bevonórendszerek
A fent említett négy fő bevonatrendszer mellett a Wstitanium folyamatosan új bevonattechnológiákat fejleszt és alkalmaz, hogy megfeleljen a változó piaci igényeknek.
Nanokristályos bevonatok
A bevonat szemcseméretét 20 nm alá sűrítik, ami jelentősen javítja a bevonat elektrokatalitikus aktivitását és fajlagos felületét. A kísérleti adatok azt mutatják, hogy a nanokristályos bevonatok jelenlegi hatásfoka több mint 30%-kal magasabb, mint a hagyományos bevonaté.
Mangán-irídium bevonatok
A Wstitanium kifejlesztett egy titán alapú mangán-iridium kompozit oxid bevonatú anódot. A bevonat 10-90 mol% IrO₂-ből és 10-90 mol% MnO₂-ből áll. A nagy felületű nanopilléres tömbszerkezet növeli a vezetőképességet és a klórfejlődés szelektivitását. 224 órára gyorsítja az élettartamot, miközben csökkenti a költségeket.
MMO bevonat összehasonlítás
A különböző bevonórendszerek teljesítményének intuitívabb megértése érdekében a Wstitanium részletes összehasonlítást nyújtott a nátrium-hipoklorit gyártásában használt MMO titán-anódok négy fő bevonórendszerének főbb műszaki paramétereiről:
A teljes táblázat megtekintéséhez húzd balra/jobbra
MMO titán anód szerkezet
A Wstitanium különböző formájú MMO titán anódokat kínál nátrium-hipoklorit gyártásához, a különböző elektrolizáló cellastruktúrákhoz igazítva. Ezek a különböző anódformák változó árameloszlást, hidrodinamikai jellemzőket, valamint egyszerű telepítést és karbantartást kínálnak, így alkalmasak különböző típusú elektrolizáló cellákhoz és termelési technológiákhoz.
Titán lemezanódok
A lemezes titánanódok az egyik leggyakrabban használt anódforma a nátrium-hipoklorit gyártásában, és a legtöbb síklemezes és dobozos elektrolizáló cellához alkalmasak. Vastagság: 1-5 mm. Hegesztett csatlakozók. Egyedi gyártás téglalap, négyzet, kerek és legyező alakú formákban.
← A teljes táblázat megtekintéséhez húzd balra/jobbra az ujjad →
Titán hálós anód
A titán hálós anódok rendkívül hatékony anódformát képviselnek, különösen alkalmasak nagy áramlású, folyamatos nátrium-hipoklorit előállító rendszerekhez. A hálóméretek jellemzően 2×4 mm, 3×6 mm, 5×10 mm stb. A hálós szerkezet lehetővé teszi az elektrolit szabad áramlását, hatékonyan elvezeti az elektrolízis során keletkező gázokat és javítja a hatékonyságot. A tényleges felület 1.5-2-szerese egy lemezanód felületének. Körülbelül 40-60%-kal könnyebb, mint egy lemezanód. A hálós szerkezet jó rugalmassággal rendelkezik, deformáció nélkül ellenáll a hőtágulásnak és -összehúzódásnak, valamint a folyadékok ütközésének.
← A teljes táblázat megtekintéséhez húzd balra/jobbra az ujjad →
Cső alakú titán anódok
A cső alakú titánanódokat főként cső alakú elektrolizáló cellákban és koncentrikus hengeres elektrolizáló cellákban használják, és különösen alkalmasak kis nátrium-hipoklorit generátorokhoz és hordozható fertőtlenítő berendezésekhez. A külső átmérő jellemzően 10-100 mm, a falvastagság pedig 0.5-3 mm. Titán peremmel vagy titán csatlakozókkal hegesztik őket.
← A teljes táblázat megtekintéséhez húzd balra/jobbra az ujjad →
Titán rúd anódok
A titánrúdanódokat főként kis elektrolizáló cellákban és kísérleti nátrium-hipoklorit generátorokban használják. Átmérőjük jellemzően 5-30 mm. Titán vezető rudak hegesztésével vagy menettel vannak összekötve. A költség viszonylag alacsony.
← A teljes táblázat megtekintéséhez húzd balra/jobbra az ujjad →
Wstitanium Testreszabott Megoldások
A Wstitanium megérti, hogy minden ügyfél nátrium-hipoklorit előállítási rendszere egyedi. Ezért átfogó, testreszabott megoldásokat kínálunk, a legmegfelelőbb MMO titánanód termékeket az Ön igényeire szabva.
1. Egyedi bevonatok
Alacsony koncentrációjú sóoldat (<3%): Növeli a RuO₂-tartalmat 35-40%-ra, fokozva a bevonat elektrokatalitikus aktivitását.
Magas koncentrációjú sóoldat (>5%): Növeli az IrO₂ és SnO₂ tartalmat, javítva a bevonat korrózióállóságát.
Kemény víz (magas kalcium- és magnéziumion-tartalom): Adjon hozzá speciális vízkőoldó adalékokat a bevonat vízkőoldó képességének javítása érdekében.
Szerves anyagokat tartalmazó szennyvíz: Növelje az IrO₂-tartalmat a bevonat oxidációállóságának és szennyeződésgátló képességének javítása érdekében.
Fluoridionokat tartalmazó víz: Használjon speciális fluoridálló bevonatformulát a bevonat fluoridion-korrózióval szembeni ellenállásának javítására.
2. Testreszabott működési paraméterek
Nagy áramsűrűség (>2000A/m²): Növelje a nemesfém-tartalmat 20-30 g/m²-re, és növelje a bevonat vastagságát 5-15 μm-re.
Magas hőmérséklet (>50 ℃): Ruténium-iridium-ón bevonatot kell alkalmazni a hőstabilitás javítása érdekében.
Gyakori indítás-leállítás: Növeli a bevonat tapadását és ütésállóságát.
Folyamatos működés: Vastag bevonat magas nemesfémtartalommal.
Gyakori fordított áram: Platina-irídium ötvözet bevonat a fordított árammal szembeni ellenállás javítása érdekében.
3. Termék testreszabási követelményei
Gyógyszerészeti/élelmiszeripari minőségű nátrium-hipoklorit: Platina-iridium ötvözet bevonat a termék tisztaságának biztosítása érdekében.
Nagy koncentrációjú nátrium-hipoklorit (>10%): Irídium-tantál bevonat az oxidációval szembeni ellenállás javítására.
Alacsony kloráttartalmú nátrium-hipoklorit: Optimalizált bevonatösszetétel a mellékreakciók csökkentése érdekében.
4. Testreszabható formák és méretek
Testreszabható lemez-, háló-, cső- és rúdanódok bármilyen méretben.
Maximális méret: Lemezanód 3000×1500 mm, Csőanód 6000 mm hosszú. Méretpontosság: ±0.1 mm.
Legyező alakú, ív alakú és gyűrű alakú anódok; U alakú, L alakú és spirális anódok; és különféle összetett alakú, szabálytalan anódok.
5. Egyedi vezetőképes csatlakozók
- Titán vezetőképes rudak
- Réz vezetőképes fejek
- Titán karimák
- Csavaros csatlakozások
- Hegesztett csatlakozások
- menetes csatlakozások
- PTFE szigetelés
- Kerámia szigetelés
- Egyéb
Projekt esetek
A Wstitanium MMO titánanódjait nátrium-hipoklorit gyártásához számos projektben sikeresen alkalmazták világszerte. Az alábbiakban néhány tipikus projekt esettanulmányát mutatjuk be.
1. Tengervíz sótalanítása nátrium-hipoklorit előállításával
Ez a Szaúd-Arábiában található tengervíz-sótalanító üzem naponta 100 000 m³ édesvizet termel fordított ozmózis (RO) technológiával. A tengeri élőlények RO membránokban és csővezetékekben való elszaporodásának megakadályozása érdekében folyamatosan nátrium-hipokloritot adagolnak a sterilizálás és az algák elleni védekezés érdekében.
Titánium oldat
A Wstitanium 20 készlet ruténium-iridium bevonatú titán hálós anódot szállított az üzemnek. Minden anódkészlet 5 kg/h (szabadon hozzáférhető klór) előállítására van tervezve. Figyelembe véve a helyi tengervíz magas sótartalmát (kb. 4.2%) és magas hőmérsékletét (nyáron akár 45°C), növeltük az IrO₂ és SnO₂ tartalmat, javítva a bevonat korrózióállóságát és vízkőmentesítő képességét. A hálós anódszerkezet javítja a hidrodinamikai jellemzőket és az elektrolízis hatékonyságát.
Működési eredmények
Az elektrolízis hatásfoka 25%-kal nőtt. A nátrium-hipoklorit tonnánkénti energiafogyasztása 4.5 kWh-ról 3.6 kWh-ra csökkent. Az anód élettartama 2 évről több mint 8 évre nőtt. A karbantartás gyakorisága 3 havonta egyszeri alkalommal évente egyszeri alkalommal csökkent. Az éves üzemeltetési költségmegtakarítás körülbelül 1.2 millió USD-t tett ki. 2026 májusáig a rendszer 7 egymást követő évben stabilan működött jelentős teljesítményromlás nélkül.
2. Városi Vízművek Nátrium-hipoklorit Fertőtlenítési Projekt
Ez a Párizsban, Franciaországban található vízmű napi 500 000 m³ ellátási kapacitással rendelkezik, így a város 2 millió lakosának biztosít ivóvizet. A telep korábban folyékony klórt használt fertőtlenítésre, de a folyékony klór szállítása és tárolása jelentős biztonsági kockázatot jelentett. A vízellátás biztonságának javítása érdekében a telep úgy döntött, hogy helyszíni elektrolízisre vált a nátrium-hipoklorit előállításához fertőtlenítéshez.
Titánium oldat
A Wstitanium 10 darab ruténium-iridium bevonatú titán anódkészletet szállított. Minden anódkészlet 10 kg/h (szabad klór) előállítására van tervezve. Az ivóvíz fertőtlenítésére vonatkozó tisztasági követelményeket figyelembe véve nagy tisztaságú alapanyagokat és fejlett technológiát használtunk annak biztosítására, hogy az előállított nátrium-hipoklorit oldat megfeleljen az EU ivóvíz-szabványainak.
Működési eredmények
A nátrium-hipoklorit termelése stabil, a koncentráció 8-10 g/l között marad. Az áramhatásfok ≥93%, az energiafogyasztás pedig tonnánként ≤3.5 kWh. Az anód élettartama meghaladja a 6 évet. A folyékony klór szállításával és tárolásával kapcsolatos biztonsági kockázatok teljesen kiküszöbölésre kerülnek. A szennyvíz minősége stabil, az összes baktériumszám és a kóliform baktériumok mutatói mind megfelelnek a szabványoknak.
3. Keringő hűtővíz sterilizálása vegyi üzemekben
Tíz nagyméretű keringető hűtővíz-rendszer, összesen 500 000 m³/h keringtetett vízmennyiséggel. A baktériumok, algák és rákfélék keringetésében a nátrium-hipoklorit szükséges a sterilizáláshoz és az alga elleni védekezéshez.
Titánium oldat
A Wstitanium 30 ruténium-iridium anódkészletet szállított. A teljes tervezett termelési kapacitás 100 kg/h (szabad klór). Minden keringtetővíz-rendszer független nátrium-hipoklorit-generátorral van felszerelve a könnyű üzemeltetés, kezelés és karbantartás érdekében. Emellett egy automatikus vezérlőrendszert is terveztünk az üzemhez, amely a keringtetővíz maradék klórtartalma alapján automatikusan képes beállítani a nátrium-hipoklorit adagolását.
Működési eredmények
A nátrium-hipoklorit előállítási költségei több mint 60%-kal csökkentek a külsőleg beszerzett alapanyagokhoz képest. A keringtetett hűtővízrendszerben a teljes baktériumszámot 100 CFU/ml alatt sikerült tartani. A hőcserélő szennyeződési hőállóságát 30%-kal csökkentették, ami javította a hőcsere hatékonyságát. Az anód élettartama meghaladta az 5 évet.
4. Bányavíz-kezelési projekt
A bányavíz nagy koncentrációban tartalmaz sót és szerves anyagot, ezért a kibocsátás előtt kezelést igényel. A nátrium-hipoklorit oxidáció kulcsfontosságú technológia a bányavíz kezelésében, amelyet a szerves anyagok, az ammónia-nitrogén és a szulfidok eltávolítására használnak a vízből.
Titánium oldat
A Wstitanium öt készlet irídium-tantál bevonatú cső alakú titán anódegységet biztosított. Minden egyes anódegység 2 kg/h (szabadon hozzáférhető klór) előállítására van tervezve. A bányavíz összetett és erősen oxidáló tulajdonságainak figyelembevételével irídium-tantál bevonatot alkalmaztunk az anódok oxidációs ellenállásának és lerakódásgátló képességének fokozása érdekében.
Működési eredmények
A nátrium-hipoklorit termelése stabil, kielégíti a bányavíz-kezelés igényeit. Az anódok stabilan működnek magas szervesanyag-tartalmú bányavízben. Az anód élettartama meghaladja a 4 évet. A kezelt szennyvíz megfelel az ausztrál nemzeti kibocsátási szabványoknak.
5. Nátrium-hipoklorit fertőtlenítési projekt egy élelmiszer-feldolgozó üzem számára
A Wstitanium 8 platinabevonatú titánhálós anódkészletet kínál. Minden anódkészlet 2 kg/h (szabadon hozzáférhető klór) előállítására van tervezve. A platinabevonat mentes a ruténiumtól és más potenciálisan elszíneződő fémektől, így színtelen és átlátszó nátrium-hipoklorit oldatot eredményez, amely megfelel az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatala (FDA) élelmiszeripari szabványainak.
Titánium oldat
A Wstitanium 8 darab platinabevonatú, lemezes titán anódegységet szállított. Minden egyes anódegység 2 kg/h (szabad klór) előállítására van tervezve. A platinabevonat nem tartalmaz ruténiumot vagy más potenciálisan elszíneződő fémeket, az előállított nátrium-hipoklorit oldat színtelen és átlátszó, megfelel az Egyesült Államok Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hatóságának (FDA) élelmiszeripari szabványainak.
Működési eredmények
Az előállított nátrium-hipoklorit oldat megfelel az élelmiszeripari szabványoknak, színtelen és szagtalan. A nátrium-hipoklorit előállítási költségei több mint 50%-kal csökkennek a külsőleg beszerzett anódokhoz képest. Az anódok élettartama meghaladja a 10 évet, biztosítva az élelmiszertermelés higiéniáját és biztonságát.
FAQ
Az áramsűrűség az egyik legfontosabb tényező, amely befolyásolja az MMO titánanódok élettartamát. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb az áramsűrűség, annál rövidebb az anód élettartama. Az anód élettartama fordítottan arányos az áramsűrűség négyzetével. Ezért nátrium-hipoklorit előállító rendszer tervezésekor az áramsűrűséget megfelelően kell megválasztani, hogy elkerüljük az anód idő előtti meghibásodását a túlzottan magas áramsűrűség miatt.
A hőmérséklet jelentős hatással van az MMO titánanódok teljesítményére. A hőmérséklet megfelelő emelése javíthatja az elektrolízis hatékonyságát és a nátrium-hipoklorit termelését. A túlzottan magas hőmérséklet felgyorsítja a nemesfém-oxidok oldódását és elvesztését a bevonatban, lerövidítve az anód élettartamát. Általában a nátrium-hipoklorit termelésének optimális hőmérséklete 25-40 ℃, és nem haladhatja meg a 60 ℃-ot.
A pH-érték bizonyos hatással van az MMO titánanódok teljesítményére. A nátrium-hipoklorit előállításához az optimális pH-tartomány 3-10. A túl alacsony pH-érték felgyorsítja a bevonat oldódását. A túl magas pH-érték csökkenti a klórfejlődési reakció sebességét és növeli a mellékreakciók előfordulását. Ezért az elektrolit pH-értékét megfelelő tartományon belül kell szabályozni.
A túl alacsony sókoncentráció csökkenti az elektrolit vezetőképességét, növelve a cellafeszültséget és az energiafogyasztást. A túl magas sókoncentráció növeli az elektrolit korrozív hatását, felgyorsítva az anód korrózióját. A nátrium-hipoklorit előállításához az optimális sókoncentráció 3-5%.
Az elektródatávolság az anód és a katód közötti távolságra utal. A túl nagy elektródatávolság növeli az elektrolit ellenállását, ami növeli a cellafeszültséget és az energiafogyasztást. A túl kicsi elektródatávolság növeli az elektrolit áramlásával szembeni ellenállást, ami befolyásolja a buborékok eltávolítását és csökkenti az elektrolízis hatékonyságát. A nátrium-hipoklorit előállításához az optimális elektródatávolság 3-5 mm.
