Anody tytanowe MMO elektrolizują chlorek sodu w wodzie basenowej, wytwarzając kwas podchlorawy (HClO) – wysoce skuteczny środek dezynfekujący, ponad 80 razy skuteczniejszy niż tradycyjne środki dezynfekujące na bazie chloru. Po zakończeniu procesu dezynfekcji kwas podchlorawy rozkłada się z powrotem na jony chlorkowe i wodę. Wstitanium oferuje wysokowydajne, trwałe i dostosowane do indywidualnych potrzeb rozwiązania elektrod elektrolizy dla branży basenowej, w tym basenów przydomowych, hotelowych i klubowych, dużych parków wodnych oraz basenów sportowych o standardzie olimpijskim.
System powłok anodowych MMO Titanium
Wydajność anod tytanowych MMO zależy od powłoki z mieszanych tlenków metali na ich powierzchni. Powłoka ta decyduje o aktywności elektrokatalitycznej anody, odporności na korozję, wydajności prądowej i żywotności. Firma Wstitanium opracowała kilka systemów powłok do dezynfekcji basenów.
Powłoka RuO₂-irydowo-tytanowa to najpopularniejszy i najbardziej dojrzały system powłok do dezynfekcji basenów. Wysokotemperaturowy rozkład termiczny tworzy jednorodną, gęstą i porowatą warstwę katalityczną na powierzchni podłoża z mieszanego tlenku tytanu. Optymalny stosunek molowy: RuO₂ 40-50% mol., IrO₂ 20-30% mol., TiO₂ 20-40% mol. Test przyspieszonej żywotności (roztwór H₂SO₄ 1 mol/l, gęstość prądu 20 kA/m²) potwierdza, że wydłużona żywotność wynosi ≥3000 godzin.
- Nadpotencjał wydzielania chloru: ≤1.13 V (w porównaniu z SCE)
- Sprawność prądowa: ≥85%
- 1 kWh energii elektrycznej wytwarza 200 g chloru
- Polaryzowalność: ≤40 mV/dekadę
- Zawartość soli: 2500-3500 ppm
- pH 1-12, temperatura 0-60℃
- Gęstość prądu ≤2500A/m²
- Długość życia wynosi 5-8 lat
Powłoka irydowo-tantalowa to wysokowydajna powłoka z wydzielaniem tlenu, która wykazuje również pewną zdolność wydzielania chloru. Ten system powłokowy wykorzystuje dwutlenek irydu (IrO₂) jako główny składnik aktywny, pięciotlenek tantalu (Ta₂O₅) jako stabilizator oraz dwutlenek tytanu (TiO₂) jako nośnik. Stosunek molowy wynosi 60–70% mol. IrO₂, 20–30% mol. Ta₂O₅ i 10–20% mol. TiO₂. Wyniki przyspieszonego testu trwałości wynoszą ≥5000 godzin.
- Żywotność: 8-12 lat
- Sprawność prądowa: ≥92%
- Nadpotencjał wydzielania tlenu: ≤1.48 V (w porównaniu z SCE)
- Nadpotencjał wydzielania chloru: ≤1.20 V (w porównaniu z SCE)
- pH 1-12, temperatura 0-80℃
- Gęstość prądu ≤4000A/m²
Wykazuje doskonałą odporność na silne kwasy, silne zasady i wysokie gęstości prądu. Jego właściwości antykamieniowe skutecznie ograniczają osadzanie się jonów wapnia i magnezu na powierzchni elektrody.
Porównanie anod tytanowych MMO
Aby ułatwić intuicyjne zrozumienie różnic w wydajności anod tytanowych MMO z różnymi systemami powłok, firma Wstitanium stworzyła poniższą szczegółową tabelę porównawczą parametrów. Wszystkie dane pochodzą z rzeczywistych wyników testów przeprowadzonych w laboratorium Wstitanium oraz z wiarygodnych standardów branżowych.
| Parametr | RuO₂-IrO₂-TiO₂ | IrO₂-Ta₂O₅-TiO₂ | Pt (Platyna) | Domyślny standard / metoda testowa |
|---|---|---|---|---|
| Podłoże | ASTM B265 Gr1/Gr2 Czysty tytan | ASTM B265 Gr1/Gr2 Czysty tytan | ASTM B265 Gr1/Gr2 Czysty tytan | Czystość tytanu ≥ 99.5% |
| Grubość powłoki | 6-15 µm | 8-20 µm | 0.2-10 µm | Spektrometria fluorescencji rentgenowskiej (XRF) |
| Jednolitość powłoki | ≥ 95% | ≥ 95% | ≥ 98% | Pomiar profilometrem powierzchni |
| Wytrzymałość powłoki adhezyjnej | ≥ 15 MPa | ≥ 18 MPa | ≥ 20 MPa | Test zarysowania |
| Potencjał wydzielania chloru (w porównaniu z SCE) | ≤ 1.13 V przy 2000 A/m² | ≤ 1.20 V przy 2000 A/m² | ≤ 1.10 V przy 2000 A/m² | System trójelektrodowy, 3% roztwór NaCl |
| Potencjał wydzielania tlenu (w porównaniu z SCE) | ≤ 1.55 V przy 1000 A/m² | ≤ 1.48 V przy 1000 A/m² | ≤ 1.45 V przy 1000 A/m² | Układ trójelektrodowy, roztwór H₂SO₄ o stężeniu 0.5 mol/l |
| Aktualna wydajność | ≥ 85% | ≥ 92% | ≥ 95% | Miareczkowanie jodometryczne w celu uzyskania dostępnego chloru |
| Robocza gęstość prądu | 500–1500 A/m² | 300–1000 A/m² | 500–2000 A/m² | Optymalne warunki dezynfekcji basenu |
| Maksymalna gęstość prądu | 2000 A/m² | 3000 A/m² | 10000 A/m² | Krótkoterminowa operacja |
| Napięcie robocze ogniwa | 2.8–3.5 V / pojedyncza cela | 3.0–3.8 V / pojedyncza cela | 2.5–3.2 V / pojedyncza cela | Zależne od gęstości prądu i odstępu między elektrodami |
| Zakres pH | 1-12 | 1-14 | 1-14 | Długoterminowa stabilna praca |
| temperatura robocza | 0-60 ° C | 0-85 ° C | 0-150 ° C | - |
| Tolerancja jonów fluorkowych | <10 mg / l | <50 mg / l | <100 mg / l | Fluorek przyspiesza korozję powłok |
| Właściwości przeciwporostowe | Targi | Dobry | Doskonały | - |
| Projekt żywotności | 5–8 lat | 8–12 lat | 15–20 lat | Ciągła praca |
| Przyspieszony test żywotności | ≥ 3000 godzin | ≥ 5000 godzin | ≥ 10000 godzin | 1 mol/l H₂SO₄, 20 kA/m² |
| Zużycie energii | 3–4 kWh/kg Cl₂ | 3.5–4.5 kWh/kg Cl₂ | 2.5–3.5 kWh/kg Cl₂ | Domyślne warunki pracy |
| Koszt początkowy | Średni | Wyższy | Najwyższa | - |
| Całkowity koszt posiadania (TCO) | Najniższy | Opuść | Wyższy | Cykl 10-letni |
| Główne scenariusze zastosowań | Standardowe baseny z wodą słoną, baseny mieszkalne, małe i średnie baseny komercyjne | Baseny z gorącymi źródłami, baseny bogate w minerały, duże baseny publiczne, baseny o złożonej jakości wody | Baseny rehabilitacyjne, baseny dla dzieci, ekskluzywne baseny prywatne | - |
1. Warunki testu przyspieszonego cyklu życia: roztwór H₂SO₄ o stężeniu 1 mol/l, temperatura 25 ± 2°C, gęstość prądu 20 kA/m². Niepowodzenie testu definiuje się jako wzrost napięcia ogniwa o 2 V.
2. Projektowany okres użytkowania opiera się na warunkach standardowych: stężenie soli 3000–4000 ppm, temperatura wody 25–30°C, pH 7.2–7.8, praca ciągła, brak prądu wstecznego, regularna konserwacja.
3. Rzeczywista żywotność urządzenia zależy od lokalnych warunków pracy, częstotliwości konserwacji i jakości wody.
Konstrukcje anod tytanowych MMO do basenów
Wstitanium oferuje różnorodne kształty anod tytanowych MMO, dopasowane do różnych typów urządzeń do dezynfekcji basenów i wymagań instalacyjnych. Każdy kształt anody ma swoje unikalne zalety i zastosowanie. Nasz zespół techniczny zarekomenduje produkt najbardziej odpowiedni do Państwa potrzeb.
Anoda tytanowa płytkowa
- Maksymalnie: 2000 mm × 1000 mm
- Chropowatość powierzchni: Ra≤3.2μm
- Płaskość: ≤0.1 mm/m
- Do chloratora basenów mieszkalnych
- Do chloratora basenów komercyjnych
Anody tytanowe płytkowe mają zazwyczaj grubość 0.5–3.0 mm. Połączenia przewodzące: spawane zaciski tytanowe, zaciski kompozytowe miedziano-tytanowe lub połączenia kołnierzowe/śrubowe.
Siatkowa anoda tytanowa
- Średnica drutu: 1-10 mm
- Rozmiar oczek: 5×10 mm-20×40 mm
- Maksymalny rozmiar: 1000 mm × 2000 mm
- Spawanie lub łączenie zaciskowe
- Do dużych basenów publicznych
Anody tytanowe wykonane są z siatki tytanowej, która zapewnia większą powierzchnię właściwą i lepszą przepuszczalność płynów. Nadają się do systemów dezynfekcji wody obiegowej w basenach o dużym przepływie.
Rurowa anoda tytanowa
- Średnica zewnętrzna: 10-200 mm
- Grubość ścianki: 1-5mm
- Maksymalna długość: 3000 mm
- Połączenia gwintowane/kołnierzowe
- Do rurociągów z wodą obiegową
Rurowe anody tytanowe wykonane są z bezszwowych rurek tytanowych. Zarówno powierzchnia wewnętrzna, jak i zewnętrzna pokryte są powłoką MMO. Umożliwiają one równomierną elektrolizę w zakresie 360 stopni i charakteryzują się wysoką wytrzymałością mechaniczną.
Anody prętowe tytanowe
- Średnica: 5-50mm
- Długość: 100-1000mm
- Połączenie gwintowane, połączenie spawane
Anody prętowe tytanowe wykonane są z litego tytanu pokrytego powłoką MMO. Charakteryzują się prostą konstrukcją i wysoką odpornością na uderzenia. Nadają się do ogniw elektrolitycznych o różnych kształtach. Anody prętowe tytanowe są stosowane głównie w urządzeniach dezynfekcyjnych do małych basenów i wanien SPA.
Koszykowa anoda tytanowa
- Długość boku: 50-1000 mm
- Rozmiar oczek: 2×2 mm - 20×20 mm
- Uchwyty i zaciski z tytanu spawane
Anody koszowe tytanowe wykonane są z siatki tytanowej o strukturze przypominającej kosz. Charakteryzują się wyjątkowo dużą powierzchnią właściwą i wyjątkowo niską rezystancją uziemienia. Anody koszowe tytanowe nadają się przede wszystkim do scentralizowanych systemów ochrony katodowej w dużych basenach i parkach wodnych.
Produkcja na zamówienie
- Do wody o wysokiej zawartości jonów fluorkowych
- Do wody o dużej twardości
- Do basenów o wysokiej temperaturze
Optymalizujemy skład i formulację powłoki w oparciu o jakość wody i wymagania dotyczące wydajności. Dostosowujemy również anody tytanowe MMO o dowolnym kształcie, rozmiarze i z dowolnymi zaciskami przyłączeniowymi, do konstrukcji elektrolizera i przestrzeni montażowej.
FAQ
Istnieją trzy główne systemy powłok dla anod tytanowych MMO stosowanych w basenach: powłoka rutenowo-irydowo-tytanowa, powłoka irydowo-tantalowo-tytanowa i powłoka platynowa.
Powłoka rutenowo-irydowo-tytanowa: Niski potencjał chlorowania, wysoka wydajność prądowa i niski koszt, dzięki czemu jest to preferowana powłoka do basenów ze słoną wodą.
Powłoka irydowo-tantalowo-tytanowa: Wysoka odporność na korozję i dobre właściwości zapobiegające osadzaniu się kamienia, odpowiednia do basenów z gorącymi źródłami, basenów o wysokiej zawartości minerałów oraz basenów ze złożonymi warunkami wodnymi.
Powłoka platynowa: najwyższa aktywność elektrokatalityczna i najlepsza stabilność chemiczna, nie uwalnia szkodliwych substancji do wody. Nadaje się do basenów rehabilitacyjnych, basenów dla niemowląt i luksusowych basenów prywatnych o wyjątkowo wysokich wymaganiach jakości wody.
Wybierając system powłok, należy wziąć pod uwagę takie czynniki, jak jakość wody w basenie, wymagania dotyczące użytkowania oraz budżet. Inżynierowie techniczni Wstitanium zalecą najbardziej odpowiedni system powłok, biorąc pod uwagę Państwa indywidualną sytuację.
Obliczenie wymaganej powierzchni anody tytanowej MMO dla basenu wymaga uwzględnienia następujących czynników:
Całkowita objętość wody w basenie (V), jednostka: m³
Przepływ cyrkulacji basenu (Q), jednostka: m³/h
Wymagana efektywna produkcja chloru (C), jednostka: g/h
Gęstość prądu roboczego anody (J), jednostka: A/m²
Sprawność prądowa (η), jednostka: %
Wzory obliczeniowe są następujące:
Efektywna produkcja chloru C = 0.001 × V × 24 / T
Gdzie T oznacza cykl cyrkulacji wody w basenie, zwykle trwający 4–6 godzin.
Wymagany całkowity prąd I = C / (1.323 × η)
Gdzie 1.323 to teoretyczny równoważnik elektrochemiczny, jednostka: g/(A·h)
Wymagana powierzchnia anody A = I / J
Inżynierowie techniczni Wstitanium wykonają precyzyjne obliczenia w oparciu o szczegółowe parametry Twojego basenu, aby określić najbardziej odpowiednią powierzchnię i liczbę anod.
Osadzanie się kamienia na powierzchni anody tytanowej MMO jest spowodowane głównie odkładaniem się jonów wapnia i magnezu z wody na powierzchni katody. Kamień zwiększa rezystancję ogniwa elektrolitycznego, zmniejsza wydajność elektrolizy, a w poważnych przypadkach może powodować zwarcia.
Jeżeli na powierzchni anody utworzył się już kamień, zaleca się zastosowanie następujących metod czyszczenia:
Mycie kwasem: Elektrodę należy moczyć w rozcieńczonym roztworze kwasu solnego lub kwasu cytrynowego o stężeniu 5–10% przez 1–2 godziny, a następnie dokładnie spłukać czystą wodą.
Czyszczenie prądem wstecznym: Okresowo należy zmieniać biegunowość elektrody, usuwając kamień za pomocą wodoru wytwarzanego w procesie elektrolizy.
Czyszczenie mechaniczne: Delikatnie szczotkuj powierzchnię elektrody miękką szczoteczką, aby usunąć kamień. Uważaj, aby nie zarysować powłoki.
Metody zapobiegania osadzaniu się kamienia obejmują:
Kontrola twardości wody w basenie, wymagająca na ogół twardości całkowitej ≤300 mg/l.
Regularnie wykonuj czyszczenie prądem wstecznym, zazwyczaj raz w tygodniu, przez 5–10 minut.
Stosowanie anod z powłokami zapobiegającymi osadzaniu się kamienia.
Zmniejszenie twardości wody doprowadzanej.
W chloratorze solnym stosunek powierzchni anody do katody wynosi zazwyczaj od 1:1 do 1:2. Konkretny stosunek zależy od konstrukcji elektrolizera, gęstości prądu i jakości wody.
Zbyt mała powierzchnia katody prowadzi do nadmiernie wysokiej gęstości prądu katody, co łatwo prowadzi do osadzania się kamienia i zwiększonego wydzielania wodoru, co z kolei zwiększa zużycie energii. Zbyt duża powierzchnia katody zwiększa koszt i objętość elektrolizera.
Wstitanium optymalizuje stosunek powierzchni anody do powierzchni katody na podstawie konkretnych warunków zastosowania podczas projektowania elektrolizerów, aby zagwarantować optymalną wydajność.
Niedostateczna produkcja chloru może wynikać z następujących przyczyn:
Niedostateczne zasolenie: Stężenie soli w wodzie basenowej jest zbyt niskie. Zazwyczaj wymagane jest stężenie soli w przedziale 2500–3500 ppm.
Niewystarczający prąd: Prąd wyjściowy prostownika jest zbyt niski lub ustawienie prądu jest zbyt niskie.
Starzenie się anody: Anoda była używana zbyt długo, powłoka uległa zużyciu, a wydajność elektrolizy spadła.
Osadzanie się kamienia na elektrodach: Znaczne osadzanie się kamienia na powierzchni elektrody ma wpływ na reakcję elektrolizy.
Niewystarczający przepływ wody: Niewystarczający przepływ wody przez ogniwo elektrolizy uniemożliwia usunięcie chloru na czas.
Usterka prostownika: prostownik jest uszkodzony, czego skutkiem jest nieprawidłowe napięcie lub prąd wyjściowy.
Tak. Chociaż anody tytanowe MMO są używane głównie do dezynfekcji basenów z wodą słoną, można je również stosować w basenach słodkowodnych. W przypadku basenów słodkowodnych wystarczy dodać niewielką ilość soli (zwykle 1000-2000 ppm) do wody, aby zastosować anody tytanowe MMO do dezynfekcji elektrolitycznej.
W porównaniu z tradycyjnymi metodami dezynfekcji chemicznej, nawet baseny słodkowodne z dodatkiem soli oferują takie zalety, jak lepsza jakość wody, brak zapachu chloru i łatwa konserwacja. Ponadto, dzięki niskiemu stężeniu soli, nie powodują one praktycznie żadnych podrażnień skóry i oczu pływaków.
