Estudio sobre la escala de cátodos y los métodos de descalcificación.

Un problema clave en la aplicación práctica de la esterilización de cloro activo electrolítico es la suciedad del cátodo.

Durante el proceso de electrólisis, el pH del área del cátodo aumenta, lo que resulta en la formación de CACO₃(Ecuación 6) y MG (OH)₂(Ecuación 7) en la superficie del cátodo.

(6) ca²⁺+ Hco^3－+ Oh^－→ caco₃+ H₂O

(7) mg2 ++ 2OH^－→ MG (OH)₂

Incluso si se forma una capa fina de escala en la superficie del cátodo, se reducirá el rendimiento del cloro activo.

El ensuciamiento del cátodo se puede eliminar con cepillos giratorios continuos o cuchillas giratorias, decapado, corriente de pulso, ultrasonido, polos inversos y otros métodos. Los cepillos giratorios o las palas giratorias se usan generalmente para descalcificar continuos en la superficie de un cátodo circular. Descalcificación en línea es oportuno, pero la eficiencia energética a largo plazo es baja. El decapado generalmente utiliza una baja concentración.ácido clorhídricoPara limpiar regularmente la escala de la superficie del cátodo.

El método es simple, pero hay un problema de post-tratamiento del líquido de residuos de ácido clorhídrico, y la corriente de pulso generalmente produce un gran número de burbujas. El reverso es actualmente el mejor método automatizado de descalcificación in situ. Durante el proceso de inversión, el cátodo previamente sucio sirve a medida que el ánodo continúe la electrólisis, el valor de pH de la zona cercana disminuye, y la capa de ensuciamiento del cátodo se disuelve (ecuaciones 8 y 9), y finalmente se logra el descalcificación del cátodo.

(8) caco₃+ 2h⁺→ ca²⁺+ Co₂+ H₂O

(9) mg (oh)₂+ 2h⁺→ mg²⁺+ 2h₂O

Los polos invertidos afectarán significativamente la actividad catalítica del electrodo.

A.kraft et al. Estudió la influencia de la inversión en la actividad de los electrodos TI / Iro2 y PT / TI, y encontró que: después de que el electrodo PT / TI se invertido, el rendimiento de cloro activo generado por electrólisis aumentó instantáneamente, y luego se retiró rápidamente y se estabilizó.

Después de que el electrodo TI / Iro2 se invirtió, el rendimiento inicial de cloro activo producido por la electrólisis fue muy bajo, y luego aumentó y se estabilizó lentamente, pero fue menor que el rendimiento antes del electrodo invertido. El electrodo PT / TI tiene una buena reversibilidad de redox y es reproducible durante el proceso de poste invertido, y la actividad catalítica se ve afectada menos por el polo invertido. La reversibilidad de la reducción de la oxidación del electrodo TI / IRO2 es relativamente pobre, y es imposible oxidarse completamente y regenerarse cuando el electrodo se invierte, y su actividad catalítica está relativamente afectada por el electrodo inverso.

Al seleccionar materiales de electrodo, además de considerar la actividad del electrodo, también es necesario considerar la vida útil del electrodo. Los polos invertidos acortarán la vida útil del electrodo, especialmente para los electrodos TI / Iro2, TI / RUO2, TI / IRO2-RUO2 con una reversibilidad de mala redox. El ascenso rápido de la tensión de la celda indica que la película activa en la superficie del material del electrodo se quita completamente, es decir, el electrodo falla.

A. Los resultados de la investigación de A. Kraft et al. Muestran que los electrodos TI / RUO2 tienen la vida útil más corta, seguidos de los electrodos TI / Iro2 (3 meses) y los electrodos TI / Iro2-RUO2 tienen una vida más larga, aproximadamente 1 año; Electrodos PT / TI tiene la vida útil más larga. Se ha ejecutado de manera estable durante 8 años bajo las mismas condiciones de operación sin prevención obvia. Esto se debe principalmente a que la reversibilidad redox de Metal PT es mejor.