Anode en titane pour dialyse électrolytique

1. Domaines d'application : Les appareils de dialyse électrolytique ont été largement utilisés dans des industries telles que l'énergie, la chimie, l'électronique, la protection de l'environnement, les produits pharmaceutiques, les textiles et l'alimentation, obtenant des avantages économiques satisfaisants. Les applications spécifiques incluent :
1) Dessalement de l’eau de mer et de l’eau saumâtre pour produire de l’eau potable.
2) Production d'eau pour les boissons telles que la bière, les sodas et l'eau purifiée.
3) Production d'eau pour chaudières basse-pression.
4) Utilisation combinée de la dialyse électrolytique et de l'échange d'ions pour produire de l'eau distillée, de l'eau de haute -pure et de l'eau ultra pure. Cette méthode de production d'eau peut économiser 80 à 90 % des acides et des alcalis, éviter la régénération fréquente des résines et réduire considérablement les coûts de production d'eau.
5) Combiné avec d'autres unités de traitement différentes pour produire de l'eau adaptée aux industries-de qualité supérieure telles que l'électronique, les produits pharmaceutiques, l'alimentation et les produits chimiques.
6) Récupération de métaux précieux tels que Au, Ag, Cu à partir des eaux usées industrielles (liquides) dans des industries telles que la galvanoplastie et l'électronique.

2. Principe :
Sous l'action d'un champ électrique CC appliqué, utilisant la perméabilité des membranes échangeuses d'ions (c'est-à-dire des membranes cationiques permettant uniquement le passage des cations et des membranes anioniques permettant uniquement le passage des anions), la migration directionnelle des anions et des cations dans l'eau est obtenue, séparant ainsi les ions de l'eau dans un processus physico-chimique. Le principe est le suivant : entre la cathode et l'anode se trouvent plusieurs membranes cationiques et anioniques disposées en alternance. L'eau traverse les deux membranes et les compartiments formés entre les deux membranes et les deux électrodes. Une fois l’alimentation électrique connectée aux deux électrodes, les anions et les cations présents dans l’eau migrent respectivement vers la cathode et l’anode. En raison de la perméabilité sélective des membranes cationiques et anioniques, des compartiments alternés avec des concentrations d'ions réduites (chambres diluées) et des concentrations d'ions accrues (chambres concentrées) se forment. Pendant ce temps, des réactions d'oxydo--réduction, c'est-à-dire des réactions d'électrode, se produisent également sur les deux électrodes. En conséquence, du tartre se forme dans la chambre cathodique en raison de la solution alcaline, tandis que la corrosion se produit dans la chambre anodique en raison de la solution acide. Par conséquent, pendant le processus de dialyse électrolytique, la consommation d’énergie électrique est principalement utilisée pour surmonter la résistance rencontrée par le courant traversant la solution et les membranes, ainsi que les réactions des électrodes.

3. Appareil :
La construction d'un dialyseur électrolytique comprend des plaques de pression, des plaques de support d'électrodes, des électrodes, des cadres polaires, des membranes anioniques, des déflecteurs d'eau concentrée, des déflecteurs d'eau diluée et d'autres composants. Ces composants sont assemblés dans un certain ordre et compressés pour former une certaine forme de dialyseur électrolytique. L'équipement auxiliaire du dialyseur électrolytique comprend également des pompes à eau, des redresseurs, etc., qui constituent ensemble un dispositif de dialyse électrolytique.

4. Tests de performances électrochimiques et de durée de vie (norme de référence HG/T2471-2007 Q/CLTN-2012)

5. Densité de courant et phénomène de polarisation :
Pendant le fonctionnement du dialyseur électrolytique, le courant traversant par unité de surface de la membrane est appelé densité de courant. Pendant le fonctionnement, lorsque la densité de courant atteint une certaine valeur, la vitesse de migration des ions au niveau de la couche d'interface est bien inférieure à celle à l'intérieur de la membrane, forçant les molécules d'eau à l'interface de la membrane à s'ioniser, en s'appuyant sur les ions hydrogène et les ions hydroxyle pour conduire l'électricité. Ce phénomène d’interface membranaire est appelé polarisation de concentration. A cette époque, la densité de courant est appelée densité de courant limite. La polarisation comprend la polarisation de concentration et la polarisation d'électrode. Après la polarisation, les ions hydroxyles en excès s'accumulent d'un côté de la chambre diluée de la membrane cationique, et les ions hydrogène en excès s'accumulent d'un côté de la chambre concentrée de la membrane cationique ; les ions hydrogène en excès s'accumulent d'un côté de la chambre diluée de la membrane anionique, et les ions hydroxyles en excès s'accumulent d'un côté de la chambre concentrée de la membrane anionique. En raison de la concentration élevée d'ions dans la chambre de concentré, des précipités tels que le carbonate de calcium se forment sur un côté de la membrane anionique dans la chambre de concentré, augmentant la résistance de la membrane, augmentant la consommation d'énergie, réduisant la surface efficace de la membrane, abaissant la qualité de l'eau et affectant le fonctionnement normal.

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