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            钛阳极在电化学工业中的应用

            发布时间:2022-05-16 19:11:10 丨 浏览次数:

                   钛阳极,作为钛基金属氧化物涂层中的阳极,想较于一般电极材料,有着良好的催化性能、极距变化小、耐腐蚀性强、机械强度和加工性能好,受到众多领域的青睐。而探究其如此火爆的市场,还得益于以下原因:

                   一、钛阳极工作寿命长,隔膜法生产氯碱工业中,金属阳极耐氯和碱的腐蚀。相较于石墨阳极仅为8个月的使用时间,钛阳极寿命己达6年以上。能很好地克服石墨阳极和铅阳极溶解问题,避免对电解液和阴极产物的污染,因而可提高金属产品纯度。由于采用了金属阳极,氯酸盐电解槽的高温、高电流密度操作成为可能。金属阳极的采用使电解槽构造得以改善,降低了电能消耗,加快了次氯酸盐生气氯酸盐的化学反应,从而提高了生产性能。

                   二、钛阳极能极大地的提高电流密度,隔膜法生产氯碱中,石墨阳极的工作电流密度为8A/dm2,钛阳极可成倍地增加,达17A/dm2,这样在电解厂房、电解槽相同的条件下,产量可增加1倍,提高了单槽生产能力,有效地提高了劳动生产效率。在高工作电流密度下进行电解时,使用钛阳极比较适宜。此外,钛阳极尺寸稳定,电解过程中电极间距离不变化,可保证电解操作在槽电压稳定情况下进行。

                   三、工作电压低,因此电能消耗小,可节省电能消耗,直流电耗可降低10%~20%。钛阳极工作电压低的主要原因:

                   1)活性涂层钛阳极对氯和氧的过电位均比较低。盐水电解生产氯碱时,钛阳极对氯过电位低,在1A/cm2时比石墨阳极低140mV;

                   2)可降低“气泡屏蔽效应”,金属阳极表面生成的气泡比较细小,且脱离迅速,这样电极间充气度大为降低,两极间欧姆降大约为700mV,气泡直径约为3mm;

                   3)降低了阳极结构的电阻;

                   4)缩短了极间距离。

                   四、采用了DSA,水银法及隔膜法食盐电解槽的设计概念和操作条件得以改进,能耗得以降低。DSA低的过电位特性,电极间表面及电极的气泡容易排除,是金属阳极电解槽槽电压降低的重要原因。据悉在20世纪60年代,全世界食盐电解工业年耗电量约1500亿度,使用金属阳极后,每年可节约电能约3亿度。同时,钛阳极重量轻,可减轻劳动强度。

                   未来随着铂金钛阳极生产技术的完善,生产设备的改进,钛阳极除用于电解食盐之外,还将会航空、汽车、医疗、海洋工程等领域有着广泛地运用。据悉,近几年,钛阳极在人类日常生活中的应用在不断扩展,且发展速度很快,应用技术也更趋成熟、完善。



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