Elektrochemischer Reaktor zur Wasseraufbereitung

Henan Chalco liefert elektrochemische Reaktoren und passende Titan-Elektrodenbaugruppen für industrielle Wasseraufbereitungsanlagen, darunter elektrokatalytische Oxidation von Abwasser, elektrolytische Chlorerzeugung und zirkulierende Wasseraufbereitungsanlagen. Zellmaße, Durchsatz und Verbindungen können nach Ihrer Zeichnung angepasst werden.

Anoden verwenden ein industrielles, reines Titansubstrat mit einer gemischten Edelmetalloxidbeschichtung; Kathoden bestehen aus reiner Titanplatten; Gehäuse sind in PVC, PP oder Acryl erhältlich. Wenn Sie bereits Zellzeichnungen, eine Musterelektrode oder Betriebsparameter besitzen, können wir diese zur Bewertung der Konfiguration und des Lieferplans verwenden.

Bitte beachten Sie: Wir liefern keine Poolsalzzellenersatz, keine Wasserelektrolyserar zur Wasserstoffproduktion oder Labor-Elektrosynthesereaktoren.

Was Henan Chalco liefert: Zellen, Elektrodenbaugruppen und Rutschen

Elektrochemischer Reaktortank

Skid-montierte Behandlungseinheit

Röhrenförmige elektrochemische Zellen.

Plattenreaktortank

Reaktortypen und Leistungsbereiche

Die oben genannten Bereiche sind die üblichen. Die Lebensdauerbänder hängen von der Wasserqualität, der Stromdichte und der durchgehenden Betriebszeit ab; andere Spezifikationen können an Ihre Einsatzbedingungen angepasst werden.

Röhrenelektrokatalytische Oxidationszelle

Plattenelektrokatalytische Oxidationszellen

Ungeteilte Natriumhypochloritzelle

Bipolarer Parallelplattenelektrolyseur

Natriumhypochlorit-Elektrolysesystem

Wo diese Reaktoren genutzt werden

Elektrokatalytische Oxidation von industriellem Abwasser

Reduktion von COD, Ammoniakstickstoff, Gesamtstickstoff und Farbe; fortschrittliche Behandlung von Deponie-Laugwasser; RO/NF-Membrankonzentrat behandeln; Aufwertung des chemischen Park-Rückwassers und biologischen Abwassers.

Elektrolytische Chlorerzeugungsanlagen

Ungeteilte Natriumhypochloritzellen und Titanelektrodenbaugruppen für die vor Ort installierte Chlorerzeugungs- und Desinfektionsanlagen.

Elektrodeposition und Metallrückgewinnung

Zyklonzellen und Titan-Anodenstäbe können zur elektrogewinnenden Rückgewinnung von Abfallflüssigkeiten mit Kupfer, Nickel, Kobalt und ähnlichen Metallen verwendet werden.

Die U.S. General Services Administration und das National Renewable Energy Laboratory führten über eine gesamte Kühlsaison hinweg eine Feldbewertung des elektrochemischen Wasseraufbereitungssystems eines Drittanbieters in einem Bundesgebäude durch, wobei eine etwa 99,8 % Reduktion des Blowdowns, eine Reduktion des Nachschubwassers um etwa 31,6 % und die chemische Dosierung auf null reduziert wurde.

Diese Einschätzung zeigt, dass der Technologieweg in einer Kühlwasseranwendung praktikabel ist.

Wie man einen elektrochemischen Reaktor für Ihr Wasser dimensioniert

Die meisten Größenfehler sind nicht die falsche Beschichtungswahl, sondern ein Versäumnis, herauszufinden, wie viel Reaktionsfläche und wie viel Verbleibszeit tatsächlich benötigt werden. Arbeiten Sie sich durch vier Schritte.

• Definieren Sie Durchsatz und Ziele. Bestätigen Sie m³/h, die Zielschadstoffe und Zielwerte sowie ob der Betrieb kontinuierlich oder intermittierend ist.
• Arbeiten Sie vom Ziel zurück zum erforderlichen Strom. Dieser Schritt muss durch Labordaten oder bestehende Daten vergleichbarer Projekte unterstützt werden; er kann nicht direkt aus der Durchflussrate abgeleitet werden – dieselbe COD-Zahl kann in einem Abwasser mehrfach mehr Ladung erfordern als in einem anderen.
• Arbeiten Sie von der Stromdichtegrenze zurück zum effektiven Elektrodenbereich. A = I / j, wobei j 1000 A/m² nicht überschreitet, und die Ingenieurpraxis sollte eine Spanne lassen.
• Bestimmung der Einheitenanzahl und Modulanordnung anhand von Fläche und Verbleibszeit. Wenn eine einzelne Zelle nicht genügend Fläche bieten kann, verwenden Sie mehrere Module parallel oder in Serie, anstatt einfach eine Zelle zu vergrößern.

Die untenstehenden technischen Beziehungen stammen aus unserer Forschung und können Ihnen helfen, einzuschätzen, ob Ihre Parameter-Kompromisse angemessen sind:

• In einem kontinuierlichen Flussreaktor verkürzt eine höhere Durchflussrate die Verzugszeit und verringert somit die Entnahmeeffizienz; umgekehrt begünstigt eine niedrigere Durchflussrate die Reaktionsfertigstellung.
• Je größer die Elektrodenfläche pro Reaktorvolumeneinheit, desto höher ist die Entfernungseffizienz; aber mit steigender Plattenanzahl muss ein übermäßiger ohmscher Widerstand vermieden werden.
• In Filter-Press-Zellsystemen wird bei einer bestimmten Chloridkonzentration Ammoniakstickstoff hauptsächlich durch indirekte Elektrooxidation entfernt, und direkte Elektrooxidation ist vernachlässigbar; Stromdichte und Elektrolytflussgeschwindigkeit beeinflussen direkt die Erzeugung und den Transport von aktivem Chlor, während die anfängliche Einflusskonzentration von Ammoniakstickstoff fast keinen Einfluss hat.
• Aufenthaltszeit und Mischung in der Zelle sind ebenso wichtig wie die Oberfläche der Elektroden.

Zellaufbau: Gehäuse, Elektroden, Abstand und Verbindungen

Wohnmaterialien

Elektroden und Strukturteile

Anoden verwenden industrielles reines Titan als Substrat, mit einer gemischten Oberflächenbeschichtung aus Edelmetalloxid, die eine gute Korrosionsbeständigkeit bietet;

Kathoden bestehen aus reiner Titanplatten; leitfähige Platten und leitfähige Pfosten bestehen aus Edelstahl.

Kathoden für große parallele Plattenzellen können bis ASTM B265 Grade 1 geliefert werden.

Elektrodenabstand

Der Massentransferkoeffizient sinkt, wenn der Elektrodenabstand zunimmt, und stabilisiert sich dann ohne weiteren deutlichen Rückgang, sobald der Abstand etwa 7 mm erreicht.

Zu kleine Abstände erhöhen das Risiko von Kurzschlüssen und Verstopfungen; zu große Abstände erhöhen die Zellenspannung und den Stromverbrauch.

Ein angemessener Abstand sollte zusammen mit dem Gehalt der Schwebstoffe, Gasblasenfreisetzungsbedingungen und zulässiger Zellspannung bestimmt werden.

Anpassung

Typ und Bohrung von Ein- und Auslassanschlüssen, Spezifikationen für leitfähige Pfosten, Position des Wasserstofflüfters, Montageanordnung, Sichtfenster, Elektrodenabstand und Anzahl der Einheiten können alle an die Projektanforderungen angepasst werden.

Kurzes Zitat

Monopolar- vs. bipolare Elektrodenkonfiguration

Monopolar

Jede Elektrode ist einzeln verbunden. Geeignet für kleinere Zellen, mit einzelnen Platten, die unabhängig gewartet und ausgetauscht werden können.

Bipolar

Nur die Endelektroden sind mit der Stromversorgung verbunden; die dazwischen liegenden Platten wirken wie bipolare Platten. Die Verbindungsstruktur ist einfacher, der Widerstand über die Steckverbinder ist geringer, die Zellspannung wird reduziert und die Elektrolyseeffizienz verbessert, was sich für relativ große Zellen eignet.

Neue Elektrodenbau- und Gehäusungsstrukturen können auch den während der Elektrolyse erzeugten Streustrom verteilen, sodass die Lösung vollständiger reagieren kann.

Ein Punkt, den es wert ist, zu erwähnen: Eine bipolare Anordnung ist eine Serienstruktur und stellt höhere Anforderungen an die Konsistenz und Abdichtung der Einheiten; eine Anomalie in einer einzelnen Platte beeinflusst die Leistung des gesamten Stacks, und für die Wartung ist in der Regel eine vollständige Demontage erforderlich. Bei nicht großen Geräten ist eine monopolare Anordnung die einfachere Option.

Flussweg, Verweilzeit und Totzonen

Dasselbe Elektrodenset, das in verschiedenen Zellen installiert ist, kann deutlich unterschiedlich funktionieren. Viele Kunden stellen das selbst fest – die Auswahl kann nicht allein auf der Elektrodenfläche basieren.

Forschung zu Filter-Press-Zellsystemen liefert mehrere Schlussfolgerungen, die Sie direkt anwenden können:

Die Rückkopplung des Reaktors mittels CFD zeigt außerdem, dass Reaktorform und -mischung durch computergestützte Strömungsmechanik optimiert werden können; schlockiges Sediment erfordert in die Struktur entworfene Sammel- und Entladungswege, wie etwa die Form des Trichters und die Position des Abflussauslasses.

Bei der Beurteilung eines Zelltyps bestätigen wir daher gleichzeitig Ein- und Auslasspositionen, das Design des Flusskanals, die Konfiguration des Spacers und den Schlammentladungsweg und nicht nur die Elektrodenmaße.

Kurzes Zitat

Wasserstoffhandhabung und Zellsicherheit

Die Wasserstoffentwicklung an der Kathode ist während der Elektrolyse unvermeidbar:

2H₂O + 2e⁻ → H₂ + 2OH⁻

Das ist kein Fehler; es ist ein inhärentes Nebenprodukt jeder Wasseraufbereitungszelle. Es muss auf drei Ebenen behandelt werden.

In der Zelle: Gas-Flüssigkeits-Trennstrukturen und ein spezieller Wasserstoffentlüftungspfad. Unsere Natriumhypochloritzellen sind standardmäßig mit DN32-Wasserstoffentlüftungsrohren ausgestattet; bei elektrokatalytischen Oxidationszellen können die Position und der Bohrungsdurchmesser an die Installationsbedingungen angepasst werden.

Flussabwärts: Die meisten Systeme verdünnen Wasserstoff auf unter 25 % des LEL, bevor sie in einen sicheren Außenbereich entlüftet werden; eine einzelne Pool-Elektrolyseeinheit kann über 7.000 Liter Wasserstoff pro Tag erzeugen – eine Menge, die nicht ignoriert werden kann.

Überwachung: Wir empfehlen eine Wasserstoffüberwachung, die mit der Elektrolyse verbunden ist, einschließlich Durchfluss- und Stromverriegelungen sowie abnormaler Abschaltschutz.

Wir liefern die Zellen und Elektrodenbaugruppen und können bei Bedarf Wasserstoffentlüftungsanschlüsse und Montagepositionen bereitstellen; Geräteraumbelüftung, Gasüberwachung und systembezogene Einhaltung bleiben in der Verantwortung des Geräteintegrators oder Ingenieurs.

Wasserstoffversprödung ist ein anerkanntes Problem für Titan in langfristigen wasserstoffhaltigen Umgebungen; die Materialauswahl und die Betriebsbedingungen auf der Kathodenseite sollten Projekt für Projekt bewertet werden.

Verschmutzung, Skalierung und Polaritätsumkehrung

Kalzium- und Magnesiumablagerungen auf der Kathodenseite erhöhen die Zellspannung und verringern die effektive Reaktionsfläche und sind die häufigste Ursache für Leistungsabfälle in Hartwasserregionen.

Unsere Zellen können für einen Polaritätsumkehrbetrieb ausgelegt werden; mit einem transparenten Acrylgehäuse kann der Zustand der Elektrodenoberfläche auch direkt beobachtet werden, um zu beurteilen, wann eine Säurereinigung fällig ist, anstatt die Zelle allein nach Erfahrung zu zerlegen.

Bei der Reinigung werden bei der Entkalkung von Natriumhypochloritzellen in der Regel 15–18 % Salzsäure verwendet. Konzentration und Dauer variieren je nach Gerät und Skalierungsgrad, daher folgen Sie den Anweisungen des Geräts; eine übermäßige Säurereinigung beschleunigt den Beschichtungsverlust.

Ein Punkt muss erwähnt werden: Eine Standard-Einrichtungsanode kann nicht direkt für häufige Polaritätsumkehrungen verwendet werden. Die Umkehrung erfordert eine speziell entwickelte bidirektionale Elektrodenbaugruppe, die auf Wasserhärte und Umkehrzyklus abgestimmt ist. Der Anschluss einer Standardanode an eine umkehrende Stromversorgung verkürzt in der Regel die Lebensdauer der Beschichtung erheblich.

Reinigen, neu elektroden, neu beschichten oder ersetzen: ein Entscheidungsweg

Steigende Zellenspannung und sinkende Ausgangsleistung sind die häufigsten Kaufauslöser. Das bedeutet nicht immer, dass die Ausrüstung ersetzt werden muss. Wir empfehlen, in folgender Reihenfolge zu arbeiten:

• Missen Sie vor dem Austausch. Zeichnen Sie Zellenspannung, Strom, Wassertemperatur, Salzgehalt oder Leitfähigkeit auf und vergleichen Sie sie mit der Inbetriebnahmebasis. Wenn es keine Basislinie gibt, beginnen Sie jetzt mit dem Bau eines – das ist die Grundlage für jede folgende Entscheidung.
• Reinigen. Wenn die Abweichung hauptsächlich durch Skalieren verursacht wird, reinigen Sie gemäß der Geräteanleitung mit Säure und messen Sie erneut. In den meisten Fällen wird sie in diesem Schritt behoben.
• Ersetzen Sie die Elektrodenbaugruppe oder lackieren Sie sie neu. Wenn die Zellenspannung nach der Säurereinigung immer noch hoch ist und die Beschichtung unnormal aussieht, prüfen Sie den Austausch der Elektrodenbaugruppe oder bringen Sie verwendete Anoden mit einem soliden Substrat zur Fabrik zurück, um neu zu lackieren.
• Ersetzen Sie die gesamte Zelle. Wenn das Gehäuse gealtert ist, Dichtungen versagt haben, Verbindungen korrodiert oder die Struktur verformt ist, muss die Zelle vollständig ersetzt oder nach Zeichnung neu gebaut werden.

Wir können Ersatzoptionen anhand Ihrer ursprünglichen Zellzeichnungen, physischen Abmessungen und Betriebsparametern bewerten.

Die Neubeschichtung gilt für Anoden mit solidem Substrat und ist nicht unbegrenzt; Zeit und Kosten für den grenzüberschreitenden Rücktransport sollten Projekt für Projekt bewertet werden; die Bewertung sollte auf Betriebsdaten basieren, nicht nur auf dem Aussehen.

Wenn Sie Betriebsunterlagen und Fotos der verwendeten Elektroden haben, senden Sie diese direkt an uns – wir sagen Ihnen zunächst, welche der oben genannten Stufen zutrifft, und besprechen dann die Lieferung.

Kurzes Zitat

Lieferoptionen, Inspektionsdokumente und Ausschreibungsgrenzen

Lieferbasis. Anpassung von Zeichnungen, Proben oder Geräteparametern; Lieferung von Einzelzellen, Elektrodenbaugruppen, Skiben oder kompletten Einheiten. OEM- und White-Label-Arrangements.

Oberflächenbehandlung und Verpackung.

Inspektion und Dokumentation. Materialzertifikate, Maß- und Sichtinspektionsunterlagen, Beschichtungsprozessunterlagen und ähnliche Dokumente können von Projekt zu Projekt vereinbart werden. Die Lieferkette ist nach dem Qualitätsmanagementsystem ISO 9001:2015 zertifiziert, und zugehörige Produkte haben die Prüfungen der EU-RoHS-Richtlinie bestanden; Exporterfahrung umfasst mehr als 60 Länder.

Wir möchten die folgenden Punkte vor dem Zitieren klarstellen:

• Wir legen keine feste Entsorgungsrate fest. Die tatsächliche Leistung hängt von der Wasserqualität, der Leitfähigkeit, dem Chloridgehalt, dem pH-Wert, der Stromdichte und der Verweildauer ab.
• Bei Abwasser mit geringer Leitfähigkeit und niedrigem Chlorid ist der Weg zur indirekten Oxidation begrenzt und die Prozessmachbarkeit muss neu bewertet werden; eine blote Vergrößerung der Elektrodenfläche löst das Problem nicht.
• Die Verantwortung für System-Zertifizierungen wie NSF/ANSI 61, 372 und CE liegt beim Geräteintegrator; wir können mit Komponentendokumentation unterstützen.
• Für eingestellte Modelle stellen wir Querverweise / gleichwertige Angebote zu Ihrer Spezifikation bereit, ohne eine spontane Ersatzvereinbarung.
• Andere Elektrodentechnologie-Routen, wie BDD-Elektroden, können Projekt für Projekt bewertet werden.

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Chalco Titanium bietet außerdem Ruthenium-Iridium-beschichtete Titananoden, Iridium-Tantal-beschichtete Titananoden, Titan-Anodennetze, Röhren, Körbe und Platten für eine Ein-Stopp-Beschaffung an.

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Häufig gestellte Fragen

Was ist ein elektrochemischer Reaktor in der Wasseraufbereitung?

Es handelt sich um eine Geräteeinheit, bei der Wasser unter einem Gleichstromfeld durch eine Elektrodenbaugruppe fließt, wobei Oxidationsreaktionen an der Elektrodenoberfläche und in der Bulklösung stattfinden. Der Kern ist die Art und Weise, wie Elektroden, Gehäuse und Strömungskanal zusammenarbeiten; ein Mangel an einer dieser Elektroden verringert die Leistung.

Kannst du eine Zelle zu meiner bestehenden Zeichnung bauen oder eine eingestellte Zelle ersetzen?

Ja. Wir vergleichen Ihre ursprünglichen Zellenzeichnungen, physische Maße, Terminalpositionen und Betriebsparameter. Für eingestellte Modelle geben wir ein Kreuzvergleichsangebot, ohne uns auf einen spontanen Ersatz festlegen zu müssen.

Monopolar oder bipolar – welche Konfiguration sollte ich wählen?

Kleinere Zellen verwenden in der Regel eine monopolare Anordnung; größere Zellen verwenden häufiger bipolare. Bipolare sind einfacher anzuschließen und bieten eine niedrigere Zellspannung, stellen aber höhere Anforderungen an die Konsistenz der Geräte und die Wartungsmethode.

Wie wird Wasserstoff in der Zelle verarbeitet?

Die Wasserstoffentwicklung an der Kathode ist ein inhärentes Nebenprodukt. Im Inneren der Zelle erfolgt sie durch Gas-Flüssigkeit-Trennung und einen eigenen Entlüftungspfad; Downstream-Verdünnung, Entlüftungs- und Überwachungsverriegelungen werden vom Systemanbieter entworfen, und wir können die Verbindungen bereitstellen.

Warum steigt die Spannung meiner Zelle an und fällt der Ausgang?

Häufige Ursachen sind Kathodenskalierung, Alterung der Elektrodenbeschichtung, schlechte elektrische Verbindungen oder eine Veränderung der Zuleitungswasserbedingungen. Vergleichen Sie zuerst mit der Inbetriebnahmebasislinie und entscheiden Sie sich dann zwischen Reinigung und Austausch.

Kann eine Standardanode im Polaritätsumkehrmodus laufen?

Nicht direkt. Umkehr erfordert eine speziell entwickelte bidirektionale Elektrodenbaugruppe, die auf Wasserhärte und Umkehrzyklus abgestimmt ist; ansonsten wird die Lebensdauer der Beschichtung deutlich verkürzt.

Können Elektroden neu beschichtet und nicht ersetzt werden?

Titananoden mit solidem Substrat können in der Regel zur Neubeschichtung in die Fabrik zurückgebracht werden. Die Neubeschichtung ist jedoch nicht unbegrenzt, und die Zeit sowie Kosten für den grenzüberschreitenden Rücktransport sollten Projekt für Projekt bewertet werden.

Ist das dasselbe wie ein Wasserstoff-Elektrolyseur oder ein Labor-Flow-Reaktor?

Nein. Die auf dieser Seite aufgeführten Produkte sind für die industrielle Wasseraufbereitung und unterscheiden sich sowohl in Zweck als auch in der Bauweise von einem Wasseraufbereitungselektrolyseur für Wasserstoffproduktion oder einem elektrochemischen Flussreaktor im Labor.

Senden Sie Ihre Parameter für eine Zellkonfiguration und geben Sie ein Angebot

Senden Sie uns Folgendes, und wir können einen Zelltyp, eine Elektrodenkonfiguration und ein strukturelles Design vorschlagen:

Wasserqualität – Quelltyp, COD, Ammoniakstickstoff, Gesamtstickstoff, Chlorid, Leitfähigkeit, pH-Wert, SS, Härte, Wassertemperatur.

Prozess – Durchsatz in m³/h, Zielabwasserwerte, kontinuierlicher oder intermittierender Betrieb, erwartete Aufenthaltszeit.

Ausrüstung – Gehäusemaße und Material, Anzahl und Größe der Elektroden, Elektrodenabstand, Klemmpositionen, Ein- und Auslassbohrung, Betriebsstrom und -spannung, ob Polaritätsumkehr verwendet wird.

Aktueller Status – vorhandene Zellzeichnungen, Fotos verwendeter Elektroden, Stromspannung und -ausgang, Probleme im Betrieb.

Unvollständige Informationen sind in Ordnung – schicken, was Sie haben, und wir sagen Ihnen, welche Artikel noch fehlen.