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采用高压脉冲电场技术的食品处理装置电极设备电化学腐蚀

发布时间:2018-04-09 08:16

  本文选题:脉冲电场 切入点:钛电极 出处:《高电压技术》2014年06期


【摘要】:在用高压脉冲电场(pulsed electric field,PEF)技术处理食品的过程中,脉冲电流通过电极-液体表面,引起电化学反应,导致电极腐蚀,从而影响到食品安全和设备运行。利用加速腐蚀实验研究了高压脉冲电场作用下的电极腐蚀规律,重点考察了不同电压幅值、脉宽和溶液电导率对电极腐蚀的影响;测试了溶液中电极材料钛离子质量浓度,以定量表征电极腐蚀程度;得到了腐蚀速度随时间的变化关系曲线。结果表明:PEF作用下电极腐蚀特性可以用传统电路模型来解释;随着电场强度由16.7 kV/cm逐步升至41.7 kV/cm、脉宽由5μs逐步升至20μs,溶液电导率由1μS/cm逐步升至600μS/cm,腐蚀会逐渐加剧,钛离子质量浓度分别由0.466μg/L至2.085μg/L、由0.4μg/L至4.855μg/L和由0.8μg/L至43.4μg/L依次上升;腐蚀由电极表面边缘倒角部分开始逐步向中心区域发展;腐蚀后电极在空气中放置氧化一段时间可使加电时腐蚀速度减慢。最后通过研究电极腐蚀规律提出了抑制或者减少腐蚀的措施。
[Abstract]:In the electric field by high voltage pulse (pulsed electric, field, PEF) process technology of food processing, pulse current through the electrode surface, caused by the electrochemical reaction, the electrode corrosion, thus affecting the food safety and equipment operation. Use of high pressure pulse electrode corrosion under electric field accelerated corrosion test, focus on effect of different voltage amplitude, pulse width and conductivity of electrode corrosion; concentration of electrode materials of titanium ion in solution quality test, the quantitative characterization of electrode corrosion degree; get the relationship curve of corrosion rate with time. The results show that the corrosion performance of the electrode under the action of PEF can be used to explain the traditional circuit model; with the electric field by 16.7 kV/cm gradually rose to 41.7 kV/cm, the pulse width by 5 s gradually rose to 20 s, the conductivity of the solution by 1. S/cm gradually rose to 600 S/cm, the corrosion will gradually increase, from titanium The mass concentration from 0.466 g/L to 2.085 g/L, from 0.4 g/L to 4.855 g/L and from 0.8 g/L to 43.4 g/L in order to rise from the edge of the electrode surface corrosion; chamfered part gradually began to develop to the regional center; corrosion electrode placed in the air for a period of time can make the oxidation and corrosion slow down. Finally through the study of corrosion behavior of electrode is proposed to suppress or reduce corrosion.

【作者单位】: 清华大学深圳研究生院;
【基金】:国家高科技研究发展计划(863计划)(2011AA100801) 国家自然科学基金(51177082) 深圳市科技计划项目(JCYJ20120616220833092) 教育部高校博士点基金(20100002110032)~~
【分类号】:TM89

【参考文献】

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【共引文献】

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