复合网状阴极电化学除垢机理及脱垢工艺优化

发布时间：2021-06-07 21:56

　　循环冷却水系统广泛应用于工业生产的各领域,其稳定性是保证工业生产稳定运行的重要前提。然而,循环冷却水系统中的结垢与腐蚀问题带来了巨大的经济损失及严重的安全问题。电化学除垢技术作为一种绿色环保型技术,既能除垢又能防腐,同时可以达到杀菌及降低COD的目的。在前期工作中设计出了一种高效复合网状阴极,以解决电化学除垢技术中过高阴极面积需求的瓶颈问题。本文在前期工作的基础上进一步系统地研究高效复合网状阴极电化学除垢的机理。研究结果表明复合网状阴极的外层网与内层网协同增强阴极的除垢性能。屏蔽效应的存在导致外层网具有更大的电流密度及更负的阴极电位,内外层的电位差高达300 mV,电位在网层间的分布具有一定的空间效应,碳酸钙的沉积反应优先发生在外层网上。同时,外层网上快速析出的氢气泡具有占位作用,不仅使得碳酸钙的成核位点由基体转移至已形成的晶体之上,而且使得外层网上的垢层具有较低的覆盖度及较弱的结合力。同时,氢气泡对垢层具有一定的机械剥离作用,可以将垢层带离基体表面。这不仅延长了阴极的失活时间而且使得阴极具有一定的自清洁能力。内层网通过稳定的析氢过程在复合网状阴极内部构建出碱性环境,进一步加速了硬度离... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：79 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

循环冷却水系统三大问题间的相互关系图

复合网状阴极电化学除垢机理及脱垢工艺优化-8-呈高碱性。大量的OH-与溶液中的HCO3-反应产生CO32-，使得溶液具有很高的结垢倾向。当将其通入放有CaCO3晶种的结晶器中时，CaCO3会以水垢的形式不断沉积，从而达到高效除垢的目的。实验结果表明，该方法可以大大降低阴极的面积需求，可降低约10-20倍，并且避免了周期性清洗阴极板的麻烦，系统可长时间保持高效除垢的状态。图1.2电化学晶种除垢系统示意图[52]Fig.1.2Schematicdiagramoftheelectrochemicalseeddescalingsystem图1.3改进后的电化学晶种除垢系统示意图[58]Fig.1.3Schematicdiagramoftheimprovedelectrochemicalseeddescalingsystem

复合网状阴极电化学除垢机理及脱垢工艺优化-8-呈高碱性。大量的OH-与溶液中的HCO3-反应产生CO32-，使得溶液具有很高的结垢倾向。当将其通入放有CaCO3晶种的结晶器中时，CaCO3会以水垢的形式不断沉积，从而达到高效除垢的目的。实验结果表明，该方法可以大大降低阴极的面积需求，可降低约10-20倍，并且避免了周期性清洗阴极板的麻烦，系统可长时间保持高效除垢的状态。图1.2电化学晶种除垢系统示意图[52]Fig.1.2Schematicdiagramoftheelectrochemicalseeddescalingsystem图1.3改进后的电化学晶种除垢系统示意图[58]Fig.1.3Schematicdiagramoftheimprovedelectrochemicalseeddescalingsystem

【参考文献】：
期刊论文
[1]复合网状阴极增强电化学水软化系统性能研究[J]. 栾谨鑫,李鑫浩,王立达,孙文,王耀伟,周英正,邓海涛,陈帅,何少辉,刘贵昌.  工业水处理. 2020(02)
[2]电容去离子技术在水处理中的应用[J]. 张须媚,王霜,高娟娟,张树鹏,谢康俊,宋海欧.  水处理技术. 2018(09)
[3]火电厂循环冷却水阻垢方法研究进展[J]. 胡灿英.  广州化工. 2017(24)
[4]电容去离子过程电吸附行为与法拉第反应关系及去除水体硬度[J]. 蒋绍阶,张若汉,熊关全.  水处理技术. 2017(09)
[5]超声波水处理性能的实验研究[J]. 孙双月,陈永昌,赵阳,马重芳.  工程热物理学报. 2015(08)
[6]旁流弱酸处理应用于循环冷却水的试验研究[J]. 张小霓,吴文龙.  工业水处理. 2010(02)
[7]“水力清”还原水电解技术在循环水处理中的应用[J]. 陈枫,朱伯明,李仲钦.  制冷. 2009(04)
[8]水系统的积垢及其物理控制技术[J]. 延卫,徐浩,汤成莉.  净水技术. 2008(03)
[9]反渗透技术在电厂循环冷却水处理中的应用与实践[J]. 韩广志.  太原科技. 2008(03)
[10]磁处理的防垢除垢试验和机理探讨[J]. 刘卫国.  给水排水. 2008(01)



本文编号：3217383