什么是二氧化氯发生器用钛阳极?
二氧化氯是一种高效、安全、广谱的氧化消毒剂,广泛应用于饮用水消毒、工业循环水处理、纸浆漂白、食品加工等领域。二氧化氯发生器采用电解法生产,其反应速度快、纯度高、操作便捷等优点逐步取代了传统化学法。在电解法中,电极材料的性能直接关系到二氧化氯发生器的效率与稳定性。
二氧化氯发生器用钛阳极,是以钛基体为核心,表面涂覆一层高催化活性的贵金属氧化物涂层(如IrO₂、RuO₂、Pt、Ta₂O₅等),专门用于ClO₂电解生成反应中的阳极电极。钛具有优良的抗腐蚀性和机械性能,是最理想的电极基材之一。

钛阳极在二氧化氯发生器中的工作原理与优势
电解法制备二氧化氯一般使用含氯离子的溶液(如氯化钠NaCl、氯酸钠NaClO₃),在外加电压作用下,阳极发生氧化反应产生氯气(Cl₂)、高价态氯氧化物(ClO₂、ClO₃⁻)等。反应过程如下:
阳极反应(以NaCl为例):
2Cl⁻ → Cl₂↑ + 2e⁻
Cl₂进一步与水或氯酸钠发生反应生成ClO₂:
Cl₂ + 2NaClO₂ → 2ClO₂ + 2NaCl
钛阳极作为反应发生位置,其表面涂层的活性和选择性直接决定了反应效率、ClO₂产率及副产物控制水平。
二氧化氯发生器用钛阳极的技术优势
耐腐蚀性强:钛基体在高浓度氯离子和酸性环境中几乎不发生溶解,阳极寿命可达3~5年以上。
高催化活性:表面Ru-Ir系或Pt-Ir系贵金属氧化物能显著降低反应过电位,提高产气速率与反应选择性。
电能利用率高: 使用钛阳极可使单位电耗明显降低,每吨ClO₂能耗控制在250~400kWh。
产物纯度高:减少副反应(如氧气析出、次氯酸盐生成),产出的ClO₂浓度稳定性好。
可重复涂覆再生:阳极使用一定周期后,可通过去除涂层并重新喷涂实现再利用,节约成本。
二氧化氯发生器用钛阳极的制造工艺
RuO₂ + IrO₂
RuO₂ + IrO₂ + TiO₂
RuO₂ + IrO₂ + Ta₂O₅
RuO₂ + Pt
涂层厚度控制在10~20μm,确保催化活性与附着力。
二氧化氯发生器用钛阳极制造步骤
1、钛基体预处理:酸洗脱脂、粗化处理,提升涂层附着力;
2、涂液制备:使用IrCl₃、RuCl₃等前驱体,配制成乙醇溶液;
3、涂覆与热分解:多次涂布-烧结循环(温度约450~500℃),形成均匀稳定的氧化物层;
4、检测与封装:包括XRD、SEM涂层检测、电化学性能测试及封端处理等。
二氧化氯发生器用钛阳极质量控制
涂层均匀性是关键,避免局部脱落或烧结不完全;
电极尺寸需精准控制,匹配发生器电解槽结构;
端部需做绝缘或封堵处理,防止电极漏电;
定期检测电极电压变化,判断失活情况及时再生。
二氧化氯发生器用钛阳极应用领域
城市饮用水消毒系统;
医院、食品厂的无菌处理系统;
工业循环冷却水杀菌;
石油、煤化工行业污水预氧化;
纸浆和纺织行业漂白工艺。