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03HRT對電解效果的影響配制硬度為800mg/L、Cl-質量濃度為567.2mg/L的模擬硬水,電流密度為10mA/cm2,考察HRT對電解效果的影響,結果見圖4。
由圖4(a)可知,硬度去除質量濃度隨著HRT的延長逐漸大且反應速率呈先增加后降低的趨勢。電流效率則隨著HRT的延長不斷降低。HRT過短導致到達陰反應活性區域的Ca2+濃度較低,電解產生的CO32-較少,因此硬度去除質量濃度較小。隨著HRT的延長,陰附近的CO32-濃度顯著增加,能與富集的Ca2+反應生成CaCO3沉淀附著在陰表面。
YuYang等指出,陰表面覆蓋的CaCO3層帶有負電位,能通過靜電力吸引更多的Ca2+在陰富集,因而大大地減小了冷卻水的硬度。所以當HRT由5min增加到10min,硬度去除質量濃度由180mg/L增加到了300mg/L。當HRT超過10min時,隨著反應的進行,溶液中的離子濃度不斷降低,電導率下降,離子遷移速率變緩,陰表面被CaCO3沉積物大量覆蓋,沉積物之間的離子通道收縮,OH-、Ca2+和HCO3-的對流擴散速率下降,傳質速率受阻,因此反應速率下降。
由圖4(b)可知,HRT的延長可以促進更多的Cl-遷移到陽附近,通過氧化反應產生了較多的Cl2,從而增加了溶液的活性氯濃度和Cl-去除質量濃度。在本研究中將選取10min作為佳電解時間。
04電流密度對倒除垢的影響在電解反應進行一段時間后,陰表面會沉積大量的CaCO3,若不及時清理會影響后續的電解效果。本研究采用倒法來去除陰結垢,通過改變兩的性,將原來的不銹鋼陰作為陽,使電表面的酸堿性發生改變,OH-在不銹鋼電附近發生氧化反應生成氧氣,電附近酸性增強,電表面結垢條件被破壞,析出的氧氣使附著的垢層不斷剝落而被去除。
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