チタンアノードは、チタンベースの金属酸化物コーティング内のアノードです。表面の触媒コーティングの違いにより、酸素発生機能と塩素発生機能を持っています。一般に、電極材料は、良好な導電性、小さな電極距離変化、強い耐食性、良好な機械的強度と加工性能、長い耐用年数、低コスト、および電極反応に対する良好な電極触媒性能を備えていなければなりません。現在、上記の総合的な要求を満たせる金属はチタンである。工業用純チタン TA1/TA2 チタンアノード上の金属酸化物コーティングの役割は、一般に、低い抵抗率、良好な導電性 (チタン自体は導電性が低い)、貴金属コーティングの安定した化学組成、安定した結晶構造、安定した電極サイズ、良好な腐食性を有することです。耐久性、長寿命、優れた電極触媒性能により、酸素と塩素の発生反応の過電圧を低減し、電力を節約します。
1. チタンアノード労働寿命が長い。隔膜法による塩素アルカリ産業の生産では、金属陽極は塩素やアルカリによる腐食に強く、陽極寿命は6年以上に達しますが、黒鉛陽極はわずか8か月です。
2. 黒鉛陽極と鉛陽極の溶解問題を克服し、電解質と陰極製品の汚染を回避し、金属製品の純度を向上させることができます。
3. 電流密度を高めることができます。隔膜法による塩素アルカリの製造では、黒鉛陽極の動作電流密度は 8A/dm2 ですが、チタン陽極では 2 倍の 17A/dm2 が可能です。電解プラントと電解セルの同じ条件下で、出力を2倍にすることができ、これにより単セルの生産能力が向上し、労働生産性が効果的に向上します。高い使用電流密度で電解を行う場合には、チタン陽極の使用がより適しています。
4. 金属陽極の使用により、塩素酸電解槽の高温・高電流密度運転が可能になりました。金属陽極の使用により、電解槽の構造が改善され、エネルギー消費が削減され、次亜塩素酸塩とガス塩素酸塩の間の化学反応が促進され、生産性能が向上します。
5. DSA・水銀法・隔膜法による食塩電解槽の設計思想と運転条件を改良し、消費エネルギーを削減しました。 DSA の低い過電圧特性により、金属陽極電解槽の電圧降下の重要な原因である電極と電極の間の表面の気泡を除去しやすくなります。チタン陽極には多くの利点があるため、その開発は塩素アルカリ産業に大きな経済的利益をもたらし、そのため急速に推進され、世界中で使用されています。塩素アルカリの生産能力は全世界で年間約 4,100 万トンで、チタン陽極の使用率は 70% 以上です。チタン陽極は塩素アルカリ業界における主要技術*シールドキーワード*として知られています。その後、チタン陽極も広く推進され、多くの電解産業で応用されてきました。
6. 陽極サイズが安定しており、電解処理中に電極間の距離が変化しないため、安定したセル電圧で電解操作を行うことができます。
7. リード陽極の変形による短絡の問題を回避できるため、電流効率が向上します。
8. チタン陽極は軽量であり、労働力を軽減できます。
9. スイッチは簡単に作成でき、高精度を実現できます。
10.動作電圧が低いため、エネルギー消費が小さく、エネルギー消費を節約できます。 DC消費電力を10～20％削減できます。チタンアノードの動作電圧が低い主な理由は次のとおりです。
1) 活性コーティングされたチタンアノード上の塩素と酸素の過電圧は比較的低いです。塩水電気分解で塩素アルカリを製造する場合、チタン陽極塩素に対する過電圧が低く、1A/cm2 でグラファイトアノードの過電圧よりも 140mV 低くなります。
２）「気泡遮蔽効果」が低下する可能性があります。金属陽極の表面に発生する気泡は比較的小さく、すぐに剥がれるため、電極間の膨張が大幅に軽減されます。 2 つの極間の抵抗降下は約 700mV、気泡の直径は約 3mm です。
3) アノード構造の抵抗を低減。
4) ポール間の距離を短くしました。 1960 年代、世界の塩電解産業は年間約 1,500 億 kWh の電力を消費しました。金属陽極を使用することで、年間約 3 億 kWh の電力を節約できます。
11. 塩素アルカリの製造では、チタン陽極を使用すると、高品質、高純度、CO2 フリー、高アルカリ濃度が得られ、加熱蒸気とエネルギー消費を節約できます。
12. 強力な耐食性があり、多くの高腐食性および特殊要件の電解媒体で使用できます。
13. 卑金属のチタンは何度でも再利用可能です。
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