
很多使用过循环水电化学除垢设备的客户,都有一种共同的感受,即除垢效果没有宣传的那么好,除垢能力下降快,没有达到预期,换热器结垢、节水率低,电极腐蚀快、黏泥多、点腐蚀严重。即使进行了项目考察,依然无法避免这些问题的不断地发生,究竟为何?这是由于缺失了电化学除垢技术参数、电极技术性能要求,造成的。
除垢技术参数:循环水浓缩倍数、节水率、换热器不结垢,均和循环水除垢率有关,既和单台除垢设备的“进出水钙硬度去除值”有关,也和设备配置台数有关。
电化学行业特点:电化学技术非常复杂,既使从事电化学设备的厂家,也未必真正懂电化学技术,供需双方存在严重的信息不对称问题。
价格:这个行业,是真正的“一分价钱一分货”“一台设备对应一定的除垢量”,设备价格低和配置台数少、除垢量少相对应,价格低也不能说明客户得到了实惠。综合成本,可能比进口设备贵多了。
市场上出现的“电化学除垢设备”,并不是真正意义上的电化学技术,技术停留在艾格锡30年的水平。
抛开电极材料及技术性能,而谈电化学技术,是目前存在的普遍现象,偏离了循环水电化学水处理技术方向。
展开剩余86%电化学除垢效果不佳原因分析:
1、电解循环水-析氧反应
我们需要了解,每一种电极都有其特定的用途,传统的钛电极分为析氧电极和析氯电极。
研究电化学,但不关注析氧反应、析氯反应及其技术要求,这是有重大技术风险的。
目前,循环水电化学市场中,用的电极材料,绝大多数是钛铱钌。很多人想当然认为,钛铱钌电极可以用在循环水电解反应中,对于出现的电极腐蚀、设备电流下降、除垢能力下降、电极污染等问题的原因,采取了回避,没有给予足够研究和关注。
市场宣传、论文中,仅仅介绍“电解原理”,但电解原理不等于电化学技术对。对于电化学核心技术-阳极材料技术特性及要求,很少介绍,这是目前存在的重大问题。
电解循环水,是标准的析氧反应,这属于恶劣的电解反应环境,钛铱钌电极会产生二氧化钛(TiO2)不导电钝化膜,电极被破坏。
而钛铱钌电极,是产氯反应环境中的电极材料,是析氯电极,非析氧电极。
钛铱钌电极,在设备运行几个月后加速腐蚀,表现为设备电流下降,这是绝大多数使用客户都经历过的。而循环水有一个非常重要指标“矿物质平衡”,必须遵守。电极腐蚀,电流下降,必然导致除垢能力下降,循环水钙硬度、碱度上升,换热器结垢。
循环水电化学水处理,而没有与之对应的水处理电极材料做支撑,技术效果就无法实现。
虚假信息或没有研究到的技术信息:钛阳极,对水中杂质要求极为苛刻,目前只有极少数电极制造商采取严谨科学态度,给于了关注。有一些研究者认为阳极材料不重要,这完全是一种误解。
世界循环水电化学原创厂家、行业龙头-艾格锡公司,早已走过了这一段漫长的技术开发历程,于2000年发明了钛氧化镍这种水处理专用电极材料,才走向成熟的,这才是真正的电化学水处理技术。2000年之前,第一代产品采用多种钛电极材料,技术是不成熟的。
2、循环水“矿物质平衡”对阳极材料技术要求
循环水运行,必须遵守矿物质平衡,这对阳极材料的技术稳定性、抗腐蚀性、抗钝化、抗污染能力,提出了极为苛刻的技术要求。
采用“电化学+药剂”方案,掩盖了对阳极技术性能的要求,出现了“三不管地带”,药剂和传统电解除垢设备都无法解决的问题,即除垢效率低、循环水硬度和碱度高,药剂无能力阻垢。
3、循环水除垢率技术要求
除垢率,是循环水电化学设计时设计的核心指标。
循环水除垢率,涉及单台设备除垢能力和设备配置台数,直接和设备价格挂钩,如果没有除垢硬性技术要求,全凭“良心”“口头承诺”是做不到换热器不结垢的。
根据调查,很多运行的电化学除垢项目,配置的设备除垢率不足15%,循环水钙硬度、碱度高位运行,换热器大部分会结垢。
循环水电化学世界龙头-艾格锡,在电化学设计时,除垢率设计要求>30%,经常在40-60%之间运行(这是完全免药剂的设计要求)。
4、设备进出水钙硬度去除值
事实上,在设备运行后,太多的客户对“设备进出水钙硬度去除值”进行分析,钙硬度没有变化,或变化不明显,这本来可以在采购前进行技术了解、沟通、技术约定的,变成了采购后无奈的“事后抱怨”。
使用电化学设备的客户,可以对设备进出水钙硬度去除值进行化验分析,可能大部分不会超过10mg/L,而钛氧化镍电化学设备进出水钙硬度去除值最低设计要求10mg/L,通常会在20-40mg/L运行,相差几倍。
此外,阴极单位析垢速度(g/m2.h),也是一个重要的除垢技术指标。钛氧化镍电化学EST阴极析垢可高达500g/m2.h,这是正常运行的数据,不是最高的。国内外相差10倍。
电流效率,即用于析垢的电流占总电流之比,是评估电化学设备最为直接的技术指标和能耗指标。普通的电解除垢设备,电流效率不太会超过30%,甚至不足10%。
5、项目考察内容
项目考察时,过于相信自己的眼睛,重冷却塔外观、水质外观,忽略了对电化学设备运行数据的变化情况的了解,只了解了电化学的局部,未能全面了解技术细节,对于宣传的技术能力和要达到的水处理效果之间的逻辑,没有好好研究、学习、判断。
项目考察时,设备的运行模式是恒电流,还是恒电压,电流下降情况,除垢周期,阳极的污染和腐蚀情况,巨大部分客户考察时没有给予关注。
电流和除垢效率、水质稳定、换热器结垢之间的关系,没有搞清楚。
既使考察的项目是成功的,由于技术非常复杂、涉及因素多,自己的项目未必成功,比如考察的项目水中不含氟离子,而自己的冷却塔补水含氟离子,这种项目大概率不会成功,被氟离子“一票否决”。
有些电极制造商,提供了不可靠的技术数据,宣传其电极耐氟离子达到几个ppm,对此,我们持怀疑态度,建议关注设备电流下降的速度。
6、采购招标
招标环节,缺失了关键指标“设备进出水钙硬度去除值”,该指标是设备设计的技术性能指标,直接表征了电化学除垢能力及其稳定性。如果您的设备在运行几个月后测不出来钙硬度变化,或者去除值很低,则说明除垢能力很弱,这是终极判断指标,无须去对垢称重。称重的垢,含水分,也不准确。
7、水中杂质和电极材料关系
水中杂质,如氟离子、氯离子、电导率、铁离子、硫酸根等,对阳极材料破坏情况,是明显的;电极材料在什么指标下运行,以及管控情况,也必须给与考虑。这会出现:设备采购前自信心满满、项目考察时感觉不错、采购的设备投入运行后效果不佳,变成了无奈的摇头叹息。
补水硬度、浓缩倍数对阳极材料电流密度的关系:在高硬度水质,阳极的工作负荷非常高,对阳极材料电流密度要求很高,普通的钛电极将难以承受。
电化学设备,属于复杂技术采购,但现实中,采用了普通设备的“同质化”“低价”设备采购策略路线,误认为电化学除垢能力差距不大。
如果,采购前 ,您能不嫌麻烦,咨询一下负责任的靠谱的电极制造商,他会告诉您,其电极设计基于水中杂质,及运行时对杂质的浓度是有技术上限要求的。
目前,有一些电极制造商,已经认识到了水中杂质对电极的破坏问题,对水中杂质对电极材料进行了专业的研究,也分享了一些研究成果和数据,对推动电化学市场的发展,正在做出更大的贡献,再次表示感谢!
8、电极寿命:指电极不腐蚀状态时的使用寿命,即电流不下降时的寿命
从现实考虑出发,建议电流下降10%必须更换电极。您看看自己在运行的设备,电流下降了多少。
这是因为,普通的钛电极,呈现"衰减性使用寿命缩短”,即电极已经开始腐蚀了,但是距离电极彻底损坏、无法使用,可能需要经历一段比较长的时间,电极技术要求的“技术性能稳定”不复存在,背离了循环水要求的“矿物质平衡”。
设备从运行开始至您去考察时,如果电流已经下降50%,而您忽略了这一点,也不知道这是一个技术风险信号。
电流下降,可能意味着电极腐蚀了。普通的钛电极,在电解循环水时,没有固定寿命,是耗材,电极腐蚀很快,可能1年更换电极高达2次以上。
您是不是看到“ 电流还在显示、设备在运行”,就误认为电极处于“正常”寿命内?
还有很多因素需要考虑,您还想了解什么?请留言。
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