基于正交实验的换热器循环水电化学除垢系统优化

为了研究电化学水软化系统中操作参数对除垢量的影响程度,建立循环水电化学水软化系统。设计正交实验,分析电解电压、电极板间距与溶液初始硬度等实验因素及水平数对系统除垢量的影响。结果表明,在实验工况条件下,影响除垢效率的主次因素依次为溶液起始硬度、电解电压、电极板间距。综合性能最优的水平组合为:电压为30 V,电极板间距为50 mm,溶液起始硬度为1 000 mg×L~(-1)。电化学水软化法适合软化高硬度的循环水,优化电化学软化水装置应优先考虑适当增大电解电压,其次是减小电极板间距。     

陶瓷基体二氧化铅电极

前言二氧化铅电极是一种不溶性阳极。它有良好的化学稳定性(与大部份氧化剂和强酸不起反应),较高的氧放电电位,导电性能也较好,其比电阻为40～50×10~(-8)Ω。Cm。硬度较大(莫氏硬度约5),能耐磨损造价也不太高。由于这些特性,使二氧化铅电极卓有成效地用于许多电化学生产中,以代替石墨电极和昂贵稀缺的铂电极。二氧化铅电极分有基体和无基体两种。     

锅炉水硬度自动检测装置设计

提出利用离子选择性电极自动测量软化水硬度的方法,主要是对锅炉软化水中钙离子浓度的测量。简单介绍了电极的反应原理、数据处理方法的原理和选取,以及自动测量装置的基本构成和设计。     

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

采用活性炭涂层电极,研究了电容去离子过程中电吸附行为与法拉第反应之间的关系,同时以CaCl_2和MgCl_2溶液模拟硬度水体,探讨了电容去离子技术对硬度去除的可持续性。结果表明,随着电压的升高,电容去离子过程中有不同的法拉第反应发生,同时阴离子的电吸附行为促进了溶解氧和H_2O_2的还原;阳离子的电吸附行为促进了活性炭电极的氧化和水的电解,Cl~-的氧化不是出水pH变化的主要原因。电容去离子装置在去除钙镁离子时表现了很好的可持续性,钙镁离子不会对活性炭电极造成结垢问题。     

镍钨(D)合金刷镀工艺的优化

就镍钨（Ｄ）合金刷镀中电极运动速度,施镀电压两个参数对结合力及硬度的影响进行了试验,从而得到镍钨（Ｄ）合金镀液的优化工艺参数,通过优化试验,提出了获得最高硬度及最佳结合力镀层的施镀工艺。     

软化水硬度实时监测钠离子交换器的设计

钠离子交换器调节松床、再生、清洗等步骤的运行时间需要依据其所产水的硬度指标,而目前对水质硬度的检测大多采用人工完成,不仅操作繁琐,而且不能实时监测软化水的硬度指标。为解决这一问题,以微控制器STM32F103RB为核心,通过专门设计的检测容器中的钙离子选择性电极对交换器的出水硬度进行实时监测,根据检测到的硬度指标自动调整各步骤的运行时间,达到降低成本、提高效率的目的。     

电镀制备镍–碳化钨复合电极及其抗电蚀性能

采用复合电镀工艺在纯铜棒表面制备了Ni–WC复合镀层。镀液组成和工艺条件为:NiSO_4·6H_2O 250~300 g/L,NiCl_2·6H_2O 40~50 g/L,H_3BO_3 30~45 g/L,十二烷基硫酸钠0.05 g/L,WC微粒(平均粒径400 nm)25~45 g/L,温度30~50°C,电流密度2.0~4.0 A/dm2,时间4 h。研究了WC添加量、阴极电流密度及镀液温度对Ni–WC复合镀层的WC含量和显微硬度的影响。WC添加量为35 g/L,镀液温度为40°C和阴极电流密度为3.0 A/dm~2,所得Ni–WC复合镀层的厚度为103μm,WC质量分数为29.95%,显微硬度为322.4 HV。分别采用Ni–WC复合电极、纯铜电极和纯镍电极为工具电极,对W_7Mo_4Cr_4V_2Co_5高速钢进行电火花加工。结果表明,最佳工艺下制备的Ni–WC复合电极的损耗率分别为纯铜电极和纯镍电极损耗率的72%和62%。     

镁合金电镀Ni-Al_2O_3薄膜的研究

采用电镀方法对镁合金进行表面镀膜处理,间接提高其硬度和耐蚀性。借助硬度计和浸泡法对表面电镀Ni-Al2O3薄膜的镁合金的硬度和耐蚀性进行了测试。结果表明:表面镀膜能一定程度提高镁合金基体的硬度和耐蚀性,但此两项性能的彰显受电镀参数的影响。加载适宜的电流密度且电极水平面对面放置时,表面电镀Ni-Al2O3薄膜的镁合金的硬度较高,耐蚀性也较好。     

电沉积Ni-Mo-P合金及其析氢电催化性能的研究

在大量文献的基础上,采用正交试验优化电沉积Ni-Mo-P合金工艺.经过测试证明:Ni-Mo-P合金镀层致密,结合力强,具有较高的硬度和耐高温腐蚀的性能.通过极化曲线的测定,钛基Ni-Mo-P合金具有比钛电极和铁电极更低的析氢过电势,Ni-Mo-P合金具有较高的电催化性能,可望成为新一代氯碱工业用高活性阴极.     

基于木材制备各向异性孔道结构的厚层碳电极材料的探究

合理设计厚层电极材料的结构是能源技术可持续的理想选择,但仍然存在很大的挑战。在此,我们受到天然木材中所固有的各向异性孔道结构的启发,通过分析研究不同原材料,从而筛选最具潜力的天然厚层电极前驱物。经研究发现,相比而言,椴木作为硬度适中的一种常见木材,具有发达的孔道结构,同时具有良好的电化学性能,在0.5A·g-1的电流密度下,测得其比电容为51.6F·g-1,电压降(IR drop)仅大于松木,说明基于椴木的碳电极材料电容性能最佳,可作为理想的厚层电极前驱物,进一步拓宽电极材料在能源存储领域的应用前景。     

电沉积La—Mo—ZrO2及其性能的研究

通过复合电沉积制备La-Mo-ZrO2/Ti电极,测试表明:La-Mo-ZrO2镀层结合力强,硬度高,耐蚀和耐热性能优良.阴极极化曲线表明:以钛基电沉积La-Mo-ZrO2复合镀层作为阴极,在质量浓度为300 g/L的NaCl溶液中,60℃,Jk=30mA/cm2电解,能降低氢超电势605 mV.结果表明:以钛基电沉积La-Mo-ZrO2复合镀层是优良的析氢电催化电极,电催化性能的增加完全归因于电极比袁面的增加.     

电化学水软化技术的现存问题与对策

循环冷却水结垢易造成换热效率降低并可能引发安全问题，是实际生产必须重视的问题。相对于投加阻垢剂、石灰软化、离子交换等方法，电化学软化法凭借无需投加药剂、固体产物易分离、易自动化控制的优势，展现出良好的应用前景。但单位面积电极去除硬度的效率低、能耗高及长期运行时硬度去除效率下降的问题限制了其在实际工程中的应用。分析了上述3个问题产生的原因，总结了文献报道的典型对策：依靠提高阴极比表面积、用隔膜分隔阴阳两极改善电极沉积效率低的状况；通过扩大碱性区域、减少电极间距来降低设备运行能耗；通过对阴极的清垢，以及通过强化溶液中的均相成核削弱钙镁沉淀对阴极的覆盖来保障长期运行稳定性。最后对电化学水软化技术的发展进行了总结与展望，指出未来应通过开发新的反应器形式、新的电极来达到提高处理效率、降低能耗、维持设备长期运行稳定性的目标。     

丙烯酸酯橡胶柔性电极材料的制备及其性能研究

通过导电炭黑与多壁碳纳米管（MWCNT）并用制备丙烯酸酯橡胶（ACM）柔性电极材料,研究导电炭黑和MWCNT在ACM基体中的分散性及其并用比对柔性电极材料硫化特性、物理性能和导电性能的影响,并分析柔性电极材料与介电弹性体（DE）基体的粘合性能。结果表明：导电炭黑和MWCNT在ACM基体中具有良好的分散性;添加导电炭黑/MWCNT并用体系的ACM柔性电极材料的拉断伸长率远大于200%,满足DE发电机对于大形变的要求,且与仅添加导电炭黑的柔性电极材料相比,其硬度和弹性模量减小,柔韧性提高;随着MWCNT用量的增大,柔性电极材料的导电通路逐渐完善,导电性能提高;导电炭黑/MWCNT并用比为10/10的ACM柔性电极材料与ACM基DE基体共硫化后,两者的粘合强度达到5 N·mm^-1,且粘合稳定性较好。     

焦炭与不锈钢耦合阴极的电化学水软化性能研究

以304不锈钢网作为外层支撑床,锯齿不锈钢网作为内部支撑结构,在复合锯齿网的锯齿空隙中填充焦炭,制备了一种由焦炭与不锈钢两种材料耦合的填充床电极,用于解决电化学水软化阴极无法长期高效运行的问题。探究了最优的电极结构参数,结果表明,在阴阳极间距、外层平网孔径和表观电流密度分别为1.5 cm、20目、80 A/m²时,电极对总硬度为700 mg/L的模拟循环冷却水的软化速率达到最佳,为46.873 g/(m²·h)。当电极表面被垢层覆盖导致软化速率大幅下降时,通过振动方式对电极进行再生,研究了电极的使用寿命,结果表明,维持电极连续工作37 d,电极对循环冷却水仍保持较高的软化速率,可维持电化学水软化系统的长期高效运行。本研究可为解决电化学水软化阴极因无法有效再生导致的电化学水软化系统性能下降问题提供参考。     

粤东第一温泉中硫化氢、氯、硬度、碳酸氢根、碳酸根、氟的测定

采用离子选择性电极分析法等方法测定粤东第一温泉水中的硫化氢、氯、硬度、碳酸氢根、碳酸根和氟。测定结果为:H2S3.878mg/L、Cl-445.878mg/L、硬度25.1271mg/LF-1.16mg/L、HCO3-103.7.mg/L、CO32-20.40mg/L,RSD1.29%-2.01%,回收率97.9%-101.5%     

液相等离子体电沉积制备类金刚石薄膜

采用等离子体电沉积法在水–乙醇电解液中制备了类金刚石(DLC)薄膜,工艺条件为:乙醇和水的体积比4∶1,KCl 3 g/L,电流密度500~800 mA/cm2,电压1 500 V,时间4 h。研究了电流密度和电极间距对DLC薄膜的显微硬度、厚度和表面形貌的影响。结果表明,电流密度和电极间距都对电极表面气泡区域厚度、均匀程度、稳定性及电极表面电荷密度有较大影响,适宜的电流密度和电极间距分别为600~700 mA/cm2和6~10 mm。采用较佳工艺制得的DLC膜表面平整均匀,为多晶结构,摩擦因数约为0.13。     

三种不同介质下H13钢电火花表面强化研究

在煤油、雾和混AL粉准干式工作介质中对H13钢进行电火花表面强化,以钛合金为工具电极,并对强化层的微观组织、厚度及硬度进行了分析。分析结.果表明,在3种不同工作介质条件下获得的强化层组织均呈橘皮状,且强化层截面由表及里依次由白亮层、过渡层和基体组成。在混AL粉准干式介质条件下的强化层表面更平整,组织更致密,且强化层的厚度比雾和煤油工作介质条件下的厚度要高,分布也更均匀。强化层的硬度较基体H13钢均有大幅提高,且在混AL粉准干式工作介质条件下的平均显微硬度明显高于雾状和煤油介质条件下的强化层硬度。     

电凝聚法用于苦咸水淡化预处理的经济性

本文探讨了电凝聚法作为苦咸水淡化预处理工艺,从水中除去 Ca~(2+)、Mg~(2+)等的机理。用铝板作为电极,提出了四种降低处理成本、提高经济性的途径。实验证明:采用铁板作为电极、矾花回流结合进水曝气的工艺,与单纯的铝电解工艺相比,可以降低处理费用60%以上,硬度去除率可达60%。     

镍钨合金电镀的研究

Ni-W合金硬度大、耐磨、耐腐蚀,是重要的复合材料。在Fe基体上进行Ni-W合金电镀、镀层光亮致密、结合力强、耐盐雾试验性能好。在Ti基体或Fe基体上电镀Ni-W合金作为电极具有优良的电催化性能。Ni-W镀层是优良的电催化剂。     

粤东第一温泉中硫化氢、氯、硬度、碳酸氢根、碳酸根、氟的测定

采用离子选择性电极分析法等方法测定粤东第一温泉水中的硫化氢、氯、硬度、碳酸氢根、碳酸根和氟.测定结果为:H2S 3.878mg/L、Cl-445.878mg/L、硬度25.1271mg/L F-1.16mg/L、HCO3-103.7.mg/L、CO32-0.40mg/L,RSD 1.29%-2.01%,回收率97.9%-101.5%