復合網狀陰極增強電化學水軟化系統性能研究

欒謹鑫，李鑫浩，王立達，孫 文，王耀偉，周英正，鄧海濤，陳 帥，何少輝，劉貴昌

（1.大連理工大學化學工程系，遼寧大連116024；2.山東京博石油化工有限公司，山東濱州256500；3.黃河三角洲京博化工研究院有限公司，山東濱州256500）

循環冷卻水系統的結垢問題一直是工業生產中 面臨的巨大技術挑戰〔1〕。目前，主要采用加入阻垢劑的方法對循環冷卻水系統水體中的鈣鎂離子進行絡合和分散，以防止系統結垢。此種方法盡管有效，但大量的成垢離子仍存在于水體中〔2〕。當外界條件改變時，這些成垢離子會以水垢的形式在換熱壁面上析出，從而造成一系列嚴重后果。近年來，電化學水軟化技術因其環境友好性和操作方便性引起人們的廣泛關注，同時該技術可將循環水中的成垢離子濃度降低至不會在換熱表面沉積的水平，可從根本上解決水垢沉積問題。然而，除垢速率低和能量消耗高嚴重阻礙了該技術的應用〔3〕。本研究設計了一種復合網狀陰極，該陰極可以顯著提高電化學水軟化系統的除垢速率，且去除單位質量水垢所需的能耗更低，其可為電化學水軟化技術的開發和應用提供一種簡便易行的方法。

1 實驗方法

1.1 復合網狀陰極的結構

本研究電化學水軟化系統采用復合網狀陰極。該陰極由7層不同孔徑304不銹鋼編織網構成，7層網相互連接，緊密固定在一起，孔徑尺寸分別為2.36、1.70、0.85、0.30mm。如圖 1 所示，陰極以 0.30 mm孔徑網為中心，2.36、1.70、0.85 mm孔徑網依次對稱放置在0.30 mm孔徑網的兩側。

圖1 陰極結構示意