宁夏工业电极设施

循环水系统中微生物滋生会导致生物粘泥、管道腐蚀和换热效率下降，电极电化学技术可通过原位生成杀菌剂（如活性氯、臭氧和羟基自由基）实现高效消毒。以钛基涂层电极（Ti/RuO₂-IrO₂）为例，在含氯循环水中电解产生次氯酸（HClO），当有效氯浓度维持在0.5-2 mg/L时，对异养菌的杀灭率超过99.9%。相比传统化学加药（如二氧化氯），电化学法具有精细控量、无药剂残留的优势。系统设计需考虑电流密度（通常1-5 mA/cm²）、流速（>0.5 m/s防止结垢）和电极寿命（涂层稳定性>5年）。某石化厂案例显示，该技术使杀菌成本降低40%，且避免了化学药剂对设备的腐蚀风险。电化学-生物耦合工艺COD负荷提升至3kg/(m³·d)。宁夏工业电极设施

钛电极可以根据不同的标准进行分类。按照涂层材料的不同，可分为钛基二氧化钌电极、钛基二氧化铱电极等。钛基二氧化钌电极常用于氯碱工业电解制氯，其对析氯反应具有良好的电催化活性和稳定性；钛基二氧化铱电极则在酸性介质中表现出优异的析氧性能，常用于电镀、电合成等领域。依据电极的用途，又可分为阳极和阴极。阳极在电解过程中发生氧化反应，阴极则发生还原反应，不同的电极用途决定了其表面涂层和结构的设计差异，以满足特定的电化学需求 。宁夏工业电极设施电化学系统年节电200万度。

电镀法也是制备钛电极的重要手段。在电镀过程中，将钛基体作为阴极，浸入含有活性金属离子的电镀液中，通过施加合适的电流密度，使活性金属离子在钛基体表面还原沉积，形成活性涂层。例如，在制备钛基贵金属电极时，可以采用电镀法将金、铂等贵金属沉积在钛基体表面。电镀法能够精确控制涂层的厚度和成分，制备出具有均匀涂层的钛电极。同时，通过调整电镀液的配方和电镀工艺参数，还可以制备出具有特殊结构和性能的涂层，满足不同的应用需求 。

循环水管道和换热器的电化学阴极保护可通过外加电流或牺牲阳极实现。以ImpressedCurrentCathodicProtection（ICCP）为例，钛镀铂阳极（寿命>20年）输出电流使碳钢管道电位极化至-850mV（vs.CSE），腐蚀速率降低90%。设计需考虑：①阳极分布（每50米一组）；②参比电极监控（Ag/AgCl）；③绝缘法兰（防杂散电流）。某海水循环冷却系统中，ICCP技术使管道寿命从5年延长至15年以上。循环水排污水的回用是节水关键，电化学-超滤（EC-UF）组合工艺可同步去除悬浮物、有机物和微生物。铝电极电解产生的Al³⁺水解后形成絮体（如Al(OH)₃），通过吸附和电中和作用强化UF膜污染控制，通量衰减率降低60%。典型操作条件：电流密度20A/m²，膜通量50L/(m²·h)。某热电厂的零排放项目中，EC-UF使反渗透进水SDI<3，回用率从70%提升至90%。电化学阻抗谱实时监测腐蚀速率精度达0.001mm/a。

钛电极具有良好的稳定性，包括化学稳定性和机械稳定性。在长期的电化学过程中，其表面的活性涂层不易发生脱落、溶解或结构变化，能够保持稳定的电催化性能。同时，钛基体的度和良好的韧性，使得电极在受到机械振动、热应力等外界因素影响时，依然能够保持结构完整。例如，在电解水制氢设备中，钛电极需要在连续的电解过程中保持稳定的工作状态，其化学和机械稳定性确保了设备的长期稳定运行，减少了因电极性能下降而导致的设备停机维护次数。电化学系统维护简单方便。安徽循坏水电极设施

电化学腐蚀控制技术节省缓蚀剂60%。宁夏工业电极设施

保护层对于电极的长期稳定运行具有重要意义，它能够阻止环境因素对电极的不利影响。在实际应用中，电极可能会面临湿度、温度变化、化学物质侵蚀等多种环境因素的挑战。保护层可以防止电极表面被氧化、腐蚀，避免活性物质与外界杂质发生反应，从而维持电极的性能稳定。例如在户外使用的电化学传感器电极，其保护层需要具备良好的防水、防紫外线性能；在化工生产中的电极，保护层则要能抵御强酸碱等化学物质的腐蚀。选择电极材料时，导电性是一个极为关键的参数。不同的应用场景对导电性的要求差异很大，在电力传输领域，用于输送大量电能的电极，必须具备极高的导电率，以减少电能在传输过程中的损耗。像铜这种常见的导电材料，其导电率较高，广泛应用于一般的电力传输电极。而在一些对导电性能要求更为苛刻的电子器件中，如芯片中的电极，可能会选用导电率更高的银或其他特殊材料，以满足高速、高效的数据传输需求。宁夏工业电极设施