양극 시스템은 양극(anode) 역할을 하는 전기영동조 내 장치 세트를 의미하며, 주로 세 가지 유형으로 구성됩니다: 양극 셀, 양극 프레임, 그리고 베어 양극.
구성: 양극판/로드, 양극 덮개, 순환 시스템 및 전원 연결.
주요 기능:
- 전기 회로를 완성하고 전기장을 제공합니다.
- 조액 매개변수를 조정합니다.
- 조액을 오염으로부터 보호합니다.
양극 면적 계산 및 양극 유형 선택:
양극 면적은 전기영동조의 크기와 직접적인 관련이 없지만 음극 면적(피도장물)과 관련이 있으며, 일반적으로 음극 대 양극 면적 비율은 4:1에서 6:1입니다.
- 판형 양극의 경우, 단일 양극판의 면적은 다음과 같이 계산됩니다: S = d × h.
- 관형 양극의 경우, 단일 양극 셀의 측면 면적은 다음과 같습니다: S_side = π × d × h.
공식과 다이어그램에서 알 수 있듯이, 동일한 공간을 차지하는 경우 관형 양극의 양극 면적은 이론적으로 판형 양극의 π배(약 3배)입니다.
양극 유형을 선택하는 방법?
양극 셀은 일반적으로 직경 1.9인치(48mm) 316 스테인리스 스틸 이음매 없는 튜브를 양극으로 사용하며, 단위 길이당 0.15 m²/m의 양극 면적을 갖습니다. 직경 2.65인치(67mm)의 음이온 교환막 덮개가 장착되어 있으며, 단위 길이당 0.21 m²/m의 막 면적을 갖습니다. 양극은 평방 피트당 50암페어의 전류 밀도를 견딜 수 있으며, 양극액 유량은 1.12 L/min/m(단위 양극 면적당 7.5 L/min/m²에 해당)입니다. 양극 면적은 스테인리스 스틸 튜브의 전극 면적(최소 면적)을 기준으로 계산하는 것이 좋습니다. 장점과 단점은 다음과 같습니다:
장점:
- 균일한 전계 강도와 높은 전류 밀도.
- 설치 및 배열 제어 가능, 재배치 용이(양극 셀 밀도 조절을 통해 막 증착 속도 및 습윤 시간을 더 잘 제어할 수 있음).
- 외부 튜브의 높은 기계적 강도, 외부 손상에 강함.
- 지속적인 생산 중 비교적 간단한 유지 보수 및 편리한 교체.
단점:
- 높은 초기 비용과 상당한 투자.
- 양극 막은 특정 수질 요구 사항을 갖습니다.
적절한 양극 시스템은 현장별 조건에 따라 선택해야 하지만, 베어 양극의 사용은 권장하지 않습니다.
양극 시스템의 검사 및 유지 보수:
- 양극 막 누출 또는 막힘 확인: 누출은 양극액을 탁하고 변색되게 하며(조액 색상과 일치), 막힘은 막 투과성을 감소시켜 불균일한 전계 분포를 초래합니다.
- 양극(스테인리스 스틸/판)의 부식 또는 녹 검사: 심한 부식은 양극액을 어둡게(일반적으로 노란색 또는 적갈색) 만들고, 이로 인해 막 두께 변화가 심하고, 투과력이 감소하며, 핀홀과 같은 결함이 발생합니다.
- 튜브/프레임의 변형 또는 손상 및 양극액 순환 흐름 확인: 유량에 이상이 없는지 확인하고 모든 회로 연결이 제대로 작동하는지 확인합니다.
- 양극 시스템의 세균 번식 확인: 세균 번식은 양극액에서 냄새가 나게 하고, 세균 덩어리가 시스템에 부착되는 부유 물질을 형성하여 막힘 및 흐름 감소를 초래합니다. 과산화수소 또는 Kathon을 사용하여 살균합니다(적절한 안전 예방 조치와 함께).
- 생산 중단 시: 양극액을 배출하고 순수한 물로 채워 양극 막을 젖게 하여 양극액이 전기영동조로 누출되는 것을 방지하고 막 건조 또는 막힘을 방지합니다.
- 매일 모니터링: 정기적인 생산 중 양극액의 외관, 전도도 및 pH를 효과적으로 모니터링합니다.
