يشير نظام الأنود إلى مجموعة الأجهزة الموجودة في حمام الترحيل الكهربائي والتي تعمل كقطب كهربائي موجب (أنود)، وتتكون بشكل أساسي من ثلاثة أنواع: خلايا الأنود, إطارات الأنود, و الأنودات العارية.
التكوين: ألواح/قضبان الأنود، أغطية الأنود، نظام الدوران، وتوصيلات الطاقة.
الوظائف الرئيسية:
- يكمل الدائرة الكهربائية ويوفر المجال الكهربائي.
- يعدل معلمات سائل الحمام.
- يحمي سائل الحمام من التلوث.
حساب مساحة الأنود واختيار نوع الأنود:
لا ترتبط مساحة الأنود بشكل مباشر بحجم حمام الترحيل الكهربائي ولكنها ترتبط بمساحة الكاثود (الكائن المطلي)، وعادة ما تكون بنسبة مساحة كاثود إلى أنود تبلغ 4:1 إلى 6:1.
- بالنسبة لألواح الأنود، يتم حساب مساحة لوح الأنود الواحد على النحو التالي: S = d × h.
- بالنسبة للأنودات الأنبوبية، تكون المساحة الجانبية لخلية الأنود الواحدة: S_side = π × d × h.
من الصيغة والرسومات، يتضح أنه، باحتلال نفس المساحة، تكون مساحة الأنود لأنود أنبوبي نظريًا π أضعاف (حوالي 3 أضعاف) مساحة الأنود اللوحي.
كيفية اختيار نوع الأنود؟
تستخدم خلايا الأنود عادة أنابيب من الفولاذ المقاوم للصدأ غير الملحومة بقطر 1.9 بوصة (48 مم) من النوع 316 كأنود، بمساحة أنود تبلغ 0.15 متر مربع/م لكل وحدة طول. وهي مجهزة بغطاء غشاء تبادل الأنيونات بقطر 2.65 بوصة (67 مم)، بمساحة غشاء تبلغ 0.21 متر مربع/م لكل وحدة طول. يمكن للأنود تحمل كثافة تيار تبلغ 50 أمبير لكل قدم مربع، بمعدل تدفق أنوليت يبلغ 1.12 لتر/دقيقة/م (ما يعادل 7.5 لتر/دقيقة/م² لكل وحدة مساحة أنود). يوصى بحساب مساحة الأنود بناءً على مساحة القطب الكهربائي لأنبوب الفولاذ المقاوم للصدأ (الحد الأدنى للمساحة). المزايا والعيوب هي كما يلي:
المزايا:
- قوة مجال كهربائي موحدة وكثافة تيار عالية.
- تركيب وترتيب قابل للتحكم فيه، سهل النقل (يسمح تعديل كثافة خلية الأنود بالتحكم بشكل أفضل في معدل ترسيب الفيلم ووقت التبلل).
- قوة ميكانيكية عالية للأنبوب الخارجي، مقاومة للتلف الخارجي.
- صيانة بسيطة نسبيًا واستبدال مريح أثناء الإنتاج المستمر.
العيوب:
- تكلفة أولية عالية واستثمار كبير.
- أغشية الأنود لها متطلبات محددة لجودة المياه.
يجب تحديد نظام الأنود المناسب بناءً على الظروف الخاصة بالموقع، ولكن لا يوصى باستخدام الأنودات العارية.
فحص وصيانة نظام الأنود:
- التحقق من تسرب أو انسداد غشاء الأنود: تتسبب التسربات في أن يصبح الأنوليت عكرًا ومتغير اللون (يتوافق مع لون سائل الحمام)، بينما تقلل الانسدادات من نفاذية الغشاء، مما يؤدي إلى توزيع غير متساوٍ للمجال الكهربائي.
- فحص الأنودات (الفولاذ المقاوم للصدأ/الألواح) بحثًا عن التآكل أو الصدأ: يتسبب التآكل الشديد في أن يصبح الأنوليت داكنًا (عادةً أصفر أو بني محمر)، مما يؤدي إلى اختلافات كبيرة في سمك الفيلم، وتقليل قوة الرمي، وعيوب مثل الثقوب.
- التحقق من التشوه أو التلف في الأنابيب/الإطارات وتدفق دوران الأنوليت: تأكد من عدم وجود أي تشوهات في معدل التدفق وتحقق من أن جميع توصيلات الدائرة تعمل بشكل صحيح.
- التحقق من النمو البكتيري في نظام الأنود: يتسبب النمو البكتيري في أن يطور الأنوليت رائحة، مع تشكل مجموعات بكتيرية لمادة معلقة تلتصق بالنظام، مما يؤدي إلى انسداد الغشاء وتقليل التدفق. استخدم بيروكسيد الهيدروجين أو كاثون للتعقيم (مع احتياطات السلامة المناسبة).
- أثناء توقف الإنتاج: قم بتصريف الأنوليت، واملأه بالماء النقي للحفاظ على رطوبة غشاء الأنود، ومنع تسرب الأنوليت إلى حمام الترحيل الكهربائي وتجفيف الغشاء أو انسداده.
- المراقبة اليومية: راقب بشكل فعال مظهر الأنوليت، والتوصيل، ودرجة الحموضة أثناء الإنتاج المنتظم.
