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[科创基金项目]业余实用简单电解槽的制作
2021/04/02
IP:广东
关键词:电解槽

在氧化剂的管理日益严格的今天,业余火箭及焰火爱好者的氧化来源受阻,不得不自行生产,电解法生产氧化剂,材料来源简单,成本中等,是业余生产氧化剂的主要方法。本次设计的电解槽,技术指标为:槽压4~5v,电流30~40A,极板材质钛基镀铂(阳)钛(阴),日产能约1Kg(高钠),采用强制循环和翅片风冷降温,这是第一代电解槽的外观 IMG_20210327_160755.jpg

设计要点如下:

1、电极 对于制高钾来说,阳极应采用有高析氧过电位的铂或二氧化铅材质的电极,阴极无太大要求,故阳极采用长12cm,高10cm,厚1mm,镀层0.5μm厚的钛基镀铂电极,阴极为同规格钛片,设计如下(阳极导电柄为2mm厚) 19fc7add1804f5e483dc555545f9e960.jpg

使用螺丝固定保证间距6mm IMG_20210327_135714.jpg IMG_20210328_083042.jpg IMG_20210327_135717.jpg

2、走线

对于大电流的线路,走线必须严格设计,我采用了铜鼻子+不锈钢螺丝连接电极与电线,导线为14号硅胶线,当然,对于36A的电流来说,有点细了。(计算一下发现,光线阻已经分压20%了) IMG_20210328_084552.jpg IMG_20210328_084550.jpg IMG_20210328_083040.jpg

3、冷却

冷却采用强制循环,翅片+风冷的设计,由于风扇功率小,槽温依然在50℃(气温25℃)左右,对电极寿命有不良影响,更换暴力风扇有望降至40℃。溶液无强腐蚀性,所以采用普通隔膜泵(用完才知道此泵不适合长时间工作),以后会更换长寿隔膜泵。翅片冷却器用铝管制成(铜离子对电流效率有不良影响),长度2m) IMG_20210327_160011.jpg

4,电源

电源为5V40A开关电源,外加电流表。有条件的可用恒流源

5

电解液

650g/LNaClO3+5g/LNa2Cr2O7 IMG_20210327_162511.jpg

6,电解槽

用1L塑料桶剪去顶部制成,虽然价格低廉,但溢溅严重,后期将换成封闭式槽 IMG_20210328_084550.jpg IMG_20210328_084552.jpg

工作状况:在槽压约3.5v(输出5V,减去线阻),槽温50℃时,电流密度达到15A/dm2,工作15小时后,将740gNaClO3全部转化为NaClO4 IMG_20210327_164959.jpg IMG_20210327_165001.jpg IMG_20210328_074818.jpg

不足与改进之处:开放式槽溢溅严重,损失产品且造成污染,将会改成封闭式槽

成本控制在了450元左右

30
5年7个月前IP:广东
892701
1楼

今天改成了封闭式槽子,加装了捕沫器(利用规模效应节约成本 IMG_20210402_194552.jpg IMG_20210402_201854.jpg IMG_20210402_220105.jpg IMG_20210402_200342.jpg IMG_20210402_200854.jpg IMG_20210402_220105.jpg IMG_20210402_220130.jpg


video_20210402_233235.mp4  点击下载 ‎


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5年7个月前IP:广东
892707
3楼
引用HCN发表于2楼的内容
支持一下,LZ有没有测过产率和效率。

kP刚制出来,还未干燥

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5年7个月前IP:广东
892708
4楼

另外非常奇怪,现在电流下降了不少,可能是阳极失效了?

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评论(1)
5年7个月前IP:广东
892736
6楼
引用耶苏2009发表于5楼的内容
镀铂阳极大电流工作不了多久,必须纯铂电极的,我的1000毫升烧杯已经有8公分晶体析出

现在已经钝化了

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5年7个月前IP:广东
892748
8楼
引用耶苏2009发表于7楼的内容
大电流下,纯铂会有一定的消耗,镀层可能坚持不了太久

涂层没有任何问题,但是氧会渗入里面氧化钛,然后二氧化钛不导电,话说你试过用镀铂电极?结果如何?

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5年7个月前IP:广东
892763
11楼
引用耶苏2009发表于9楼的内容
我现在用的是纯铂电极,5.11克,尺寸5*8公分厚0.065毫米,淘宝网上做金片的店定做的(隆鑫珠宝,搜店铺)还有一个大尺寸的MMO,准备再搞一个钛铱钽,淘宝还有纯钽片,可能也能用。看了你的镀纯铂电极...

铱钽专门为析氧设计,过电位极低,你用来电解的话估计效率不到40%,之前就吃过一次亏

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5年7个月前IP:广东
892839
17楼
引用耶苏2009发表于16楼的内容
2021年4月9日下午4点30分,我的改良型电解池开始工作,MMMO电极钌铱钛,左右各一根负极,分别是原来的1.5公分宽的钛条和韩国不锈钢筷子,3.57伏电压下面实际电流10安培,开关电源上面显示10...

用保鲜盒做成封闭式的罢

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5年7个月前IP:广东
892858
22楼
引用zonda发表于21楼的内容
请问那个白色的胶是什么,贴主防腐做得很好呀

704硅胶

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5年7个月前IP:广东
893293
27楼
引用耶苏2009发表于26楼的内容
[图片]明天停止电解,准备重结晶提纯

以氯酸钾那破溶解度,达到大电流密度不太可能,用氯酸钠吧,有途径,40,4斤

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我也是有底线的