请问电池放电器的发展历史

核心提示:电池的历史。碱性锌锰电池的发展史:锌锰电池发展至今经历了漫长的演变,早在1868年法国工程师乔治-勒克兰社采用二氧化锰和炭粉作正极粉料,将它压入多孔陶瓷的圆筒体中,并插上一根炭棒集流器作正极,用一根锌棒部分插入溶液中作负极,电解液是用20

:电池的历史。碱性锌锰电池的发展史:锌锰电池发展至今经历了漫长的演变,早在1868年法国工程师乔治-勒克兰社采用二氧化锰和炭粉作正极粉料,将它压入多孔陶瓷的圆筒体中,并插上一根炭棒集流器作正极,用一根锌棒部分插入溶液中作负极,电解液是用20%的氯化铵水溶液,电池的容器是用玻璃瓶,做成第一个锌锰湿电池。1886年盖斯将氯化铵水溶液改用氯化铵,氯化锌,石膏和水合成的糊状物,并将锌片作成圆筒形作电池的容器,同时用石蜡封口,从而做成原电池的雏形。此后不久,又将面粉和淀粉作为电解质溶液的凝胶剂,是锌锰电池的便携性大大提高,为这种电池的工业化生产和广泛地使用打下了良好的基础。1890年前后这种电池在全世界范围内投入工业化生产。1870年前后采用了汞齐化锌阳极,以减轻锌的自放电。1877年对碳棒采用浸蜡处理,以防止炭棒爬液,减轻对金属集流体的腐蚀。1923年采用乙炔黑代替石墨粉,使容量提高40%-50%,1945年电解二氧化锰在电池中的应用使锌锰电池的放电性能进一步有大的提高。然而,随着时代的发展,普通碱性锌锰电池不能满足市场的需求。早在100多年前就有人提出过用锌做负极,MnO2做正极,KOH或NaOH做电解液,在漫长的研究过程中主要围绕四个问题进行:一是用粉状多孔锌电极代替片状电极,降低放电电流密度和解决锌片在碱液中易于钝化的缺点;二是采用反极结构,提高MnO2的填充量,使正负极容量相匹配;三是对锌粉汞齐化处理和碱液中加ZnO,解决锌在碱液中的腐蚀;四是密封结构和密封材料的改进,解决爬碱现象。直到1950代前后在锌锰干电池的基础上成功研制出碱性锌锰电池,。它以锌粉为负极,电解二氧化锰为正极,电解液采用NaOH或KOH,使电池性能成倍的提高。它不仅容量高,还适合于大电流连续放电。还具有优良的低温性能,储存性能和防漏性能。但在前期的碱锰电池中要控制负极锌粉在碱液中的气量,当时电池的用汞量非常大, 用汞量在2%-6%,八十年代末随着人们环保意识的加强,掀起了无汞碱锰电池的研究热潮,寻找有机或无机代汞缓蚀剂和锌粉中合金元素(主要是Al,Bi,In,Pb)成为主要的研究方向。到九十年代中旬,无汞碱锰电池进入市场。同时,从60年代开始,对可充的碱性锌锰二次电池开展了广泛的研究,经过30多年的研究已取得突破性的进展,但由于其放电深度浅,循环寿命短,还未能实现商品化。进入二十一世纪以来,碱性锌锰电池得到飞速的发展,大有替代普通锌锰电池和其他电池的趋势。同时用电器具的发展对碱锰电池高容量和大电流放电提出更高的要求。因此,未来碱锰电池的研究主要集中在高功率重负荷放电性能,电池容量的提升以及储存寿命的提高上。

电池的处理。废电池污染防治技术政策出台 五号、七号电池不必回收。长期以来,人们也一直把回收电池集中处理当作环保行为加以推行,却不料集中回收五号和七号电池对环境并没有什么好处。2003年11月正式公布的《废电池污染防治技术政策》澄清了人们在废旧电池处理上的一系列认识误区。这一政策还禁止对已收集的各种废电池进行焚烧处理。由国家环境保护总局和国家发展与改革委员会、建设部、科技部、商务部联合制定并于2003年10月9日出台的《废电池污染防治技术政策》是一份指导性文件,自发布之日起实施。国家环保总局于11月27日上午召开新闻发布会,正式对外公布了这一技术政策。它适用于废电池的分类、收集、运输、综合利用、贮存和处理处置等全过程污染防治的技术选择,指导相应设施的规划、立项、选址、施工、运营和管理,引导相关环保产业的发展。《废电池污染防治技术政策》认为废镉镍电池、废含汞电池和废铅酸蓄电池属于危险废物,废弃的无汞化的废电池、普通锌锰电池和碱性锌锰电池不属于危险废物。实验和分析表明,直接集中堆放在环境中的废电池,电池发生腐蚀后,由于电化学腐蚀的微电池作用,还可加剧其它废电池包壳的腐蚀和污染物的泄露。因此,集中堆放时污染物释放量相对较大,对环境的危害性更为严重。因此,对废电池的收集,这一技术政策规定:废电池的收集重点是镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池、铅酸蓄电池等废弃的可充电电池和氧化银等废弃的扣式一次电池。

废旧电池的回收,由回收责任单位审慎地开展。在目前缺乏有效回收的技术条件下,不鼓励集中收集已达到国家低汞或无汞要求的废一次电池。 出席新闻发布会的专家解释说,人们常用的五号、七号电池已经达到了低汞或无汞化的生产标准,分散处置不会对环境构成污染,但集中起来处理更麻烦,因为我国尚无专门设施集中处理这些电池,同时处理技术也不成熟。是充电电池和扣式电池污染较重,必须由厂家集中回收,市民不应随手扔掉。今后,电池生产企业应在需要回收的电池上打上回收标志。根据对电池种类和主要污染因素及废电池污染转移规律的分析,这一技术政策指明了废电池污染防治的原则,即:全过程控制、避免二次污染和污染转移原则;突出重点、分类控制的原则;减量化、资源化和无害化原则。这一技术政策规定,在废电池的运输和处置过程中,不应将废电池进行拆解、碾压及其他破碎操作,保证废电池的外壳完整,以防止有害物质渗出。在对生活垃圾进行焚烧和堆肥处理的城市和地区,应该进行垃圾分类收集,避免各种废电池随其它生活垃圾进入垃圾焚烧装置和垃圾堆肥发酵装置。对于已经收集但目前还没有经过有效手段进行再生处理的一次性或混合废电池,这一技术政策规定,将参照危险废物的要求进行处置或贮存。在没有建设危险废物安全填埋场的地区,可按照危险废物安全填埋的要求建设专用填埋单元,或者按照有关要求建设专用废电池贮存设施,将废电池装入塑料容器中在专用设施中填埋处置或贮存。为便于将来废电池的再生利用,这一技术政策建议,宜将已收集的废电池进行分区分类填埋处置或贮存。 废旧电池往哪扔、怎样处理,一直是老百姓以及生产厂家和环保部门感到模糊而且伤脑筋的问题。专家们相信,随着《废电池污染防治技术政策》的发布和推行,今后这一问题将变得清楚起来,老百姓扔电池时心里清楚,环保部门处理起来也有标准可循。

组成工作过程。什么是电池化学电源俗称为电池,是一种利用物质的化学反应所释放出来的能量直接转化为电能的装置(下文均讨论该范围的内容)。顾名思义,电池是装电的池子,尤如水池,电池的电压及容量类似于水池的水位高低和蓄水量。电池电压的高低说明电池可能对外释放电能的多少,电池容量则说明电池所贮存电量的多少。

电池由哪几部分组成 任何电池都由四个部分组成,即由电极、电解质、隔离物及外壳组成。

什么是电池的电极电极是电池的核心部分,一般由活性物质和导电骨架组成,活性物质是能够通过化学变化释放出电能的物质,导电骨架主要起传导电子和支撑活性物质的作用。电池内的电极又分为正(电)极和负(电)极。在电池标识标出"+"的一端为正极,标出"-"的一端为负极。

电池的工作原理是什么电池使用过程电池放电过程,电池放电时在负极上进行氧化反应,向外提供电子,在正极上进行还原反应,从外电路接受电子,电流经外电路而从正极流向负极,电解质是离子导体,离子在电池内部的正负极之间的定向移动而导电,阳离子流向正极,阴离子流向负极。电池放电的负极为阳极,放电的正极为阴极,在阳极两类导体界面上发生氧化反应,在阴极的两类导体界面上发生还原反应。整个电池形成了一个由外电路的电子体系和电解质液的离子体系构成的完整放电体系,从而产生电能供电。

什么是充电电池充电电池,又称:蓄电池、二次电池,是可以反复充电使用的电池。常见的有:铅酸蓄电池(用于汽车时,俗称"电瓶")、镉镍电池、氢镍电池、锂离子电池等。

充电电池为什么可以充电充电电池一般有一共同的电化学特性,即:其中的化学反应是可逆反应,可以通过外加电源,让电能转化为化学能,使放过电的电池恢复到原来的状态。注意:如果其中的化学反应是不可逆的,电池就不能充电,否则将造成泄漏、爆炸等事情!干电池就是这样。

电池的选购。如何选购一次电池 (1) 首先应根据电器的要求,选择电池类型和规格尺寸,并根据用电器具耗电大小和特点,决定购买哪一种类型的电池,如BP机一般选用碱性锌锰电池,遥控器一般选用普通锌锰电池就可满足使用要求; (2) 优选电池行业管理部门推荐的产品,购买市场销量大、品质上乘的名牌电池; (3) 注意查看电池的保质期,购买近期生产的电池,对于那些采用代吗表明保质期的电池一般购买时难以辨认,应加询问; (4) 注意查看电池外观,有无漏液迹象; (5) 商标上应标明生产厂家、电池极性、电池型号、公称电压、商标等,购买碱锰电池时应看型号或有无ALKALINE或LR字样。

如何存放电池:一般电池内部均存在自放电现象,俗称"跑电",电池的存放时间及存放环境特别是温度对其有较大影响,通常存放时间越长,温度越高,电池"跑电"就越多;温度越高,湿度越大,还会使电池导电触头生锈而不易使用,且也增加电池的"跑电",所以电池的存放条件为:(1) 电池存放区应清洁、凉爽、通风;(2) 温度应在10~30℃之间,一般不应超过40℃;相对湿度一般不大于65%为宜。(3) 存放时间不易过长,存放时应排列整齐,切勿正、负极相连,造成电池的短路。

使用电池有哪些注意事项 (1) 检查电器和电池接触件是否清洁,必要时用湿布擦净,待干燥后按正确极性装入;(2) 不要将新旧电池混用,同一种型号但不同种类的电池也不能混用;(3) 不能用加热、充电或其它的方法使一次电池再生;(4) 不能将电池短路(5) 不要拆卸电池、不要加热电池;(6) 用电器具使用后应切断开头,长期不用应取出电池。

没有保质期的电池是劣质产品吗?按规定,电池包装必须标明生产日期或有效日期,如果说没有标明,则可视为劣质产品。

如何确定电池的出厂时间?电池一般均打印保质期,而不是写出厂日期,应从保质期推算大概出厂时间,如"02-01"有效期为2001年2月,一般地:(1) 碱性电池保质期为3年;(2) P型电池保质期为2年;(3) 普通电池保质期为1年;(4) 国外品牌较国产品牌打印保质期多1-2年,因而应加上以上不同类型电池的参考时间。

电池与环境。什么是绿色电池?所谓绿色电池,就是符合环保要求的电池,包括两方面的含义:①不采用含毒成分的材料;②生产过程中不污染环境。

通常电池使用中对人体有害吗?干电池中含有的汞、镉镍电池中的镉、铅酸电池中铅等重金属有毒,因此这些电池都含有有毒物质,它们在生产过程中或废弃以后,都将带来环境的污染,从可持续发展战略出发,应该发展无污染电池,干电池要发展无汞电池,这些无污染电池称为绿色电池。

电池中的有害物质及其危害?电池对环境的危害主要指电池生产过程和废弃电池对环境的污染。污染物主要为有害重金属和酸、碱、有机电解质。如:铅酸蓄电池中的铅和硫酸,铅污染水系后可被植物吸收,通过食物积累在人体内,影响精神、消化、骨骼和血液系统并造成贫血;硫酸可造成土质变劣,影响作物生长。镉镍电池中的镉化合物能在植物和水生生物体内积蓄,人体中毒主要通过消化和呼吸道摄取水、食物和空气而引起,镉在人体中积蓄潜伏期长达10~30年。镉能引起高血压、神经痛、骨质松软、肾炎和内分泌失调等症。日本曾发生过骇人听闻的"骨痛病"就是镉中毒。锌锰电池和碱性锌锰电池中的汞是一种毒性很强的金属,主要是通过废弃电池污染水系,在微生物的作用下转化为易被生物吸收的甲基汞,被人体吸收后,损伤人的大脑和肾脏。电池对环境的污染还有铜、镍等重金属的污染,碱性锌锰电池、镉镍、氢镍电池中碱的污染,锂电池和锂离子电池中有机电解质的污染。

世界各国对环保电池的要求如何?为了保护人类赖以生存的地球,人们环保意识越来越强,电池中的的毒物质,如汞、镉等也受到业界的重视,停止生产汞电池;锌锰电池、碱锰电池要实现无汞化;镉镍电池朝着氢镍电池发展等,一言以蔽之,电池向着绿色无污染方向发展。各国政府对禁止使用有污染电池都非常重视。我国在1997年底由国家九个部委局联合发出了《关于限制电池产品汞含量的规定》的通知,规定自2001年1月1日起,禁止在国内生产各类汞含量大于电池重量0025%的电池;从2001年1月1日起,凡进入国内市场销售的国内、外电池产品(含与用电器配套的电池),在单位电池上均需标注汞含量(例如用'低汞'或'无汞'注明),未标明汞含量的电池不准进入市场销售;2002年1月1日起,禁止在国内经销汞含量大于电池重量的0025%的电池。该通知还规定:自2005年1月1日起,禁止在国内生产汞含量大于电池重量00001%的碱锰电池;自2006年1月1日起,禁止在国内经销汞含量大于电池重量00001%的碱锰电池。国外早就重视电池污染问题,有不少国家和地区都以法律的形式严格限制和禁止使用有污染的电池,并要求处理废旧电池。绝大部分国家已停止生产汞电池,发达国家用的锌锰电池和碱锰电池已实现无汞化。镉镍电池生产逐年减少,相应地发展氢镍电池。对镉镍电池的回收也作出了规定,到2000年,约大部分将要得到回收并进行处理。甚至刚刚得到发展的锂离子电池,也要回收并进行处理。每年都要召开一次国际废旧电池回收处理会议,以促进各国地区废早电池回收处理工作。

新世纪,我们将迎来一个绿色电池的时代。

电池与环境:"易佳乐"15V可充电锌锰碱性电池对传统碱性电池进行了彻底的技术改造,使之具有容量更大,自放电小,可反复充放电,无记忆效应,不含汞、镉,无污染等特点,在环境污染日益严重,生活压力不断增加的今天,为自己和家人选择绿色环保的生活方式及生活用品,不仅节约了小家和社会的财富,更是保护了我们赖以生存的地球。

分类与对比。电池的分类有不同的方法其分类方法大体上可分为三大类。第一类:按电解液种类划分包括:碱性电池,电解质主要以氢氧化钾水溶液为主的电池,如:碱性锌锰电池(俗称碱锰电池或碱性电池)、镉镍电池、氢镍电池等;酸性电池,主要以硫酸水溶液为介质,如铅酸蓄电池;中性电池,以盐溶液为介质,如锌锰干电池(有的消费者也称之为酸性电池)、海水激活电池等;有机电解液电池,主要以有机溶液为介质的电池,如锂电池、锂离子电池待。第二类:按工作性质和贮存方式划分包括:一次电池,又称原电池,即不能再充电的电池,如锌锰干电池、锂原电池等;二次电池,即可充电电池,如氢镍电池、锂离子电池、镉镍电池等;蓄电池习惯上指铅酸蓄电池,也是二次电池;燃料电池,即活性材料在电池工作时才连续不断地 从外部加入电池,如氢氧燃料电池等;贮备电池,即电池贮存时不直接接触电解液,直到电池使用时,才加入电解液,如镁-氯化银电池又称海水激活电池等。第三类:按电池所用正、负有为材料划分包括:锌系列电池,如锌锰电池、锌银电池等;镍系列电池,如镉镍电池、氢镍电池等;铅系列电池,如铅酸电池等;锂系列电池、锂镁电池;二氧化锰系列电池,如锌锰电池、碱锰电池等;空气(氧气)系列电池,如锌空电池等。

关于电池历史的问题

放置两周是可以启动的,一般的汽车电池放置一个月要充电一次,这样能保证电池的使用寿命,或者会缩短其寿命。

一般高档电喷车是不能拆下电池的,因为电喷车都是有电脑控制,里面有很多的各传感器代码,另外音响也有密码,断电后都会锁住,那时候解码就不好弄了。如果是中低当车,拆下后有些车会锁住音响,倒是后就听不了音乐和收音机了。

汽车的电池直接接触一般是不会触电的,你可以直接摸一下试试,朋友是不会骗你的。

祝你开心!

氯化钾镀锌生产过程中应注意什么安全问题

电池发展历史

1800年

Alessandro Volta 发明世界上第一个电池

1802年

Dr William Cruikshank 设计了第一个便于生产制造的电池

1836年

John Daniell 为提供稳定的放电电流,对电池做了改进

1859年

Gaston Planté 发明可充电的铅酸电池

1868年

George Leclanché 开发出使用电解液的电池

1881年

J A Thiebaut 取得干电池专利

1888年

Dr Gassner 开发出第一个干电池

1890年

Thomas Edison 发明可充电的铁镍电池

1896年

在美国批量生产干电池

1896年

发明D型电池

1899年

Waldmar Jungner 发明镍镉电池

1910年

可充电的铁镍电池商业化生产

1911年

我国建厂生产干电池和铅酸蓄电池(上海交通部电池厂)

1914年

Thomas Edison 发明碱性电池

1934年

Schlecht and Akermann 发明镍镉电池烧结极板

1947年

Neumann 开发出密封镍镉电池

1949年

Lew Urry (Energizer) 开发出小型碱性电池

1954年

Gerald Pearson, Calvin Fuller and Daryl Chapin 开发出太阳能电池

1956年

Energizer制造第一个9伏电池

1956年

我国建设第一个镍镉电池工厂(风云器材厂(755厂))

1960前后

Union Carbide商业化生产碱性电池,我国开始研究碱性电池(西安庆华厂等三 家合作研发)

1970前后

出现免维护铅酸电池

1970前后

一次锂电池实用化

1976年

Philips Research的科学家发明镍氢电池

1980前后

开发出稳定的用于镍氢电池的合金

1983年

我国开始研究镍氢电池(南开大学)

1987年

我国改进镍镉电池工艺,采用发泡镍,电池容量提升40%

1987前

我国商业化生产一次锂电池

1989年

我国镍氢电池研究列入国家计划

1990前

出现角型(口香糖型)电池,

1990前后

镍氢电池商业化生产

1991年

Sony可充电锂离子电池商业化生产

1992年

Karl Kordesch, Josef Gsellmann and Klaus Tomantschger 取得碱性充电电池 专利

1992年

Battery Technologies, Inc生产碱性充电电池

1995年

我国镍氢电池商业化生产初具规模

1999年

可充电锂聚合物电池商业化生产

2000年

我国锂离子电池商业化生产

2000后

燃料电池,太阳能电池成为全世界瞩目的新能源发展问题的焦点

电池的发展史由1836年丹尼尔电池的诞生到1859年铅酸电池的发明,至1883年发明了氧化银电池,1888年实现了电池的商品化,1899年发明了镍-镉电池,1901年发明了镍-铁电池,进入20世纪后,电池理论和技术处于一度停滞时期。但在第二次世界大战之后,电池技术又进入快速发展时期。首先是为了适应重负荷用途的需要,发展了碱性锌锰电池,1951年实现了镍-镉电池的密封化。1958年Harris提出了采用有机电解液作为锂一次电池的电解质,20世纪70年代初期便实现了军用和民用。随后基于环保考虑,研究重点转向蓄电池。镍-镉电池在20世纪初实现商品化以后,在20世纪80年代得到迅速发展。

随着人们环保意识的日益增加,铅、镉等有毒金属的使用日益受到限制,因此需要寻找新的可代替传统铅酸电池和镍-镉电池的可充电电池。锂离子电池自然成为有力的候选者之一。

1990年前后发明了锂离子电池。1991年锂离子电池实现商品化。1995年发明了聚合物锂离子电池,(采用凝胶聚合物电解质为隔膜和电解质)1999年开始商 品化 。现代社会电池的使用范围已经由40年代的手电筒、收音机、汽车、和摩托车的启动电源发展到现在的40-50种用途。小到从电子表手表、CD唱机、移动电话、MP3、MP4、照相机、摄影机、各种遥控器、剔须刀、手枪钻、儿童玩具等。大到从医院、宾馆、超市、电话交换机等场合的应急电源,电动工具、拖船、拖车、铲车、轮椅车、高尔夫球运动车、电动自行车、电动汽车、风力发电站用电池、导弹、潜艇和鱼雷等军用电池。还有可以满足各种特殊要求的专用电池等。电池已经成为人类社会必不可少的便捷能源。

我国电池发展的历程

我国第一家电池厂于1911年诞生于上海。1921年第一家专业铅蓄电池厂-上海蓄电池厂也建于上海。1941年在延安中央军委三局所属电信材料厂开始生产锌锰干电池和修理铅酸蓄电池。1957年组建机电部电材局化学电源研究室,1958年成为我国第一个专业研究所,既原一机部化学电源研究所(原电子工业部天津电源研究所)。1960年我国第一家碱性蓄电池厂“风云器材厂”在河南新乡正式验收投产。20世纪90年代初,国家开始了“863”重点攻关,使Ni-MH电池的生产化得到了迅速发展。以后国家又开始了锂离子电池“863”重点攻关,希望能借此推动锂离子电池及其材料的国产化。

我国发展锂离子电池生产的必要性

对于我国目前的电池工业而言,存在的主要问题是环境污染和资源浪费严重。对于环境污染而言,由于我国电池工业的自动化、机械化程度不高,很多企业多为手工操作,导致生产过程中污染很大,对工人身体危害大。干电池行业曾被人戏称为“污染企业”,“黑工业”。这些污染物主要有MnO2粉、HgO、沥青烟、烟雾、石蜡烟气等。其中汞是最受关注的、有剧毒的重金属,极微量的汞对人体有很大毒性。目前发达国家已宣布自1994年起禁止有汞电池的生产和进口。目前我国多数厂家仍然生产有汞电池。铅酸电池行业的主要污染物有Pb、Pbo粉尘、酸雾及废酸等。铅也是毒性较大的重金属,慢性铅中毒主要表现在神经系统受损、肾功能障碍和贫血等。Cd-Ni电池所用原料多为粉状,也存在粉尘污染问题;而且Cd的毒性较大,可以积累在肾脏和骨骼中,引起肾功能失调。另外,骨骼中钙被镉取代,使骨骼软化,疼痛难忍。此外,碱雾、废酸也是重要的污染物。锌锰干电池经常会出现铜绿、冒浆现象,总有一些MH-Ni电池在使用中会出现喷碱或爆裂现象。铅酸蓄电池仍有较大比例为老式开口电池,使用中仍有冒气冒酸现象。

废旧电池的大量弃用浪费了大量的有用材料。例如对于干电池的银电池而言,我国基本上未加以回收利用,至于价值低的锌锰干电池利用效果更差。

为了减少污染,保护环境,维护生态平衡以及保护地球上的有限资源,应当尽可能扩大资源种类,选用储量丰富的资源以及利用有利于环保的资源。因此,锂离子电池成为我国必须发展的电池品种。

碱性锌锰电池的发展史

锌锰电池发展至今经历了漫长的演变,早在1868年法国工程师乔治-勒克兰社采用二氧化锰和炭粉作正极粉料,将它压入多孔陶瓷的圆筒体中,并插上一根炭棒集流器作正极,用一根锌棒部分插入溶液中作负极,电解液是用20%的氯化铵水溶液,电池的容器是用玻璃瓶,做成第一个锌锰湿电池。1886年盖斯将氯化铵水溶液改用氯化铵,氯化锌,石膏和水合成的糊状物,并将锌片作成圆筒形作电池的容器,同时用石蜡封口,从而做成原电池的雏形。此后不久,又将面粉和淀粉作为电解质溶液的凝胶剂,是锌锰电池的便携性大大提高,为这种电池的工业化生产和广泛地使用打下了良好的基础。1890年前后这种电池在全世界范围内投入工业化生产。

1870年前后采用了汞齐化锌阳极,以减轻锌的自放电。1877年对碳棒采用浸蜡处理,以防止炭棒爬液,减轻对金属集流体的腐蚀。

1923年采用乙炔黑代替石墨粉,使容量提高40%-50%,1945年电解二氧化锰在电池中的应用使锌锰电池的放电性能进一步有大的提高。然而,随着时代的发展,普通碱性锌锰电池不能满足市场的需求。

早在100多年前就有人提出过用锌做负极,MnO2做正极,KOH或NaOH做电解液,在漫长的研究过程中主要围绕四个问题进行:一是用粉状多孔锌电极代替片状电极,降低放电电流密度和解决锌片在碱液中易于钝化的缺点;二是采用反极结构,提高MnO2的填充量,使正负极容量相匹配;三是对锌粉汞齐化处理和碱液中加ZnO,解决锌在碱液中的腐蚀;四是密封结构和密封材料的改进,解决爬碱现象。

直到1950代前后在锌锰干电池的基础上成功研制出碱性锌锰电池,。它以锌粉为负极,电解二氧化锰为正极,电解液采用NaOH或KOH,使电池性能成倍的提高。它不仅容量高,还适合于大电流连续放电。还具有优良的低温性能,储存性能和防漏性能。

但在前期的碱锰电池中要控制负极锌粉在碱液中的气量,当时电池的用汞量非常大, 用汞量在2%-6%,八十年代末随着人们环保意识的加强,掀起了无汞碱锰电池的研究热潮,寻找有机或无机代汞缓蚀剂和锌粉中合金元素(主要是Al,Bi,In,Pb)成为主要的研究方向。到九十年代中旬,无汞碱锰电池进入市场。

同时,从60年代开始,对可充的碱性锌锰二次电池开展了广泛的研究,经过30多年的研究已取得突破性的进展,但由于其放电深度浅,循环寿命短,还未能实现商品化。

进入二十一世纪以来,碱性锌锰电池得到飞速的发展,大有替代普通锌锰电池和其他电池的趋势。同时用电器具的发展对碱锰电池高容量和大电流放电提出更高的要求。因此,未来碱锰电池的研究主要集中在高功率重负荷放电性能,电池容量的提升以及储存寿命的提高上。

电池的历史

镀液中的zn抖主要靠阳极溶解提供,氯化锌只是在槽液大处理时添加。多数的电镀企业都是将固体的氯化钾直接加入镀槽,这样处理起来操作简单、节约时间,但这样做对槽液的影响比较大。一是固体氯化钾加入镀液并不能马上全部溶解,需要少则几小时,多则一两天的时间才能完全溶解,这样对镀液的调整、补充时间反而延长,起不到节约时间的目的;二是固体氯化钾在镀液中溶解,容易造成局部镀液的氯化钾浓度过高的现象,使得此处的光亮剂分解、析出,不仅造成多余有机杂质,还造成挂镀的零件表面光亮度不一致,甚至低电流密度处发暗;三是固体氯化钾中的一些杂质被直接带人镀液中,会严重影响镀液的稳定。笔者认为对于氯化钾的补加,还是取热水或少量镀液先将氯化钾溶解后,缓慢搅拌加入镀槽,最后弃去沉淀,这样既保证镀液能及时调整补充,又避免了一些杂质的带入,还保证了镀液的稳定性。5阳极锌板氯化物镀锌的阳极属于消耗性阳极,阳极锌板的溶解速度、导电能力是影响镀锌层沉积速度及槽液稳定的重要因素。一些小电镀厂为降低成本常常以高电流密度生产,并少挂锌阳极,或是以最大量多挂(装)零件,这势必造成阴阳极面积比的失调。而锌阳极过长时间处于这样的条件下,非常容易造成阳极表面钝化,阻碍阳极溶解,加大阳极电阻,致使槽液pH值及温度上升加快,生产成本反而增加。为避免上述问题,应合理控制阴阳极面积比为1.5~2.5:1范围内,班前活化锌阳极和导电铜棒(铜钩),生产过程中注意检查导电铜棒(铜钩)及挂具有无过热现象,及时整改。6生产过程中的节材降耗随着生产的进行,不可避免地要出现一些阳极头,有些厂家采用将阳极头重新熔铸成锌阳极或是使用钛篮将阳极头集中挂在槽液中当阳极使用。笔者认为还有一种方法可以很好地利用这些阳极头:将阳极头用稀盐酸溶解成氯化锌溶液后加入槽中,这样既避免了市售氯化锌中的重金属杂质的污染,并且因为这种自配的氯化锌溶液是酸性,又可以调整pH值,而成本又增加不多,操作也比较省事,只是要注意锌在溶解时要释放氢气,产生泡沫。对于添加光亮剂,一般是少加勤加为好,可以用一个小容器装满稀释后的光亮剂悬挂在镀槽上方滴加,这样既保证了槽液中光亮剂的含量,又可以节省光亮剂

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电池发展历史

1800年

Alessandro Volta 发明世界上第一个电池

1802年

Dr William Cruikshank 设计了第一个便于生产制造的电池

1836年

John Daniell 为提供稳定的放电电流,对电池做了改进

1859年

Gaston Planté 发明可充电的铅酸电池

1868年

George Leclanché 开发出使用电解液的电池

1881年

J A Thiebaut 取得干电池专利

1888年

Dr Gassner 开发出第一个干电池

1890年

Thomas Edison 发明可充电的铁镍电池

1896年

在美国批量生产干电池

1896年

发明D型电池

1899年

Waldmar Jungner 发明镍镉电池

1910年

可充电的铁镍电池商业化生产

1911年

我国建厂生产干电池和铅酸蓄电池(上海交通部电池厂)

1914年

Thomas Edison 发明碱性电池

1934年

Schlecht and Akermann 发明镍镉电池烧结极板

1947年

Neumann 开发出密封镍镉电池

1949年

Lew Urry (Energizer) 开发出小型碱性电池

1954年

Gerald Pearson, Calvin Fuller and Daryl Chapin 开发出太阳能电池

1956年

Energizer制造第一个9伏电池

1956年

我国建设第一个镍镉电池工厂(风云器材厂(755厂))

1960前后

Union Carbide商业化生产碱性电池,我国开始研究碱性电池(西安庆华厂等三 家合作研发)

1970前后

出现免维护铅酸电池

1970前后

一次锂电池实用化

1976年

Philips Research的科学家发明镍氢电池

1980前后

开发出稳定的用于镍氢电池的合金

1983年

我国开始研究镍氢电池(南开大学)

1987年

我国改进镍镉电池工艺,采用发泡镍,电池容量提升40%

1987前

我国商业化生产一次锂电池

1989年

我国镍氢电池研究列入国家计划

1990前

出现角型(口香糖型)电池,

1990前后

镍氢电池商业化生产

1991年

Sony可充电锂离子电池商业化生产

1992年

Karl Kordesch, Josef Gsellmann and Klaus Tomantschger 取得碱性充电电池 专利

1992年

Battery Technologies, Inc生产碱性充电电池

1995年

我国镍氢电池商业化生产初具规模

1999年

可充电锂聚合物电池商业化生产

2000年

我国锂离子电池商业化生产

2000后

燃料电池,太阳能电池成为全世界瞩目的新能源发展问题的焦点

电池的发展史由1836年丹尼尔电池的诞生到1859年铅酸电池的发明,至1883年发明了氧化银电池,1888年实现了电池的商品化,1899年发明了镍-镉电池,1901年发明了镍-铁电池,进入20世纪后,电池理论和技术处于一度停滞时期。但在第二次世界大战之后,电池技术又进入快速发展时期。首先是为了适应重负荷用途的需要,发展了碱性锌锰电池,1951年实现了镍-镉电池的密封化。1958年Harris提出了采用有机电解液作为锂一次电池的电解质,20世纪70年代初期便实现了军用和民用。随后基于环保考虑,研究重点转向蓄电池。镍-镉电池在20世纪初实现商品化以后,在20世纪80年代得到迅速发展。

随着人们环保意识的日益增加,铅、镉等有毒金属的使用日益受到限制,因此需要寻找新的可代替传统铅酸电池和镍-镉电池的可充电电池。锂离子电池自然成为有力的候选者之一。

1990年前后发明了锂离子电池。1991年锂离子电池实现商品化。1995年发明了聚合物锂离子电池,(采用凝胶聚合物电解质为隔膜和电解质)1999年开始商 品化 。现代社会电池的使用范围已经由40年代的手电筒、收音机、汽车、和摩托车的启动电源发展到现在的40-50种用途。小到从电子表手表、CD唱机、移动电话、MP3、MP4、照相机、摄影机、各种遥控器、剔须刀、手枪钻、儿童玩具等。大到从医院、宾馆、超市、电话交换机等场合的应急电源,电动工具、拖船、拖车、铲车、轮椅车、高尔夫球运动车、电动自行车、电动汽车、风力发电站用电池、导弹、潜艇和鱼雷等军用电池。还有可以满足各种特殊要求的专用电池等。电池已经成为人类社会必不可少的便捷能源。

我国电池发展的历程

我国第一家电池厂于1911年诞生于上海。1921年第一家专业铅蓄电池厂-上海蓄电池厂也建于上海。1941年在延安中央军委三局所属电信材料厂开始生产锌锰干电池和修理铅酸蓄电池。1957年组建机电部电材局化学电源研究室,1958年成为我国第一个专业研究所,既原一机部化学电源研究所(原电子工业部天津电源研究所)。1960年我国第一家碱性蓄电池厂“风云器材厂”在河南新乡正式验收投产。20世纪90年代初,国家开始了“863”重点攻关,使Ni-MH电池的生产化得到了迅速发展。以后国家又开始了锂离子电池“863”重点攻关,希望能借此推动锂离子电池及其材料的国产化。

我国发展锂离子电池生产的必要性

对于我国目前的电池工业而言,存在的主要问题是环境污染和资源浪费严重。对于环境污染而言,由于我国电池工业的自动化、机械化程度不高,很多企业多为手工操作,导致生产过程中污染很大,对工人身体危害大。干电池行业曾被人戏称为“污染企业”,“黑工业”。这些污染物主要有MnO2粉、HgO、沥青烟、烟雾、石蜡烟气等。其中汞是最受关注的、有剧毒的重金属,极微量的汞对人体有很大毒性。目前发达国家已宣布自1994年起禁止有汞电池的生产和进口。目前我国多数厂家仍然生产有汞电池。铅酸电池行业的主要污染物有Pb、Pbo粉尘、酸雾及废酸等。铅也是毒性较大的重金属,慢性铅中毒主要表现在神经系统受损、肾功能障碍和贫血等。Cd-Ni电池所用原料多为粉状,也存在粉尘污染问题;而且Cd的毒性较大,可以积累在肾脏和骨骼中,引起肾功能失调。另外,骨骼中钙被镉取代,使骨骼软化,疼痛难忍。此外,碱雾、废酸也是重要的污染物。锌锰干电池经常会出现铜绿、冒浆现象,总有一些MH-Ni电池在使用中会出现喷碱或爆裂现象。铅酸蓄电池仍有较大比例为老式开口电池,使用中仍有冒气冒酸现象。

废旧电池的大量弃用浪费了大量的有用材料。例如对于干电池的银电池而言,我国基本上未加以回收利用,至于价值低的锌锰干电池利用效果更差。

为了减少污染,保护环境,维护生态平衡以及保护地球上的有限资源,应当尽可能扩大资源种类,选用储量丰富的资源以及利用有利于环保的资源。因此,锂离子电池成为我国必须发展的电池品种。

碱性锌锰电池的发展史

锌锰电池发展至今经历了漫长的演变,早在1868年法国工程师乔治-勒克兰社采用二氧化锰和炭粉作正极粉料,将它压入多孔陶瓷的圆筒体中,并插上一根炭棒集流器作正极,用一根锌棒部分插入溶液中作负极,电解液是用20%的氯化铵水溶液,电池的容器是用玻璃瓶,做成第一个锌锰湿电池。1886年盖斯将氯化铵水溶液改用氯化铵,氯化锌,石膏和水合成的糊状物,并将锌片作成圆筒形作电池的容器,同时用石蜡封口,从而做成原电池的雏形。此后不久,又将面粉和淀粉作为电解质溶液的凝胶剂,是锌锰电池的便携性大大提高,为这种电池的工业化生产和广泛地使用打下了良好的基础。1890年前后这种电池在全世界范围内投入工业化生产。

1870年前后采用了汞齐化锌阳极,以减轻锌的自放电。1877年对碳棒采用浸蜡处理,以防止炭棒爬液,减轻对金属集流体的腐蚀。

1923年采用乙炔黑代替石墨粉,使容量提高40%-50%,1945年电解二氧化锰在电池中的应用使锌锰电池的放电性能进一步有大的提高。然而,随着时代的发展,普通碱性锌锰电池不能满足市场的需求。

早在100多年前就有人提出过用锌做负极,MnO2做正极,KOH或NaOH做电解液,在漫长的研究过程中主要围绕四个问题进行:一是用粉状多孔锌电极代替片状电极,降低放电电流密度和解决锌片在碱液中易于钝化的缺点;二是采用反极结构,提高MnO2的填充量,使正负极容量相匹配;三是对锌粉汞齐化处理和碱液中加ZnO,解决锌在碱液中的腐蚀;四是密封结构和密封材料的改进,解决爬碱现象。

直到1950代前后在锌锰干电池的基础上成功研制出碱性锌锰电池,。它以锌粉为负极,电解二氧化锰为正极,电解液采用NaOH或KOH,使电池性能成倍的提高。它不仅容量高,还适合于大电流连续放电。还具有优良的低温性能,储存性能和防漏性能。

但在前期的碱锰电池中要控制负极锌粉在碱液中的气量,当时电池的用汞量非常大, 用汞量在2%-6%,八十年代末随着人们环保意识的加强,掀起了无汞碱锰电池的研究热潮,寻找有机或无机代汞缓蚀剂和锌粉中合金元素(主要是Al,Bi,In,Pb)成为主要的研究方向。到九十年代中旬,无汞碱锰电池进入市场。

同时,从60年代开始,对可充的碱性锌锰二次电池开展了广泛的研究,经过30多年的研究已取得突破性的进展,但由于其放电深度浅,循环寿命短,还未能实现商品化。

进入二十一世纪以来,碱性锌锰电池得到飞速的发展,大有替代普通锌锰电池和其他电池的趋势。同时用电器具的发展对碱锰电池高容量和大电流放电提出更高的要求。因此,未来碱锰电池的研究主要集中在高功率重负荷放电性能,电池容量的提升以及储存寿命的提高上。

KDF用于活性炭过滤设备中具有明显的抑菌效果,美国环境保护署 (USEPA) 将KDF处理介质定为“微生物抑制装置”。KDF适用于氯气处理过的市政自来水,KDF水处理介质符合环保要求,是目前较为理想的水处理方法。其原理是利用氧化还原反应,KDF与水中氧化性有害物质进行电子交换,把许多有害物质变为无害物质。KDF目前有两种主要产品:KDF55和KDF85。KDF55处理介质使用反冲洗装置且寿命长,受污染时可用盐酸清洗。用KDF55处理介质可以进行高纯水生产预处理,在厨房水龙头到工业冷却水处理中均可套用。

基本介绍 外文名 :KDF 用途 :活性炭过滤设备抑菌 反应原理 :氧化还原反应 适于处理类型 :市政自来水 基础了解,适用范围,处理介质,定义,作用及机理,使用及寿命,清洗,标准,套用, 基础了解 20世纪60年代中期,DON HESKETT作为MORTON盐公司的顾问,推动了新的活性炭过滤技术的发展。1972年,DON与BILL STEGER研究出了最初的非电子的水软化器雏型,套用于水处理工业。这两项发展均具有创新性、走在时代前沿。1984年,DON又有新的发现。在一次用水泥做碳胶过滤器时,DON偶然发现铜锌合金可以对氯产生巨大作用。早上4点,他用黄铜原子笔搅拌一些化学品,其中有氯的成份。当他注意到代表氯存在的红色逐渐消失时,他产生了极大的好奇心。第二天,他用不同的化学品与各种铜锌合金进行实验,直到他偶然发现的实验现象不断重复出现。他发现的电化学氧化还原过程就是众所周知的“REDOX", 在氧化还原过程中氯被还原。 美国进口KDF DON不仅发现了从水中去除氯的新反应,还开辟了水处理的新纪元。DON发明的新方法,即用金属去除水中的重金属与氯是和传统的通过离子交换去除水中金属的思路背道而驰的。他很快地将他的发明产业化,三年中他得到了许多该方面的专利。他还授权美国ZINC公司生产KDF处理介质。通过他的游说,面对面的交流,加上许多成功的水处理范例,使水处理工业逐渐认可了其“发明”的重要性与实用性。通过媒体广告与市场行销,开辟了许多新的套用领域,产品销量也稳定提高,生意逐渐扩大。 1992年,KDF85与KDF55处理介质通过了美国国家卫生基金会(NSF)认证,符合饮用水的61项标准。1997年,在KDF液体处理公司成为美国水质联盟成员10年后,美国水质协会(WQA)把KDF水处理介质列入其GLOSSARY OF TEAMS AND RESIDENTIAL WATER PROCESSING,同一年,KDF55处理介质通过美国国家标准化组织(ANSI )和NSF的饮用水42项标准。 适用范围 本指南适用于氯气处理过的市政自来水。包括居民(家用)、商业、学校、公用事业及轻工业、建筑工地和工厂等使用自来水的场所,其用水流量在3~324加仑/分钟(11~1226 L/min)范围内。(其他的KDF处理介质和使用手册函索即寄) 处理介质 定义 KDF水处理介质是一种独一无二的、新颖的,符合环保要求的水处理介质。是如今较为理想的水处理方法。KDF55处理介质为高纯铜/锌合金,通过电化学氧化—还原(电子转移)反应有效地减少或除去水中的氯和重金属,并抑制水中微生物的生长繁殖。 KDF55处理介质满足美国环境保护署(EPA),联邦药物管理局(FDA)、水质协会(WQA)和国家卫生基金会(NSF)关于饮用水中最高锌和铜含量的标准的要求,如KDF处理介质能去除水中浓度为10ppm的氯,但仍能满足EPA关于饮用水中最高允许含锌量的规定。 作用及机理 KDF处理水的原理是利用氧化还原反应,KDF与水中氧化性有害物质进行电子交换,把许多有害物质变为无害物质。 减少矿物结垢 KDF处理介质对碳酸钙垢的作用有二个方面。 一方面,根据pH、二氧化碳浓度和碳酸钙溶解度之间的关系,当二氧化碳从溶液中除去时,pH值升高,因而使碳酸钙的溶解度降低;KDF55通过电化学反应也使水的pH值升高,降低碳酸钙的溶解度,结果使碳酸钙垢容易析出。 另一方面,由于KDF处理介质中锌离子的溶出,水中的锌离子含量有所增加,水中锌离子的存在能改变垢的晶体生长机理,使水中的碳酸钙垢以文石的结晶形态产生沉淀,在容器的器壁上形成软垢,而不是结晶为方解石型的硬垢。曾有人研究过水中杂质存在对方解石结晶生长的影响,研究发现,即使锌离子的浓度很低时,也能阻止方解石结晶的形成。 通过试验可以进一步证明,KDF处理介质防止矿物硬垢的形成和积累,主要是阻止方解石形态碳酸钙的结晶。采用扫描电子显微镜和X射线衍射进行结晶学研究证明,未经KDF处理的水中产生的硬垢是一些相对大的、具有规则形态的针状钙盐和镁盐的结晶,这些盐类质地坚硬、溶解度低、具有网状结构,是玻璃石灰石垢。经过KDF处理介质的水中结成的垢,从根本上改变了碳酸钙(镁)结晶的形态,垢形相对变小,外观平坦呈圆形、颗粒形和棒形,都是由不坚硬的粉状成分组成的,这些成分不会粘附于金属、塑胶或陶瓷的表面,很容易用物理过滤方法将它们除去。 减少悬浮固体 KDF55处理介质的颗粒平均尺寸大约为60目,最小的颗粒约115目,也能起到物理过滤去除悬浮物质的作用,通常KDF55过滤介质能够有效地去除直径小至50μm的颗粒。 由钢铁材料制成的输水管件腐蚀时,铁氧化形成FeO胶体,FeO与KDF接触,也可以发生氧化还原反应,FeO最终形成Fe2O3固体沉淀在KDF表面,可用反冲洗方法将它们去除,化学反应式如下: 2Cu+FeO Cu2O+Fe 4Fe+3O2 2Fe2O3 去除氧化剂(余氯) KDF55能去除水中的氧化剂,例如余氯。该作用是通过电化学氧化还原反应完成的。氧化还原反应的发生是因为KDF55是由二种不同的金属组成的,与水接触时,合金中电位正的铜成为阴极,而电位负的锌是阳极。在阴极发生还原反应,阳极发生氧化反应。锌阳极在反应中失去了电子,锌离子成为牺牲者进入溶液,铜阴极上发生游离氯的还原反应,而不会发生金属铜的溶解,水和余氯成为最后的电子接受者,同时生成氢离子、氢氧根离子和氯离子,总反应式如下: Zn+HOCl+H2O+2e- Zn2+ +Cl-+H++2OH- 水中其他的氧化剂,如臭氧、溴、碘等与KDF55接触后也能进行氧化还原反应。 抑制微生物的繁殖 美国环境保护署将KDF55处理介质作为一种微生物抑制剂,说明该处理介质能起到抑制微生物繁殖的作用,但不能完全杀灭微生物种群。KDF55处理介质不是通过一种机理、而是几种机理控制微生物的生长繁殖,通过每一种的单独作用或协同作用来达到抑制微生物的作用。主要机理包括:氧化还原电位的变化,氢氧根离子和过氧化氢的形成,介质中锌的溶出等。在一般情况下,KDF55处理介质作为反渗透膜的预处理手段时,能够抑制细菌、藻类等微生物的繁殖,从而防止了微生物对膜的破坏。 1 氧化还原电位的变化 水通过KDF55处理介质时,其氧化还原电位从+200mV变化到-500 mV,在一般情况下,各种类型的微生物只能在特定的氧化还原电位下生长,电位的大幅度变化,能破坏细菌的细胞,从而控制了微生物的生长。但是,水的氧化还原电位变化很小,用KDF控制细菌,必须使细菌与KDF直接接触,KDF对细菌的抑制作用主要发生于KDF-水接触面上,所以仅靠氧化还原电位的变化并不能完全控制微生物。 2 氢氧根离子和过氧化氢 美国印第安纳州南本德圣母大学在研究KDF处理介质降低水中铁离子浓度时发现,在KDF将二价铁氧化到三价铁的过程中会产生氢氧根离子和过氧化氢,这就可以抑制那些在低氧化电位时尚能存活,但对氢氧根离子和过氧化氢敏感的微生物,但是氢氧根离子和过氧化氢的寿命短,只是在过滤过程中具有高的反应活性,对微生物的抑制效果比较明显,在流出水中的残余效应比较小。 3 锌离子对微生物的控制 KDF处理介质中释放出来的锌对微生物有明显的控制作用,锌能阻止酶的合成,从而影响有机体的正常生长,达到抑制微生物繁殖的目的。 另外,KDF55介质通过阻止叶绿素合成而控制藻类生长,锌离子的存在从本质上降低了有机体从光合作用生产食物的能力,细菌种群的食物和能量来源是依靠藻类群落,藻类的减少将显著影响细菌的生长。 重金属的去除 KDF处理介质可以去除水中的重金属离子,如铅、汞、铜、镍、镉、砷、锑和其他许多可溶性重金属离子,它们的去除是通过电化学氧化还原反应和催化作用完成的。 KDF55去除重金属离子的机理如下:金属离子镀覆于KDF处理介质的表面或进入KDF晶格中,从而使有毒重金属污染物结合在KDF上。例如,水中溶解的铅离子还原成不溶性的铅原子,并镀覆于KDF介质的表面; X射线衍射研究发现汞的去除是形成了铜—汞合金。 KDF处理重金属离子的化学反应式如下: Zn/Cu/Zn+Pb(NO3)2 Zn/Cu/Pb + Zn(NO3)2 Zn/Cu/Zn+HgCl2 Zn/Cu/Hg+ ZnCl2 金属离子在水的pH升高时水解形成金属氢氧化物沉淀,也能去除金属离子。 去除硫化氢 在套用膜法进行水处理时,如果选用地下水作水源,水中可能存在硫化氢,硫化氢如被氧化成硫磺就会污染膜表面,KDF55过滤介质有去除硫化氢的功能,生成的硫化铜不溶于水,可在KDF55介质反冲洗时去除,化学反应式如下: Cu/Zn+H2S Cu/Zn+CuS+H2 2H2+O2 2H2O 使用及寿命 使用反冲洗装置 在大多数以电化学氧化还原过程为基础的水中会形成少量的氧化物,随之而产生的钙/镁沉淀物必须定时清除。选择知名厂家生产的3步循环反冲控制阀、采用高流量反冲装置,可以除去任何滞留在KDF表面的污物,反冲流速应是正常使用流速的2倍。反冲洗时间为10分钟,然后净化漂洗3分钟。每周至少进行两次反冲,如必要时可适当增加,但每次反冲时间不宜超过10分钟。反冲流速受反冲水温、介质的类型、颗粒尺寸、介质密度等因素的影响。 KDF55处理介质堆积密度为171磅/立方英尺(274g/cm3)。这样高密度介质反冲水流速要达到正常用水流速的2倍,需39gpm/平方英尺(265cm/s)的回流速率。如水温比较低可采用稍低的反冲速度。温度稍高的水用较高的水流速度反冲。如果由于泵及管子的尺寸限制使反冲水流速率达不到正常流速的2倍,应使用2个KDF55反应床,并使每一个反应床都达到正常流速的15倍。依次类推,当KDF反应床足够多时,反冲也可使用正常的水流速度来完成。(计算略) 推荐的操作条件(用3步循环反冲控制阀) 正常水流流速(10"床深) 15gpm/平方英尺(57升/分钟) 反冲10分钟 速率:正常水流流速的2倍 净化/漂洗3分钟 速率; 正常水流流速的2倍 介质床扩张 反冲:10~15% 无基板 20% 最小床深(6") 10英尺 pH范围:饮用水 65~85 溶解性总固体流量 >150ppm(毫克/升)/分钟 水温(水流) 350-2120F 高寿命 所有的水处理介质都具有一个有效期。矽砂(SiO2)无疑是寿命最长的过滤介质,其次就是使用KDF55处理介质。 有两种情况会降低KDF55处理介质的使用寿命,每一种都需很长时间。第一种是水中余氯的含量比锌的溶解量要大得多时,余氯浓度为055ppm的市政自来水通过KDF55仅产生025ppm的锌,除去10ppm的氯,其锌的含量也不会超标。第二种是KDF55的物理降解,如腐蚀、磨擦或消耗,但是物理作用对KDF55使用寿命影响很小。根据保守的估计,KDF55处理介质的使用寿命为10年。其主要依据如下: 经过6年的实际套用,由氯的减少量推算出消耗1/3立方英尺的KDF55这样计算其寿命可达25年。 在实验室内用含10ppm氯的水进行加速实验,使KDF55介质完全消耗掉,推算KDF寿命可达265年。 1/3立方英尺的KDF55介质用200万加仑含05~12ppm氯的自来水处理两年,推算出其寿命达234年。 一个五口之家(每人每天耗50加仑水)每天用250加仑自来水,含05ppm氯通过1/3立方英尺KDF55介质推算出理论寿命为244年。 清洗 用盐酸可以清洗受污染的KDF55介质。注意必须在通风良好的地方使用盐酸,切记禁止吸菸和明火,因为处理时产生的氢气易爆。 清洗步骤为:将浓盐酸溶解于水中制得稀酸液,使pH值不低于25,将稀酸液倒入KDF介质床上,直至稀酸液浸过介质床,然后持续进行反冲约20分钟。反冲直至流出清水,当流出水的pH与进水pH相同时即可。 本公司强烈推荐使用Quick Brite 公司生产的KDF55清洁剂。 用Quick Brite清洁剂清洗KDF55介质的方法: 1) 排出净水器中的水; 2) 加入足够量的强力Quick Brite 浸过KDF介质(1加仑Quick Brite可清洗1/3立方英尺KDF55); 3) 浸泡至少10分钟; 4) 搅拌溶液和介质; 5) 再浸泡5分钟以上; 6) 将清洗剂排放进下水道; 7) 用水反冲,漂洗干净,冲洗水排入下水道; 8) 用新鲜水重复反冲、漂洗、排水、直至流出清水,pH值达到Quick Brite的值即可。 标准 介质组成 原子化高纯铜锌合金 颜色 金黄 外观状态 颗粒 目数(USMesh) 10~100目 颗粒大小范围 200~0145mm 堆积密度 24~29克/立方厘米(171磅/立方英尺) 浊度 >20 NTU 味道 无 套用 KDF介质可套用于很多的水处理预处理及污水处理方面。以下为几个例子: 国内研究结果 北京工业大学吕亚文等对KDF的反渗透预处理系统中的可行性研究证明: (1) KDF去除余氯的效果明显 在实验条件下,出水完全能够满足反渗预处理对余氯含量的要求,甚至在滤速为96m/min的条件下,余氯的去除率仍在99%以上,对霉菌和酵母的去除率更高;除此以外还具有延时杀菌的效果。 (2) KDF对重金属离子具有非常强的去除作用 (3) KDF具有一定的阻垢效能 国外套用情况 (1) 去除市政饮用水中的余氯 KDF处理介质正日益被用来替代或与活性炭过滤器联合使用,去除市政自来水中的余氯(可高达99%),其主要特点是使用寿命长。进行KDF介质预处理可延长颗粒活性炭的使用寿命,并保护活性炭滤层(床)免受细菌污染。 同时KDF介质可去除铅及其他重金属,去除率高达98%,重金属的污染问题正日益引起卫生部门的高度重视。是水处理中最先进的技术 (2) 抑制冷却水中细菌及藻类的繁殖、减少结垢 冷却塔及水冷式热交换器中的水常被加温并曝于空气——因而成为细菌、藻类繁殖的绝好温床(例如Legionella(军团病)可得自冷却塔)。传统化学法通过投加药剂控制冷却塔中藻类及细菌生长,其费用昂贵,后续污水处理成本也高。 KDF处理介质处理冷却水成本低,可有效控制藻类及细菌生长,不使用对环境有害的化学物质。另外,经KDF介质处理后的水可减少硬水垢的生成。 (3) KDF处理介质与其它净水系统 KDF介质可以控制颗粒活性炭层或活性炭滤芯内细菌、藻类的繁殖。当活性炭与KDF处理介质一起使用时,活性炭去除有机杂质及余氯的能力增强。 KDF处理介质也可以代替渗银活性炭。因为银是有毒金属,故渗银活性炭必须在美国环境保护署注册。KDF介质则不必作为有毒的微生物抑制剂在美国环保署注册。KDF处理介质通过废金属回收(循环)系统来达到自我循环,比渗银活性炭成本低得多。 (4) KDF介质也能有效地保护昂贵的离子交换器免受氯及微生物的污染。 注: KDF55获中国卫生部卫生许可:进口国卫字(1998)JS0006号 制造公司:美国KDF FLUID TREATMENT,INC 美国专利4642192,5122274;5135654。专利发明人Don Heskett 目前有两种主要产品:KDF55,它是50%铜和50%锌的合金;KDF85,它是85%的铜和15%锌的合金。KDF作为过滤介质的滤水器具有许多优点:使用寿命长;可以100%恢复过滤能力;可以去除水中的余氯;能有效地控制微生物的生长;阻止硬垢的积累等。

 
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