离子交换与电渗析设备概述(31张)PPT
电渗析(ED)装置介绍讲解
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工程案例 二
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它是直流式和循环式除盐相结合的一种方式:在部分循环式除盐工艺系统中 ,电渗析器的出口淡水分成两路,一路连续出水供用户使用;另一路返回电渗析 器与水箱中水相混,继续进行除盐。其特点是用定型设备.可适用不同水质和水 量的要求。在原水含盐量变化时,可调节循环量去保持出水水质稳定,但系统较 复杂。
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电渗析法除盐工艺系统介绍 三
二)电渗析器与其他水处理设备的组合除盐系统 电渗析一般用于含盐量较高的苦咸水、高硬度水的部分除盐,以
作深度除盐的顶处理。由于电渗析法除盐有其适用范围.在应用中, 应根据原水水质和除盐水水质要求,与离子交换水处理技术等相结合 ,使其在水处理工艺中各自发挥其优势,以达到合理的技术经济效果 ,并能稳定运行。其常用的组合除盐水处理系统如下。 1.“预处理-电渗析-离子交换”的组合除盐系统 2.“预处理-离子交换-电渗析”的组合除盐系统 3.“预处理-离子交换(软化)-电渗析离子交换(软化)”的组合除盐 系统
装置。
: 二 结构 电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成。
1: 膜块;是由相当数量膜对组装而成。 a) 膜对:是由一张阳离子交换膜,一张隔板甲(或乙);一张阴膜,一张隔板乙(或甲
)组成。 b) 离子交换膜:是电渗析器关键部件,其性能影响电渗析器的离子迁移效率、能耗、抗
离子交换分离原理及设备课件PPT
具
有
块
石
支
持
1-进料口 2-视镜 3-液位计
层
的
4-树脂层 5-卵石层 6-出液口
离
子
交
换
罐
淋洗水、解吸液及再生剂进口
被交换溶液进口
废液出口
反
吸
分布器
附
离
子
交
换
罐
分布器
淋洗水、解吸液及再生剂出口,反洗水进口
application
扩 交换容量:表示方法有质量交换容量(mmol/g树脂)和体积交换容量(mmol/mL树脂);
SSeOOnUUtRReCCrEE
填料设计的 填料设计的
FineLINE FineLINE
柱 柱
antib•odSymcolaulmlnms moolneocculolnealsawntibiloldytaatktaechleodntogceolrumton pass 解吸离d子oBw+自n 树th脂e内c部ol的u活m性n中th心a扩n散la到rg树e脂o表n面es;because
的 (生产力)
(峰越少越好)
CHROMAFLOW 自动装卸层析柱
流
程
筛
漩
板
涡
式
式
连
连
续
续
离
离
子
子
交
交
换
换
设
设
备
备
离子交换设备的计算
✓ 罐体积
罐体积Vt: Vt V y
罐高径比一般取Hi/D=2~3。
✓ 交换设备的放大
1.根据交换罐负荷相同的原则放大; 2.根据交换罐中溶液空塔流速相同的原则放大; 3.溶液通过床层的压力降
电渗析法 .pptx
极区:包括电极、极框和导水板。 电极:为连接电源所用 极框:放置电极和膜之间,膜帖到电极上去,起支撑作用。 压紧装置:是用来压紧电渗析器,使膜堆、电极等部件形成一个整体,不
致漏水。
在阴极上:
H2O —→H++OH2H++2e —→H2↑ Na+ + OH- = NaOH
在阴极室由于H+离子的减少,放出氢气,极水呈碱性反应,当极水中台 有Ca2+、Mg2+和HCO32-等离子时,会生成CaCO3和Mg(OH)2等沉淀物,在 阴极上形成结垢。在极室中应注意及时排除电极反应产物,以保证电渗 析过程的正常安全运行。考虑到阴膜容易损坏,并为防止Cl-离子透过
1.离子交换膜及其作用机理 离子交换膜是电渗析器的重要组成部分,按其选择透过性能,主要分为
阳模和阴模,按其模体结构,可分为异相膜、均相膜、半均相膜3种。 异相膜的优点是机械强度好、价格低,缺点是膜电阻大、耐热差、透水
性大。均相膜则相反。
(1)选择透过率:离子交换膜的选择透过性实际上并不是那么理想的, 因为总是有少量的同号离子(即与膜上的固定活性基电荷符号相同的
推动力 浓度差 电位差 压力差 压力差
分离对象 离子、小分子
离子 大分子、微粒 离子、小分子
渗透:膜使溶剂(水)透过的现象称为渗透。 渗析:膜使溶质透过的现象称为渗析。
1.离子交换膜及其作用机理 2.电渗析原理机过程 3.电渗析器的构造与组装 4.电流效率与极限电流密度 5.极化与沉淀 6.电渗析器工艺设计与计算 7.电渗析技术的发展
离子交换培训资料 ppt课件
投入运行。
交换器经过多周期运行后,下部树脂层也会受到一定程度的污染,必须定期对
整个树脂层进行大反洗,大反洗前先进行小反洗,在大反洗时流量应由小到大,逐
步增大。
离子交换培训资料
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运行时的技术经济指标
离子交换器的运行中技术经济指标有交换器的出水水质,工作交换容量和相应的 再生剂 比耗,周期制水量及再生过程中消耗水量。
在实际运行时,交换树脂分为几个区域, 上层全部转为B型树脂,是失效层。 失效层的下一个区域为工作层, 水经过工作层时,离子交换反应就在这一层进行, 在这一层中的树脂是A型和B型的混合物, 随着交换的进行,工作层树脂被B离子饱和, 也就是说工作层变成了失效层,工作层又下移到下 一区域, 可见交换柱中的工作层是自上而下不断 移动的。
如果保护层厚度大,则交换柱的工作交换容量就小;反之,交换柱的工作交换容量就大。
离子交换培训资料
6
二 一级除盐系统
一级化学除盐系统由阳离子交换器、除碳器和阴离子交换 器所组成,其组合方式分为单元制和母管制。
单元制
H
C
OH
H
母管制
H H H
C
OH
OH C
OH
图3 一级复床除盐系统 1—阳床水泵; 2—强酸性H型阳离子交换器; 3—除碳器;
图4 交换器中离子分布情况 (a)开始进水时 (b)交换器失效时
开始通水正洗时随水的不断通入,水质越来越好。因
而电导率、酸度、钠离子快速下降(a点前)。在ab
为稳定制水过程,b点后树脂开始失效。此时水中钠增
加,氢离子减少而氢氧根增加,使酸度下降,电导率
下降。
离子交换培训资料
a
b
图5 强酸H型阳离子交 换 器典型出水曲线
电渗析技术PPT课件
❖ 如果膜外溶液浓度很大,则扩散双电层的厚度 会变薄,一部分带负电荷的离子靠近阳膜的机 会增大,并导致非选择性透过阳离子交换膜; 对阴离子交换膜的情况恰好相反。 由此可得电渗析的规律:
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24
4. 水的渗透 ❖ 水由淡化室透过膜向浓缩室中迁移。随着浓水
与淡水浓度差的增加,水的渗透量增大。 5. 水的电渗透 ❖ 离子在水中与水分子结合成为水合离子。 ❖ 由于离子的水合作用,在反离子迁移和同名离
子迁移过程中都携带一定数量的水分子同时迁 移。 ❖ 反离子迁移的同时从淡化室带出水,同名离子 迁移则相反。相比之下,反离子迁移从淡化室 带出的水量大于同名离子带出水量。
C 。在浓室中阴膜与水界面上的浓水含盐量为C1’, C1’﹥ C1。在膜的两侧出 现两个厚度为δ的扩散层。随着电流的增加,淡室中C和C’不断下降。
❖ 当C’=0时,阴膜与水界面上的阴离子全部参加了电迁移,这时的电渗析过程处 于临界状态。如果继续增加电压,使操作电流超过极限电流时,迫使界面处的水 分子解离成H+和0H—参加电荷的传递,即产生了“极化”。
4
3.电渗析技术的发展特点
采用电渗析法进行海水深度除盐,制取含盐量约为 500mg/L的初级纯水。电渗析法和离子交换法联合应用, 制取高纯度水。 ❖ 电渗析谈化水站向自动化、电子计算机控制的无人操 作方向发展。 ❖ 为了降低海水淡化的能量消耗,研究高温电渗析和 中温电渗析。研究利用太阳能加热海水和太阳能发电。 此外,也利用风力发电机取得廉价电能。 ❖ 离子交换膜可称为电渗析器的心脏。研制各种性能的 离子交换膜就可以扩展电渗析的应用领域。
电渗析(ED)装置介绍
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电渗析法除盐工艺系统介绍 二
a.直流式除盐 原水流经一台或多台串联的电渗析器后,即能达到要求的水质。该法的优
点是可连续制水、管道简单;缺点是定型设备的出水水质随原水含盐量而变。 b.循环式除盐
将原水在电渗析器和水箱中多次循环,以达到所需出水的水质。其缺点是需 设置循环水泵和水箱,并只能间歇供水。 c. 部分循环式除盐
电渗析器运行数据 一
日期
8月31日
时间
11:00 12:00 13:00 14:00 15:00 16:00 17:00
试验机运行记录表
放流口电导
3530 3510 3510 3530 3510 3510 3510
浓水箱电导
3610 3610 3590 3580 3580 3580 3580
淡水箱电导
浓水箱电导 3750 3800 3800 3800 3720 3770 3770 3980 4100 4030 4030 4070 4080
淡水箱电导 761 925 918 891 913 942 1000 1048 901 926 916 971 966
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工程案例 一
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1-1
2-2
4-4
250
240
3.25 >0.25
40
60
>90
190220
140
70100
40
60
45
930 x1600 x1450
930 x1600 x1550
930 x1600 x1600
400x1600x0.8
2-2
3-3
4-4
225
300
电渗析分离技术PPT课件
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影响离子交换膜选择透过度的因素 膜的固定基团浓度和孔径, 浓度大孔径小, 透过度好; 适当 的交联度有利透过度的提高; 外界溶液浓度大,不利与透过度
Tji随电流密度的升高而下降, 到达某电流密度时保持 稳定; 随脱盐液流速增大而升高; 随脱盐总浓度的增大 而升高; 与脱盐液离子的组成无关; 符合下式
膜的交换基团相同, 交联度大孔径小的膜, 以及离子在膜内 的淌度对反离子的选择透过性起主导作用; 反之, 膜内的反 离子浓度起主导作用
16
16.2.3 离子交换膜的电化学性能
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Donnan平衡理论 膜在电解质中离解产生离子与溶液中的离子进行交换平衡
膜中离子平衡
当CR >>C,
CN为Cl-, Cg为Na+, CR为X-
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• 影响膜选择性的因素: 膜 的固定离子浓度越高, 膜的选择性越好; 溶液的离子浓度大, 膜的选择 性差
• 离子水合和迁移数
• 离子在水溶液中存在水合离子,离子运动时, 水合层也随 着运动. 基本水合层随离子运动,与外部因素无关, 二级 水合层不固定, 但定向排布. 基本水合层的水分子数为 水合数,离子价数越高, 水合程度大. 水合程度大, 在水溶 液中运动阻力大, 易引起水的电渗析和逃水现象.
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影响极限电流密度的因素
电解质溶液的浓度 二者呈正比 电解质溶液的组分 溶液温度, 提高温度,极限电流增大 流体力学条件: 扩散层厚度呈反比 离子交换膜: 离子在膜内与溶液内迁 移数之差与极限电流呈反比
第七章离子交换膜和电渗析(ED)
1982年 日本成功开发了全氟阴离子交换膜(AEM);
1991年 我国研制成功了无极水全自动控制ED器,以城市 自来水为进水,单台多级多段配置,脱盐率为99%以上,原 水利用率达70%以上。 20世纪 80 年代中后期,常规 ED技术在国外的发展进入了萎 缩阶段,西欧已基本不用。
Electrodialysis
二、半均相膜的制备
先用胶粘剂吸浸单体进行聚合,然后导入活性交 换基团制成含胶粘剂的热塑性离子交换树脂。
Electrodialysis
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三、均相膜的制备
实际上是直接使离子交换树脂薄膜化。
大致过程为:①膜材料的合成反应过程、②成膜过 程、③引入可反应基团、④与反应基团发生作用形 成荷电基团。 四、新型离子交换膜
35
第六节 ED的脱盐过程
利用ED技术各种脱盐流程 Electrodialysis C—— 浓缩室;D——脱盐室
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第八节 电渗析技术的应用
最主要的用途是由苦咸水淡化生产饮用水; 放射性废液处理; 牛乳、乳清脱盐; 脱盐或纯化
氨基酸脱盐;
海水浓缩; 电镀废液中Ni和H2SO4回收; 同位素、同价离子分离; 酸的回收; 果汁脱酸改性; 无机和有机药品制备 水解 酸/碱的制备 置换 浓缩或分离
Electrodialysis
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离子交换膜功能示意图
Electrodialysis
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离子交换膜工作原理示意图
Electrodialysis
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第三节 离子交换膜的制备
一、异相膜的制备 把粉状树脂与胶粘剂混合后制成片状膜。具体 方法有: ① 延压和模压法 ② 溶液型胶粘剂法
③ 离子型交换树脂法
第五节电渗析分离技术.完美版PPT
Donnan膜平衡
• (1)平衡时膜内反离子浓度大于溶液中反离子浓 度,同名离子浓度小于溶液中同名离子浓度。这 说明阳膜对阳离子、阴膜对阴离子有选择透过性。
• 含水量
[Na+] ·[Cl-] =[Na+] = 2
膜内与活性基团膜结合内的内在水,以每膜克干内膜的含水克数来表示溶(%液)。
[Cl-]2溶液
….
[2-34]
[Na+] = [Cl-] +[RSO ] 比较式[2-31]和式[2-33],得:
能(斯1)特石-普墨郎克价离格子低渗廉透,膜流但内率易方磨程损。
• 其扩散速度随两室浓度差的增加而增加
水的渗透
• 扩散推动力为渗透压差 • 水由淡化室向浓缩室的渗透。
水的电渗透
• 反离子和同名离子都是水合离子 • 由于离子的水合作用,在反离子和同名离
子迁移时都带了一定量的水一同迁移 • 降低了浓缩的浓度
压差渗漏
• 由于膜两侧存在压差而引起的溶液渗漏 • 在实际操作中,应使膜两侧的压力趋向平
第二章第五节电渗析分离技术
二、电渗析基础理论
直流电源
1
2
3
4
5
+
-----
+ +
Cl-
Cl-
---+
+
+
+ +
Na+
Na+
Na+
+
+
Cl-
Cl-
Na+
阳膜 Na+
阴膜 Na+
阳膜
阴膜
Cl-
Cl-
阳极
浓缩室 淡化室
电渗析课件
电渗析过程原理及应用一、电渗析过程原理电渗析是指在直流电场作用下,溶液中的荷电离子选择性的定向迁移,透过离子交换膜并得以去除的一种膜分离技术。
电渗析过程的原理如图所示,在正负两电极之间交替地平行放置阳离子和阴离子交换膜,依次构成浓缩室和淡化室,当两膜形成的隔室中充入含离子的溶液并接上直流电源后,溶液中带正电荷的阳离子在电场力作用下向阴极方向迁移,穿过带负电荷的阳离子交换膜,而被带正电荷的阳离子交换膜所挡住,这种与膜所带电荷相反的离子透过膜的现象被称为反离子迁移。
同理,溶液中带负电荷阴离子在电场力作用下向阳极运动,透过带正电荷的阴离子交换膜,而被阻于阳离子交换膜。
其结果是使第2、4浓缩室的水中离子浓度增加;而与其相间的第3淡化室的浓在实际的电渗析系统中,电渗析器通常由100-200对阴、阳离子交换膜与特制的隔板等组装而成,具有相应数量的浓缩室和淡化室。
含盐溶液从淡化室计入,在直流电场的作用下,溶液中荷电离子分别定向迁移并透过相应离子交换膜,使淡化室溶液脱盐淡化并引出,而透过离子在浓缩室中增浓排出。
由此可知,采用电渗析过程脱除溶液中的离子基于两个基本条件:直流电场的作用,使溶液中正负离子分别向阴极和阳极做定向迁移;离子交换膜的选择透过性,使溶液中的荷电离子在膜上实现反离子迁移。
电渗析器, 就是利用多层隔室中的电渗析过程达到除盐的目的,电渗析器由隔板、离子交换膜、电极、夹紧装置等主要部件组成。
电渗析器中,阴阳离子交换膜交替排列是最常见的一种形式,事实上,对一定的分离要求,电渗析器也可单独由阴离子或阳离子交换膜组成。
电渗析脱盐过程与离子交换膜的性能有关,具有高选择性渗透率、低电阻力、优良的化学和热稳定性以及一定的机械强度是离子交换膜的关键。
二、电渗析的基本理论1、Sollner双电层理论1949年Sollner提出解释离子交换膜的双电层理论,以阳离子交换膜为例,当离子交换膜浸入电解质溶液中,膜中的活性基团在溶剂水的作用下发生解离产生反离子,反离子进入水溶液,膜上活性基团在电离后带有电荷,以致在膜表面固定基团附近,电解质溶液中带相反电荷(可交换)的离子形成双电层。
离子交换教学培训PPT 离子交换概论
2、制备离子交换树脂的方法: (1)先聚合单体有机物,然后在聚合物上接入活性基团。
将白球用硫酸磺 化,得到阳离子 交换树脂。
将白球氯甲基化和 胺化,得到阴离子 交换树脂。
磺酸型阳离子交换树脂
(2)直接聚合有机电解质 该法制备的树脂质量均匀。如甲基丙烯酸和二乙烯苯共 聚而成羧酸型弱酸性阳树脂。
3、离子交换树脂的书写方法:
R-SO3Na + HCl R NCl + NaOH
R-COONa + HCl R-NH3Cl + NaOH
中性盐 的分解 能力
3.选择性 在常温和稀溶液中,选择性大小遵循下列规律: 离子价数越高,选择性越好。 原子序数越大,选择性越好。
强酸性 Fe3+﹥Al3+﹥Ca2+﹥Mg2+﹥Na+﹥H+ ﹥Li+ 弱酸性 H+﹥Fe3+﹥Al3+﹥Ca2+﹥ Mg2+﹥Na+﹥Li+ 强碱性 SO42-﹥NO3-﹥Cl-﹥OH-﹥F-﹥HCO3-﹥HSiO3-
(5)含水率 含水率 = 溶胀水重/(干树脂重+溶胀水重) 其值一般在50%左右.在贮存树脂时,冬季应注意防冻.
(6)溶胀性 树脂的交联度越大,其溶胀率越小; 活性基团越易离解,其溶胀率越大; 交换容量越大,其溶胀率越大; 溶液浓度,溶液中离子浓度越大,其溶胀率越小; 可交换离子价数越高,其溶胀率越小。 溶胀率 = 溶胀前后体积差/溶胀前体积
(4)密度: (a)湿真密度 在水中充分溶胀后的真密度(不包括颗粒孔 隙体积)。 湿真密度 = 湿树脂质量/湿树脂颗粒体积(g/mL) 其值一般为1.04~1.30g/mL。 一般阳树脂﹥阴树脂,强型的﹥弱型的。对交换器反洗强度的 确定、混合床树脂的选择等具有重要意义。 (b)湿视密度 在水中溶胀后的堆积密度。 湿视密度 = 湿树脂质量/湿树脂堆积体积(g/mL) 此值一般为0.60~0.85g/mL。在设计交换器时,用它来计算树 脂的用量。
离子交换与电渗析设备概述(PPT 31页)
21
• 电极反应 指在阳极和阴极分别进行的氧化和还原 反应。
在阳极上:
H2O === H++OH4OH- - 4e === O2 + 2H2O 2Cl- - 2e === Cl2 H+ + Cl- === HCl
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22
在阴极上:
H2O === H++ OH2H+ + 2e === H2 Na++ OH- === NaOH
章:离子交换与电渗析设备
节:离子交换设备 节:电渗析与设备
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1
第一节:离子交换设备
一、概述 二、离子交换工艺过程的基本步骤 三、典型的工艺流程 四、树脂的再生 五、离子交换过程的设备与操作
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2
一、概述
• 发展过程 天然沸石、磺化煤、酚醛树脂、 大孔结构树脂。
• 应用 水的软化、纯化; 水溶液中分离去除金属与非金属离子; 抗生素提取;柠檬酸精制;氨基酸回收;
同时,溶液中产生的沉淀,结垢和 浓差极化将使电阻增加。
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• 电流 电渗析器所需电压为电极电位、膜电位 和克服各项电阻所需电压之和。
离子从淡化室向浓缩室的迁移量是 按化学当量,随电流的大小而定,电流 大,淡化室向浓缩室迁移的离子量就大。
为减少电耗,电渗析器均采用很多 膜对串联结构。通常有200~300膜对。
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第二节:电渗析与设备
一、渗析 二、电渗析 三、电渗析的传递过程 四、电渗析中的电化学过程 五、浓差极化 六、电渗析设备与操作
离子交换膜与电渗析
第七章离子交换膜与电渗析电渗析的研究始于上世纪初的德国。
1952年美国Ionics公司制成了世界上第一台电渗析装置,用于苦咸水淡化。
至今苦咸水淡化仍是电渗析最主要的应用领域。
在锅炉进水的制备、电镀工业废水的处理、乳清脱盐和果汁脱酸等领域,电渗析都达到了工业规模。
另外,在上世纪50年代末,由日本开发的海水浓缩制食盐的应用,虽仅限于日本和科威特等国,但也是电渗析的一大市场。
目前,电渗析以其能量消耗低,装置设计与系统应用灵活,操作维修方便,工艺过程洁净、无污染,原水回收率高,装置使用寿命长等明显优势而被越来越广泛地用于食品、医药、化工、工业及城市废水处理等领域。
我国的电渗析技术的研究始于1958年。
1965年在成昆铁路上安装了第一台电渗析法苦咸水淡化装置。
1981年我国在西沙永兴岛建成日产200吨饮用水的电渗析海水淡化装置。
几十年来,在离子交换膜、隔板、电极等主要部件方面不断创新,电渗析装置不断向定型化、标准化方向发展。
第一节、电渗析基本原理一、电渗析的工作原理电渗析是在直流电场作用下,溶液中的带电离子选择性地通过离子交换膜的过程。
主要用于溶液中电解质的分离。
图7-1是电渗析工作原理示意图。
流程说明:在淡化室中通入含盐水,接上电源,溶液中带正电荷的阳离子,在电场的作用下,向阴极方向移动到阳膜,受到膜上带负电荷的基团的异性相吸引的作用而穿过膜,进入右侧的浓缩室。
带负电荷的阴离子,向阳极方向移动到阴膜,受到膜上带正电荷的基团的异性相吸引的作用而穿过膜,进入左侧的浓缩室。
淡化室盐水中的氯化钠被不断除去,得到淡水,氯化钠在浓缩室中浓集。
图7-1 电渗析工作原理示意图电渗析过程除我们希望的反离子迁移外,还可能发生如图7-2所示的其它迁移过程:(1) 同名离子迁移同名离子指与膜的固定活性基所带电荷相同的离子。
根据唐南(Donnan)平衡理论,离子交换膜的选择透过性不可能达到100%,再加上膜外溶液浓度过高的影响,在阳膜中也会进入个别阴离子,阴膜中也会进入个别阳离子,从而发生同名离子迁移。
离子交换树脂电渗析
离子交换树脂电渗析—示意图 离子交换树脂电渗析 示意图
填充混合离子交换树脂电渗析过程制高纯水
离子交换树脂电渗析
同时参与综合作用的过程可能是:
电渗析过程 离子通过离子交换树脂的迁移过程 离子交换树脂的交换过程 电化学再生作用
离子交换树脂电渗析
在离子交换树脂电渗析器中,上述几个过 程是同时发生的。前三个作用能提高水质,后 一个过程保证电渗析器能长期运行。这几个作 用显然是相互对立而又相辅相成的,也正因为 如此,它才兼备了电渗析法和离子交换法的一 些优点,而又不同于它们,成为制备高纯水的 一种独特的新工艺。
电渗析技术
电渗析器
电渗析技术—缺陷 电渗析技术 缺陷
A 能耗与脱盐量成正比(更适合含盐低的苦 咸水淡化) B 不能除去非电解质 C 原水中盐浓度过低,溶液电阻大,不经济 (电渗析—离子交换树脂联合使用)
离子交换树脂电渗析
对普通电渗析器来说,随着电渗析过程 的进行,淡室电阻越来越高,浓室电阻越来 越低。为了克服淡室电阻增大的弊病,可在 淡室隔板中填充混合阴、阳离子交换树脂。 交换树脂电渗析器。 这是一种将电渗析和离子交换优点巧妙 结合的脱盐方法。
离子交换法是以离子交换树脂过滤原水,离子交换树脂是 一种聚合物,带有相应的功能基团,能使水中的离子固定在树 脂上以完成离子交换。通常离子交换树脂利用氢离子交换阳离 子,而以氢氧根离子交换阴离子。 阳离子交换树脂: R − H + Na + → R − Na + H + R − OH + Cl − → R − Cl + OH − 阴离子交换树脂: 阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成:
电渗析技术—离子交换膜 电渗析技术 离子交换膜
选择透过性
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四、树脂的再生
• 逆流的再生流动方式 • 并流的再生流动方式 • 混合的再生流动方式
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五、离子交换过程的设备与操作
• 操作方式
静态交换与动态交换
• 设备类型
P284
一般离子交换罐;反吸附离子交换罐;
混合床离子交换罐;
流动床离子交换设备;
固定床连续作业设备流程。
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• 电流 电渗析器所需电压为电极电位、膜电位 和克服各项电阻所需电压之和。
离子从淡化室向浓缩室的迁移量是 按化学当量,随电流的大小而定,电流 大,淡化室向浓缩室迁移的离子量就大。
为减少电耗,电渗析器均采用很多 膜对串联结构。通常有200~300膜对。
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• 电极反应 • 膜电位 • 电阻 • 电流
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• 电极反应 指在阳极和阴极分别进行的氧化和还原 反应。
在阳极上:
H2O === H++OH4OH- - 4e === O2 + 2H2O 2Cl- - 2e === Cl2 H+ + Cl- === HCl
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第二节:电渗析与设备
一、渗析 二、电渗析 三、电渗析的传递过程 四、电渗析中的电化学过程 五、浓差极化 六、电渗析设备与操作
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一、渗析
• 渗透 • 渗析
第七章:离子交换与电渗析设备
第一节:离子交换设备 第二节:电渗析与设备
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第一节:离子交换设备
一、概述 二、离子交换工艺过程的基本步骤 三、典型的工艺流程 四、树脂的再生 五、离子交换过程的设备与操作
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一、概述
• 发展过程 天然沸石、磺化煤、酚醛树脂、 大孔结构树脂。
• 应用 水的软化、纯化; 水溶液中分离去除金属与非金属离子; 抗生素提取;柠檬酸精制;氨基酸回收;
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• 离子交换过程 是固液两相间的传质与化学反应过程。 通常在离子交换剂表面进行的离子交换 反应很快,过程速率主要由离子在固液 两相间的传质过程决定。
m 1A (溶 ) R 液 固 B ) (相 B m 1 R m A
•
5.因为中国人由农业进于文化,对 于大自 然是“ 不隔” 的,是 父子亲 和的关 系,没 有奴役 自然的 态度。 中国人 对他的 用具, 不只是 用来控 制自然 ,以图 生存, 他更希 望能在 每件用 品里面 ,表出 对自然 的敬爱 ,把大 自然里 启示着 的和谐 、秩序 ,它内 部的音 乐、诗 ,表现 在具体 而微的 器皿中 。一个 鼎要能 表象天 地人。
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二、电渗析
• 非选择性电渗析 • 选择性电渗析
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三、电渗析的传递过程
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• 反离子迁移 • 同性离子迁移 • 电解质浓差扩散 • 水的渗透(浓差) • 水的电渗透(水合作用) • 压差渗漏 • 水的电解
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四、电渗析中的电化学过程
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• 电阻 主要是溶液电阻和膜电阻。
溶液电阻包括电极室、浓缩室和淡化室 中的溶液电阻,其中淡化室占主要部分。
同时,溶液中产生的沉淀,结垢和 浓差极化将使电阻增加。
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二、离子交换工艺过程的基本步骤
• 交换反应 • 再生 • 再生后的清洗
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三、典型的工艺流程
• 固定床:交换树脂固定
P468
单床;多床;二层床;复床;混合床。
• 流动床:交换树脂流动
P286
旋涡式;筛板式。
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3.指导和提升文化教育的导师,乡村 的凝聚 力也随 之消失 。加之 城乡教 育费源 配置的 巨大反 差,加 剧了农 村人口 向城市 流动的 速度与 规模, 使农村 开始变 成文化 沙漠。
•
4.节奏是音乐、舞蹈和歌唱这些最原 始也最 普遍的 三位一 体的艺 术所同 具的一 个要素 。节奏 不仅见 于艺术 作品, 也见于 人的生 理活动 。人体 中呼吸 、循环 、运动 等器官 本身的 自然的 有规律 的起伏 流转就 是节奏 。
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五、浓差极化
• 何为浓差极化 • 极限电流密度 • 影响浓差极化的因素 • 浓差极化的危害 • 措施
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六、电渗析设备与操作
• 基本构造 • 主要部件 • 流程
在阴极上:
H2O === H++ OH2H+ + 2e === H2 Na++ OH- === NaOH
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• 膜电位
膜两侧的溶液浓度存在差异,浓缩室侧 高,淡化室侧低。浓度高的一侧的离子, 有朝浓度低的一侧扩散的倾向,这种倾 向产生的电位差称为膜电位。
为了使离子从浓度低的一侧,向浓 度高的一侧移动,必需克服膜电位。
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1.于普通民众的文化知识和精神素养 ,有着 为官的 阅历和 广阔的 视野, 对下层 民众生 活有深 刻的了 解。他 们既可 以将下 情上迭 ,也可 以将官 方的意 旨贯彻 于民间 。
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2.他们在乡间承担着传承文化、教化 民众的 责任, 同时参 与地方 教育和 地方管 理,引 领着一 方社会 的发展 。乡绅 群体的 消失, 使乡村 失去了 传统文 化的传 承人, 失去了 文化颁 被和灵 魂,没 有了