电渗析浓缩海水制盐
电渗析脱盐技术应用简述
电渗析脱盐技术应用简述电渗析是电场驱动的水溶液离子脱除/浓缩的分离技术,电渗析器的核心部件是由多张阴离子交换膜、淡化室隔板、阳离子交换膜和浓缩室隔板交替排列组成的膜堆。
在电场的作用下可实现淡化室水溶液盐分的脱除和浓缩室水溶液盐分的富集。
电渗析膜和电渗析器,可用于脱除水溶液的盐分(淡化)或者浓缩水溶液的盐分(制盐),具体的应用包括各种化工/食品/医药生产过程中的物料脱盐(比如乳清蛋白脱盐、甘露醇脱盐、大豆低聚糖脱盐、氨基酸脱盐等)、苦咸水淡化、天然水纯化、工业废水净化、小规模海水淡化、海水或卤水制盐等。
在这些应用中,均相膜电渗析法具有其它方法不可比拟的优势。
(a)对于生产过程中的物料脱盐,现有的方法是采用离子交换树脂进行离子交换。
由于离子交换树脂对于物料不可避免的吸附,导致物料收率低,并且离子交换树脂再生过程中产生大量含盐废水,不易处理。
均相膜电渗析法的优势是物料收率高,产生的含盐废水少。
(b)对于苦咸水淡化,同世界的很多其它地区相似,我国西北干旱内陆地区由于降水稀少,蒸发强烈,水资源天然匮乏,作为主要供水水源的地下水普遍含盐含氟,成为苦咸水,水质低劣,不符合饮用水标准。
在山东,苦咸水分布面积达1.09万平方公里,主要分布在鲁西北及潍坊市“三北”地区;山东省黄泛平原和滨海平原区,由于受地下水径流条件和古沉积环境的影响,在内陆和滨海区形成了各种类型的盐水。
与反渗透法相比,电渗析法苦咸水淡化的优势在于膜抗有机污染、水收率高以及较低运行费用。
(c)对于小规模海水淡化,电渗析技术适用于在海岛、酒店、渔船、舰艇和潜艇等生产饮用水。
与反渗透法相比,电渗析法的优势在于低操作压力和预处理简单,系统易操作、易维护、安全、无噪音。
(d)反渗透法已经广泛应用于海水淡化和苦咸水淡化,一个普遍的问题是浓水的处理。
浓水可以排入海水,但需要非常谨慎以避免对环境造成冲击。
电渗析膜较反渗透膜,更耐有机污染和无机结垢,因此可通过电渗析器处理浓水,进一步生产出淡水,提高水收率,同时可将盐水中氯化钠浓度提高到18%以上,再通过多效蒸发等方式制备工业盐或食用盐。
电渗析法海水淡化重现活力
电渗析法海水淡化重现活力
杭州水处理中心采用电渗析法淡化海水能耗不断降低,从原来耗电17~20度/t电下降至8度/a以下,节电50%以上,成本较前大幅降低,使其活力慢慢重现。
据了解,杭州水处理技术研究开发中心早在20世纪80年代初就运用电渗析法解决西沙海岛的饮水问题。
但由于耗电大造成制水成本过高而逐渐被低能耗的反渗透法海水淡化技术所取代。
目前水中心的电渗析膜组器的研制取得重大进展,使得起淡化海水的优势超过反渗透法。
以20 t/d的淡化量为例,如采用反渗透法,由于设备过小,一般不采用能量回收,其制水耗电超过10度/t。
而采用电渗析法耗电只需5~8度/t,设备投资也低于反渗透法,淡化海水的同时,还可以进行海水浓缩制盐。
电渗析法海水淡化还具有设备简单、维护方便、膜寿命长、耐腐蚀等优点,在一定程度上能减少废料的产生,故而在微小型的海水淡化装备上,电渗析法有望全面取代反渗透法。
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电渗析海水淡化技术发展
电渗析海水淡化技术进展水是人类社会赖以生存和进展的根本物质,是地球生态环境维持平衡的重要因素。
然而,水资源短缺已经成为人类目前面临的最严峻的挑战之一。
一方面,淡水资源储存量缺乏且时空分布不均衡,难以满足经济社会进展和人口数量增长的需求;另一方面,工农业进展和城市规模扩大带来的水体污染日趋严峻。
水资源匮乏正日益影响全球的经济社会进展和生态平衡,甚至引起了国家和地区间的冲突。
联合国有关机构指出“供水缺乏将成为一个深刻的社会危机,世界上在石油危机之后的下一个危机便是水的危机”。
地球外表约3/4 都被水掩盖,其中海水占96.5%,但是这局部水含盐量较高,不能直接用于工农业生产和人类生活。
可取用的河水、湖水及浅层地下水等仅占0.2%左右,这其中还包括相当大一局部的苦咸水。
2023 年联合国世界水资源进展报告指出,到 2050 年,全球淡水资源总需求量将比 2023 年增长 55%左右,届时全球 40%的人口将会面临严峻的缺水危机。
我国人均水资源占有量为2220m3,是世界人均水资源占有量的1/4,是全球13 个人均水资源最贫乏的国家之一,且我国水资源时空分布极不均衡,局部地区水资源污染严峻。
面对日益严峻的缺水形势,政府实行了一系列有效的调控措施,如兴建大型蓄水工程、跨流调水等等,这些措施只能缓解局部城市和地区的缺水状况,难以满足大多数城市经济快速进展及人民生活水平提高的需求。
此外,我国北方和西北地区的地下水多为苦咸水,沿海地区地下水超采引起海水倒灌等等,均使得我国的缺水形势日趋严峻。
据有关部门推测,我国将在 2030 年左右消灭缺水顶峰。
因此,通过适宜的方法对海水进展淡化成为从源头增加淡水资源量的有效手段,也是解决淡水资源短缺、维持淡水持续供给、优化淡水资源配置的重要途径。
海水淡化是通过物理、化学或物理化学方法从海水中猎取淡水的技术和过程,其主要途径有两条:一是从海水中取出水,包括蒸馏法、反渗透法、冰冻法、水合物法和溶剂萃取法等;二是从海水中取出盐,包括离子交换法、电渗析法、电容吸附法和压渗法等。
电渗析的用途
电渗析是一种利用电场作用在电解液中进行分离和富集的技术。
它的主要用途包括以下几个方面:
1. 盐水淡化:电渗析可用于海水淡化和盐水处理过程中。
通过施加电场,带电离子会在离子选择性膜上发生迁移,从而实现盐离子的分离和去除,使盐水变得更加淡化。
2. 废水处理:电渗析可用于废水处理过程中的离子分离。
它可以将废水中的离子分离出来,使得废水中的有害物质减少,达到净化和处理废水的目的。
3. 药物和化学品的纯化:电渗析可以用于药物和化学品的分离和纯化。
通过控制电场条件和选择合适的膜,可以将所需的物质从混合物中分离出来,实现对药物和化学品的纯化过程。
4. 食品和饮料加工:电渗析可用于食品和饮料加工中的成分分离和浓缩。
通过电渗析技术,可以将不同组分的离子或分子分离出来,从而改善产品的质量和口感。
5. 能源领域:电渗析还可以应用于能源领域,如电池、燃料电池和电解水产氢等。
它可以帮助分离和富集所需的离子,提高能源装置的效率和性能。
总的来说,电渗析在盐水淡化、废水处理、药物和化学品纯化、食品和饮料加工以及能源领域等方面具有广泛的应用前景。
八年级上册人教版海水制盐的笔记
八年级上册人教版海水制盐的笔记
太阳能蒸发法是很古老的制盐方法,也是目前仍沿用的普遍方法。
这种方法是在岸边修建很多像稻田一样的池子,用来晒盐。
电渗析法是随着海水淡化工业发展而产生的一种新的制盐方法。
它是充分利用海水淡化所产生的大量含盐量高的“母液”为原料来生产食盐的。
与盐田法相比,电渗析法节省了大量的土地,而且不受季节影响,投资少,节省人力。
冷冻法制盐,是地处高纬度国家采用的一种生产海盐的技术,多用此法制盐。
当海水冷却到海水冰点(-1.8℃)时海水就结冰。
海水结成的冰里很少有盐,基本上是纯水。
去掉水分,就等于晒盐法中的水分蒸发,剩下浓缩了的卤水就可以制盐了。
电渗析法是随着海水淡化工业发展而产生的一种新的制盐方法。
它是充分利用海水淡化所产生的大量含盐量高的“母液”为原料来生产食盐的。
与盐田法相比,电渗析法节省了大量的土地,而且不受季节影响,投资少,节省人力。
日本目前是世界上唯一用电渗析法完全取代盐田法制盐的国家。
电渗析法制盐的工艺流程是:海水、过滤、电渗析制浓缩咸水、咸水蒸发结晶、干燥、包装成品。
其中蒸发后的卤水可以生产其他产品。
相信随着科学技术的进步,人类会采用更新更高的技术制盐,制盐也会不断地跨上一个又一个新的台阶。
电渗析法浓缩海水制盐的应用及发展
电渗析法浓缩海水制盐的应用及发展
刘多阳;宋剑
【期刊名称】《盐科学与化工》
【年(卷),期】2018(047)003
【摘要】近年来,随着市场放开,产业结构的调整,工业化、城镇化建设的不断完善,
沿海土地资源日趋紧张,传统海盐产业土地面积利用率低、受气候影响因素影响大、效益产值低下的问题日趋明显,未来盐田面积将会不断减少,海盐工业的技术革新势
在必行。
文章主要阐述电渗析技术原理、优劣以及在浓缩海水制盐方面的应用发展。
【总页数】3页(P11-13)
【作者】刘多阳;宋剑
【作者单位】天津科技大学化工与材料学院,天津300457;天津科技大学化工与材
料学院,天津300457
【正文语种】中文
【中图分类】TQ028.8
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电渗析法海水淡化原理
电渗析法海水淡化原理电渗析法是一种利用电化学原理进行海水淡化的技术。
它是一种膜过程,通过利用电解质溶液在电场作用下的离子迁移现象来实现海水中的盐分分离,从而将海水转化为淡水。
电渗析法的基本原理可以归结为两个关键过程:电解过程和渗析过程。
首先,从电解原理入手,电渗析法利用电解质溶液的电离现象来实现离子的迁移。
在电解质溶液中,溶解的盐类会分解成阳离子和阴离子。
当该电解质溶液被置于电场中时,正电压施加在阳极上,负电压施加在阴极上,导致阳离子向阴极迁移,阴离子向阳极迁移。
这种离子的迁移速度与它们的电荷大小和溶液的电导率有关。
在电解质溶液被置于电场中的过程中,离子的迁移会引起溶液中的浓差。
具体来说,阳离子向阴极迁移时,由于迁移速度不同,它们在溶液中形成了浓度梯度。
同样,阴离子向阳极迁移时也会产生浓度梯度。
这就引发了第二个关键过程:渗析过程。
渗析过程是指溶液中的浓度梯度产生的迁移趋势。
在电渗析法中,渗析过程是通过选择适当的渗析膜来实现的。
渗析膜是具有选择性的半透膜,它允许特定离子通过,而阻止其他离子通过。
通过在阳极和阴极之间放置渗析膜,可以使阳离子和阴离子只能通过渗析膜。
由于阳离子和阴离子的选择性迁移,它们分别通过渗析膜到达相反的电极,从而实现了盐的分离。
总体而言,电渗析法的原理是通过利用电解质溶液在电场作用下的离子迁移现象来实现盐分的分离。
通过施加正负电压,使盐类中的阴阳离子分别向阴极和阳极迁移,在渗析膜的作用下实现盐类的分离,从而实现海水淡化。
电渗析法的优点包括操作简单、设备体积小、能耗低、适用于高浓盐水处理等。
与传统的压力驱动膜过程相比,电渗析法不需要应用压力来推动滤液通过膜,因此能够避免膜堵塞和压力损失等问题。
此外,电渗析法还可以灵活调节电场和渗析膜的组合,以适应不同水质和处理要求。
然而,电渗析法也存在一些限制和挑战。
首先,电渗析法具有较低的水通量,处理能力相对较低。
其次,渗析膜的选择和设计对电渗析法的效果有很大影响,需要充分考虑盐分组成和渗析膜的选择性。
海水淡化技术——海水淡化的膜处理技术
膜蒸馏海水淡化的原理
•在膜一侧通以热海水,在常压下,
海水及溶于水的无机盐不能浸润和 透过膜层。在膜孔界面处的水蒸发 成水蒸气可透过膜的微孔向另一侧 迁移,并冷凝为纯水,凝结水混溶 于膜另一侧低温淡水中。
膜蒸馏技术的优点
• (1)膜蒸馏过程几乎是在常压下进行,设备简单、操作方便,在技
术力量较薄弱的地区也有实现的可能性;
越高,能耗越大。因此电渗析比较适合低盐苦咸水的淡化。 而海水所含的TDS较高,耗电量较RO法高,其用于海水淡 化成本较高。
二、反渗透法
• 把相同体积的稀溶液(如淡水)和浓液(如海水或盐水)分
别置于一容器的两侧,中间用半透膜阻隔,稀溶液中的溶剂 将自然的穿过半透膜,向浓溶液侧流动,浓溶液侧的液面会 比稀溶液的液面高出一定高度,形成一个压力差,达到渗透ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ平衡状态,此种压力差即为渗透压
海水淡化技术 ——海水淡化的膜处理技术
海水淡化的膜处理技术
一、电渗析技术
应用
• 电渗析过程对不带电荷的物质如有机物、胶体、细菌、悬
浮物等无脱除能力,因此电渗析用于淡化制备饮用水不是 最理想的方法。但另一方面这一特点却适合于某些特种分 离,如有机物与盐类的分离。
• 电渗析过程的能耗与给水含盐量有密切关系,给水含盐量
• (2)在非挥发性溶质水溶液的膜蒸馏过程中,因为只有水蒸汽能透
过膜孔,所以蒸馏液十分纯净,可望成为大规模、低成本制备超纯水 的有效手段;
• (3)该过程可以处理极高浓度的水溶液,如果溶质是容易结晶的物
质,可以把溶液浓缩到过饱和状态而出现膜蒸馏结晶现象,是唯一能 从溶液中直接分离出结晶产物的膜过程;
• (4)膜蒸馏组件很容易设计成潜热回收形式,并具有以高效的小型
海水提取氯化钾的原理是
海水提取氯化钾的原理是
海水中含有大量的盐类,其中包括氯化钠(NaCl)。
海水提取氯化钾的原理是通过一系列的处理步骤,将海水中的氯化钠与其他盐类分离,从而获得纯净的氯化钾。
一种常用的海水提取氯化钾的方法是利用电渗析技术。
该方法利用了盐类在电场作用下的迁移特性。
具体步骤如下:
1. 首先,将海水经过预处理,去除其中的杂质和悬浮物,使海水净化。
2. 接下来,将净化后的海水置于电渗析电池中。
电渗析电池是由两块电极间隔一定距离的间隔板组成的。
一般使用钛/钛和铂/钛作为电极材料。
3. 施加直流电压于电池,产生电场。
电场的作用下,正负离子开始迁移。
4. 由于氯离子(Cl-)在电场作用下迁移速度较快,它们会向阳极方向迁移。
同时,钠离子(Na+)相对迁移速度较慢,会向阴极方向迁移。
5. 在电池中,通过合适的间隔板和管道配置,使得氯离子迁移到阳极一侧,而钠离子则迁移到阴极一侧,从而实现了氯化钠的分离。
6. 将阳极一侧的溶液收集,经过浓缩、结晶等处理步骤,最终获得氯化钾。
这种海水提取氯化钾的方法具有高效、环保的特点,可以实现大规模的产量。
同时,这种方法也可以用于提取其他盐类,如氯化镁等。
电渗析法海水淡化技术概述和操作技术
电渗析分离原理
料
液
阴极
阳极
阴离子交换膜
盐水
淡水 盐水
阳离子交换膜
12
原理图示:
咸水(Na+ Cl-)
阴
阳
Na+
Na+
Na+
+
Na+ Cl-
Na+
ClCl-
Cl-
Cl-
阳极水 浓缩水
-
阴极水 阳极水
13
电渗析的流程
(1)电渗析器的构成: 膜堆、极区和夹紧装置
(2)电渗析器的组装方式
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膜法制碱原理图示:
❖ 电渗析海水淡化站并不普遍,主要原因是海水的含盐 量过高,消耗的电能大。
❖ 1974年日本旭化成公司在山口县野岛建成一座电渗析 海水淡化站,淡水产量为120m3/d。
❖ 1977年美国高温电渗析开始在现场进行海水淡化试验, 淡水产量为379m 3/d。
4
发展前景
电渗析有如下五个方面的特点: (1) 耗电低,经济效益显著。实践证明将2000-5000mg/L的苦咸
❖ 三室式:
NaCl
盐 水 精 制
Cl2
H2
Cl+Fra bibliotek-Na
阴
阳
NaOH
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三、基本理论
❖ (1).Sollner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,并进入水溶液。
电渗析法海水淡化技术 概述和操作技术
.本节主要内容:
一、概述 二、电渗析过程原理 三、基本理论 四、电渗析过程中的传递现象 五、浓差极化现象 六、电渗析海水淡化的操作技术
《电渗析的应用》word版
电渗析的应用一、水的纯化电渗析法是海水、苦咸水、自来水制备初级纯水和高级纯水的重要方法之一。
由于能耗与脱盐量成正比,电渗析法更适合含盐低的苦咸水淡化。
但当原水中盐浓度过低时,溶液电阻大,不够经济,因此一般采用电渗析与离子交换树脂组合工艺。
电渗析在流程中起前级脱盐作用,离子交换树脂起保证水质作用。
组合工艺与只采用离子交换树脂相比,不仅可以减少离子交换树脂的频繁再生,而且对原水浓度波动适应性强,出水水质稳定,同时投资少、占地面积小。
但是要注意电渗析法不能除去非电解质杂质。
下面是制备初级纯水的几种典型流程:下面是制备高级纯水的几种典型流程:二、海水、盐泉卤水制盐电渗析浓缩海水-蒸发结晶制取食盐,在电渗析应用中占第二位。
与常规盐田法比较,该工艺占地面积少,基建投资省,节省劳动力,不受地理气候限制,易于实现自动化操作和工业化生产,且产品纯度高。
日本第一个采用此法制盐,当前,年产量为1.5×106t,其他国家为4.0×105t。
随着技术的不断进步,卤水浓度已可达200g/L,吨盐耗电量降至150kW·h。
下面是制备高级纯水的典型流程:三、废水处理电渗析用于废水处理,兼有开发水源、防止环境污染、回收有用成分等多种意义。
在电渗析应用中占第三位。
电渗析用于废水处理,是以处理电镀废水为代表的无机系废水为开端,逐步向城市污水、造纸废水等无机系废水发展。
如从电镀废水中回收铜、锌、镍、铬,从金属酸洗废水中回收酸与金属,从碱性溶液中回收NaOH等。
四、脱除有机物中的盐分电渗析在医药、食品工业领域脱除有机物中的盐分方面也有较多应用。
如医药工业中,葡萄糖、甘露醇、氨基酸、维生素C等溶液的脱盐;食品工业中,牛乳、乳清的脱盐,酒类产品中脱除酒石酸钾等。
另外,电渗析还可以脱除或中和有机物中酸;可以从蛋白质水解液和发酵液中分离氨基酸等。
电渗析法海水淡化原理
电渗析法海水淡化原理电渗析法海水淡化原理电渗析法是利用离子交换膜进行海水淡化的一种方法,以电位差为推动力,利用离子交换膜的选择透过性而脱出水中离子的淡化过程。
电去离子(EDI)是一种电渗析和离子交换相结合的方法,在直流电场的作用下,实现电渗析过程,离子交换盐和离子交换连续再生过程。
一起来看看电渗析法海水淡化原理:电渗析法海水淡化的原理电渗析法:水中的离子在直流电场的作用下,可通过半透膜。
最初的惰性半透膜电渗析法,主要用于溶胶的提纯,电流效率很低。
到了20世纪50年代初,由于选择性离子交换膜向世,才能够用电渗析法淡化海水或苦咸水。
脱盐用的选择性离子交换膜有两种:①阳膜,只允许阳离子透过的阳离子交换膜;②阴膜,只允许阴离子透过的阴离子交换膜。
使阴膜和阳膜交替排列,中间衬以隔板(其中有水流通道),夹紧之后,在两端加上电极,就成电渗析脱盐装置。
当海水流经电渗器时,在直流电场的作用下,阴离子透过阴膜向阳极方向迁移,途中被阳膜挡住去路,被水流冲洗而出;阳离子透过阳膜向阴极方向迁移,途中被阴膜挡住,也被水流冲出。
透过阳膜或阴膜的水为淡水。
结果,从大约一半的夹层流出的水为淡水,从另一半流出的则为浓缩的'海水。
电渗析脱盐所用的半透膜,除要求电阻低、透过的选择性高、交换容量大和水的电渗小之外,还要求有一定的机械强度、尺寸不变和化学稳定性高等。
在电渗析脱盐过程中,反离子(电荷与膜内交换基团相反的离子)在膜内的迁移速度比在溶液里大,致使淡化夹层的内膜半身,溶液界面上的离子浓度低于主体溶液浓度而形成浓度差。
当电流升至某值时,扩散迁移的离子不足以补充界面上离子的缺额,而使界面浓度趋近于零,这时的电流称为极限电流。
如再增加电流,就会迫使界面上的水分子解离,由解离出的H和OH来承担超过极限值那部分电流的输送。
这种现象称为极化现象。
这不仅使电流白白消耗在无助于脱盐的H和OH的迁移上,而且会引起溶液的pH值发生变化,使钙盐镁盐之类的离子浓度的乘积超过溶度积,而在浓缩海水夹层的阴膜和阳膜的表面沉淀,阻塞水流通道,甚至被迫停机拆洗。
离子交换膜 电渗析浓缩 海水 制造
离子交换膜电渗析浓缩海水制造哎呀,今天小智要给大家聊聊一个非常有趣的话题——离子交换膜电渗析浓缩海
水制造!这个过程可是让大海的水分变废为宝哦!让我们一起来看看这个神奇的过程吧!
我们要了解什么是离子交换膜。
简单来说,离子交换膜就是一种可以控制离子进出的薄膜。
在这个过程中,海水中的盐分会被去除,而淡水就会被浓缩起来。
这个过程就像是一个魔法师在变魔术一样,让人惊叹不已!
这个过程是如何实现的呢?其实,离子交换膜电渗析浓缩海水制造的过程可以分为三个步骤:第一步是让海水通过离子交换膜;第二步是让淡水通过离子交换膜;第三步是收集淡水。
第一步,海水通过离子交换膜。
这一步就像是大海在向我们展示它的美丽身姿一样。
当海水流过离子交换膜时,盐分会被吸附在膜上,而淡水则会穿过膜进入下一道工序。
第二步,淡水通过离子交换膜。
这一步就像是大海在向我们传递它的清凉信息一样。
当淡水流过离子交换膜时,盐分仍然会被吸附在膜上,而淡水则会被浓缩起来。
第三步,收集淡水。
这一步就像是大海在向我们赠送它的礼物一样。
当淡水流过离子交换膜后,就可以收集到纯净的淡水了。
这样一来,大海的水分就被变废为宝了!
这个过程并不是一帆风顺的。
有时候,离子交换膜可能会出现堵塞的情况,导致海水无法顺利通过。
这时候,我们就需要对离子交换膜进行清洗和维护,让它重新恢复活力。
离子交换膜电渗析浓缩海水制造是一个非常神奇的过程。
它让我们看到了大自然的力量和智慧,也让我们意识到保护海洋资源的重要性。
希望大家都能珍惜大海的水资源,让我们共同守护这个美丽的地球家园!。
电渗析法海水浓缩制盐
电渗析法海水浓缩制盐电渗析浓缩海水—蒸发结晶制取食盐是目前电渗析处于第二位的应用。
由于该工艺占地面积少,不受气候条件的影响,且产品纯度高,30多年来经济和技术指标取得了很大进展。
日本在上世纪60年代末,电渗析浓缩卤水的浓度为170g/L,吨盐耗电为350kW·h;至目前,卤水浓度可达200g/L,吨盐耗电降到150kW·h。
据称极限耗电指标为吨盐120kW·h。
现在日本用电渗析法年产食盐150万吨,其他国家产40万吨。
1、生产流程:制盐的整体系统包括:海水引入和过滤、电渗析、多效蒸发结晶,盐包装和干燥及公用设备(发电机、蒸汽轮机和锅炉等)。
电渗析器和其他设备的耗电由涡轮发电机提供,该发电机由锅炉产生的高压蒸汽推动。
从涡轮排出的低压废蒸汽可为电渗析器产生的浓缩液的蒸发供热。
生产流程图如下:公用设备制盐工厂生产流程示意图2、电渗析器:Asahi Chemical,Asahi Glass以及Tokuyama是日本三家生产制盐用电渗析器的公司。
海水浓缩用电渗析器采用钛镀铂或钛镀钌电极。
隔室的浓、淡水流量比大约1:5,减少膜堆漏电是设计的关键,目前倾向于全部以压滤式电渗析3、操作参数:操作电流密度增加,浓缩浓度提高,但随着操作电压的提高,使耗电量增大。
实际运行的压滤式电渗析器的操作电流密度为30~35mA/cm2,水槽式为20mA/cm2。
温度同样影响浓度与耗电指标,温度升高,膜和溶液的电导增大,溶液粘度降低,在相同操作电流密度下电压降低,这都对降低耗电有利;但随着温度升高,电解质和水的浓差扩散系数急剧上升,影响了浓缩效率,所以适宜的操作温度为30~40℃。
4、离子交换膜:膜堆中膜的电阻占了较大的部分,因此要求离子交换膜具有较低的电阻,并要求有较高的选择透过性。
阴离子交换膜有两种类型:一种是4-乙烯吡啶和二乙烯苯的共聚物,另一种是氯甲基苯乙烯与二乙烯苯共聚物。
氯甲基基团用胺试剂处理。
从海水中提取食盐的方法
从海水中提取食盐的方法
从海水中提取食盐的方法:将海水引入海滩上的盐田里,利用日光和风力逐渐使水蒸发,慢慢浓缩,使食盐呈结晶析出,从盐卤中提取氯化钾晒盐后剩下的盐卤中含有氯化钾、氯化镁,还含有少量氯化钠。
从海水中提取食盐的方法步骤:
一、几千年以前最古老的方法是"火煮盐法",就是用火把海水煮干,得到白色的海盐。
后来又发明了"日晒法",就是在海滩上辟出盐田,趁涨潮从海里引人海水,或者把海水用泵抽入到盐田,天晴时靠阳光把海水晒干,结晶出来的就是盐了。
另外还有一种电渗析的方法,这种方法不需要很大的场地。
二、从海水中提取盐最简单的方法
一个是蒸馏法,将水蒸发而盐留下,再将水蒸气冷凝为液态淡水。
这个过程与海水逐渐变咸的过程是类似的,只不过人类要攫取的是淡水。
另一个海水淡化的方法是冷冻法,冷冻海水,使之结冰,在液态淡水变成固态的冰的同时,盐被分离了出去。
两种方法都有难以克服的弊病。
蒸馏法会消耗大量的能源,并在仪器里产生大量的锅垢,相反得
到的淡水却并不多。
这是一种很不划算的方式,冷冻法同样要消耗许多能源。
三、化学提取法
可利用三种物质溶解度的不同将它们分离开来.分析三种物质的溶解度可知,室温(20℃)时,氯化镁的溶解度(54.3克)大于氯化钾和氯化钠的溶解度.因此,在室温时向混合物中加适量水,就可将大部分氯化镁溶解在水中,从而可分离除去氯化镁.然后根据在27℃以下氯化钾的溶解度小于氯化钠的溶解度的特点,向剩余的混合物中第二次加适量水,就可将氯化钠溶解于水,从而得到氯化钾粗品.将粗品氯化钾进一步进行结晶和重结晶,可得到精制的氯化钾。
电渗析法海水浓缩制盐
电渗析法海水浓缩制盐电渗析法是一种使用电场和半透膜进行海水浓缩的技术。
它通过利用溶液中的离子在电场中的移动性差异,从而实现对海水中的溶质进行分离和浓缩。
下面将详细介绍电渗析法海水浓缩制盐的原理、装置和工艺。
电渗析法的原理是基于离子在电场中的迁移速率不同。
当一个电场通过一个半透膜,海水中的离子会受到电场力的作用,正离子会向阴极迁移,负离子会向阳极迁移。
由于不同离子的移动性不同,会导致离子在膜中的浓度不同。
这样就可以利用电渗析法将海水中的溶质分离和浓缩。
电渗析法的装置主要由电渗析单元、电场系统和流体循环系统组成。
电渗析单元是实现离子迁移和溶质浓缩的核心部分,通常由一对相互穿插的阴阳电极和一片半透膜组成。
电场系统提供了所需的电场,通常通过使用直流电源来提供电势差。
流体循环系统负责循环输送海水,并在电渗析单元中保持稳定流速。
此外,还需要一个收集浓缩溶液的系统。
电渗析法的工艺主要包括预处理、电渗析和收集浓缩溶液三个步骤。
预处理主要是对原始海水进行净化和调节pH值,以保证电渗析过程的效果和稳定性。
电渗析步骤中,海水通过流体循环系统被输送到电渗析单元中,在电场作用下,离子迁移和溶质浓缩发生。
收集浓缩溶液的系统负责将浓缩溶液从电渗析单元中收集和分离。
电渗析法海水浓缩制盐具有多种优势。
首先,它可以实现对海水中溶质的分离和浓缩,从而提高盐的产量和纯度。
其次,电渗析法不需要添加化学药剂,对环境污染较小。
此外,电渗析法操作简单,能耗低,适用于大规模生产。
然而,电渗析法也存在一些问题,如膜污染和膜寿命较短等,这需要进行进一步的研究和改进。
综上所述,电渗析法是一种利用电场和半透膜进行海水浓缩制盐的技术。
通过离子在电场中的迁移速率差异,实现对溶质的分离和浓缩。
它具有操作简单、能耗低等优势,适用于大规模生产。
但是,电渗析法仍然存在一些问题需要解决。
希望通过不断的研究和改进,可以提高电渗析法的效率和稳定性,推动海水浓缩制盐技术的发展。
电渗析海水制盐数据分析
1、电压时间测得5min/次原水体积共12L,开始时,浓水:淡水=1:5结束时,浓水:淡水=1:3相同测得时间段内,其供给电压保持U=10V不变,1)、可算出14组测得数据的平均电流i1=5.14A,T1=70/60=1.17h.V浓=4L.每吨浓缩海水的电耗为:Q=UIT ;Q1=10*5.14*1.17/4=15.03kw.h=15.03kw.h2)、若取前13组数据分析,可得其平均电流为:i2=5.28A;T2=65/60=1.083h,体积误差忽略不计仍为4L,Q2=10*5.28*1.083/4=14.296kw.h2、电压U=20V,1、数据测的时间5min/次开始时,浓水1.5L,结束时,浓水体积V=3L;计算可得其平均电流为:I=14.39AT=30min=0.5hQ=UIT=20*14.39*0.5/3=47.97kw.h2、电压U=20V,数据测的时间3min/次1)11组数据平均电流i1=15.98A,T=33minQ1=UIT=20*15.98*33/60*1/3=58.59kw.h2)取前10组数据,测得平均电流I2=16.53A,T=30minQ2=55.1kw.h3)、取前9组数据测得平均电流I3=16.9A,T=27minQ3=50.7kw.h3、电压U=20V,数据测的时间3min/次V浓:V淡=1:6,开始V浓=1.5L, 结束时,V浓=3L1)、11组数据测得,i1=16.35A,t=0.5h,Q1=20*16.35*0.5/3=54.5kw.h3、电压U=20V,数据测的时间3min/次V浓:V淡=1:6,开始V浓=1.5L, 结束时,V浓=3L2)、取前10组数据,I2=16.97A,t=0.45hQ=20*16.97*0.45/3=50.9kw.h按照实际每次测得数据时,浓水增长速度为ΔV=0.15L/次则第十组数据测完,实际体积为2.85LQ2=50.9*3/2.85=53.6kw.h,仍然小于Q1.=54.5kw.h6080100120140160180电导率 (m s /c m )时间 (min)24681012141618电流 (A )时间 (min)102030405060能耗 (K W .h )电压 (V)由以上数据和图表可知,当电压为10V 时,虽然能耗很低,但是处理效率低,耗费时间长,而且很难达到指标要求。
电渗析浓缩制盐中试研究
电渗析浓缩制盐中试研究
电渗析浓缩制盐中试研究
作者:李劲松;张仂;刘安双;张磊
作者机构:中盐工程技术研究院有限公司,天津300450;中盐工程技术研究院有限公司,天津300450;中盐工程技术研究院有限公司,天津300450;中盐工程技术研究院有限公司,天津300450
来源:中国化工贸易
ISSN:1674-5167
年:2018
卷:010
期:033
页码:110,112
页数:2
正文语种:chi
关键词:电渗析;浓缩制盐;离子选择率
摘要:利用中度卤水为原料,通过原料水预处理系统模拟海水,对电渗析浓缩制盐进行中试研究;研究结果表明,电渗析中试试验装置对一价离子透过率约55%,对二价离子截留率约85%,中试浓水含盐量达约210g/L.。
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精品整理
电渗析浓缩海水制盐
电渗析浓缩海水制盐是一项成熟的工业技术,在日本取代盐田法已有30余年,并推广到澳洲、南美和中东不少国家应用。
我国沿海盐田正逐渐减少。
反渗透海水淡化技术日臻成熟,装机容量迅速扩大,其浓水利用各地提出了不少方案,出于保护海洋环境、发展循环经济和保证海盐产量,电渗析浓缩制盐备受青睐。
不管是电渗析海水浓缩制盐还是料液特定成分的富集回收,都希望浓水浓度越高越好,但这受到膜传质性能和操作电流密度的限制。
在电渗析过程中同时发生的几种伴随过程,以膜的传质特性参数定量描述各个过程的强度。
以水合离子形式迁移形成的电渗失水,不同膜相差不大。
由浓差引起的电解质扩散系数和水的渗透系数相差很大。
这些伴随过程降低了浓缩倍数和电流效率,且随着操作电流密度和膜两侧浓差的升高而加剧。
与中、低浓度料液脱盐相比,浓缩对膜的传质特性参数要求更高,一般异相离子交换膜难以达到要求。