離子交換膜的關鍵參數
A. 脫鹽水的指標參數
普通脫鹽水剩餘含鹽量應在1~5毫克/升之間。深度脫鹽水鹽量一般在內1.0毫克/升以下。
製造脫鹽水容的方法:
1、蒸餾法,使含鹽的水加熱蒸發,將蒸氣冷凝即得脫鹽水;
2、離子交換法,使含鹽的水通過裝有泡沸石或離子交換劑的交換柱,鈣、鎂等離子留在交換柱上,濾過的水為脫鹽水;
3、電滲析法,借離子交換膜對離子的選擇透過性,在外加電場作用下,使兩種離子交換膜的水中的陽、陰離子,分別通過交換膜向陰、陽兩極集中。
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脫鹽水工藝設備原則:
1、採用低壓反滲透裝置對原水進行深度脫鹽,減少化學品(酸鹼等)的消耗,方便操作,降低運行成本;
2、脫鹽水制備系統中的反滲透裝置,RO供水泵等主要設備均從國外進口,以確保系統的安全,可靠運行;
3、脫鹽水生產系統採用PLC半自動控制系統,操作簡便,安全可靠;
4、將脫鹽水輸送過程中的污染降低到最小程度,輸送管道採用UPVC材質的管道和閥門。
參考資料
網路-脫鹽水
網路-深度脫鹽水
B. 如圖所示是典型氯鹼工業的關鍵設備--離子交換膜電解槽,該電解槽的特點是用離子交換膜將槽分隔為左右兩室
A.陰離子復交換膜只有陰離子自製由通過,陽離子和分子不能通過,故A錯誤;
B.根據圖知,左邊半室氯離子放電生成氯氣,右邊半室氫離子放電生成氫氣,則X是氯氣、Y是氫氣,故B錯誤;
C.電解槽右室中氫離子放電,電極反應式為2H++2e-═H2↑,故C正確;
D.電解槽左室中電極為陽極,所以為陽極室,右室為陰極室,故D錯誤;
故選C.
C. 陽離子交換膜的作用
1、可裝配成電滲析器而用於苦鹹水的淡化和鹽溶液的濃縮。
2、也可應用於甘油、聚乙二醇的除鹽,分離各種離子與放射性元素、同位素,分級分離氨基酸等。
3、在有機和無機化合物的純化、原子能工業中放射性廢液的處理與核燃料的制備,以及燃料電池隔膜與離子選擇性電極中,也都採用離子交換膜。
4、離子交換膜在膜技術領域中佔有重要的地位,它對仿生膜研究也將起重要作用
D. 水可以通過離子交換膜嗎
高中內容一般認為水分子可以通過質子交換膜。而且在溶液中一般的氫離子以水合氫離子的形式存在,水合氫離子能通過那麼水也就可以了。高中不用深究,關鍵先把題做好。
E. 衡量電滲析離子交換膜性能的指標有哪些
衡量電滲析離子交換膜性能的指標有哪些?
電滲析法的關鍵在於電滲析器的性能,而電滲析器性能的關鍵又取決於離子交換膜的性能。離子交換膜性能的具體衡量指標有以下幾方面。
(1)膜的選擇透過性指標膜的選擇透過性是離子交換膜最重要的性能,可用遷移數和膜電λ來表徵膜的選擇透過性。極端情況下,理想膜只允許反離子通過,不允許同離子通過,即此時反離子的遷移數為1,同離子的遷移數為零。因此可用遷移數定量地表示膜的選擇透過性。
用離子交換膜分隔兩種濃度不同的電解質溶液,橫跨膜的電λ差就是膜電λ。膜電λ的大小取決於膜的離子選擇透過性和膜兩側溶液的濃度差。因此,在一定的濃差及溫度下,可以用膜電λ表徵膜的選擇透過性。
(2)交換容量 指單λ膜樣品中所含活性基團的數量。通常以單λ乾重(g)的膜所含可交換離子的物質的量(mm01)表示。膜的選擇透過性及導電性能均與膜的交換容量大小相關。膜的交換容量一般在1~3mmol/g干膜。
(3)導電性膜的導電性可以用電阻率、電導率或面電阻表示。面電阻是指單λ膜面積所具有的電阻,單λa/cm2膜。完全乾燥的膜基本不導電,膜的導電性能是由含水膜中的電解質溶液實現的,因此膜的導電性與溶液及膜中的離子種類、濃度以及溶液溫度、膜自身的特性等相關,通常要求膜的導電能力應大於溶液的導電能力。
(4)含水率它表示濕膜中所含水的百分數(可以單λ質量干膜或濕膜計)。含水率與膜的活性基團數量、交聯度以及電解質溶液的離子種類、平衡濃度相關。其數值通常在30 9/6~50%范Χ。
(5)厚度膜的厚度與膜電阻和機械強度相關。在保證一定機械強度的前提下,膜越薄,其電阻就越小,導電性能也就越好。通常異相膜的厚度約1mm,均相膜厚度約0.2~0.6mm,最薄的為O.015mm。
(6)破裂強度 膜在實際應用中所能承受的最大垂直壓力。破裂強度是衡量膜的機械強度的重要指標之一。在電滲析器操作中,膜兩側所受到的流體壓力不可能相等,因此膜必須具備足夠的機械強度,以免因膜的破裂造成濃室和淡室貫通而使電滲析器無法運行。國產膜的破裂強度為0.3~1.0MPa。
F. 最近我們電廠幾十台EDI模塊有一台產水電阻突然很低,其他都是好的。所有參數都正常,有人知道為什麼嗎
EDI模塊的污染主要分為硬度、金屬氧化物、有機物和生物污染四種。若發現EDI模塊壓差回增大、答產水,濃水或極化水流量減小、電壓增大或產水水質降低,則預示著EDI模塊可能產生了污染,下面小編來講一下具體故障的分析檢測方法。
產水電阻率低原因分析
1、可以分析如下運行情況:各模塊的平均電流;各模塊的實際電流;淡水室和濃水室的壓力;流量過低;運行情況隨時間變化的趨勢。
2、可以分析檢測儀表:電極常數;校驗;溫度補償;探頭接線;儀表接地;取樣流經探頭的流量太小而導致取樣很差。
3、可以分析進水以下參數:電導率;pH;CO2;硅含量;硬度;檢查反滲透設備情況;對水質作實驗室分析。
產水電導率大於進水電導率原因
1、一個或多個模塊電極反向:濃水室反向進入淡水室;立即停止EDI系統運,並檢測原因。
2、濃水室壓力大於淡水室壓力。
3、電流增加,產水水質反而下降原因
離子交換膜損,例如:熱損壞;機械損壞。
EDI模塊發生故障應及時分析及時檢測,避免對EDI的系統造成損壞進而產生更大的損失。
G. 離子交換膜可以在氧化劑條件下會被降解嗎
離子交換膜的性能是多方面的,必須根據膜的電化學性能、化學性能和物理力學版性權能對膜進行綜合評價分析。一般商品膜常提供以下性能指標。1、交換容量交換容量是離子交換膜的關鍵參數,其單位為mmol/g。一般交換容量高的膜,選擇透過性好
H. 離子膜電解槽理論分解電壓多少;理論交流電耗多少
雜質越多,電耗越大
離子膜電解槽是離子膜制鹼生產工藝中的關鍵設備,它的作用是將進入的合格的二次精製鹽水經通電電解,生產出低鹽、高濃度的氫氧化鈉產品,同時得到聯產品氯氣和氫氣。
離子膜法電解,是用陽離子交換膜將電解槽隔成陽極室和陰極室,這層膜只允許鈉離子穿透,而對氫氧根離子起阻止作用,另外還能阻止氯化鈉的擴散,從而達到生產低鹽、高濃度氫氧化鈉產品的目的。
離子膜法電解槽有單極式和復極式兩種,它們都是有若干個電解單元所組成,每個單元都是有陰極、陽極、離子交換膜、槽框組成。我廠採用的是旭化成強制循環電解槽。
三、離子交換膜
我廠使用的是全氟羧酸、磺酸復合離子膜,它主要由磺酸層、羧酸層和增強網布組成,膜厚250--350μm,羧酸層厚35--90μm。靠近陰極側的羧酸層為阻擋層,具有陽離子選擇滲透性,電流效率高低關鍵取決於該層,靠近陽極側的磺酸層具有高離子傳導性,電壓高低關鍵取決於該層。聚四氟乙烯織物為膜中骨架,主要為了提高膜的強度。膜兩面的無機物塗層主要是為了使電解槽產生的氣體能快速逸出。
離子交換膜是離子膜法制鹼的核心,它必須具有下列特性:
⑴、優良的化學穩定性,必須耐氯氣、次氯酸鹽、氯酸鹽、燒鹼的腐蝕;
⑵、具有低電阻以降低槽電壓;
⑶、具有優良的滲透選擇性,在製取高濃度氫氧化鈉時具有較高的電流效率。
⑷、應保持膜的物理、機械穩定,外形尺寸不變。
四、生產原理
在生產燒鹼的離子膜工藝中,在陽極和陰極間安裝選擇性陽離子交換膜,在鹽水通過陽極液室循環,燒鹼通過陰極液室循環的時候進行電解。根據下述反應,在陽極室產生氯氣,在陰極室產生氫氣和燒鹼。
陽極:2Cl →Cl2+e
陰極:2H2O+2e →H2+OH-
總反應:2NaCl+2H2O →2NaOH+ Cl2+ H2
在陽極室NaCl被電離成Na+和Cl-,Cl-在陽極表面放電後變成氯氣,同時,Na+通過離子交換膜遷移到陰極室。在陰極室,水變成H+和OH-,Na+和OH-結合生成燒鹼。上述的主反應基本上與傳統的隔膜工藝相同,但在離子膜工藝中,由於電解液完全被隔開以及鈉離子的選擇性滲透,所以可得純凈的燒鹼。