離子交換膜電滲析除鹽
❶ 採用電滲析過程脫除溶液中的離子應滿足哪些基本條件
電滲析利用半透膜的選擇透過性來分離不同的溶質粒子(如離子)的方法稱為滲析。在電場作用下進行滲析時,溶液中的帶電的溶質粒子(如離子)通過膜而遷移的現象稱為電滲析。利用電滲析進行提純和分離物質的技術稱為電滲析法,它是20世紀50年代發展起來的一種新技術,最初用於海水淡化,現在廣泛用於化工、輕工、冶金、造紙、醫葯工業,尤以制備純水和在環境保護中處理三廢最受重視,例如用於酸鹼回收、電鍍廢液處理以及從工業廢水中回收有用物質等。
原理/電滲析 編輯
電滲析使用的半滲透膜其實是一種離子交換膜。這種離子交換膜按離子的電荷性質可分為陽離子交換膜(陽膜)和陰離子交換膜(陰膜)兩種。在電解質水溶液中,陽膜允許陽離子透過而排斥阻擋陰離子,陰膜允許陰離子透過而排斥阻擋陽離子,這就是離子交換膜的選擇透過性。在電滲析過程中,離子交換膜不像離子交換樹脂那樣與水溶液中的某種離子發生交換,而只是對不同電性的離子起到選擇性透過作用,即離子交換膜不需再生。電滲析工藝的電極和膜組成的隔室稱為極室,其中發生的電化學反應與普通的電極反應相同。陽極室內發生氧化反應,陽極水呈酸性,陽極本身容易被腐蝕。陰極室內發生還原反應,陰極水呈鹼性,陰極上容易結垢。
實際應用/電滲析
電滲析是膜分離過程中較為成熟的一項技術,已廣泛地應用於苦鹹水脫鹽,是世界上某些地區生產淡水的主要方法。由於新開發的荷電膜具有更高的選擇性、更低的膜電阻、更好的熱穩定性相化學穩定性以及更高的機械強度、使電滲析過程不僅限於應用在脫鹽方面,而且在食品、醫葯及化學工業中,電滲析過程還有許多其他的工業應用,如工業廢水的處理,主要包括從酸液清洗金屬表面所形成的廢液中回收酸和金屬;從電鍍廢水中回收重金屬離子;從合成纖維廢水中回收硫酸鹽;從紙漿廢液中回收亞硫酸鹽等。用於食品工業中,如牛奶脫鹽制嬰兒奶粉;用於化學工業分離離子性物質與非離子性物質;在臨床治療中電滲析可作為人工腎使用等
。
自動控制頻繁倒極電滲析(EDR),運行管理更加方便。原水利用率可達80%,一般原水回收率 在45-70%之間。電滲析主要用於水的初級脫鹽,脫鹽率在45-90%之間。它廣泛被用於海水與苦鹹水淡化;制備純水時的初級脫鹽以及鍋爐、動力設備給水的脫鹽軟化等。
實質上,電滲析可以說是一種除鹽技術,因為各種不同的水(包括天然水、自來水、工業廢水)中都有一定量的鹽分,而組成這些鹽的陰、陽離子在直流電場的作用下會分別向相反方向的電極移動。如果在一個電滲析器中插入陰、陽離子交換膜各一個,由於離子交換膜具有選擇透過性,即陽離子交換膜只允許陽離子自由通過,陰離子交換膜只允許陰離子以通過,這樣在兩個膜的中間隔室中,鹽的濃度就會因為離子的定向遷移而降低,而靠近電極的兩個隔室則分別為陰、陽離子的濃縮室,最後在中間的淡化室內達到脫鹽的目的。
實際應用中,一台電滲析器並非由一對陰、陽離子交換膜所組成(因為這樣做效率很低),而是採用一百對,甚至幾百對交換膜,因而大大提高效率。
❷ 離子交換膜和電滲析哪個可以用作鹽酸提濃,各自的原理都是什麼呢
http://bbs.hcbbs.com/thread-281249-1-1.html
請參考。
專利CN101195639公開了對草甘膦母液,採用擴散滲析、電滲析以及 擴散滲析和電滲析的內組合,分別回收鹽酸、催化容劑三乙胺和草甘膦的 工藝,該工藝所採用的擴散滲析膜,成本較高、壽命有限、分離速率比較低,不利於大規模工業化生產,並且電滲析的能效較高,並且分 離效果不理想。
==
感覺無論是離子交換膜還是電滲析用作鹽酸提濃成本都非常高。現在鹽酸提濃用的最多的方法應該是蒸餾。
❸ 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。
❹ 電滲析法是近年來發展起來的一種較好的海水淡化技術,其原理如圖所示.其中具有選擇性的陰離子交換膜和陽
(1)海水中含有海水中含較多Mg2+和Ca2+等陽離子,電解時陰極附近生成氫氧根離子,導致氫氧根離子和鈣鎂離子反應生成Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉澱從而堵塞陽離子交換膜,從而抑制離子通過,導致電滲析法失敗,
故答案為:海水中含較多Mg2+和Ca2+等陽離子,電解時會產生Mg(OH)2、Ca(OH)2等沉澱從而堵塞陽離子交換膜;
(2)在電滲析法淡化海水示意圖中陰離子移向陽極,陽離子移向陰極,①室離子濃度變小,②室離子濃度不大,離子濃度大的為濃水,所以濃水在B處排出,淡水在A處排出,
故答案為:淡水.
❺ 電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法,其原理如圖所示。已知海水中含Na + 、Cl - 、Ca 2
C
❻ 海水淡化方法中的:電滲析法及離子交換法的流程 電滲析法:水中的離子在直流電場的作用下,可通過半透膜。最初的惰性半透膜電滲析法,主要用於溶膠的提純,電流效率很低。到了20世紀50年代初,由於選擇性離子交換膜向世,才能夠用電滲析法淡化海水或苦鹹水。脫鹽用的選擇性離子交換膜有兩種:①陽膜,只允許陽離子透過的陽離子交換膜;②陰膜,只允許陰離子透過的陰離子交換膜。使陰膜和陽膜交替排列,中間襯以隔板(其中有水流通道),夾緊之後,在兩端加上電極,就成電滲析脫鹽裝置。 電滲析法原理圖 點擊此處查看全部新聞圖片 當海水流經電滲器時,在直流電場的作用下,陰離子透過陰膜向陽極方向遷移,途中被陽膜擋住去路,被水流沖洗而出;陽離子透過陽膜向陰極方向遷移,途中被陰膜擋住,也被水流沖出。透過陽膜或陰膜的水為淡水。結果,從大約一半的夾層流出的水為淡水,從另一半流出的則為濃縮的海水。 電滲析脫鹽所用的半透膜,除要求電阻低、透過的選擇性高、交換容量大和水的電滲小之外,還要求有一定的機械強度、尺寸不變和化學穩定性高等。 在電滲析脫鹽過程中,反離子(電荷與膜內交換基團相反的離子)在膜內的遷移速度比在溶液里大,致使淡化夾層的內膜半身,溶液界面上的離子濃度低於主體溶液濃度而形成濃度差。當電流升至某值時,擴散遷移的離子不足以補充界面上離子的缺額,而使界面濃度趨近於零,這時的電流稱為極限電流。如再增加電流,就會迫使界面上的水分子解離,由解離出的H和OH來承擔超過極限值那部分電流的輸送。這種現象稱為極化現象。這不僅使電流白白消耗在無助於脫鹽的 H和OH的遷移上,而且會引起溶液的pH值發生變化,使鈣鹽鎂鹽之類的離子濃度的乘積超過溶度積,而在濃縮海水夾層的陰膜和陽膜的表面沉澱,阻塞水流通道,甚至被迫停機拆洗。防止極化沉澱的根本措施,是設法增加夾層溶液的攪拌作用和布水的均勻性,並把操作電流控制在極限電流之下。此外,定期倒換電極的極性,在濃縮海水夾層中加酸和進行不拆裝的化學清洗等,均能延長運轉周期。 ❼ 電滲析技術利用的是離子交換膜的選擇透過性嗎
你好 ❽ 電滲析法是一種利用離子交換膜進行海水淡化的方法,其原理如圖所示.已知海水中含Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、
(1)陰離子交復換膜只允制許陰離子自由通過,陽離子交換膜只允許陽離子自由通過,隔膜A和陽極相連,陽極是陰離子放電,所以隔膜A是陰離子交換膜, ❾ 膜技術的電滲析 在直流電場作用下,利用陰、陽離子交換膜對溶液中的陰、陽離子的選擇回透過性,分離溶質和答水。 ❿ 電滲析陽膜為什麼只能過陽離子 雖然陽離子膜對陽離子排斥,陽離子膜後面有陰極吸引,而陰極對陽離子的吸引力必定大於陽離子膜對陽離子的排斥力這樣才能達到電滲析;而陰離子膜的作用跟上面的相反;由於上述的存在才構成電滲析.. 熱點內容
|