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電滲析設(shè)備系列

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更新時間：2022-10-10 11:50:16瀏覽次數(shù)：241次

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電滲析設(shè)備系列詳細(xì)介紹
電滲析溶液中電解質(zhì)的分離全過程介紹
　　滲析是指用膜把一容積隔成兩部分，膜的一側(cè)是溶液，另一側(cè)是純水，小分子溶質(zhì)透過膜向溶液側(cè)移動的過程;或者膜的兩側(cè)是濃度不同的溶液時，溶質(zhì)從濃度高的一側(cè)透過膜擴散到濃度低的一側(cè)的過程。但如果僅僅是純水透過膜向溶液側(cè)移動，使溶液變淡或者僅僅是低濃度溶液中的溶劑透過膜進(jìn)入高濃度的溶液，而溶質(zhì)不透過膜，則此過程稱之為滲透。電滲析是指在直流電場的作用下，溶液中帶電離子選擇性地透過離子交換膜的過程，目前電滲析主要應(yīng)用于溶液中電解質(zhì)的分離。
　　以鹽水中NaCl的脫除來闡述電滲析過程原理。在正、負(fù)兩電極之間交替地平行放置陽離子交換膜(簡稱陽膜，以符號C表示)和陰離子交換膜(簡稱陰膜，以A表示)。陽膜常含有帶負(fù)電荷的酸性活性基團(tuán)，能選擇性地使溶液中的陽離子透過，而溶液中的陰離子則因受陽膜上所帶負(fù)電荷基團(tuán)的同性相斥作用不能透過陽膜。陰膜通常含有帶正電荷的堿性活性基團(tuán)，能選擇性地使陰離子透過，而溶液中的陽離子則因陰膜上所帶正電荷基團(tuán)的同性相斥作用不能透過陰膜。陰、陽離子交換膜之間用特別的隔板隔開，組成濃縮和脫鹽兩個系統(tǒng)。
電滲析法的特點：
　　1、可以同時對電解質(zhì)水溶液起淡化、濃縮、分離、提純作用;
　　2、可以用于蔗糖等非電解質(zhì)的提純，以除去其中的電解質(zhì);
　　3、在原理上，電滲析器是一個帶有隔膜的電解池，可以利用電極上的氧化還原效率高。
　　4、在電滲析過程中，也進(jìn)行以下次要過程：
　　①同名離子的遷移，離子交換膜的選擇透過性往往不可能是的，因此總會有少量的相反離子透過交換膜;
　　②離子的濃差擴散，由于濃縮室和淡化室中的溶液中存在著濃度差，總會有少量的離子由濃縮室向淡化室擴散遷移，從而降低了滲析效率;
　　③水的滲透，盡管交換膜是不允許溶劑分子透過的，但是由于淡化室與濃縮室之間存在濃度差，就會使部分溶劑分子(水)向濃縮室滲透;
　　④水的電滲析，由于離子的水合作用和形成雙電層，在直流電場作用下，水分子也可從淡化室向濃縮室遷移;
　　⑤水的極化電離，有時由于工作條件不良，會強迫水電離為氫離子和氫氧根離子，它們可透過交換膜進(jìn)入濃縮室;
　　⑥水的壓滲，由于濃縮室和淡化室之間存在流體壓力的差別，迫使水分子由壓力大的一側(cè)向壓力小的一側(cè)滲透。顯然，這些次要過程對電滲析是不利因素，但是它們都可以通過改變操作條件予以避免或控制。
　　電滲析器運行的工藝參數(shù)：
　　1、電流效率：電滲析析器運行時實際除鹽量與理論除鹽量之比稱為電滲析器的電流效率。
　　2、電流密度與極化現(xiàn)象：電滲析器工作時，單位膜面積上通過的電流稱為電流密度。運行時，當(dāng)電流密度達(dá)到一定值時，界面層離子的遷移速度遠(yuǎn)低于膜內(nèi)離子遷移速度，迫使膜界面處水分子發(fā)生電離，依靠氫離子和氫氧根離子來傳遞電流，這種膜界面現(xiàn)象稱為濃差極化，此時的電流密度稱為極限電流密度。極化包括濃差極化和電極極化。
　　極化發(fā)生后在陽膜淡室的一側(cè)富集著過量的氫氧根離子，陽膜濃室的一側(cè)富集著過量的氫離子;而在陰膜淡室的一側(cè)富集著過量的氫離子，陰膜濃室的一側(cè)富集著過量的氫氧根離子。由于濃室中離子濃度高，則在濃室陰膜的一側(cè)發(fā)生碳酸鈣等沉淀，從而增加膜電阻，加大電能消耗，減小膜的有效面積，降低出水水質(zhì)，影響正常運行。