离子交换与电渗析设备概述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,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,11/19/2024,1,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,11/19/2024,2,一、概述,开展过程,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；,水溶液中别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；,11/19/2024,3,离子交换过程,是固液两相间的传质与化学反响过程。通常在离子交换剂外表进行的离子交换反响很快，过程速率主要由离子在固液两相间的传质过程决定。,11/19/2024,4,二、离子交换工艺过程的基本步骤,交换反响,再生,再生后的清洗,11/19/2024,5,三、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。,11/19/2024,6,11/19/2024,7,11/19/2024,8,四、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,11/19/2024,9,五、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。,11/19/2024,10,11/19/2024,11,11/19/2024,12,11/19/2024,13,11/19/2024,14,11/19/2024,15,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,11/19/2024,16,一、渗析,渗透,渗析,11/19/2024,17,二、电渗析,非选择性电渗析,选择性电渗析,11/19/2024,18,11/19/2024,19,三、电渗析的传递过程,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,11/19/2024,20,四、电渗析中的电化学过程,电极反响,膜电位,电阻,电流,11/19/2024,21,电极反响,指在阳极和阴极分别进行的氧化和复原反响。,在阳极上：,H,2,O =H,+,+OH,-,4OH,-,-4e=O,2,+2H,2,O,2Cl,-,-2e=Cl,2,H,+,+Cl,-,=HCl,11/19/2024,22,在阴极上：,H,2,O=H,+,+OH,-,2H,+,+2e=H,2,Na,+,+OH,-,=NaOH,11/19/2024,23,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。,11/19/2024,24,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，其中淡化室占主要局部。,同时，溶液中产生的沉淀，结垢和浓差极化将使电阻增加。,11/19/2024,25,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200300膜对。,11/19/2024,26,五、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,11/19/2024,27,六、电渗析设备与操作,基本构造,主要部件,流程,11/19/2024,28,11/19/2024,29,11/19/2024,30,11/19/2024,31,演讲完毕，谢谢观看！,