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电渗析法脱盐除盐原理

分类:
技术问题
发布时间:
2020-04-03
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一、电渗析法脱盐的原理

电渗析是在直流电场作用下,利用离子交换膜的选择透过性,产生阴阳离子的定向迁移,达到溶液分离、提纯和浓缩的传递过程。电渗析(简称ED)技术是膜分离技术的一种,它将阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间,并用特制的隔板将其隔开,组成除盐(淡化) 和浓缩两个系统,在直流电场作用下,以电位差为动力,利用离子交换膜的选择透过性,把电解质从溶液中分离出来,从而实现溶液的浓缩、淡化、精制和提纯。

二、电渗析电极如何选择

1、电渗析的电极分为:钛镀铂电极、钛涂钌电极、石墨电极、不锈钢电极;电极根据电渗析器尺寸的不同而有不同的设计规格。

2、不同的电极材料有着不同的特点。

钛镀铂电极:耐腐蚀性相当好,可以在非常苛刻的条件下使用,但铂的价格昂贵,资源较少,限制着其在国内的推广。

钛涂钌电极:是在钛基体上涂敷钌(Ru)、铱(Ir)化合物,经高温处理后形成其混合氧化物;由于钌(Ru)、铱(Ir)的离子半径非常接近,点阵结构和空间群属于同一类型,因此在热处理的共氧化中能形成 RuO2-IrO2的固溶体,具有优越的耐腐蚀性能,很适合作为电极材料。

石墨电极:石墨电极很容易被腐蚀,其原因主要有化学腐蚀和机械磨损;石墨作为阳极时,由于阳极氧化,石墨被氧化为 CO2 或 CO,使其晶体结构被破坏而损坏;在电渗析装置中石墨电极损耗主要由于机械作用而造成的,高流速的水对石墨有很强的冲刷作用,另一方面电极反应所产生的气体对石墨有冲击作用,加上电化学腐蚀,往往造成石墨颗粒剥落污染水质甚至堵塞阳极水通道;随着新型不溶性钛涂钌氧化物电极的出现,石墨电极已逐渐被淘汰。

不锈钢电极:一般说来,不锈钢只用作为阴极而不能作为阳极使用,否则因为天然水中多含有氯离子,会导致不锈钢的阳极溶解生成二价的铁、镍和铬离子。

正确选择电极的材料对于延长电极的使用寿命、降低系统投资和运行费用具有重要的意义,对于不同水质可选用不同材料的电极:

(1)以氯化物为主要成分的,可选用钛涂钌电极。

(2)以硫酸盐为主要成分的,可选用铅板、钛涂铱钽涂层电极。

(3)以重碳酸钙为主要成分的,可选用钛涂钌电极。

(4)混合离子的,可选用钛涂钌铱、铱钽、钛镀铂及石墨电极。

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