電滲析脫鹽法可能發(fā)生的遷移過(guò)程
日期:[2023-10-31 14:24:15]   文章錄入:www.sle517.com   共閱[647]次

      電滲析脫鹽法是在直流電場(chǎng)作用下,利用離子交換膜的選擇透過(guò)性進(jìn)行電滲析,把電解質(zhì)從水中分離出來(lái)制得淡水。用離子交換膜和特質(zhì)的隔板等部件裝配起來(lái)的設(shè)備稱為電滲析器,它既能把海水淡化,又能把海水濃縮。用電滲析法淡化低鹽度的苦鹽水,或從自來(lái)水制備初純水,耗電量都很省。在沿海地區(qū),常因海水倒灌,鹽水的含鹽量劇增,若在離子交換樹(shù)脂工段前,用電滲析器預(yù)先脫除水中大量鹽分,再進(jìn)入離子及哦啊換樹(shù)脂床,可防止大量酸、堿再生劑的污染。
  海水或咸水中的鹽分,能夠解離成陽(yáng)離子和陰離子,故可在直流電場(chǎng)作用下利用只能通過(guò)陽(yáng)離子的陽(yáng)離子交換膜和另一種只能通過(guò)陰離子的陰離子交換膜,分別選擇性地除去原水中的陽(yáng)離子和陰離子,從而制得淡水,這就是離子交換膜電滲析脫鹽法。離子交換膜電滲析器在運(yùn)行中可能發(fā)生的遷移過(guò)程有:
  1、反離子遷移:由于離子交換膜具有選擇透過(guò)性能,因此反離子遷移是電解質(zhì)遷移的主要過(guò)程,也就是電滲析的脫鹽過(guò)程。其余過(guò)程都使脫鹽效率下降。
  2、同名離子遷移:由于離子交換膜的選擇透過(guò)性不能達(dá)到100%,再加上膜外溶液濃度過(guò)高的影響,在陽(yáng)膜中會(huì)進(jìn)入陰離子,陰膜中會(huì)進(jìn)入陽(yáng)離子,從而進(jìn)行同名離子遷移。在膜的選擇透過(guò)性固定之后,遷移數(shù)量隨膜外濃度提高而增加,但與反離子相比,為數(shù)很少。
  3、電解質(zhì)的濃差擴(kuò)散:由于膜兩側(cè)溶液濃度不同,受濃度差的推動(dòng)作用,電解質(zhì)由濃縮室向脫鹽室擴(kuò)散。氯化鈉的擴(kuò)散速度隨濃縮室的濃度提高而增加。
  4、水的滲透:脫鹽室的水,由于滲透壓的作用向濃縮室滲透,滲透量隨濃差提高而增加。因此在電滲析脫鹽過(guò)程中,濃縮室與脫鹽室的濃差不應(yīng)很大。特別是在進(jìn)行海水淡化時(shí),考慮這個(gè)因素,因?yàn)樗鼤?huì)使淡水大量地逃失。
  5、水的電滲透:反離子和同名離子,實(shí)際上都是水合離子。由于離子的水合作用,在反離子和同名離子遷移的同時(shí),并攜帶一定數(shù)量的水分子遷移。隨著溶液濃度降低,水的遷移量急劇增加。
  6、水的解離:由于電流密度和液體流速不相適應(yīng)或其他原因,電解質(zhì)離子未能及時(shí)地補(bǔ)充到膜的表面,這將會(huì)迫使水生成H+和OH-離子進(jìn)行遷移,稱為極化。
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