分離膜與膜分離組ppt課件-wenkub.com
2025-05-03 08:35 本頁面
【正文】 高溫電滲析 (一般為 80℃ 左右 )是電滲析的一個 發(fā)展方向。 60 濃差極化對電滲析的不利影響 ?將引起很高的極化電位； ?易在膜面上形成 CaCO Mg(OH)2等沉淀； ?濃差極化使水離解，產(chǎn)生的 H＋ 和 OH代替反離子 傳遞部分電流，使電流效率降低； ?引起溶液電阻、膜電阻以及膜電位增加，使操作 電壓增加，電耗增大。 58 極限電流密度 （膜界面內(nèi)反離子濃度趨近于零）： Z陽離子 A價數(shù)； F－法拉第常數(shù)； DA－ A離子擴(kuò)散系數(shù)； C0－溶液主體 A濃度； δ－ 濃度邊界層厚度 ； tm 膜內(nèi) A離 子遷移數(shù)； tb 溶液中 A離子遷移數(shù)； 實(shí)際操作電流應(yīng)在極限電流密度以下！ 濃差極化現(xiàn)象可發(fā)生在陽極和陰極兩側(cè)。 電極電位： 需大于平衡電極電位，兩者之差為過電位； ?膜電位 ?電阻 由膜兩側(cè)濃差產(chǎn)生，與反離子遷移方向相反； 溶液電阻（極室 ,濃縮室 ,淡化室）和膜電阻； 56 電滲析過程所需電壓 為電極電位，膜電位，克服各種電阻所需電壓之和 ； ?電流 電壓隨電流大小而異。 在正負(fù)兩電極之間交替地平行放置陽離子和陰離子交換膜，依次構(gòu)成濃縮室和淡化室。 ? 陽離子交換膜： 強(qiáng)酸型，如磺酸型 (SO3H)， 中強(qiáng)酸型，如磷酸型 (OPO3H)， 弱酸型，如羧酸型 (COOH)，酚型（－ － OH)， 混合型，如苯酚磺酸型； 49 ?陰離子交換膜： 強(qiáng)堿型，如季胺型 (－ N(CH3)3OH) 中等和弱型，如伯胺型 (－ NH2)、仲胺型 (NHR)、 叔胺型 (NR2) ， 混合型，如混合胺型； ?特殊離子交換膜： 表面涂層膜，雙極膜，兩性膜，鑲嵌膜，其他膜。 44 反滲透 超濾 微濾 膜 表層致密的 非對稱膜、復(fù)合膜 非對稱膜， 表面有微孔 微孔膜，多孔膜 操作壓力 MPa 2~10 ~ ~ 分離物質(zhì) 分子量小于 500的 小分子物質(zhì) 分子量大于 500的大分子物質(zhì)和細(xì)小膠體微粒 粒徑大于 微粒 分離機(jī)理 非簡單篩分，膜物 化性質(zhì)起主要作用 篩分，膜表面的物 化性質(zhì)對分離有一 定影響 篩分，膜的物理 結(jié)構(gòu)起決定作用 水的滲透通量 ~~5m3/ 20~2022m3/m2.d 微濾、超濾與反滲透的原理與操作性能比較 45 46 47 第六章 電滲析 第一節(jié) 電滲析過程原理 電滲析是指在直流電場作用下，溶液中的 帶電離子定向遷移，選擇性地透過離子交換膜 過程，達(dá)到電解質(zhì)溶液的分離、提純和濃縮的 目的。 常用超濾膜材料 聚合物 ： 聚砜、聚醚砜、醋酸纖維素； 無機(jī)材料 ： 氧化鋁、氧化鋯、氧化鈦； 超濾過程中溶質(zhì)的截留機(jī)理包括： 膜表面上的機(jī)械截留（篩分）、在膜孔中的停留（阻塞）、在膜表面和膜孔內(nèi)的吸附 三種方式。 39 分離原理是 篩分原理 ，微濾膜的孔徑為 ?m 10 ?m，截留直徑為 ?m 10 ?m 的微?；蚍肿恿看笥?106的高分子，采用壓力為 。 從目前的研究看，在高濃度區(qū) (恒沸點(diǎn)附近 )有以滲透蒸發(fā)膜過程代替蒸餾的趨勢。 純水生產(chǎn) 35 初級純水處理 ： 原水 → 預(yù)處理 → 離子交換 → 用水點(diǎn) 純水生產(chǎn)流程： 超純水生產(chǎn)流程： 36 廢水處理 反滲透膜對 陽離子 基本上遵循感膠離子的順序攔截，即： Al3+ Fe3+ Mg2+ Ca2+ Na+ NH4+ K+ 對 陰離子 的攔截順序?yàn)椋? SO42 CO32 Cl PO43 F = CN NO3 B4O72 例如：電鍍廢水，電廠污水，造紙污水，放射 性廢水處理。 33 第五節(jié) 反滲透的應(yīng)用 海水和苦咸水的淡化 ?反滲透過程已成功使用 30多年，據(jù)統(tǒng)計(jì)，在全世界所有淡化過程生產(chǎn) 106m3/d的飲用水中，反滲透法占 %。 27 一級多段連續(xù)式 水的
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