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Electrodialysis(ED)/ Bipolar membrane electrodialysis(BMED) Pilot equipment

       本裝置為電滲析/雙極膜電滲析實(shí)驗(yàn)裝置。系統(tǒng)一體化設(shè)計(jì)化桌面,高度集成,適用普通2室脫鹽電滲析、2室雙極膜電滲析,以及3室雙極膜電滲析??蓮V泛用于物料脫鹽、海水淡化、高鹽廢水濃縮、鹽轉(zhuǎn)酸、鹽轉(zhuǎn)酸堿等實(shí)驗(yàn)。特別適用于少量料液實(shí)驗(yàn)、膜片性能測(cè)試、原理教學(xué)演示及學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

Introduction

一、電滲析


      電滲析是指溶液中溶質(zhì)通過半透膜的現(xiàn)象。自然滲析的推動(dòng)力是半透膜兩側(cè)溶質(zhì)的濃度差。在直流電場(chǎng)的作用下,離子透過選擇性離子交換膜的現(xiàn)象稱為電驅(qū)動(dòng)膜分離器。 


圖1  電驅(qū)動(dòng)膜分離器工作原理示意圖



       電驅(qū)動(dòng)膜分離器的主要部件為陰、陽離子交換膜,隔板與電極三部分。隔板構(gòu)成的隔室為液流經(jīng)過的通道。淡水經(jīng)過的隔室為脫鹽室,濃水經(jīng)過的隔室為濃縮室。若把陰、陽離子交換膜與濃、淡水隔板交替排列,重復(fù)疊加,再加上一對(duì)端電極,就構(gòu)成了一臺(tái)實(shí)用電驅(qū)動(dòng)膜分離器。   

       若電驅(qū)動(dòng)膜分離器各系統(tǒng)進(jìn)液都為NaCl溶液,在通電情況下,淡水隔室中的Na+向陰極方向遷移,Cl-向陽極方向遷移,Na+與Cl-就分別透過CM與AM遷移到相鄰的隔室中去。這樣淡水隔室中的NaCl溶液濃度便逐漸降低。相鄰隔室,即濃水隔室中的NaCl溶液濃度相應(yīng)逐漸升高,從電驅(qū)動(dòng)膜分離器中就能源源不斷地流出淡化液與濃縮液。

淡水水路系統(tǒng)、濃水水路系統(tǒng)與極水水路系統(tǒng)的液流由水泵供給,互不相混,并通過特殊設(shè)計(jì)的布、集水機(jī)構(gòu)使其在電驅(qū)動(dòng)膜分離器內(nèi)部均勻分布,穩(wěn)定流動(dòng)。 

       從供電網(wǎng)供給的交流電,經(jīng)整流器變?yōu)橹绷麟?,由電極引入電驅(qū)動(dòng)膜分離器。經(jīng)過在電極溶液界面上的電化學(xué)反應(yīng),完成由電子導(dǎo)電轉(zhuǎn)化為離子導(dǎo)電的過程。用夾緊板緊固在一起的膜堆部分稱為電驅(qū)動(dòng)膜分離器。電驅(qū)動(dòng)膜分離器要進(jìn)行工作,必須有水泵、整流器等輔助設(shè)備,還必須有進(jìn)水預(yù)處理設(shè)施。通常把電驅(qū)動(dòng)膜分離器及輔助設(shè)備總稱為電驅(qū)動(dòng)膜分離器裝置。              


二、雙極膜電滲析

 

1、雙極膜原料及構(gòu)成


      雙極膜是把陰離子交換層和陽離子交換層黏貼在一起的離子交換膜。在此膜的兩側(cè),印壓帶有水理論分裂電壓的0.83V以上的電壓,膜內(nèi)的水分解成酸(H+)和堿(OH-)。


 

2、雙極膜工藝流程圖 


      雙極膜電滲析設(shè)備是由雙極膜、陰膜和陽膜組成的3室式電滲析設(shè)備,通過供給無機(jī)鹽(Na2SO4),陰離子(SO42-)透過陰離子交換膜和在雙極膜分解成的H離子(H+)結(jié)合成酸(H2SO4),另一方面,陽離子(Na+)透過陽離子交換膜和在雙極膜分解成的OH離子(OH-)結(jié)合成堿(NaOH)(進(jìn)行中和逆反應(yīng))。 



三、設(shè)備特點(diǎn)


       1、膜堆采用多用途設(shè)計(jì),通過更換隔膜板和膜片組裝方式可實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)電滲析、2室雙極膜以及3室雙極膜電滲析功能。 

       2、系統(tǒng)帶降溫?fù)Q熱功能,通過降溫系統(tǒng)控制電流產(chǎn)生的熱效率。 

       3、系統(tǒng)設(shè)置流量、溫度、電導(dǎo)等在線監(jiān)測(cè),可監(jiān)控系統(tǒng)過濾各參數(shù)變化。

       4、所有管道閥門采用耐腐蝕材料,避免高鹽或酸堿腐蝕; 

       5、機(jī)架采用高防腐處理,避免避免高鹽或酸堿腐蝕;配置移動(dòng)腳輪方便移動(dòng)及運(yùn)輸。 



四、設(shè)計(jì)參數(shù) 

電滲析小試設(shè)備

產(chǎn) 品 型 號(hào)

FM-ED-0120

單片膜面積(cm2)

120 cm2

膜片數(shù)量(對(duì))

10對(duì)(可定制20對(duì)膜包)

總有效膜面積(cm2)

1200 cm2(即0.12 m2)

處理能力(L/Hr)

0.2-2.0(視料液濃度)

電極電壓(V)

0-25.0可調(diào)

電極電流(A)

0-16.0A

原料罐體積(L)

2×4個(gè)

冷卻方式

內(nèi)置制冷器冷卻

電源/功率(V/Kw)

220V/ Max.1.0Kw

主機(jī)尺寸(cm)

60×60×70

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