离子交换膜课程学习.pptx

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1、会计学1离子交换离子交换(l z jio hun)膜膜第一页，共42页。电渗析的发展(fzhn)概述电渗析基本原理离子交换膜的组成及分类离子交换膜的制备离子交换膜的主要性能电渗析器电渗析的脱盐过程新型的电渗析过程电渗析在废水处理中的应用主要(zhyo)内容第1页/共42页第二页，共42页。3.山东东岳集团(jtun)上周传出喜人消息：“十一五”国家科技支撑计划“全氟离子交换膜工程技术研究”项目的4个课题全部通过了山东省科技厅组织的专家审核验收。国产全氟离子膜关键技术、工程放大及装备技术开发项目的完成，以及在万吨级电解装置上成功应用，改写了我国氯碱工业长期受制于人的历史。我国2010年度膜产业(

2、chny)十大新闻第2页/共42页第三页，共42页。电渗析的发展电渗析的发展(fzhn)概述概述n n电渗析研究源于德国，与电渗析研究源于德国，与电渗析研究源于德国，与电渗析研究源于德国，与1952195219521952年美国年美国年美国年美国IonicsIonicsIonicsIonics公司制公司制公司制公司制备备备备(zhbi)(zhbi)(zhbi)(zhbi)世界第一台电渗析装置，用于苦咸水淡世界第一台电渗析装置，用于苦咸水淡世界第一台电渗析装置，用于苦咸水淡世界第一台电渗析装置，用于苦咸水淡化；化；化；化；n n20202020世纪世纪世纪世纪50505050年代末，日本开发海水

3、浓缩制食盐；年代末，日本开发海水浓缩制食盐；年代末，日本开发海水浓缩制食盐；年代末，日本开发海水浓缩制食盐；n n我国电渗析技术研究始于我国电渗析技术研究始于我国电渗析技术研究始于我国电渗析技术研究始于1958195819581958年，目前在电渗析主年，目前在电渗析主年，目前在电渗析主年，目前在电渗析主要装置部件及结构方面都有巨大的创新，仅离子交要装置部件及结构方面都有巨大的创新，仅离子交要装置部件及结构方面都有巨大的创新，仅离子交要装置部件及结构方面都有巨大的创新，仅离子交换膜产量就占到了世界的换膜产量就占到了世界的换膜产量就占到了世界的换膜产量就占到了世界的1/31/31/31/3；n

4、n1981198119811981年，我国由国家海洋局杭州水处理技术开发中年，我国由国家海洋局杭州水处理技术开发中年，我国由国家海洋局杭州水处理技术开发中年，我国由国家海洋局杭州水处理技术开发中心研发出心研发出心研发出心研发出200m3/d200m3/d200m3/d200m3/d规模的海水淡化电渗析装置。规模的海水淡化电渗析装置。规模的海水淡化电渗析装置。规模的海水淡化电渗析装置。第3页/共42页第四页，共42页。第一节电渗析基本原第一节电渗析基本原理理一、电渗析的工作原理一、电渗析的工作原理一、电渗析的工作原理一、电渗析的工作原理电渗析（电渗析（电渗析（电渗析（electrodialysi

5、selectrodialysis，简称，简称，简称，简称EDED）是指在直流电场的）是指在直流电场的）是指在直流电场的）是指在直流电场的作用下，溶液中的带电离子选择性定向迁移，透过作用下，溶液中的带电离子选择性定向迁移，透过作用下，溶液中的带电离子选择性定向迁移，透过作用下，溶液中的带电离子选择性定向迁移，透过离子交换膜并得以去除的一种膜分离离子交换膜并得以去除的一种膜分离离子交换膜并得以去除的一种膜分离离子交换膜并得以去除的一种膜分离(fnl)(fnl)技术。技术。技术。技术。电位差为推动力，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、电位差为推动力，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、电位差为推动力，利用

6、阴、阳离子交换膜对溶液中阴、电位差为推动力，利用阴、阳离子交换膜对溶液中阴、阳离子的选择透过性阳离子的选择透过性阳离子的选择透过性阳离子的选择透过性(即阳膜只允许阳离子通过，阴即阳膜只允许阳离子通过，阴即阳膜只允许阳离子通过，阴即阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过），而使溶液中的溶质与水分膜只允许阴离子通过），而使溶液中的溶质与水分膜只允许阴离子通过），而使溶液中的溶质与水分膜只允许阴离子通过），而使溶液中的溶质与水分离离离离(fnl)(fnl)的一种物理化学过程。从而实现溶液的浓的一种物理化学过程。从而实现溶液的浓的一种物理化学过程。从而实现溶液的浓的一种物理化学过程。从而实现溶液的

7、浓缩、淡化、精制和提纯的一种膜过程。缩、淡化、精制和提纯的一种膜过程。缩、淡化、精制和提纯的一种膜过程。缩、淡化、精制和提纯的一种膜过程。第4页/共42页第五页，共42页。工作工作工作工作(gngzu)(gngzu)原理示意图原理示意图原理示意图原理示意图 阳模带负电荷，阳模带负电荷，阴膜带正电荷阴膜带正电荷 与膜所带电荷与膜所带电荷相反相反(xingfn)的的离子透过膜的离子透过膜的现象称为反离现象称为反离子迁移子迁移 高选择性渗透高选择性渗透率、低电阻力、率、低电阻力、优良的化学和优良的化学和热稳定性以及热稳定性以及一定的机械强一定的机械强度度234第5页/共42页第六页，共42页。n n

8、阳膜组成阳膜组成阳膜组成阳膜组成(z(z chn chn)的电渗析器的电渗析器的电渗析器的电渗析器 阴膜组成阴膜组成阴膜组成阴膜组成(z(z chn chn)的电渗析器的电渗析器的电渗析器的电渗析器第6页/共42页第七页，共42页。二、电渗析过程二、电渗析过程二、电渗析过程二、电渗析过程(guchng)(guchng)中的传递现象中的传递现象中的传递现象中的传递现象1 1）主要）主要）主要）主要(zh(zh yo)yo)过程：过程：过程：过程：反离子迁移反离子迁移反离子迁移反离子迁移2 2）次要过程：）次要过程：）次要过程：）次要过程：同名离子迁移（阳模同名离子迁移（阳模同名离子迁移（阳模同名

9、离子迁移（阳模-阴离子）、电解质渗析（浓阴离子）、电解质渗析（浓阴离子）、电解质渗析（浓阴离子）、电解质渗析（浓差扩散）、水渗透（渗透压）、水的电渗透（离差扩散）、水渗透（渗透压）、水的电渗透（离差扩散）、水渗透（渗透压）、水的电渗透（离差扩散）、水渗透（渗透压）、水的电渗透（离子水合）子水合）子水合）子水合）3 3）非正常过程：）非正常过程：）非正常过程：）非正常过程：压差渗漏（溶液）、水的解离（极化）压差渗漏（溶液）、水的解离（极化）压差渗漏（溶液）、水的解离（极化）压差渗漏（溶液）、水的解离（极化）第7页/共42页第八页，共42页。第8页/共42页第九页，共42页。三、电渗析过程三、电渗

10、析过程三、电渗析过程三、电渗析过程(guchng)(guchng)的两个基本条的两个基本条的两个基本条的两个基本条件件件件直流电场的作用直流电场的作用直流电场的作用直流电场的作用 使溶液中正、负离子分别向阴极和阳极作定向迁移使溶液中正、负离子分别向阴极和阳极作定向迁移使溶液中正、负离子分别向阴极和阳极作定向迁移使溶液中正、负离子分别向阴极和阳极作定向迁移离子交换膜的选择透过离子交换膜的选择透过离子交换膜的选择透过离子交换膜的选择透过(tu(tu u)u)性性性性 使溶液中的带电离子在膜上实现反离子迁移使溶液中的带电离子在膜上实现反离子迁移使溶液中的带电离子在膜上实现反离子迁移使溶液中的带电离子

11、在膜上实现反离子迁移vv 离子交换膜为什么具有选择离子交换膜为什么具有选择(xunz)(xunz)透过性呢透过性呢第9页/共42页第十页，共42页。四、离子交换四、离子交换四、离子交换四、离子交换(l z(l z jio hun)jio hun)膜的选择透膜的选择透膜的选择透膜的选择透过性过性过性过性 膜的静电作用、孔隙作用和扩散作用膜的静电作用、孔隙作用和扩散作用膜的静电作用、孔隙作用和扩散作用膜的静电作用、孔隙作用和扩散作用带大量电荷的膜吸引反离子、排斥同名离子；膜中带大量电荷的膜吸引反离子、排斥同名离子；膜中带大量电荷的膜吸引反离子、排斥同名离子；膜中带大量电荷的膜吸引反离子、排斥同名离

12、子；膜中固定离子越多，吸引力越强，选择性越好固定离子越多，吸引力越强，选择性越好固定离子越多，吸引力越强，选择性越好固定离子越多，吸引力越强，选择性越好水合离子半径小于孔隙大小才能通过水合离子半径小于孔隙大小才能通过水合离子半径小于孔隙大小才能通过水合离子半径小于孔隙大小才能通过膜对溶解离子所具有的传递迁移能力膜对溶解离子所具有的传递迁移能力膜对溶解离子所具有的传递迁移能力膜对溶解离子所具有的传递迁移能力(nngl)(nngl)，吸，吸，吸，吸附附附附-解吸解吸解吸解吸-迁移迁移迁移迁移注意！离子交换(l z jio hun)膜的作用并不是起离子交换(l z jio hun)的作用，而是起离子

13、选择性透过作用！第10页/共42页第十一页，共42页。第12页/共42页第十三页，共42页。第二节离子交换膜的第二节离子交换膜的组成组成(z chn)及分类及分类 一、离子交换膜的组成一、离子交换膜的组成一、离子交换膜的组成一、离子交换膜的组成树脂、胶黏剂、增塑剂、着色剂、抗氧化剂、脱模剂等树脂、胶黏剂、增塑剂、着色剂、抗氧化剂、脱模剂等树脂、胶黏剂、增塑剂、着色剂、抗氧化剂、脱模剂等树脂、胶黏剂、增塑剂、着色剂、抗氧化剂、脱模剂等 二、离子交换膜的分类二、离子交换膜的分类二、离子交换膜的分类二、离子交换膜的分类离子交换膜是膜状的离子交换树脂，含有活性基团和能使离子离子交换膜是膜状的离子交换树

14、脂，含有活性基团和能使离子离子交换膜是膜状的离子交换树脂，含有活性基团和能使离子离子交换膜是膜状的离子交换树脂，含有活性基团和能使离子透过的细孔透过的细孔透过的细孔透过的细孔常用常用常用常用(chn(chn yn yn)的离子交换膜按其选择透过性可分为阳离子的离子交换膜按其选择透过性可分为阳离子的离子交换膜按其选择透过性可分为阳离子的离子交换膜按其选择透过性可分为阳离子交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜三大类交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜三大类交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜三大类交换膜、阴离子交换膜、特殊离子交换膜三大类阳膜含有酸性活性基团，解离出阳离子，使膜呈负电性，选择阳膜含

15、有酸性活性基团，解离出阳离子，使膜呈负电性，选择阳膜含有酸性活性基团，解离出阳离子，使膜呈负电性，选择阳膜含有酸性活性基团，解离出阳离子，使膜呈负电性，选择性透过阳离子性透过阳离子性透过阳离子性透过阳离子阴膜含有碱性活性基团，与阳模相反阴膜含有碱性活性基团，与阳模相反阴膜含有碱性活性基团，与阳模相反阴膜含有碱性活性基团，与阳模相反第13页/共42页第十四页，共42页。选择性透过(tu u)第14页/共42页第十五页，共42页。n n特殊离子交换膜特殊离子交换膜特殊离子交换膜特殊离子交换膜n n 双极膜由一面阳膜和一面阴膜其间夹一层极薄的网布做双极膜由一面阳膜和一面阴膜其间夹一层极薄的网布做双极

16、膜由一面阳膜和一面阴膜其间夹一层极薄的网布做双极膜由一面阳膜和一面阴膜其间夹一层极薄的网布做成，具有方向性的电阻。当阳成，具有方向性的电阻。当阳成，具有方向性的电阻。当阳成，具有方向性的电阻。当阳(dn(dn yn yn)膜面朝向阴极，膜面朝向阴极，膜面朝向阴极，膜面朝向阴极，阴膜面朝向阳极时，正、负离子都不能透过膜，显示出阴膜面朝向阳极时，正、负离子都不能透过膜，显示出阴膜面朝向阳极时，正、负离子都不能透过膜，显示出阴膜面朝向阳极时，正、负离子都不能透过膜，显示出很高的电阻。当膜的朝向与上述相反时，膜电阻降低，很高的电阻。当膜的朝向与上述相反时，膜电阻降低，很高的电阻。当膜的朝向与上述相反时

17、，膜电阻降低，很高的电阻。当膜的朝向与上述相反时，膜电阻降低，膜两侧相应的离子进入膜中。膜两侧相应的离子进入膜中。膜两侧相应的离子进入膜中。膜两侧相应的离子进入膜中。直流电场下，双极性膜可将水离解，能够(nnggu)将水分离成H+与OH-两种离子，可作为H+与OH-的供应源。第15页/共42页第十六页，共42页。第三节第三节 离子交换离子交换(l z jio hun)膜的制备膜的制备按照离子交换膜的主体组分可分为均相膜和异相膜按照离子交换膜的主体组分可分为均相膜和异相膜按照离子交换膜的主体组分可分为均相膜和异相膜按照离子交换膜的主体组分可分为均相膜和异相膜 均相膜中各成分以分子状态均匀分布，不

18、存在相界面均相膜中各成分以分子状态均匀分布，不存在相界面均相膜中各成分以分子状态均匀分布，不存在相界面均相膜中各成分以分子状态均匀分布，不存在相界面 异相膜是通过胶黏剂把粉状树脂制成片状膜，存在相界异相膜是通过胶黏剂把粉状树脂制成片状膜，存在相界异相膜是通过胶黏剂把粉状树脂制成片状膜，存在相界异相膜是通过胶黏剂把粉状树脂制成片状膜，存在相界面面面面1.1.异相膜（压延和模压，溶液型胶黏剂，离子型交换树脂）异相膜（压延和模压，溶液型胶黏剂，离子型交换树脂）异相膜（压延和模压，溶液型胶黏剂，离子型交换树脂）异相膜（压延和模压，溶液型胶黏剂，离子型交换树脂）2.2.半均相膜（胶黏剂吸浸单体半均相膜（

19、胶黏剂吸浸单体半均相膜（胶黏剂吸浸单体半均相膜（胶黏剂吸浸单体(dn t(dn t)后聚合制备树脂，均后聚合制备树脂，均后聚合制备树脂，均后聚合制备树脂，均匀分散）匀分散）匀分散）匀分散）3.3.均相膜（直接薄膜化，制备基膜后引入离子交换基团或均相膜（直接薄膜化，制备基膜后引入离子交换基团或均相膜（直接薄膜化，制备基膜后引入离子交换基团或均相膜（直接薄膜化，制备基膜后引入离子交换基团或者先引入离子交换基团后再成膜）者先引入离子交换基团后再成膜）者先引入离子交换基团后再成膜）者先引入离子交换基团后再成膜）4.4.新型离子交换膜（双极膜和螯合膜）新型离子交换膜（双极膜和螯合膜）新型离子交换膜（双极

20、膜和螯合膜）新型离子交换膜（双极膜和螯合膜）第16页/共42页第十七页，共42页。第四节离子交换膜的第四节离子交换膜的主要主要(zhyo)性能性能1.1.交换交换(jiohun)容量（容量（IEC）：）：每克干膜所含活性基团的毫克每克干膜所含活性基团的毫克当量数，单位为当量数，单位为meq/g2.2.交换交换(jiohun)容量高，选择容量高，选择透过性好，导电能力强，但溶透过性好，导电能力强，但溶胀度大，影响机械强度胀度大，影响机械强度3.3.一般约为一般约为23meq/g4.4.含水量：膜内与活性基团结合含水量：膜内与活性基团结合的内在水，以每克干膜含水质的内在水，以每克干膜含水质量表示，

21、一般含水量为量表示，一般含水量为20-40%5.5.膜电阻：关系工作所需电压和膜电阻：关系工作所需电压和电能消耗，通常越小越好电能消耗，通常越小越好6.6.选择透过度：常用反离子迁移选择透过度：常用反离子迁移数和膜的透过度来表示数和膜的透过度来表示7.7.一般要求大于一般要求大于85%，反离子迁，反离子迁移数大于移数大于0.9，并希望在高浓度，并希望在高浓度电解质中仍有良好的选择透过电解质中仍有良好的选择透过性性第17页/共42页第十八页，共42页。离子交换离子交换离子交换离子交换(l z(l z jio hun)jio hun)膜的性能膜的性能膜的性能膜的性能要求要求要求要求n n选择选择选

22、择选择(xu(xu nz)nz)透过性高，要求在透过性高，要求在透过性高，要求在透过性高，要求在95%95%以上；以上；以上；以上；n n导电性好，要求其导电能力应大于溶液的导电能力；导电性好，要求其导电能力应大于溶液的导电能力；导电性好，要求其导电能力应大于溶液的导电能力；导电性好，要求其导电能力应大于溶液的导电能力；n n交换容量大；交换容量大；交换容量大；交换容量大；n n溶胀率和含水率适量；溶胀率和含水率适量；溶胀率和含水率适量；溶胀率和含水率适量；n n化学稳定性强；化学稳定性强；化学稳定性强；化学稳定性强；n n机械强度大。机械强度大。机械强度大。机械强度大。第18页/共42页第十

23、九页，共42页。第19页/共42页第二十页，共42页。第20页/共42页第二十一页，共42页。第五节电渗析器第五节电渗析器一、电渗析器的主要结构一、电渗析器的主要结构一、电渗析器的主要结构一、电渗析器的主要结构电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分组成电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分组成电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分组成电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分组成常用基本术语包括膜对、级、段等常用基本术语包括膜对、级、段等常用基本术语包括膜对、级、段等常用基本术语包括膜对、级、段等膜对：由阳膜、浓（或淡）水室隔板、阴膜、淡（浓）水膜对：由阳膜、浓（或淡）水室隔板、阴膜、淡（浓）水膜对：由阳

24、膜、浓（或淡）水室隔板、阴膜、淡（浓）水膜对：由阳膜、浓（或淡）水室隔板、阴膜、淡（浓）水室隔板交替排列成浓水室和淡水室，最小电渗析工作室隔板交替排列成浓水室和淡水室，最小电渗析工作室隔板交替排列成浓水室和淡水室，最小电渗析工作室隔板交替排列成浓水室和淡水室，最小电渗析工作单元单元单元单元膜堆由一系列膜对组成，位于电渗析器的中部。膜堆由一系列膜对组成，位于电渗析器的中部。膜堆由一系列膜对组成，位于电渗析器的中部。膜堆由一系列膜对组成，位于电渗析器的中部。极区由托板、电极、极框和弹性垫板组成极区由托板、电极、极框和弹性垫板组成极区由托板、电极、极框和弹性垫板组成极区由托板、电极、极框和弹性垫板组

25、成 压紧装置由盖板压紧装置由盖板压紧装置由盖板压紧装置由盖板(i bi b n)n)和螺杆组成，其作用是将极区和螺杆组成，其作用是将极区和螺杆组成，其作用是将极区和螺杆组成，其作用是将极区和膜堆组成不漏水的电渗析器整体和膜堆组成不漏水的电渗析器整体和膜堆组成不漏水的电渗析器整体和膜堆组成不漏水的电渗析器整体第21页/共42页第二十二页，共42页。第24页/共42页第二十五页，共42页。第25页/共42页第二十六页，共42页。二、电渗析器的组装二、电渗析器的组装二、电渗析器的组装二、电渗析器的组装(z(z zhunzhun)n n电渗析器的组装依其应用电渗析器的组装依其应用电渗析器的组装依其应用

26、电渗析器的组装依其应用不同而有所不同。其组装不同而有所不同。其组装不同而有所不同。其组装不同而有所不同。其组装的情况是用级和段来表示的情况是用级和段来表示的情况是用级和段来表示的情况是用级和段来表示的。的。的。的。n n级：一对正、负电极之间级：一对正、负电极之间级：一对正、负电极之间级：一对正、负电极之间的膜堆称为一级；的膜堆称为一级；的膜堆称为一级；的膜堆称为一级；n n段：具有同一段：具有同一段：具有同一段：具有同一(tngy)(tngy)水水水水流方向的并联膜堆称为一流方向的并联膜堆称为一流方向的并联膜堆称为一流方向的并联膜堆称为一段。段。段。段。电渗析器的组装(z zhun)示意图第

27、26页/共42页第二十七页，共42页。三、电渗析器的级与段三、电渗析器的级与段三、电渗析器的级与段三、电渗析器的级与段一级一段一级两段两级一段两级两段一对(y du)正、负电极之间的膜堆称为一级具有同一水流(shuli)方向的并联膜堆称为一段并联(bnglin)串联第27页/共42页第二十八页，共42页。n n一级一段特点是产水量与膜对数成正比，脱盐率一级一段特点是产水量与膜对数成正比，脱盐率一级一段特点是产水量与膜对数成正比，脱盐率一级一段特点是产水量与膜对数成正比，脱盐率取决于一块隔板的流程长度，常用于大、中制水取决于一块隔板的流程长度，常用于大、中制水取决于一块隔板的流程长度，常用于大、

28、中制水取决于一块隔板的流程长度，常用于大、中制水厂，可含厂，可含厂，可含厂，可含200200360360个膜对；个膜对；个膜对；个膜对；n n二级一段（多级一段）使操作电压降低，便于低二级一段（多级一段）使操作电压降低，便于低二级一段（多级一段）使操作电压降低，便于低二级一段（多级一段）使操作电压降低，便于低操作电压下获得高产水量；操作电压下获得高产水量；操作电压下获得高产水量；操作电压下获得高产水量；n n一级两段可增加脱盐流程长度，提高脱盐率，适一级两段可增加脱盐流程长度，提高脱盐率，适一级两段可增加脱盐流程长度，提高脱盐率，适一级两段可增加脱盐流程长度，提高脱盐率，适用于单台电渗析器一次

29、脱盐，中、小型制水厂；用于单台电渗析器一次脱盐，中、小型制水厂；用于单台电渗析器一次脱盐，中、小型制水厂；用于单台电渗析器一次脱盐，中、小型制水厂；n n多级多段发挥两者优点，同时多级多段发挥两者优点，同时多级多段发挥两者优点，同时多级多段发挥两者优点，同时(tngsh)(tngsh)满足对满足对满足对满足对产量和质量的要求。产量和质量的要求。产量和质量的要求。产量和质量的要求。第28页/共42页第二十九页，共42页。四、实际四、实际四、实际四、实际(shj)(shj)应用的电渗析器应用的电渗析器应用的电渗析器应用的电渗析器第29页/共42页第三十页，共42页。五、电渗析仪的性能指标五、电渗析

30、仪的性能指标五、电渗析仪的性能指标五、电渗析仪的性能指标n n淡水产量淡水产量淡水产量淡水产量n n脱盐率脱盐率脱盐率脱盐率n n电能电能电能电能(dinnng)(dinnng)消耗消耗消耗消耗n n电流效率电流效率电流效率电流效率第30页/共42页第三十一页，共42页。第六节电渗析的脱盐第六节电渗析的脱盐过程过程(guchng)1.1.连续式脱盐连续式脱盐连续式脱盐连续式脱盐第31页/共42页第三十二页，共42页。2.2.循环式脱盐循环式脱盐循环式脱盐循环式脱盐第32页/共42页第三十三页，共42页。第七节第七节 新型新型(xnxng)的电渗析过程的电渗析过程n n填充混合离子交换树脂填充混

31、合离子交换树脂填充混合离子交换树脂填充混合离子交换树脂(shzh)(shzh)电渗析过程电渗析过程电渗析过程电渗析过程n n含离子交换膜的含离子交换膜的含离子交换膜的含离子交换膜的DonnanDonnan渗析渗析渗析渗析第33页/共42页第三十四页，共42页。双极膜水解双极膜水解双极膜水解双极膜水解(shu(shu ji)ji)离电渗析离电渗析离电渗析离电渗析双极膜是阴、阳膜紧密相邻或结双极膜是阴、阳膜紧密相邻或结合而成，直流电场下可将水离解合而成，直流电场下可将水离解双极性膜单独双极性膜单独(dnd)使用可实使用可实现电解反应；与阳膜和阴膜组合现电解反应；与阳膜和阴膜组合使用可实现离子交换反

32、应，可将使用可实现离子交换反应，可将盐转化成相应的酸与碱、可从氨盐转化成相应的酸与碱、可从氨基酸盐制备氨基酸。基酸盐制备氨基酸。第34页/共42页第三十五页，共42页。酸性气体的酸性气体的清除清除(qngch)与回收与回收第35页/共42页第三十六页，共42页。第八节电渗析在废水第八节电渗析在废水处理中的应用处理中的应用(yngyng)n n水的纯化水的纯化水的纯化水的纯化n n 海水、苦咸水、自来水制备初级和高级纯水的重要方海水、苦咸水、自来水制备初级和高级纯水的重要方海水、苦咸水、自来水制备初级和高级纯水的重要方海水、苦咸水、自来水制备初级和高级纯水的重要方法，一般采用与离子交换树脂组合工

33、艺，但注意电渗析法，一般采用与离子交换树脂组合工艺，但注意电渗析法，一般采用与离子交换树脂组合工艺，但注意电渗析法，一般采用与离子交换树脂组合工艺，但注意电渗析不能出去非电解质杂质不能出去非电解质杂质不能出去非电解质杂质不能出去非电解质杂质n n海水、盐泉海水、盐泉海水、盐泉海水、盐泉(ynqun)(ynqun)卤水制盐卤水制盐卤水制盐卤水制盐n n 电渗析浓缩海水蒸发结晶制备食盐，不受地理气候限电渗析浓缩海水蒸发结晶制备食盐，不受地理气候限电渗析浓缩海水蒸发结晶制备食盐，不受地理气候限电渗析浓缩海水蒸发结晶制备食盐，不受地理气候限制，易于自动化和工业化制，易于自动化和工业化制，易于自动化和工

34、业化制，易于自动化和工业化n n废水处理废水处理废水处理废水处理n n脱除有机物中的盐分脱除有机物中的盐分脱除有机物中的盐分脱除有机物中的盐分第36页/共42页第三十七页，共42页。目前，电渗析在废水处理实践中目前，电渗析在废水处理实践中应用最普遍的有：应用最普遍的有：造纸工业废水处理，利用电渗析造纸工业废水处理，利用电渗析法处理造纸工业的亚硫酸纸浆废法处理造纸工业的亚硫酸纸浆废液和洗浆废水及碱法造纸黑液，液和洗浆废水及碱法造纸黑液，从中回收化学药品，已得到工业从中回收化学药品，已得到工业应用。应用。从芒硝废液中制取硫酸和氢氧化从芒硝废液中制取硫酸和氢氧化钠钠(qn yn hu n)(qn y

35、n hu n)。从酸洗废液中制取硫酸和沉淀重从酸洗废液中制取硫酸和沉淀重金属离子。金属离子。电镀废水和废液处理，含电镀废水和废液处理，含Cd2+Cd2+、Cu2+Cu2+、Ni2+Ni2+、Zn2+Zn2+、Cr6+Cr6+等重金等重金属离子和氰化物的电镀废水都适属离子和氰化物的电镀废水都适宜用电渗析法处理，其中应用最宜用电渗析法处理，其中应用最成熟的是含镍废水处理。成熟的是含镍废水处理。从放射性废水中分离放射性元素，从放射性废水中分离放射性元素，然后将其浓缩液掩埋。然后将其浓缩液掩埋。第37页/共42页第三十八页，共42页。脱除有机物中的盐分脱除有机物中的盐分脱除有机物中的盐分脱除有机物中的

36、盐分医药：葡萄糖、甘露醛、氨基酸、维生素医药：葡萄糖、甘露醛、氨基酸、维生素医药：葡萄糖、甘露醛、氨基酸、维生素医药：葡萄糖、甘露醛、氨基酸、维生素C C，中草药等，中草药等，中草药等，中草药等 中草药有效成分的分离和精制中草药有效成分的分离和精制中草药有效成分的分离和精制中草药有效成分的分离和精制(jngzh)(jngzh)，可通过电渗析把中，可通过电渗析把中，可通过电渗析把中，可通过电渗析把中草药提取液分离成无机阳离子和生物碱、无机阴离子和有机酸、草药提取液分离成无机阳离子和生物碱、无机阴离子和有机酸、草药提取液分离成无机阳离子和生物碱、无机阴离子和有机酸、草药提取液分离成无机阳离子和生物

37、碱、无机阴离子和有机酸、中性化合物和高分子化合物三部分中性化合物和高分子化合物三部分中性化合物和高分子化合物三部分中性化合物和高分子化合物三部分食品：牛乳、乳清等食品：牛乳、乳清等食品：牛乳、乳清等食品：牛乳、乳清等第38页/共42页第三十九页，共42页。n n超滤、反渗透、电渗超滤、反渗透、电渗超滤、反渗透、电渗超滤、反渗透、电渗析组合析组合析组合析组合(z(z h)h)工艺提工艺提工艺提工艺提取甘露醇取甘露醇取甘露醇取甘露醇第39页/共42页第四十页，共42页。第40页/共42页第四十一页，共42页。本章本章(bn zhn)习题习题n n掌握电渗析的工作原理及其组成掌握电渗析的工作原理及其

38、组成示意图示意图n n电渗析过程发生哪些传递现象？电渗析过程发生哪些传递现象？哪些是主要的，哪些是次要的，哪些是主要的，哪些是次要的，哪些是非正常的？哪些是非正常的？n n电渗析过程中离子交换膜起什么电渗析过程中离子交换膜起什么作用？阳膜和阴膜各带什么电荷，作用？阳膜和阴膜各带什么电荷，它们有什么特点？它们有什么特点？n n电渗析过程发生的两个基本条件电渗析过程发生的两个基本条件n n离子交换膜为什么具有选择离子交换膜为什么具有选择(xunz)透过性？它的主要性能透过性？它的主要性能有哪些？有哪些？n n电渗析器的主要结构，膜对、膜电渗析器的主要结构，膜对、膜堆以及段和级的含义，它有哪些堆以及段和级的含义，它有哪些性能指标？性能指标？n n双极膜的特点双极膜的特点n n电渗析的应用主要是水的纯化和电渗析的应用主要是水的纯化和脱盐脱盐第41页/共42页第四十二页，共42页。