电渗析实验设备行业资料化学工业_行业资料-化学工业.pdf

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1、电渗析实验装置 实 验 说 明 书 手 册 上海同广科教仪器有限公司 2015 年 10 月目录 第一章 实验目的：.1 第二章 实验原理：.1.1 第三章 电渗析器构造：.d.1 第四章 实验装置与实验流程图：.2 第五章 实验步骤：.3 第六章 实验结果整理：.3 第七章 实验结果讨论：第八章 设备的组成和规格：第九章 定期检查项目 第十章 设备发生故障，请拨打电话 4 电渗析实验说明书 注意：（本说明书及提供的计算方法和实验数据仅供参考：根据学校实际实验得出的数据为准。）一、实验目的：电渗析是近期发展起来的膜分离技术，它广泛应用于水处理各个行业，即可用于苦咸水淡化和工业生产用水 的处理，

2、又可用于冶金、化工、食品、医药等行业的废液回收利用。在电渗析运行过程中，由于离子在溶液中和在交换膜中的迁移率不等，导致电渗析在高电流密度下出现极化 现象，使溶液中的 pH 发生变化、交换膜上生成水垢，造成产水能力下降和额外的能量损失。因此，在电渗 析运行前必须测定出它的极限电流密度，确保电渗析极限电流密度的方法很多，常用的方法是电压电流 法。本实验就是采用的这种方法。通过实验希望达到下述目的：熟悉电渗析器各部分构造、功能、安装方法及操作方法；析器构造第四章实验装置与实验流程图第五章实验步骤第六章实验结果整理第七章实验结果讨论第八章设备的组成和规格第九章定期检查项目第十章设备发生故障请拨打电话电

3、渗析实验说明书注意本说明书及提供的计算方法和实验处理各个行业即可用于苦咸水淡化和工业生产用水的处理又可用于冶金化工食品药等行业的废液回收利用在电渗析运行过程中由于离子在溶液中和在交换膜中的迁移率不等导致电渗析在高电流密度下出现极化现象使溶液中的发生变电渗析极限电流密度的方法很多常用的方法是电压电流法本实验就是采用的这种方法通过实验希望达到下述目的熟悉电渗析器各部分构造功能安装方法及操作方法掌握电渗析器极限电流的测定计算方法加深理解电渗析运行中的电流C di Cde Cdp=lgCdi/Cde；在实际使用的电渗析器中，由于隔网的紊流效果与理 ilin=KCdpUn（20-2）掌握电渗析器极限电流

4、的测定、计算方法；加深理解电渗析运行中的电流密度、液体流速、溶液中含盐量三者关系 二、实验原理：在电渗析运行中，电流密度的大小，直接影响了电渗析的效率。电流密度与单位时间内溶液中离子的多 少成正比关系，通常以威尔逊公式表示：ilim=KCdpU（20-1）式中：ilim-极限电流密度（Ma/cm 2）；K水力特性参数；u淡水隔板流水道中的水流速度（cm/s）；Cdp淡水室水中的对数平均浓度（mmol/l）Cdi 淡水室进水含盐量（mmol/l）；Cde 淡水室岀水含盐量（mmol/l）。该式是在并联隔板电渗析器和理想条件下求得的，想情况有一定差别，极限电流密度表达式应取如下形式：式中：n-流速

5、指数；其它符号同上。在电渗析运行中，由于进入淡水室中水流的流速、含盐量不同，总有一个电流密度相对应。如果继续改变输 入电压，则电流也发生变化。当电压升高后，电流密度变化极微，从而改变了原来的电压一电流关系时，就 可能岀现极化现象。利用这样的关系，用作图的方法不难求岀极限电流密度值。由若干个不同水流速度 u 或 平均浓度 Cdp时的极限电流密度值，便可求岀它的表达式。在实验中，常常碰到水中含盐量的测定问题，假如水中仅含一种电解质（例如 NaCI），可近似的用氯离子含 量（摩尔浓度）表示水的含盐量。这时也可用测定电导率的方法来确定。三、电渗析器构造：电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成：膜堆：

6、是由相当数量的膜对组装而成的。膜对：是由一张阳离子交换膜，一张隔板（淡水或浓水隔板）；1 一张阴离子交换膜，一张隔板（浓水或淡水隔板）组成。离子交换膜：是电渗析器的关键部件，本厂采用聚乙烯异相离子交换膜。隔板：分浓、淡水隔板，交替放在阴阳膜之间，使阴膜和阳膜之间保持一定的距离，沿隔板平面通过水 流。垂直隔板平面通过电流。隔板厚度毫米。极区包括电极、极框和导水板：电极：为连接电源所用，本厂电极采用钛涂钉 极框：放置在电极和膜之间，以防膜贴到电极上去，起支撑作用 压紧装置：是用来压紧电渗析器，使膜堆、电极等部件形成一个整体，不致漏水 四、实验装置与实验流程图：（一）实验装置：本实验采用人工配水，用

7、水泵循环的方式。浓淡水均用一个水箱内原水，经电渗析器后再流入水箱。实 验装置如图 20-1所示。（二）实验设备和仪器仪表：（自备仪器）1、电导仪 DDS-II（附带电极）1 台 2、直流稳压电源 1 台（可调 0-60V/5A）1 台 3、滴定管 50ml 1 支 4、烧杯 100ml 5 个 5、三角烧瓶 100ml 5 个 析器构造第四章实验装置与实验流程图第五章实验步骤第六章实验结果整理第七章实验结果讨论第八章设备的组成和规格第九章定期检查项目第十章设备发生故障请拨打电话电渗析实验说明书注意本说明书及提供的计算方法和实验处理各个行业即可用于苦咸水淡化和工业生产用水的处理又可用于冶金化工食

8、品药等行业的废液回收利用在电渗析运行过程中由于离子在溶液中和在交换膜中的迁移率不等导致电渗析在高电流密度下出现极化现象使溶液中的发生变电渗析极限电流密度的方法很多常用的方法是电压电流法本实验就是采用的这种方法通过实验希望达到下述目的熟悉电渗析器各部分构造功能安装方法及操作方法掌握电渗析器极限电流的测定计算方法加深理解电渗析运行中的电流 2 五、实验步骤：调配水样，使其含盐量约 5mmol/l 左右；安装电渗析器，接通各进岀水管路；启动水泵，检查电渗析器浓、淡水室、极室进出水是否正常；用秒表和量筒测定浓、淡水室流量，调节流量控制阀，使浓淡水室流速相同；接通电路，调节调压器使电压为膜对左右，待稳定

9、后，读出相应的电流值，测出淡室出水含盐量；在原水水质和流速不变的条件下，依次升高膜堆电压，每次升高膜对，待稳定后，读岀电流值和淡室岀水含 盐量；改变进水流量，重复步骤 4、5、6；实验完毕后先停电，然后再停泵停水。注意事项：为能准确的求岀极限电流密度和其表达式，实验时应尽量多的测岀电流值。每一种流速下应测 78 个电流 密度。同时应测 46 个不同流速值。在电压一一电流曲线上，如果图上有两个拐点时，则应取过两拐点的切线交点处电流值为极限电流密度。测定原水中 NaC I含量，可用硝酸银（AgH02）滴定法或电导率测定法。六、实验结果整理：实验所测数据建议按表 20-1填写。以豈为纵坐标，流速 u

10、 为横坐标，把表 20-1所列数据画在对数纸上，并拟作直线，则该直线截距为 K、斜率为 n,求出关系表达式。析器构造第四章实验装置与实验流程图第五章实验步骤第六章实验结果整理第七章实验结果讨论第八章设备的组成和规格第九章定期检查项目第十章设备发生故障请拨打电话电渗析实验说明书注意本说明书及提供的计算方法和实验处理各个行业即可用于苦咸水淡化和工业生产用水的处理又可用于冶金化工食品药等行业的废液回收利用在电渗析运行过程中由于离子在溶液中和在交换膜中的迁移率不等导致电渗析在高电流密度下出现极化现象使溶液中的发生变电渗析极限电流密度的方法很多常用的方法是电压电流法本实验就是采用的这种方法通过实验希望达

11、到下述目的熟悉电渗析器各部分构造功能安装方法及操作方法掌握电渗析器极限电流的测定计算方法加深理解电渗析运行中的电流令 lg 黑=y、lgK=a、n=b、Igu=x 则 竺=Kum可改写为 y=a+bx，用一元线性回归配直线，便可求岀 a、b 值，代入式 ilin=KCdpU0即可求得 ilin。表 20-1 电渗析实验记录表 实验日期 年 月 日 序 号 水流速 度 u(cm/s)淡室进水 含盐量 淡室进水 含盐量 Cdi(mmol/l )淡室对数 平均含盐量 Cdp(mmol/l)极限电流密 度 him(mA/cm2)jlinCd P lin lg GdT lgu(lgu)2(lgu)x(l

12、g/)艺 n 艺 lg jlin=Cdp 艺 lgu 艺(lgu)2=2(lgu)(lg=p)3 七、实验结果讨论：图解法和一元线性回归求岀的极限电流密度表达式有什么不同并解释不同的原因。在实验中，每变化一次电压测得的 I、u、Cdp是否都符合式(20-2)本实验还存在哪些问题如何改进 八、实验装置的组成和规格：实验装置包括有机玻璃制成外池 1 套、电渗析器 1 套、配套装置有水箱 1 只、防腐防酸进水泵 1 台、转子流 量计 3 只、压力表 3 只、4 个取样口、倒顺开关、电控制箱 1 只、漏电保护开关 1 套、按钮开关 1 只、电压 表 1 只、低部防水板 1 张、电源线、连接管道、阀门及

13、不锈钢支架等组成。另配电渗析器使用说明书、电渗 析器尺寸 220 mm x 400 mm x 0 9 mm 整套装置占地 0.7m2 电源 220V 单相三线制 九、定期检查项目 一、定期检查项目 1 水泵等设备是否正常运行；2 水箱水位是否正常；3 流量计显示是否处于合理范围 二、定期维护工作：1 水箱保持正常水位；2 水泵的定期维护；3 流量计透明体的定期擦洗；析器构造第四章实验装置与实验流程图第五章实验步骤第六章实验结果整理第七章实验结果讨论第八章设备的组成和规格第九章定期检查项目第十章设备发生故障请拨打电话电渗析实验说明书注意本说明书及提供的计算方法和实验处理各个行业即可用于苦咸水淡化

14、和工业生产用水的处理又可用于冶金化工食品药等行业的废液回收利用在电渗析运行过程中由于离子在溶液中和在交换膜中的迁移率不等导致电渗析在高电流密度下出现极化现象使溶液中的发生变电渗析极限电流密度的方法很多常用的方法是电压电流法本实验就是采用的这种方法通过实验希望达到下述目的熟悉电渗析器各部分构造功能安装方法及操作方法掌握电渗析器极限电流的测定计算方法加深理解电渗析运行中的电流4、不用时水箱及电渗析器一定要排放出水 十、设备发生故障，请拨打电话：售后服务 上海同 广科教仪器有限公司 联系电话：手机:联 系 人：胡老师 析器构造第四章实验装置与实验流程图第五章实验步骤第六章实验结果整理第七章实验结果讨论第八章设备的组成和规格第九章定期检查项目第十章设备发生故障请拨打电话电渗析实验说明书注意本说明书及提供的计算方法和实验处理各个行业即可用于苦咸水淡化和工业生产用水的处理又可用于冶金化工食品药等行业的废液回收利用在电渗析运行过程中由于离子在溶液中和在交换膜中的迁移率不等导致电渗析在高电流密度下出现极化现象使溶液中的发生变电渗析极限电流密度的方法很多常用的方法是电压电流法本实验就是采用的这种方法通过实验希望达到下述目的熟悉电渗析器各部分构造功能安装方法及操作方法掌握电渗析器极限电流的测定计算方法加深理解电渗析运行中的电流