电渗析器原理和特点是什么

发布时间：

2022-11-09

电渗析器的原理：在外部直流电场的作用下，离子交换膜的渗透性（即阳离子膜只允许阳离子渗透，阴离子膜只允许阴离子渗透）被用来使水中的阴离子和阳离子定向迁移，从而实现从水中分离离子的物理和化学过程。在阴极和阳极之间，放置若干交替排列的正负膜，使水通过两个膜，并在两个膜和两极之间形成隔间。两端电极连接到直流电源后，水中的负离子和正离子分别迁移到阳极和阴极。由于正负膜的选择性渗透性，形成了离子浓度降低的交替

由于正负膜的选择性渗透性，形成了离子浓度降低的交替排列的薄室和离子浓度增加的厚室。同时，两个电极上也发生氧化还原反应，即电极反应，导致阴极室因碱性溶液而结垢，阳极室因酸性溶液而腐蚀。因此，在电渗析器过程中，电能的消耗主要用于克服电流通过溶液和膜时的电阻和电极反应。

离子交换膜和电渗析器装置：

电渗析器

①离子交换膜

它是电渗析器的关键部件，其性能影响电渗析器装置的离子迁移效率、能耗、抗污染能力和使用寿命。

②电渗析器用离子交换膜的分类

按膜结构可分为非均质膜、均质膜和半均质膜。根据膜上活性基团的不同，可分为阳性膜、阴性膜和特殊膜。根据膜材料的不同，可分为有机膜和无机膜。

③电渗析器装置

电透析器的结构包括压板、电极支撑板、电极、电极架、阴离子膜、浓水分离器、淡水分离器等部件。这些部件按一定的顺序组装和压制，形成某种形式的电渗析器。电渗析器装置的辅助设备还包括水泵、整流器等，构成电渗析器设备。

电渗析器操作工艺参数：

①电流效率

电渗析器运行时，实际脱盐量与理论脱盐量之比称为电渗析器电流效率。

②电流密度和极化现象

当电渗析器工作时，流过单位膜面积的电流称为电流密度。在运行过程中，当电流密度达到一定值时，界面层中离子的迁移速度远低于膜中的迁移速度，迫使膜界面处的水分子电离，并依靠氢离子和氢氧化物离子传递电流。膜界面的这种现象称为浓差极化，此时的电流密度称为极限电流密度。

极化包括浓度极化和电极极化。极化发生后，过量的羟基离子富集在正极膜薄室的一侧，过量的氢离子富集在负极膜厚室的一侧；另一方面，过量的氢离子富集在阴离子膜薄室的一侧，过量的羟基离子富集在离子膜厚室的另一侧。由于浓缩室内离子浓度较高，浓缩室内阴离子膜的一侧会出现碳酸钙等沉淀物，从而增加膜阻力，增加电耗，减小膜的有效面积，降低出水水质，影响正常运行。

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