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第二节：电渗析与设备
一、渗析 二、电渗析 三、电渗析的传递过程 四、电渗析中的电化学过程 五、浓差极化 六、电渗析设备与操作
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一、渗析
• 渗透 • 渗析
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二、电渗析
• 非选择性电渗析 • 选择性电渗析
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• 电阻 主要是溶液电阻和膜电阻。 溶液电阻包括电极室、浓缩室和淡化室 中的溶液电阻，其中淡化室占主要部分。 同时，溶液中产生的沉淀，结垢和 浓差极化将使电阻增加。
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• 电流 电渗析器所需电压为电极电位、膜电位 和克服各项电阻所需电压之和。 离子从淡化室向浓缩室的迁移量是 按化学当量，随电流的大小而定，电流 大，淡化室向浓缩室迁移的离子量就大。 为减少电耗，电渗析器均采用很多 膜对串联结构。通常有200～300膜对。
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五、离子交换过程的设备与操作
• 操作方式 静态交换与动态交换 • 设备类型 P284 一般离子交换罐；反吸附离子交换罐； 混合床离子交换罐； 流动床离子交换设备； 固定床连续作业设备流程。
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在阴极上： H2O === H++ OH2H+ + 2e === H2 Na++ OH- === NaOH
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• 膜电位 膜两侧的溶液浓度存在差异，浓缩室侧 高，淡化室侧低。浓度高的一侧的离子， 有朝浓度低的一侧扩散的倾向，这种倾 向产生的电位差称为膜电位。 为了使离子从浓度低的一侧，向浓 度高的一侧移动，必需克服膜电位。
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• 离子交换过程 是固液两相间的传质与化学反应过程。 通常在离子交换剂表面进行的离子交换 反应很快，过程速率主要由离子在固液 两相间的传质过程决定。
1 1 A(溶液) RB(固相) B R A m m
m
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二、离子交换工艺过程的基本步骤
• 交换反应 • 再生 • 再生后的清洗
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五、浓差极化
• • • • •
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何为浓差极化 极限电流密度 影响浓差极化的因素 浓差极化的危害 措施
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六、电渗析设备与操作
• 基本构造 • 主要部件 • 流程
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反离子迁移 同性离子迁移 电解质浓差扩散 水的渗透（浓差） 水的电渗透（水合作用） 压差渗漏 水的电解
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四、电渗析中的电化学过程
• • • • 电极反应 膜电位 电阻 电流
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• 电极反应 指在阳极和阴极分别进行的氧化和还原 反应。 在阳极上： H2O === H++OH4OH- - 4e === O2 + 2H2O 2Cl- - 2e === Cl2 H+ + Cl- === HCl
第七章：离子交换与电渗析设备
第一节：离子交换设备 第二节：电渗析与设备
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第一节：离子交换设备
一、概述 二、离子交换工艺过程的基本步骤 三、典型的工艺流程 四、树脂的再生 五、离子交换过程的设备与操作
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一、概述
• 发展过程 天然沸石、磺化煤、酚醛树脂、 大孔结构树脂。 • 应用 水的软化、纯化； 水溶液中分离去除金属与非金属离子； 抗生素提取；柠檬酸精制；氨基酸回收；
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三、典型的工艺流程
• 固定床：交换树脂固定 P468 单床；多床；二层床；复床；混合床。 • 流动床：交换树脂流动 P286 旋涡式；筛板式。
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四、树脂的再生
• 逆流的再生流动方式 • 并流的再生流动方式 • 混合的再生流动方式