1、2022-3-101第七章：離子交換與電滲析設(shè)備第一節(jié)：離子交換設(shè)備第二節(jié)：電滲析與設(shè)備2022-3-102第一節(jié)：離子交換設(shè)備一、概述二、離子交換工藝過程的基本步驟三、典型的工藝流程四、樹脂的再生五、離子交換過程的設(shè)備與操作2022-3-103一、概述 發(fā)展過程 天然沸石、磺化煤、酚醛樹脂、 大孔結(jié)構(gòu)樹脂。 應(yīng)用 水的軟化、純化； 水溶液中分離去除金屬與非金屬離子； 抗生素提?。粰幟仕峋?；氨基酸回收；2022-3-104 離子交換過程 是固液兩相間的傳質(zhì)與化學(xué)反應(yīng)過程。通常在離子交換劑表面進行的離子交換反應(yīng)很快，過程速率主要由離子在固液兩相間的傳質(zhì)過程決定。Am1B)RB()(1Rm固相溶

2、液Am2022-3-105二、離子交換工藝過程的基本步驟 交換反應(yīng) 再生 再生后的清洗2022-3-106三、典型的工藝流程 固定床：交換樹脂固定 P468 單床；多床；二層床；復(fù)床；混合床。 流動床：交換樹脂流動 P286 旋渦式；篩板式。2022-3-1072022-3-1082022-3-109四、樹脂的再生 逆流的再生流動方式 并流的再生流動方式 混合的再生流動方式2022-3-1010五、離子交換過程的設(shè)備與操作 操作方式 靜態(tài)交換與動態(tài)交換 設(shè)備類型 P284 一般離子交換罐；反吸附離子交換罐； 混合床離子交換罐； 流動床離子交換設(shè)備； 固定床連續(xù)作業(yè)設(shè)備流程。2022-3-101

3、12022-3-10122022-3-10132022-3-10142022-3-10152022-3-1016第二節(jié)：電滲析與設(shè)備一、滲析二、電滲析三、電滲析的傳遞過程四、電滲析中的電化學(xué)過程五、濃差極化六、電滲析設(shè)備與操作2022-3-1017一、滲析 滲透 滲析2022-3-1018二、電滲析 非選擇性電滲析 選擇性電滲析2022-3-10192022-3-1020三、電滲析的傳遞過程 反離子遷移 同性離子遷移 電解質(zhì)濃差擴散 水的滲透（濃差） 水的電滲透（水合作用） 壓差滲漏 水的電解2022-3-1021四、電滲析中的電化學(xué)過程 電極反應(yīng) 膜電位 電阻 電流2022-3-1022 電

4、極反應(yīng) 指在陽極和陰極分別進行的氧化和還原反應(yīng)。 在陽極上： H2O = H+OH- 4OH- - 4e = O2 + 2H2O 2Cl- - 2e = Cl2 H+ + Cl- = HCl2022-3-1023 在陰極上： H2O = H+ OH- 2H+ + 2e = H2 Na+ OH- = NaOH2022-3-1024 膜電位 膜兩側(cè)的溶液濃度存在差異，濃縮室側(cè)高，淡化室側(cè)低。濃度高的一側(cè)的離子，有朝濃度低的一側(cè)擴散的傾向，這種傾向產(chǎn)生的電位差稱為膜電位。 為了使離子從濃度低的一側(cè)，向濃度高的一側(cè)移動，必需克服膜電位。2022-3-1025 電阻 主要是溶液電阻和膜電阻。 溶液電阻包括電極室、濃縮室和淡化室中的溶液電阻，其中淡化室占主要部分。 同時，溶液中產(chǎn)生的沉淀，結(jié)垢和濃差極化將使電阻增加。2022-3-1026 電流 電滲析器所需電壓為電極電位、膜電位和克服各項電阻所需電壓之和。 離子從淡化室向濃縮室的遷移量是按化學(xué)當(dāng)量，隨電流的大小而定，電流大，淡化室向濃縮室遷移的離子量就大。 為減少電耗，電滲析器均采用很多膜對串聯(lián)結(jié)構(gòu)。通常有200300膜對。2022-3-1027五、濃差極化 何為濃差極化 極限電流密度 影響濃差極化的因素 濃差