對改進電滲析器性能的要求
來源:慧聰源環保
日期:2020-03-25 09:34:48
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屬于:技術動態 為了改進電滲析器的性能,自然地應當改進膜的特性,同時,電滲析器的膜的工作環境應該較好。這里,我們描述降低電滲析器環境的問題和對改進電滲析器環境和性能的要求(Urabe等,1978)。
(1) 脫鹽室之間溶液速度分布在電滲析器中,離子交換膜、脫鹽室和濃縮室是交替排列起來的,并且將溶液供入脫鹽室。在該系統中,脫鹽室中的溶液速度分布變得不均勻,此現象造成電滲析器中的濃度分布和電流密度分布并產生電滲析器的極限電流密度的降低(參見基本原理卷中的9.1節,11. 6節和11. 7 節)。為了穩定地操作電滲析器,必須使脫鹽室之間的溶液速度變得均勻一致。
(2) 電滲析器中的漏液現象 電滲析器的所有零部件的尺寸不總是與規格所標的值相一致。因為離子交換膜的強度相當低,所以在電滲析器中小針孔可能張開,在組裝一臺電滲析器的工作中,在復合在電滲析器中的材料之間可能產生溝隙。如果在這些環境中,脫鹽室和濃縮室之間存在壓力差,溶液將會通過膜泄漏并降低電滲析器的性能(參見基本原理卷中12. 2節)。為了避免這些麻煩,我們必須消除電滲析器中的針孔和溝隙,并控制脫鹽室和濃縮室之間的壓力差。
(3) 膜(反滲透膜)間距減少膜之間的距離可降低電阻和能耗;另一方面,它增加了液流的摩擦損失,造成懸浮在料液中的物質的堵塞以及增加泵的動力。因此,使膜之間的距離實現最佳化是很有必要的。最佳距離進一步是由離子交換膜的電阻和脫鹽和濃縮室中電解質溶液的電阻決定。
(4) 隔網 隔網的主要功能是在陽離子交換膜和陰離子交換膜之間建立空間。當溶液速度和Reynolds數降低時,水力學型式是層流,這意味著隔網的流動效應是很低的。為了提高極限電流密度,應該借助增加Reynolds數來引發湍流。
(5) 漏電一部分電流流過布水槽和集水孔造成無效的漏電。漏電因組裝在膜堆中室對數目的增加和布水槽和集水孔的截面積的增加而增加(參見基本原理卷中的12. 1節)。然而,這些事件與在上述(1)節中所述的室之間的溶液速度分布有關。
(6) 電滲析器構造的簡化拆卸和組裝工作是在運行電滲析器時所特有的性質(參見15.5. 3節)。離子交換膜的極好耐久性是要歸因于對該項工作的小心操作。這樣,構造的簡化是對完成該項工作的要求。