离子交换树脂电渗析

离子交换树脂电渗析
杨白露 11104006
主要内容
离子交换技术
电渗析技术 离子交换树脂电渗析
离子交换法—基本原理 离子交换法 基本原理
离子交换法是以离子交换树脂过滤原水，离子交换树脂是 一种聚合物，带有相应的功能基团，能使水中的离子固定在树 脂上以完成离子交换。通常离子交换树脂利用氢离子交换阳离 子，而以氢氧根离子交换阴离子。 阳离子交换树脂： R − H + Na + → R − Na + H + R − OH + Cl − → R − Cl + OH − 阴离子交换树脂： 阳、阴离子交换树脂总的反应式即可写成：
电渗析技术—离子交换膜 电渗析技术 离子交换膜
选择透过性
空隙作用
静电作用
扩散作用
电渗析技术—工作原理 电渗析技术 工作原理
在直流电场作用下： ●原水中阳离子向阴极迁移， 进入浓缩室，但浓缩室中的阳 离子受阻于阴膜而留下； ●原水中阴离子向阳极迁移， 淡化室中的阴离子透过阴膜进 入浓缩室，但浓缩室中的阴离 子受阻于阳膜而留下； 于是淡化室和浓缩室分别 得到淡化液和浓缩液。
电渗析技术
电渗析器
电渗析技术—缺陷 电渗析技术 缺陷
A 能耗与脱盐量成正比（更适合含盐低的苦 咸水淡化） B 不能除去非电解质 C 原水中盐浓度过低，溶液电阻大，不经济 （电渗析—离子交换树脂联合使用）
离子交换树脂电渗析
对普通电渗析器来说，随着电渗析过程 的进行，淡室电阻越来越高，浓室电阻越来 越低。为了克服淡室电阻增大的弊病，可在 淡室隔板中填充混合阴、阳离子交换树脂。 像这种在淡室隔板中充填离子交换树脂的电 渗析器，就简称为离子交换树脂电渗析器。 这是一种将电渗析和离子交换优点巧妙 结合的脱盐方法。
离子交换树脂电渗析—示意图 离子交换树脂电渗析 示意图
填充混合离子交换树脂电渗析过程制高纯水
离子交换树脂电渗析
同时参与综合作用的过程可能是：
电渗析过程 离子通过离子交换树脂的迁移过程 离子交换树脂的交换过程 电化学再生作用
离子交换树脂电渗析
在离子交换树脂电渗析器中，上述几个过 程是同时发生的。前三个作用能提高水质，后 一个过程保证电渗析器能长期运行。这几个作 用显然是相互对立而又相辅相成的，也正因为 如此，它才兼备了电渗析法和离子交换法的一 些优点，而又不同于它们，成为制备高纯水的 一种独特的新工艺。
RH + ROH + NaCl → RNa + RCl + H 2 O
由此可看出，水中的NaCl 已分别被树脂上的 H+和 OH 所 取代，而反应生成物只有 H2O，故达到了去除水中盐的作用。
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离子交换法—树脂再生 离子交换法 树脂再生
阳树脂再生： 通盐酸：在环境温度下，将4%的树脂床体积4倍的HCl通过 树脂床，通过时间约2小时。 阴树脂再生： 通氢氧化钠：在环境温度下，将浓度为4%的树脂体积4倍量 的NaOH通过树脂床，通过时间约为2小时。
敬请老师和各位同学批评指正 谢谢