Регистрация
Контактная информация

ОТРАСЛЕВЫЕ РЕШЕНИЯ

Системы деионизации

Преимущества электродиализа по сравнению с обычной деионизацией.

Электродиализ – непрерывный процесс. Единственное требование – наличие электричества, которое необходимо для регенерации смол. Обычный процесс деионизации предполагает использование громоздких систем, включающих большие емкости с ионообменным смолами, дозирующие системы, системы управления и т.д. Использование при регенерации кислот и каустической соды требует больших затрат и связано с риском загрязнения окружающей среды. Кроме того, такие системы занимают намного больше места, чем системы электродиализа.

Описание процесса

Электродиализ - процесс мембранного разделения, в котором ионы растворенного вещества переносятся через мембрану под действием электрического поля. Движущей силой процесса является градиент электрического потенциала. Под действием электрического поля катионы перемещаются по направлению к отрицательному электроду (катоду). Анионы движутся по направлению к положительно заряженному электроду (аноду). Электрическое поле не оказывает влияния на незаряженные молекулы. При использовании проницаемых для ионов неселективных мембран можно разделять электролиты и неэлектролиты. Применяя катионообменные или анионообменные мембраны, при помощью электродиализа можно повысить или понизить концентрацию раствора электролита. Матрица анионообменной мембраны имеет катионные группы. Заряд катионов нейтрализован зарядом подвижных анионов, находящихся в порах мембраны. Анионы раствора электролита могут внедряться в матрицу мембраны и замещать первоначально присутствующие в ней анионы. Проникновению в мембрану катионов препятствуют силы отталкивания их фиксированными в матрице мембраны катионами. Аналогичным образом действуют и катионообменные мембраны, содержащие фиксированные анионные группы.

Процесс электродиализа (мембранного электролиза)

Ионообменные мембраны, применяемые для электродиализа, должны иметь высокую электропроводность и высокую проницаемость для ионов. Кроме того, они должны обладать высокой селективностью, умеренной степенью набухания и достаточной механической прочностью. Как правило, электрическое сопротивление на единицу поверхности ионообменной мембраны находится в пределах от 2 Ом/см2 до 10 Ом/см2.

В растворе у поверхности мембраны всегда возникает концентрационная поляризация. При электродиализе концентрационная поляризация проявляется в большей степени, чем при баромембранных процессах. Рассмотрим явление концентрационной поляризации у поверхности катионообменной мембраны. При наложении движущей силы – разности потенциалов – катионы будут перемещаться по направлению к катоду. В процессе мембранного электролиза числа переноса ионов в мембранах существенно превосходят числа переноса ионов в растворе, поэтому поток катионов через мембрану, обусловленный разностью потенциалов, превосходит аналогичный поток в растворе. В результате концентрация катионов со стороны катода вблизи поверхности мембраны будет увеличиваться, а со стороны анода – уменьшаться. Это будет происходить до тех пор, пока в растворе со стороны катода и со стороны анода не установятся такие градиенты концентраций, при которых поток катионов в растворе за счет диффузии и за счет разности потенциалов не станет равным потоку катионов через мембрану. Таким образом, у поверхности мембраны концентрация катионов увеличивается со стороны концентрированного раствора и уменьшается со стороны разбавленного раствора. Снижение концентрации со стороны разбавленного раствора ограничивает плотность электрического тока, который может быть использован при электродиализе.

Электродиализная установка

В настоящее время для обессоливания воды используются многокамерные плоскорамные установки. В многокамерном электродиализаторе чередуется большое число (до нескольких сотен) катионообменных и анионообменных мембран, расположенных между двумя электродами. Электрический ток переносит катионы из исходного раствора в поток концентрата через катионообменную мембрану, расположенную со стороны катода. Катионы задерживаются в этом потоке анионообменной мембраной со стороны катода. Направление движения анионов является противоположным. Они переносятся в поток концентрата через анионообменную мембрану. Со стороны анода анионы задерживаются в потоке концентрата катионообменной мембраной. Таким образом, общий результат процесса заключается в увеличении концентрации ионов в чередующихся камерах при одновременном уменьшении их концентрации в других камерах. На электродах протекает процесс электролиза. В многокамерном аппарате неизбежные непроизводительные затраты электроэнергии, обусловленные этим процессом, распределяются на большое число камер. Поэтому в расчете на единицу продукции эти затраты сводятся к минимуму.

Области применения

  • Тепло и электростанции (бойлерная вода);
  • Фармацевтическая промышленность (технологическая вода);
  • Электронная промышленность (вода для обработки и полоскания);
  • Больницы и лаборатории (техническая вода);
  • Химическая промышленность (технологическая вода).

Наиболее широко электродиализные установки применяются для опреснения морской воды при получении питьевой и/или технической воды. Но чаще процесс электродиализа применяют для очистки воды, содержание растворенных солей в которой составляет примерно 10 г/л. В этом случае процесс электродиализа является более экономичным по сравнению с обратным осмосом или выпариванием. При помощи электродиализа можно получать растворы солей со сравнительно высокой концентрацией. Благодаря этой особенности рассматриваемого процесса электродиализ применяется также при производстве поваренной соли и других солей из морской воды. Электродиализ применяется также для предочистки воды для теплоэнергетических установок.

Важное направление использования электродиализных установок - очистка сточных вод. Электродиализ применяется для обессоливания сточных вод гальванического производств (гальванических стоков). Также мембранный электролиз используется для концентрирования сточных вод, содержащих ценные компоненты (например, драгоценные металлы), перед последующим извлечением этих компонентов. По сравнению с обратным осмосом электродиализ имеет то преимущество, что позволяет использовать термически и химически более стойкие мембраны, поэтому процесс электродиализа может осуществляться при повышенных температурах, а также при очень малых или наоборот больших значениях pH раствора.

2011—2017 © Invent Group
Разработано в студии смазочные материалы
Смазочные материалы и фильтрационное оборудование - основная продукция Инвент Груп. Компания предлагает различные группы смазок и масел, оспользуемых в промышленности. Будь-то смазка подшипника или СОЖ для обработки металла на фрезерном станке - специалисты подберут для Вас наиболее подходящий продукт. Ассортимент смазочных материалов настолько широк, что позволяет компании работать на абсолютно разные отрасли промышленности: пищевая, энергетическая, горная, металлургия, машиностроение. Индустриальные масла Shell применяются также в тепловозах.Моторные масла применяются в ДВС (двигатель внутреннего сгорания) автомобилей и спецтехники. Инвент Груп предлагает моторные масла для дизелей и коммерческого транспорта - линейка Shell Rimula. Масла для трансмиссий служат для защиты зубчатых передач и коробок передач в легковом и коммерческом транспорте - Shell Omala. Гидравлические масла Shell Tellus — рабочая жидкость в гидравлических системах. Кстати, мы предоставляем гидравлические системы Bosch-Rexroth - гидромоторы, гидронасосы и другое дополнительное гидравлическое оборудование. Пищевые смазки Cassida и Rajol применяются в оборудовании для производства пищевых продуктов, где существует риск попадания масла в продукцию. Индустриальные масла (текстиль, прокатные станы, среды закалки, энергетические масла, масла-теплоносители) — широко применяются в механизмах с целью смазывания направляющих, охлаждения рабочих поверхностей и т д. Компания Invent Group проводит поставки смазочных материалов для металлургических, сельскохозяйственных, машиностроительных предприятий. Также мы предоставляем широкий аасортимент фильтров для мобильной техники и различного фильтрационного оборудования (водоподготовка, газоочистка, очистка воздуха, очистка масел, очистка дизельного топлива). Мы - официальный дистрибьютор Shell на Востоке Украины, а также партнёры Pall, Fleetguard и Bosch-Rexroth в Украине. Invent Group предлагает уникальную услугу по комплексному контролю за СОЖ - FluidCare. Наши специалисты проводят отборы проб масел, проводят качественный анализ в аттестованной лаборатории. На основании результатов проводятся испытания жидкостей в различных узлах оборудования. Внедрения продукции Инвент Груп позволяет сократить расходы на долив масла, обеспечить бесперебойную работу оборудования. Мы предлагаем фильтры Pall - лидера-производителя фильтрационного оборудования в мире. Топливные фильтры Fleetguard - лучшее решение для сельско-хозяйственной техники.
Для корректного отображения сайта, включите обработку Javascript в Вашем броузере.