電滲析技術簡介及其發展背景
電滲(shen)析(eletrodialysis,簡(jian)稱ED)技(ji)術是膜(mo)(mo)分(fen)離技(ji)術的(de)一種,它將陰、陽離子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)(mo)交(jiao)替(ti)排列于正負(fu)電極之間(jian),并用特制的(de)隔(ge)板將其隔(ge)開,組成除鹽(淡化)和濃縮兩個(ge)系統(tong),在直(zhi)流電場作(zuo)用下,以電位(wei)差為動力(li),利(li)用離子(zi)交(jiao)換(huan)膜(mo)(mo)的(de)選擇(ze)透過性,把電解質從溶液(ye)中分(fen)離出來,從而實現溶液(ye)的(de)濃縮、淡化、精制和提純。
電滲(shen)析技術的研究(jiu)始于德國(guo),1903年,Morse和(he)Pierce把2根電極分別(bie)置于透析袋內部和(he)外部溶液中,發(fa)現帶電雜質能迅速地從凝膠中除去(qu);1924年,Pauli采(cai)用(yong)(yong)化工設計的原理,改進了(le)Morse的實(shi)驗裝置,力(li)圖(tu)減輕極化,增加傳質速率。但直到(dao)1950年Juda首次試制成功(gong)了(le)具有高選擇性的離子(zi)交換膜(mo)后,電滲(shen)析技術才進入了(le)實(shi)用(yong)(yong)階段,其中經歷了(le)三大革新:
(1)具(ju)有選擇性離子(zi)交換膜的應用;
(2)設計出多隔室電滲析組(zu)件;
(3)采用頻繁(fan)倒極操(cao)作(zuo)模式(shi)。
現在離子交(jiao)換膜(mo)各(ge)方面的性能及電(dian)滲析(xi)裝(zhuang)置結構等(deng)不(bu)斷(duan)革(ge)新(xin)和改進,電(dian)滲析(xi)技術進入了一個(ge)新(xin)的發展階(jie)段,其應用前景也更加廣闊。
電滲析(xi)(xi)器由(you)(you)隔板、離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)膜、電極、夾(jia)緊裝(zhuang)置等(deng)主(zhu)要部件組成。離(li)(li)子(zi)(zi)交換(huan)膜對不同電荷的離(li)(li)子(zi)(zi)具有選擇(ze)透過(guo)性。陽(yang)膜只(zhi)允(yun)許(xu)通過(guo)陽(yang)離(li)(li)子(zi)(zi),阻止陰(yin)離(li)(li)子(zi)(zi)通過(guo),陰(yin)膜只(zhi)允(yun)許(xu)通過(guo)陰(yin)離(li)(li)子(zi)(zi),阻止陽(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)通過(guo)。在外(wai)加直(zhi)流電場的作用下,水(shui)中(zhong)(zhong)離(li)(li)子(zi)(zi)作定向遷移。由(you)(you)于電滲析(xi)(xi)器是(shi)由(you)(you)多層隔室(shi)組成,故淡室(shi)中(zhong)(zhong)陰(yin)陽(yang)離(li)(li)子(zi)(zi)遷移到相鄰的濃(nong)室(shi)中(zhong)(zhong)去,從(cong)而使含鹽水(shui)淡化(hua)。在食品及醫藥工業,電滲析(xi)(xi)可用于從(cong)有機溶(rong)液中(zhong)(zhong)去除電解質(zhi)離(li)(li)子(zi)(zi),在乳清(qing)脫鹽、糖(tang)類脫鹽和氨基酸(suan)精制中(zhong)(zhong)應(ying)用得都比(bi)較成功(gong)。
電滲(shen)析作(zuo)為一種(zhong)(zhong)新興的膜法(fa)分離(li)技術,在天然(ran)水(shui)淡化,海水(shui)濃縮制鹽,廢水(shui)處理(li)等方(fang)面起著重要(yao)的作(zuo)用(yong),已(yi)成為一種(zhong)(zhong)較為成熟的水(shui)處理(li)方(fang)法(fa)。
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