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电渗析装置实验实训指导
发布时间：2023-07-12 |
1.实验的目的。
电渗析是膜分离方法之一，广泛应用于水处理的各个行业，不仅用于苦咸水的脱盐和工业生产用水的处理，还可用于冶金、化工、食品、制药等行业的废水回用。本装置是利用电渗析技术进行水处理的实验设备，希望达到以下目的：。
（1）了解电渗析实验装置的结构和工作原理。
（2）熟悉电渗析配套设备，学习电渗析实验设备的操作方法。
（3）掌握电渗析除盐技术，计算除盐率和电流效率。
2. 设备的工作原理：。
在外加直流电场的作用下，必须利用离子交换膜的选择透过性，即阳膜只允许阳离子通过，阴膜只允许阴离子通过，使水中的阴、阳离子能够定向迁移，从而达到离子与水的分离。
电渗析器中，在阴极和阳极之间，正膜和负膜交替排列，并由专用的隔板将两层膜隔开，隔板内有水流通道。
两端电极接上直流电源后，盐水进入稀释室开始电渗析过程。水中的阳离子不断地通过正膜向阴极方向迁移，阴离子不断地通过负膜向阳极方向迁移。盐水逐渐变成淡化水。然而，当盐水进入浓缩室时，含有向阴极方向迁移时不能通过阴离子膜的阳离子，而向阳极方向迁移时阴离子不能通过阳极膜。变成浓盐水。这样，在电渗析器中形成了淡水和浓水两个系统。同时，在电极与溶液的界面上，通过氧化和还原反应，发生电子和离子之间的转换，即电极反应。
因此，在阴极处连续地放出氢气，在阳极处连续地放出氧气或氯气。阴极室中的溶液是碱性的。当Ca2+，Mg2+，HC LO-等离子体在水中，碳酸钙和Mg（OH）2将生成鳞片并附在阴极上。阳极室中的溶液呈酸性，会对电极造成强烈腐蚀。
在电渗析过程中，电能的消耗主要用于克服电流通过溶液和膜时所遇到的阻力和进行电解反应。运行过程中，进水连续分别流入浓缩室、稀释室和极室。稀室的出水为脱盐水，浓缩室的出水为浓盐水，电极室的出水连续不断地去除电极过程中的反应物质，以保证电渗析的正常运行。
3. 加工设备配套的测量设备和仪器：。
利用电渗析实验装置确定要去除的目标，确定测量指标，如溶解性总固体或含盐量等，然后准备相应的设备和仪器。主要设备包括恒温烘箱和分析天平。可用硝酸银滴定法或电导率法测定。用秒表和量筒测量处理装置的浓水室和淡水室的流量。
4. 启动并运行：。
首先要认真阅读产品说明书，弄清楚组成加工装置的所有设备和连接管道的功能，以及它们之间的相互关系，了解加工装置的工作原理。在此基础上，可启动处理装置的启动和运行。
（4）清水试验：装置就位安装后，将PVC水箱灌满自来水，观察连接管路是否正常。若进水泵启动正常，检查有机玻璃过滤柱、电渗析器及连接阀管路有无漏水、渗水现象，如有放电后修复。
（五）运行：
1. 启动进水泵，调节流量控制阀，使浓水室和淡水室的流量大致相同。
2. 按下电气控制箱上的电源按钮，接通电源电渗析器开始工作（此时两个极性指示灯中只有一个指示灯亮），电流表显示工作电流，1分钟后电流逐渐减小。以及稳定性。
3. 调整进水量。进水量越大，淡水室的流量越大，脱盐率越低。取水口越小，淡水室的流量越小，脱盐率越高。
4. 关闭了。实验结束时，按下电气控制箱上的电源按钮，切断电源，停止电渗析器，然后关闭进水泵，停止进水。
5. 电极换向。利用换向阀联动换向方式实现了电渗析器电极极性的换向，提高了电渗析操作的性能。反转操作每30～60分钟进行一次。首先切断电源，将淡水室的水排干1～2min。然后按箭头标记将换向阀旋转90度，再按下电源开关，原来亮的极性指示灯中的一个会亮，亮了的那个会亮，说明电渗析器已经完成了电极的更换。
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