آند تیتانیوم برای دیالیز الکترولیتی

1. زمینه های کاربردی: دستگاه های دیالیز الکترولیتی به طور گسترده ای در صنایعی مانند برق، شیمیایی، الکترونیک، حفاظت از محیط زیست، داروسازی، منسوجات و مواد غذایی مورد استفاده قرار گرفته اند و به منافع اقتصادی رضایت بخشی دست یافته اند. کاربردهای خاص عبارتند از:
1) نمک زدایی از آب دریا و آب شور برای تولید آب آشامیدنی.
۲) تولید آب برای نوشیدنی هایی مانند آبجو، سودا و آب تصفیه شده.
3) تولید آب برای دیگ های-کم فشار.
4) استفاده ترکیبی از دیالیز الکترولیتی و تبادل یونی برای تولید آب مقطر،{1}آب با خلوص بالا و آب فوق خالص. این روش تولید آب می تواند 80-90 درصد اسیدها و قلیاها را ذخیره کند، از بازسازی مکرر رزین ها جلوگیری کند و هزینه های تولید آب را تا حد زیادی کاهش دهد.
5) ترکیب با سایر واحدهای تصفیه مختلف برای تولید آب مناسب برای صنایع درجه بالاتر مانند الکترونیک، داروسازی، مواد غذایی و مواد شیمیایی.
6) بازیابی فلزات گرانبها مانند طلا، نقره، مس از پساب های صنعتی (مایعات) در صنایعی مانند آبکاری و الکترونیک.

2. اصل:
تحت عمل میدان الکتریکی DC اعمال شده، با استفاده از نفوذپذیری غشاهای تبادل یونی (یعنی غشاهای کاتیونی که فقط به کاتیون ها اجازه عبور می دهند و غشاهای آنیونی که فقط به آنیون ها اجازه عبور می دهند)، مهاجرت جهت آنیون ها و کاتیون ها در آب به دست می آید، در نتیجه یون ها از آب در یک فرآیند فیزیکوشیمیایی جدا می شوند. اصل این است: بین کاتد و آند، چندین غشا کاتیونی و آنیونی مرتب شده متناوب وجود دارد. آب از دو غشا عبور می کند و محفظه هایی بین دو غشا و دو الکترود ایجاد می شود. پس از اتصال منبع تغذیه به دو الکترود، آنیون ها و کاتیون های موجود در آب به ترتیب به سمت کاتد و آند مهاجرت می کنند. به دلیل نفوذپذیری انتخابی غشاهای کاتیونی و آنیونی، محفظه های متناوب با کاهش غلظت یون (محفظه های رقیق) و افزایش غلظت یون (محفظه های کنسانتره) تشکیل می شوند. در همین حال، واکنش‌های کاهش اکسیداسیون، یعنی واکنش‌های الکترودی نیز روی دو الکترود رخ می‌دهد. در نتیجه، در محفظه کاتد به دلیل محلول قلیایی، رسوب تشکیل می شود، در حالی که در محفظه آند به دلیل محلول اسیدی، خوردگی رخ می دهد. بنابراین، در طی فرآیند دیالیز الکترولیتی، مصرف انرژی الکتریکی عمدتاً برای غلبه بر مقاومتی که جریان عبوری از محلول و غشاها و واکنش های الکترود با آن مواجه می شود، استفاده می شود.

3. دستگاه:
ساخت دیالایزر الکترولیتی شامل صفحات فشار، صفحات نگهدارنده الکترود، الکترودها، قاب های قطبی، غشاهای آنیونی، بافل های آب کنسانتره، بافل های آب رقیق و سایر اجزا می باشد. این اجزا به ترتیب خاصی مونتاژ شده و فشرده می شوند تا شکل خاصی از دیالیز الکترولیتی را تشکیل دهند. تجهیزات کمکی دیالیز الکترولیتی نیز شامل پمپ های آب، یکسو کننده ها و غیره است که با هم یک دستگاه دیالیز الکترولیتی را تشکیل می دهند.

4. عملکرد الکتروشیمیایی و آزمایش طول عمر (مرجع استاندارد HG/T2471-2007 Q/CLTN-2012)

5. چگالی جریان و پدیده قطبش:
در حین کار دیالایزر الکترولیتی، جریان عبوری از واحد سطح غشاء را چگالی جریان می نامند. در حین کار، زمانی که چگالی جریان به مقدار معینی می‌رسد، سرعت مهاجرت یون‌ها در لایه رابط بسیار کمتر از درون غشا است، و مولکول‌های آب در سطح مشترک غشاء را مجبور می‌کند تا یونیزه شوند و برای هدایت الکتریسیته به یون‌های هیدروژن و یون‌های هیدروکسیل متکی هستند. این پدیده فصل مشترک غشاء قطبش غلظت نامیده می شود. در این زمان، چگالی جریان را چگالی جریان محدود کننده می نامند. پلاریزاسیون شامل قطبش غلظت و قطبش الکترود است. پس از وقوع پلاریزاسیون، یون‌های هیدروکسیل اضافی در یک طرف محفظه رقیق غشاء کاتیونی جمع می‌شوند و یون‌های هیدروژن اضافی در یک طرف محفظه کنسانتره غشای کاتیونی تجمع می‌یابند. یون‌های هیدروژن اضافی در یک طرف محفظه رقیق غشاء آنیونی و یون‌های هیدروکسیل اضافی در یک طرف محفظه کنسانتره غشای آنیون تجمع می‌یابند. به دلیل غلظت بالای یون در محفظه کنسانتره، رسوباتی مانند کربنات کلسیم در یک طرف غشای آنیونی در محفظه کنسانتره تشکیل می‌شود که باعث افزایش مقاومت غشا، افزایش مصرف انرژی، کاهش سطح مؤثر غشا، کاهش کیفیت آب و تأثیر بر عملکرد عادی می‌شود.

تگ های محبوب: