海水濃縮用離子交換膜的比選研究.pdf

1、對(duì)海水濃縮用離子交換膜進(jìn)行了比選，并對(duì)電滲析優(yōu)化條件進(jìn)行了探索，以期為電滲析膜技術(shù)應(yīng)用于海水濃縮研究提供一定的依據(jù)。 用電壓-電流法測(cè)定了海水濃縮體系中離子交換膜組件的極限電流，考察了濃度、流速、溫度等因素對(duì)極限電流的影響規(guī)律。結(jié)果表明，極限電流隨著電解質(zhì)濃度、流速、溫度的增加而增大。 對(duì)JCM-I-10 膜、DF120 膜和NEOSEPTA 膜在電滲析裝置上進(jìn)行海水濃縮實(shí)驗(yàn)，通過對(duì)極限電流、濃縮效果、能耗、水滲透等性能

2、的比較。發(fā)現(xiàn)在標(biāo)準(zhǔn)膜中NEOSEPTA(AMX/CMX)膜性能優(yōu)異，但對(duì)一價(jià)離子選擇性很差。NEOSEPTA(ACS/CMS)膜極限電流較大、對(duì)氯化鈉濃縮效果好、滲透?jìng)髻|(zhì)性能好、單位產(chǎn)鹽能耗較小、對(duì)一價(jià)離子的選擇性好。對(duì)于海水濃縮制鹽體系來說NEOSEPTA(ACS/CMS)是最優(yōu)的膜； 由比選得出的最優(yōu)膜-NEOSEPTA(ACS/CMS)膜進(jìn)行了一系列濃縮海水實(shí)驗(yàn)。通過正交實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)電滲析應(yīng)該盡量在濃淡室流速比相同的條件下運(yùn)行

3、；在高電流密度下運(yùn)行將得到更高的濃縮效果，但是單位產(chǎn)鹽能耗也將增加，為了減小能耗可以在最初的50min 內(nèi)適當(dāng)減小操作電壓；進(jìn)行了溫度單因素影響實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)選擇性系數(shù)隨著溫度的增大而增大，并且隨著溫度的進(jìn)一步增大，選擇性系數(shù)增加的幅度變小。當(dāng)溫度超過38℃后，離子膜表面的復(fù)合膜有脫落現(xiàn)象；當(dāng)溫度超過40℃后離子交換膜遭到嚴(yán)重?fù)p壞。海水中各離子隨著溫度的增大、遷移速率在增大。電滲析操作最佳溫度為35℃；進(jìn)行了分段濃縮實(shí)驗(yàn)，NaCl 最終濃度