ЭЛЕКТРОДИАЛИЗ (Э)

-Классический вариант ионного обмена с той разницей что ионно- обменный слой заменен на ионообменный мембранный и движущийся слой будет внешнее электрическое поле: при наложении постоянного эл-го поля на р-р возникает движение ионов раствор-х солей, водорода и ОН^-, причем катионы -к катоду, анионы- к аноду.

На катоде: Na⁺+e→Na⁰

H⁺+e→H₂

На аноде 4ОН^—4е→Н2О+О2

Се-2е→СЕ2

Ток устанавл в зав-ти от природы,от конц и подведен напр.Если в электролитн поместить ионно-обм мембраны, то катионно-обм-е б/т идти только около катода,анионный обмен около анода,сл-но ячейка поделится на 3 зоны: в катодн только катионы, в анодной-анионы,в средн-конц-я б/т падать,а в крайних- расти.

преде

Теоретическое кол-во электролита необходим для обессол-я 1-го м3 воды от конц С1 до С2 =

Q_теор=I*τ=26.8(C1-C2)

Эффективность пр-са очень сильно зависит от св-в ионно-обм мембраны.

Мембраны бывают гетерогенные и гомогенные.

Гетерогенные-процесс:ввод частиц ионообменных материалов в пленкообр-е смолы,но, но ионно-обм мат-лы очень сильно разбух в воде след малая механическая прочность.

Гомогенные-ионообм-я часть вместе с пленкой обр-ет единый комплекс. Получают или полимеризацией смеси реагентов или введением ионообм-й группы к уже готовой пленке. Для увел-я прочности мембраны формируют на упрочняющих сетках. качество мембраны хар-ся толщиной,склонностью к набуханию,

механической прочностью, селективностью, уд. электросопротивл

Селективность таких мембран хар-ся числом переноса ч/з нее опр-х ионов,кол-во ионов-это отношение электротока переносимого данными видами ионов, к полному току.Чем выше. кол-во таких переносов,тем больше ее селективная мембрана.Качеств мембраны облад малым Эл сопротивлением, небольшой толщиной и слабой склонностью к набуханию.

Серьезным препятствием для глубокого обессолевания воды электродиализом явл:1)перенос воды ч/з мембраны в процессе осмоса, 2)повыш-е электрич-го сопр-я в камерах 3)разложение Н₂Опри высоких плотностях потока,4)обр-е осадка на мембранах.

Электродиалезные аппараты конструируют по фильтрпрессовому типу

Катионные и анионные мембр черед-ся.М/у ними уст-ся разделяющ рамки(толщ δ=1мм).В кажд рамке сущ-т уплотнения и раздел-е перегордки(для предотвращ слипания мембран)и уст-во для распр-я потоков.Комплекс мембран зажимается крайними упорными плитами,на кот установл электроды.Эти плиты стягиваются болтами,герметируя весь пакет.Электродаилезн апп-ты соб-ся в схемах послед или //-но в зав-ти от усл-ий.

36.Десорбция газов из воды.

Раств-е в воде газы м/о раздел на:химич-ки не взаимод-е(Н О2 аммиак),взаимод-е хим-ки с водой и примесями(хлор,СО2).Их м/о разд на коррозионно-актив (О2,СО2,хлор), инертные (азот,Н2).Кроме коррозии оборуд-я О2 вызыв «стар-е» ионитов, наличие СО2 сниж емк-ть анионитов(по кремнек-там).Конц-я газов в воде завис от:

1 физич природы газа

2 степени насыщ-я

3 давл-я воды

4 т-ры воды

Раств-ть ид газа в воде выраж з-ном Генри: С_г=К_г*Р_г

где с-конц-я газа в воде

р-Давл газа над водой

К-пост Генри учит влияние т-ры на раств-ть газа.

Выр-ние з Г ч/з коэф абсорб

С_г=(α/22.4*ρ)*Р_г/Р₀

α-коэф абсорбц газа

Р₀- давл при н.у

Если над водой –смесь вод-х паров, азота и СО2, то использ з-н Дальтона.

С_о2=К_г*Р_о2=К_г(Р₀-Р_Н2о-Р_азота-Р_СО2)- опр раств-ть О2 в воде.Основн усл-е удал-я газа из воды путем десорбции-это сниж-е его парц давл над водой.В схемах ВПУ при подготовке добав воды удал-е газа из воды происх после Н-кат-я(пр-с происх в вакуумн деаэраторах) Если необх удалить 1 газ, торподувка воды газом, не сод-м десорбируем газа.По способу распрел-я воды и пара деаэраторы дел на:струйн, пленочн и барботажн.

Недостатки:необх-ть иметь устр-во для созд-я вакуума и отвода выпара,дополн энергозатраты.

Преим-ва:

1 возм-ть деаэрации при 313-343К

2Сокращ-е затрат пара на подогрев воды

В стр-ных деаэраторах эф-ть ниже,но < гидравл сопр-я.Основн режимн пар-ры работы:

1 т-рав воды в деаэраторе

2пар-ры выпара

Плен-й декарб-р-это колонна заполненная насадкой (кольца Рашига).Вода растекается тонкой пленкой по насадке,снизу под-ся воздух, кот выходит вместе с газом ч/з верхний патрубок.

Барбот-ный декарб-р-колонна с распределительным уст-вом в нижн ч-ти, в кот вводится воздух, барботирующий ч/з воду(прим-ся редко из-за необх-ти высок давл-я).На декарбон-цию сильно влияет знач-е рН, рН ↓, то конц-я СО2 повыш за счет разлож-я НСО3 и СО3.

Поиск по сайту: