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離子交換除鹽法具有以下特點

分類:
技術交流
發布時間:
2017/12/15 15:57
  將鹽水在一定壓力下加熱到某一溫度(此溫度低於該壓力下水的飽和溫度,因此鹽水尚未騰),然後引入一個壓力較低的容器(稱之為第一級蒸發器)中,這時由於鹽水溫度明顯高於此壓力下水的飽和溫度,故在該容器中鹽水劇烈沸騰,急速汽化變成蒸汽,這就是閃蒸。隨著蒸發進行,鹽水溫度下降,蒸發速度隨之下降。若將剩餘鹽水又引入壓力更低的另一容器(稱之為第二級蒸發器)中,與第一級蒸發器一樣,鹽水將再次急速汽化變成蒸汽。依此進行,可讓鹽水通過幾十級壓力遞減的蒸發器,從而得到更多的淡水,這就是MSF技術。由於在閃蒸過程中,鹽水被加熱時不汽化濃縮,而蒸發時又不受熱升溫,故結垢量大大減少。

  蒸餾除鹽法具有以下特點:

  (1)水與鹽分離的推動力為熱能。

  (2)適合於利用工業餘熱製水,例如利用化工廠中需要冷卻的高溫工藝介質、地熱水、汽輪的低壓抽汽加熱鹽水,往往可以獲得較好的經濟效益。

  (3)容易製造成簡易的小型蒸餾設備,隻要有電即可生產除鹽水,因此,該技術常用於實驗室。

  (4)加熱是很好的殺菌方法,所以蒸餾法目前被廣泛用於醫藥衛生行業,製造醫用無菌除鹽水。

  (5)除鹽的徹底性不如離子交換法,不適合除鹽水的精製。

  (6)對於含鹽量高的水源(如海水、苦鹹水),經濟性不如反滲透法;對於含鹽量低的水源(如江河水、大多數水庫水),經濟性不如離子交換法。因此,在許多情況下蒸發除鹽法不是人們的首選方法。

  (7)用蒸餾法淡化海水的水利用率為25 010—— 40%。

  (8)已與膜技術結合形成一項新的除鹽技術,即膜蒸餾(MD)技術。該技術與常規蒸餾相比,蒸餾效率高,與反滲透相比,操作壓力低。膜蒸餾在常壓和低於沸點的溫度條件(40。500C)下進行,太陽能可能成為理想熱源。

  2.離子交換法除鹽

  離子交換法除鹽是目前應用最廣泛的傳統除鹽技術,起源於20世紀40年代。該技術的核心是利用了兩類離子交換樹脂(簡稱樹脂),一類是陽離子交換樹脂(簡稱陽樹脂),另一類是陰離子交換樹脂(簡稱陰樹脂)。樹脂為不溶於水的高分子粒狀材料,內部含有大量能與水中離子起交換反應的物質(稱之為可交換離子),陽樹脂中可交換離子為H+,陰樹脂中可交換離子為OH-,所以鹽水依次通過陽樹脂層和陰樹脂層後,鹽水中的陽離子和陰離子依次交換成H+和OH-,‘H+與OH-進一步結合成純水。由於受離子交換反應平衡的製約,鹽水經過上述處理後,仍殘留少量鹽分。鹽水通過樹脂層,不斷地消耗掉樹脂中的H+和OH-,樹脂最終失去交換能力。喪失交換能力的樹脂通常用酸堿再生,即用一定濃度的HC1或H2 S04水溶液與陽樹脂接觸,用一定濃度的NaOH水溶液與陰樹脂接觸,以恢複它們的交換能力,此過程稱為再生。樹脂的可再生特性決定了它可以重複使用。離子交換技術的基本原理詳見第九章和第十章。

  離子交換除鹽法具有以下特點:

  (1)水與鹽分離的推動力為化學能,即依賴於離子交換反應。

  (2)適用於含鹽量低於500mg/L的水源,對於含鹽量更高的水源,一般先用反滲透法除去95%以上鹽類後,再用離子交換法深度除鹽。
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