电渗析实验设备.doc

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1、....电渗析实验装置实验说明书手册同广科教仪器2015年10月.学习.资料.....目录第一章实验目的：…………1第二章实验原理：…………1第三章电渗析器构造：…………1第四章实验装置与实验流程图：…………2第五章实验步骤：…………3第六章实验结果整理：………..3第七章实验结果讨论：…………4第八章设备的组成和规格：…………4第九章定期检查项目…………4第十章设备发生故障，请拨打…4.学习.资料.....电渗析实验说明书注意：(本说明书及提供的计算方法和实验数据仅供参考：根据学校实际实验得出的数据为准。)一、实验目的：电渗析是近期发展起来的膜分离技术，它广泛应用于水处理各

2、个行业，即可用于苦咸水淡化和工业生产用水的处理，又可用于冶金、化工、食品、医药等行业的废液回收利用。在电渗析运行过程中，由于离子在溶液中和在交换膜中的迁移率不等，导致电渗析在高电流密度下出现极化现象，使溶液中的pH发生变化、交换膜上生成水垢，造成产水能力下降和额外的能量损失。因此，在电渗析运行前必须测定出它的极限电流密度，确保电渗析极限电流密度的方法很多，常用的方法是电压——电流法。本实验就是采用的这种方法。通过实验希望达到下述目的：1、熟悉电渗析器各部分构造、功能、安装方法及操作方法；2、掌握电渗析器极限电流的测定、计算方法；3、加深理解电渗析运行中的电流密度、液体流速、溶

3、液中含盐量三者关系。二、实验原理：在电渗析运行中，电流密度的大小，直接影响了电渗析的效率。电流密度与单位时间溶液中离子的多少成正比关系，通常以威尔逊公式表示：ilim＝KCdpu（20-1）式中：ilim——极限电流密度（Ma/cm2）；K——水力特性参数；u——淡水隔板流水道中的水流速度（cm/s）；Cdp——淡水室水中的对数平均浓度（mmol/l）Cdp＝Cdi－Cde2.31lgCdi/Cde；Cdi——淡水室进水含盐量（mmol/l）；Cde——淡水室出水含盐量（mmol/l）。该式是在并联隔板电渗析器和理想条件下求得的，在实际使用的电渗析器中，由于隔网的紊流效果与理

4、想情况有一定差别，极限电流密度表达式应取如下形式：ilin＝KCdpun（20-2）式中：n——流速指数；其它符号同上。在电渗析运行中，由于进入淡水室中水流的流速、含盐量不同，总有一个电流密度相对应。如果继续改变输入电压，则电流也发生变化。当电压升高后，电流密度变化极微，从而改变了原来的电压－电流关系时，就可能出现极化现象。利用这样的关系，用作图的方法不难求出极限电流密度值。由若干个不同水流速度u或平均浓度Cdp时的极限电流密度值，便可求出它的表达式。在实验中，常常碰到水中含盐量的测定问题，假如水中仅含一种电解质（例如NaCI），可近似的用氯离子含量（摩尔浓度）表示水的含盐量

5、。这时也可用测定电导率的方法来确定。三、电渗析器构造：电渗析器由膜堆、极区和压紧装置三部分构成：.学习.资料.....1、膜堆：是由相当数量的膜对组装而成的。膜对：是由一阳离子交换膜，一隔板（淡水或浓水隔板）；1一阴离子交换膜，一隔板（浓水或淡水隔板）组成。离子交换膜：是电渗析器的关键部件，本厂采用聚乙烯异相离子交换膜。隔板：分浓、淡水隔板，交替放在阴阳膜之间，使阴膜和阳膜之间保持一定的距离，沿隔板平面通过水流。垂直隔板平面通过电流。隔板厚度0.9毫米。2、极区包括电极、极框和导水板：电极：为连接电源所用，本厂电极采用钛涂钌极框：放置在电极和膜之间，以防膜贴到电极上去，起支撑

6、作用3、压紧装置：是用来压紧电渗析器，使膜堆、电极等部件形成一个整体，不致漏水四、实验装置与实验流程图：（一）实验装置：本实验采用人工配水，用水泵循环的方式。浓淡水均用一个水箱原水，经电渗析器后再流入水箱。实验装置如图20-1所示。（二）实验设备和仪器仪表：(自备仪器)1、电导仪DDS-II（附带电极）1台2、直流稳压电源1台（可调0-60V/5A）1台3、滴定管50ml1支4、烧杯100ml5个5、三角烧瓶100ml5个电渗析实验装置示意图.学习.资料.....2五、实验步骤：1、调配水样，使其含盐量约5mmol/l左右；2、安装电渗析器，接通各进出水管路；3、启动水泵，检

7、查电渗析器浓、淡水室、极室进出水是否正常；4、用秒表和量筒测定浓、淡水室流量，调节流量控制阀，使浓淡水室流速相同；5、接通电路，调节调压器使电压为0.3V/膜对左右，待稳定后，读出相应的电流值，测出淡室出水含盐量；6、在原水水质和流速不变的条件下，依次升高膜堆电压，每次升高0.2V/膜对，待稳定后，读出电流值和淡室出水含盐量；7、改变进水流量，重复步骤4、5、6；8、实验完毕后先停电，然后再停泵停水。注意事项：1、为能准确的求出极限电流密度和其表达式，实验时应尽量多的测出电流值。每一种流速下应测7～8个