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扩散渗析具有操作简便、节省能源等作用

更新时间:2024-05-13    点击次数:134
  在钢铁、金属加工等行业,废酸系统往往还混有其它重金属离子杂质,扩散渗析在实现酸回收的同时,还能实现大部分金属离子的截留,可以得到纯度相对较高的酸液,满足回用标准。
 
  扩散渗析回收酸系统靠膜性能和浓度差实现酸的回收,系统配套简单,常压运行、运行成本非常低,主要为输送泵的能耗费用。
 
  扩散渗析是利用半透膜或选择透过性离子交换膜使溶液中的溶质由高浓度一侧通过膜向低浓度一侧迁移的过程。扩散渗析回收废酸:用一张阴离子均相膜隔开成渗析室和扩散室,采用逆流操作,在阴离子均相膜的两侧分别通入废酸液及接受液(自来水)时,废酸液侧的酸及其盐的浓度远高于水的一侧,根据扩散渗析原理,由于浓度梯度的存在,废酸及其盐类有向扩散室渗透的趋势,但膜对阴离子具有选择透过性,故在浓度差的作用下,废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求,也会夹带阳离子。由于H+的水化半径比较小,电荷较少;而金属盐的水化离子半径较大,电荷较多,因此H+会优先通过膜,这样废液中的酸就会被分离出来。同理可以回收废碱。
 
  将扩散渗析阳膜、渗析室隔板以及扩散室隔板按一定顺序排列起来,在两侧放置配水板并用夹紧板夹紧的分离碱的设备。
 
  碱回收扩散渗析过程以浓差为驱动力,利用阳离子交换膜对碱的选择透过性和对盐或其它组分的高截留性,实现溶液中碱与盐或其它组分的分离,分离出的碱溶液回用于生产工艺。
 
  与传统的电渗析不同,扩散渗析只用单一的膜,即用阳膜分离阴离子(如碱的回收)或用阴膜分离阳离子(如酸的回收)。这里以阴膜进行酸回收为例介绍扩散渗析的原理。一张阴膜隔开的两室中,分别通入废酸液及接收液(自来水),废酸液侧的硫酸及其盐的浓度远高于水的一侧,因此由于浓度梯度的存在,废酸及其盐类有向接收液室渗透的趋势,但由于膜的选择透过性,它不会让每种离子以均等的机会通过。
 
  首先阴离子膜骨架本身带正电荷,在溶液中具有吸引带负电水化离子而排斥带正电荷水化离子的特性,故在浓度差的作用下,废酸侧的阴离子被吸引而顺利地透过膜孔道进入水的一侧。同时根据电中性要求,也会夹带正电荷的离子。由于H+的水化半径比较小,电荷较少;而金属盐的水化离子半径较大,又是高价的,因此质子会优先通过阴膜,这样废液中的酸就会被分离出来。如果一定数量的上述单元组合在一起,就构成了扩散渗析器,平板式扩散渗析器与电渗析基本相同,只是扩散渗析器不需要电极。

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