电渗析使用的半渗透膜其实是一种离子交换膜。这种离子交换膜按离子的电荷性质可分为阳离子交换膜(阳膜)和阴离子交换膜(阴膜)两种。在电解质水溶液中,阳膜允许阳离子透过而排斥阻挡阴离子,阴膜允许阴离子透过而排斥阻挡阳离子,这就是离子交换膜的选择透过性。在电渗析过程中,离子交换膜不像离子交换树脂那样与水溶液中的某种离子发生交换,而只是对不同电性的离子起到选择性透过作用,即离子交换膜不需再生。电渗析工艺的电极和膜组成的隔室称为极室,其中发生的电化学反应与普通的电极反应相同。
电渗析是膜分离过程中较为成熟的一项技术,也是一种除盐技术。因为各种不同的水(包括天然水、自来水、
工业废水)中都有一定量的盐分,而组成这些盐的阴、阳离子在直流电场的作用下会分别向相反方向的电极移动。如果在一个电渗析器中插入阴、阳离子交换膜各一个,由于离子交换膜具有选择透过性,即阳离子交换膜只允许阳离子自由通过,阴离子交换膜只允许阴离子以通过,这样在两个膜的中间隔室中,盐的浓度就会因为离子的定向迁移而降低,而靠近电极的两个隔室则分别为阴、阳离子的浓缩室,最后在中间的淡化室内达到脱盐的目的。
电渗析目前已广泛地应用于苦咸水脱盐,是世界上某些地区生产淡水的主要方法。由于新开发的荷电膜具有更高的选择性、更低的膜电阻、更好的热稳定性相化学稳定性以及更高的机械强度、使电渗析过程不仅限于应用在脱盐方面,而且在食品、医药及化学工业中,电渗析过程还有许多其他的工业应用,如工业废水的处理,主要包括从酸液清洗金属表面所形成的废液中回收酸和金属;从电镀废水中回收重金属离子;从合成纤维废水中回收硫酸盐;从纸浆废液中回收亚硫酸盐等。用于食品工业中,如牛奶脱盐制婴儿奶粉;用于化学工业分离离子性物质与非离子性物质;在临床治疗中电渗析可作为人工肾使用等 。
随着各行业对产品物料的质量以及能耗要求越来越高,均相膜电渗析的优越性越来越显现出来:
1. 电阻率低,导电性能优良,电流效率高,能耗低,选择透过性高;
2. 同离子交换树脂比催化效果好、不易中毒,使用寿命长;
3. 性能稳定可靠,有良好的耐酸、耐碱、耐氧化性能,电化学性能优良;
4. 抗污染能力好,性能易恢复;
5. 爆破强度高,撕裂强度好。
电渗析离子交换膜性能:
电渗析设备典型应用:
一、生物制药
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抗生素母液脱盐
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头孢母液脱盐
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甜菜碱脱盐
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阿斯巴甜脱盐
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甘氨酸脱盐
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草甘膦脱盐
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谷氨酸脱盐
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头孢氨苄酶法母液废水脱盐
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雷米普利药物中间体脱盐
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腺苷酸脱磷酸盐
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核苷酸脱盐
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1,3-丙二醇发酵液电渗析脱盐
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电渗析处理赖氨酸离交废液硫酸铵
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右旋糖酐铁电渗析除盐
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电渗析法分离提纯2,5-脱氧果糖嗪
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电渗析去除细胞色素丙的无机盐
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电渗析法分离去除牛磺酸溶液中的无机盐
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电渗析去除右旋糖酐铁中的氯化钠
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对亚氨基二乙酸母液电渗析脱盐
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糖苷脱盐
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低聚果糖电渗析脱盐
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甘草酸电渗析脱盐
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芦荟提取液电渗析脱盐
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三七皂甙电渗析脱盐
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银杏黄酮电渗析脱盐
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葛根素电渗析脱盐
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红花注射液电渗析脱盐
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烟叶提取物电渗析脱盐
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木糖醇酸水解液脱酸
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甘露醇生产工艺中电渗析脱盐
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大豆低聚糖电渗析脱盐
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木糖电渗析脱酸
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L-阿拉伯糖电渗析脱酸
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海参肠电渗析提取牛磺酸
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土鳖虫酶解液电渗析脱盐
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有机羧酸脱盐
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氨基酸脱盐
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有机酸制备
二、食品行业
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大豆酱油脱盐
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鱼露脱盐
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蚝油脱盐
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酸菜泡菜液脱盐
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咸蛋清脱盐
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果汁脱酸
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橙汁脱酸
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梨汁脱酸
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山楂汁脱酸
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沙棘果汁脱酸
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果酒脱酸
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竹笋原液电渗析脱盐
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黄豆酱多肽电渗析脱盐技术
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大豆低聚糖脱盐
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乳清脱盐
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牛奶脱盐制婴儿奶粉
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乳制品精制
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葡萄酒电渗析去除酒石酸
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鱿鱼水解液中电渗析脱盐
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鱼类水解液电渗析脱盐
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黄姜皂素水解液电渗析脱盐
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鲍鱼内脏鱼露脱盐
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电渗析去除白酒里面的无机盐
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棉仔糖提取液电渗析脱盐
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三、化工
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活性染料废水脱盐
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电镀废水盐浓缩及水回用
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采矿水脱盐及水回用
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金属表面洗水水回用
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造影剂脱盐
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电渗析处理高含盐油田废水
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煤中黄腐酸电渗析法纯化分离(去除黄腐酸中的无机盐)
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电渗析法脱除生物多元醇类里的盐类
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电渗析浓缩回收丙烯酸丁酯废水中的有机盐类
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1.3丙二醇电渗析脱盐法
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碱制备
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四、水处理
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岩溶水电渗析脱盐
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电渗析处理硝酸铵冷凝废水
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电渗析处理氟化铵硫酸铵废水
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电渗析处理地下矿井水
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电渗析海水淡化
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海水浓缩制盐
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电渗析处理苦咸水
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电渗析处理垃圾渗滤液
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电渗析在脱硫废水中的应用
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RO浓缩水回收脱盐
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锅炉给水的初级软化脱盐
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酸液清洗金属表面所形成的废液中回收酸和金属;
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电镀废水回收重金属离子;
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合成纤维废水回收硫酸盐;
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纸浆废液中回收亚亚硫酸盐
小型实验室装置
中试型实验装置:
小型生产装置
移动式电渗析装置
工业大生产装置