异相膜和均相膜对EDI过程离子传递的影响

针对制备超纯水的五隔室电去离子(EDI)膜堆,考察其淡化室阴阳膜分别采用双均相膜、均相阴膜和异相阳膜、均相阳膜和异相阴膜以及双异相膜4种不同情况下过程的电流和脱盐率的变化.结果显示,均相阴膜+异相阳膜组合的膜堆电流和产水电阻率接近于双均相膜的膜堆,而均相阳膜+异相阴膜则与双异相膜的膜堆接近,前者显著高于后者.这表明在实验条件下阴离子在阴膜内的迁移为EDI离子传递的速率控制步骤,其迁移速率增加提高了过程的总传递速率,从而获得较高的脱盐率.

均相膜电渗析脱除氨法脱硫浆液中氟离子

鉴于烟道气氨法脱硫浆液中F-的危害性,在基本不影响硫酸铵的前提下采用均相膜电渗析脱除浆液中的F-,考察了电渗析运行参数和浆液性质对F-迁移量的影响,并考察了硫酸根的截留效果。结果表明,F-迁移量随电压和循环流量的增大而增加,但过高的电压会增加能耗,过高的循环流量会降低传质的几率,降低F-迁移量,均相膜电渗析较佳的运行参数为电压15 V,浓、淡液循环流量为200 L/h。随着温度和F-初始质量浓度的升高,F-迁移量增大,(NH4)2SO4质量分数对F-迁移量影响较小。均相膜电渗析对SO42-的截留效果较好,可以在脱除F-的同时更好地保留脱硫浆液中资源化回收成分硫酸铵。

均相膜电渗析系统在矿井疏干水中的应用研究

针对矿井疏干水中Cl-和钙镁离子浓度高的特点,对矿井疏干水在均相膜系统处理下的电压、淡浓比、温度、电流效率和OH-浓度以及成本进行了研究,并且验证了高硬度矿井疏干水对均相膜电渗析系统的影响,为均相膜电渗析系统在矿井疏干水工程化设计提供了详实的工艺参数,奠定了均相膜电渗析在矿井疏干水中工程化应用的基础.

均相膜电渗析系统在大型高盐高硬矿涌废水中的工程应用

本文以某矿井高盐高硬矿涌废水排放工程为例,介绍均相膜电渗析装置的处理情况,该工程处理水量为20000m3/d,原水含CL-=7000mg/l,TDS=12000mg/l,总硬度3500mg/l。运行结果为产水为14000m3/d,CL-≤600mg/l,达到当地废水排放标准。

均相膜电渗析技术在硝酸钠废水处理中的应用研究

介绍了均相膜电渗析技术在硝酸钠废水处理中的应用,并探讨了设备型号、运行时间、清洗效果等对硝酸钠废水处理结果的影响。通过工业化设备1 a运行数据证明,运用均相膜电渗析技术处理硝酸钠废水切实可行且可长期稳定运行。

单价选择性均相阳离子交换膜的制备及性能

以2-羟基-3-三甲铵基丙基壳聚糖为改性材料,商品化均相离子交换膜为基膜,电沉积法制备单价选择性阳离子交换膜,并探讨制膜液浓度、电沉积时间和交联环境等制膜条件对改性膜特殊分离性能的影响.用多种分析方法测试膜的相关性能,结果表明,单价选择性阳离子交换膜对一多价离子的分离效果明显,其中静电排斥是解释其分离特性的主要因素.

均相电渗析膜堆淡化性能测试与分析

为了进行均相电渗析测试分析以及设计选型需要,采用国产均相电渗析TRHE-JACM-5W-12060/100膜堆,通过装配自控式中试实验机,测试不同盐、不同电流及电压、不同流速状态下的单程脱盐率,计算出相应的电流效率及吨水能耗,并得出了膜堆的脱盐基本规律.低浓度淡化均相电渗析膜堆的单程脱盐率随着进水盐含量的降低而升高;随着电流密度的增加而升高;随着膜表面流速的降低而升高;与进水盐种类也有关,基本的脱盐率大小规律为:NaCl>Na_2SO_4>(NH_4)_2SO_4>NaCl+Na_2SO_4>NaCl+MgSO_4>NH_4Cl>NaHCO_3>MgSO_4.以3 000 mg/L的NaCl为原料液,膜表面流速为4 cm/s,平均每对跨膜电压为0.5 V时,电流密度可以达到0.5 A/m^2,单程脱盐率可以达到32%,本体直流能耗为0.23 kW·h/m^3;当平均每对跨膜电压为0.8 V时,单程脱盐率可以达到55%,本体直流能耗为0.7 kW·h/m^3.

均相离子交换膜的研制

均相阴、阳膜及双极性膜在同位素分离、废水处理、高纯水制备、直接从矿石中提取金属、酸和碱的制备等领域获得了实际应用。介绍制备均相阴、阳离子交换膜的γ-射线辐射接枝法、含浸法、涂浆法,制备双极性膜的单片法。

均相电驱动膜技术在脱硫废水资源化中的应用研究

采用均相电驱动膜技术对浙江某电厂软化后的脱硫废水进行浓缩及淡化处理研究。结果表明,均相电驱动膜可以实现脱硫废水的浓缩和淡化,浓缩后的溶液TDS的质量分数高于15%,淡化后的溶液TDS的质量分数低于0.3%;通过多段模拟,采用淡化阶段以30 V的较高电压运行、浓缩阶段以20 V的较低电压运行的方法,这样既可以加快制水速度、又可以降低能耗。运行电流与浓淡室的电导率成正相关关系。经处理的淡水可回用至脱硫塔,浓水可进行下一步处理。

电渗析用季铵化聚氯乙烯均相阴离子交换膜的制备

以1-甲基咪唑(N-MI)为季铵化试剂一步法对聚氯乙烯(PVC)功能化改性,并制备了均相PVC阴离子交换膜,避免了传统阴离子交换膜制备过程中的氯甲基化步骤。通过对比研究,优化后的PVC-N-MI-5表现出较好的综合性能。离子交换容量和迁移数分别高达2.89 mmol·g^(–1)和98.4%;吸水率和溶胀率分别为4.24%和0.21%,低于商业JAM-5阴离子交换膜(4.87%和3.33%);脱盐率、电流效率以及能耗分别为98.38%、55.8%和5.1 kW·h·(kg NaCl)^(–1),可与商业JAM-5(93.0%、55.2%和4.6 kW·h·(kg NaCl)^(–1))相比较。低廉的原料与简便的制备过程以及相对良好的电渗析应用性能,表明所制备的PVC-N-MI-5具有一定的应用前景。

均相阳离子交换膜研究进展

对均相阳离子交换膜的发展背景以及国内外在这一领域的研究进展作了简要的介绍,较系统地总结了均相阳离子交换膜的制备以及在电渗析、扩散渗析、燃料电池中的应用进展。

半均相阳离子交换膜制备的研究进展

总结了目前半均相阳离子交换膜的应用原理、制备路线及性能对比,阐述了半均相阳离子交换膜所期望的性能,包括高选择性、低电阻、良好的机械稳定性、高化学稳定性,以及其在实践应用中仍需面临的难题和挑战。

均相离子交换膜的电渗析水迁移性能研究

在电渗析浓缩盐水实验的基础上,利用电渗析数学模型,分析浓缩实验中的离子迁移和水迁移过程.评价了A、B两种新型均相离子交换膜的性能差异,测定其电渗水迁移系数基本相等,为12.20 mol水/mol盐左右;浓渗水迁移系数相差较大,B型膜为21.56 g/(m^2·h·MPa),A型膜则为30.15 g/(m^2·h·MPa),是B型膜的1.4倍.利用模型对浓缩过程进行水渗分析,结果表明,实验前期,浓缩过程中的水以电渗水迁移为主,实验后期则以浓渗水迁移为主;水迁移系数越大,最终的浓缩液浓度越低,选择水迁移系数小的离子交换膜可有效提高盐水的浓缩效率.在工业应用方面,浓渗系数较小的B型膜主要用于浓缩过程,A型膜则可应用于脱盐过程.

基于膜法含钴废水处理工艺中均相离子交换膜改性研究

基于等离子体照射技术,在磺化聚偏氟乙烯接枝苯乙烯均相阳离子交换膜(PVDF-g-PSSA膜)上接枝两性离子聚合物,改性使其具有高选择透过性及优异的抗污染能力。实验通过对改性膜离子迁移数、接触角及面电阻的测定来表征膜的改性效果,并通过应用实验来表征膜优异的实用性能。结果表明,改性膜的阳离子迁移数达到98.2%,较PVDF-g-PSSA膜提升了9.4%,亲水角下降了31°,面电阻下降了5.2Ω·cm^2。

辛基三乙氧基硅烷/十八烷基三氯硅烷均相混合自组装单分子膜的表征及其形成机制

使用接触角、原子力显微镜(AFM)、静电力显微镜(EFM)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱对辛基三乙氧基硅烷(C8TES)/十八烷基三氯硅烷(OTS)均相混合自组装单分子膜(SAM)及其形成过程中样品表面的润湿性、表面形貌、表面电势和膜内分子的有序度进行了表征,对采用分步法利用C8TES分子空间位阻制备C8TES/OTS均相混合SAM的反应机制进行了研究.结果表明,C8TES/OTS均相混合SAM表面接触角为105°,样品表面平整、光滑;对样品表面电势进行分析后发现,混合SAM表面电势分布均匀,电势频率分布为典型的正态分布;在均相混合SAM的形成过程中,样品表面电势的分布始终十分均匀,电势频率分布均为典型的正态分布;C8TES/OTS均相混合SAM是一种具有上下两层分子排列密度不同的膜结构的单分子膜,其内部结构至少在500 nm×500 nm到20μm×20μm尺度上是高度均匀一致的,膜内没有明显的特征结构,具有典型的均相混合SAM特征.

均相离子交换膜在我国若干工业领域的应用

介绍了我国己批量生产的均相阴、阳离子交换膜的制造方法及其电化学性能指标 ,并且详细阐述了这些膜在填充床电渗析制造高纯水、造纸黑液的处理、甘氨酸的分离和纯化对及d -酒石酸钠生产d -酒石酸等若干工业领域的应用所取得的成果 .我国已能生产用于上述领域的成套均相阴、阳膜组装的电渗析设备 .

三种均相离子交换膜开发成功

北京廷润膜技术开发有限公司在国内首次开发成功三种均相离子交换膜，并已投入批量生产，这三种均相膜分别是均相单片型双极性膜、均相阳离子交换膜及均相阴离子交换膜．这三种膜均已取得国家发明专利权和专利证书，其详细情况如下：

膜集成技术在高盐废水资源化工程中的应用

介绍了膜集成技术在山东某石化集团200 m^3/h含盐污水零排放资源化项目中的工程应用情况。该工程通过高低压反渗透、分盐纳滤、均相电驱动膜和离子选择性电驱动膜等膜分离及膜浓缩组合工艺,对高盐废水进行分盐、浓缩和结晶等处理,产淡水和工业盐。运行结果表明:整个工艺安全、可靠、稳定,产水水质良好,回用水TDS的质量浓度约300 mg/L,满足企业的用水要求;结晶盐品质较好,氯化钠和硫酸钠的质量分数分别达到97.5%和98.6%,均分别优于GB/T 5462-2003和GB/T 6009-2014的工业盐二级标准,且杂盐产率小于10%。整体工艺运行费用较低,结晶盐品质较好,实现了高盐废水的资源化回收利用,使石化行业高盐废水的资源化零排放达到经济可行。

低浓度MXene填充增强三元TiO_(2)/MXene/PVDF纳米复合膜的储能性能研究

先以TI_(3)AlC_(2)为前驱体,采用氢氟酸(HF)刻蚀法制备出了手风琴状MXene纳米片;然后采用流延法制备了不同TiO_(2)浓度的TiO_(2)/PVDF二元均相复合膜,并研究了其储能性能,确定了性能最佳的TiO_(2)添加量;最后采用流延法制备了不同MXene浓度的TiO_(2)/MXene/PVDF三元均相复合膜,同时还研究了浓度对复合材料储能性能的影响.结果表明,当TiO_(2)添加量为4 vol%、MXene添加量为2 vol%时,三元均相复合膜具有最佳的储能密度(9 J/cm^(3))和储能效率(95%).

利用膜反应器制备纳米材料

在膜均相反应器中，利用分离膜结构中的微孔作为液体微量分布器，将膜一侧的反应物均匀微量地加入到膜另一侧反应物中进行反应，有利于过饱和度及其分布的控制。在膜气液反应器中，气－液两相分别位于微孔膜两侧，互不分散，膜能有效提供稳定、巨大面积的气液界面，有利于气液传质、过程控制和工业放大等。另外，介绍利用膜反应器制备纳米材料的原理和主要研究结果。