雙極膜是一種離子交換復(fù)合膜 , 它通常由陽離子交換層 (N 型膜) 、界面親水層 ( 催化層) 和陰離子交換層 ( P 型膜) 復(fù)合而成 , 是真正意義上的反應(yīng)膜。在直流電場(chǎng)作用下 , 雙極膜可將水離解 ,在膜兩側(cè)分別得到氫離子和氫氧根離子。利用這一特點(diǎn) , 將雙極膜與其他陰陽離子交換膜組合成的雙極膜電滲析系統(tǒng) , 能夠在不引入新組分的情況下將水溶液中的鹽轉(zhuǎn)化為對(duì)應(yīng)的酸和堿 , 這種方法稱為雙極膜電滲析法。
雙極膜電滲析器通電以后，電極表面發(fā)生電極反應(yīng)，致使陽極水呈酸性，并產(chǎn)生初生態(tài)的氧O2或氯氣Cl2。陰極水呈堿性，當(dāng)極室水中有Ca2+和Mg2+時(shí)會(huì)生成CaCO3和Mg(OH)2水垢，結(jié)集在陰極上，陰極室有氫氣H2排出。因此極水要暢通，不斷排出電極反應(yīng)產(chǎn)物，有利于雙極膜電滲析器正常運(yùn)行。
電滲析是在直流電場(chǎng)作用下，溶液中的帶電離子選擇性地通過離子交換膜的過程。主要用于溶液中電解質(zhì)的分離。在淡化室中通入含鹽水，接上電源，溶液中帶正電荷的陽離子，在電場(chǎng)的作用下，向陰極方向移動(dòng)到陽膜，受到膜上帶負(fù)電荷的基團(tuán)的異性相吸引的作用而穿過膜，進(jìn)入右側(cè)的濃縮室。帶負(fù)電荷的陰離子，向陽極方向移動(dòng)到陰膜，受到膜上帶正電荷的基團(tuán)的異性相吸引的作用而穿過膜，進(jìn)入左側(cè)的濃縮室。淡化室鹽水中的氯化鈉被不斷除去，得到淡水，氯化鈉在濃縮室中濃集。
使用雙極膜電滲析技術(shù)制備酸堿具有的優(yōu)勢(shì)：能耗低，裝置體積小，可節(jié)約投資；整個(gè)過程無氧化和還原反應(yīng)發(fā)生，無副反應(yīng)產(chǎn)物，沒有污染。
應(yīng)用范圍：
無機(jī)酸、無機(jī)堿的制備與回收
廢酸和廢堿的回收
工業(yè)廢水的處理
堿法草漿造紙黑液廢水的處理
含鹽廢水(NaCl、Na2SO4、NH4Cl等)的處理與回收利用
有機(jī)酸(氨基酸、酒石酸、葡萄糖酸等)的制備與回收
酸性氣體(SO2、H2S等)的處理和回收
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