
【化】 electrodialyser; electrodialyzer
electricity
【计】 telewriting
【化】 electricity
【医】 Elec.; electricity; electro-; galvano-
【化】 dialyser; dialyzator; dialyzer
电渗析器(Electrodialysis Device)是一种基于离子交换膜分离技术的电化学装置,主要用于溶液中离子的选择性迁移与分离。其核心原理是通过直流电场驱动,使带电离子在阴阳离子交换膜之间定向移动,实现溶液的脱盐或浓缩。该设备在工业水处理、海水淡化、化工提纯等领域具有重要应用。
技术原理与组成结构
电渗析器由交替排列的阴/阳离子交换膜、电极室和隔板组成。当施加直流电压时,阳离子向阴极迁移并通过阳离子交换膜,阴离子则反向运动,形成交替的浓缩室与淡化室。这一过程遵循Nernst-Planck方程,离子迁移速率与电场强度、浓度梯度成正比。
功能特性
• 选择性分离:基于膜电荷特性实现单价/多价离子分离(GB/T 20103-2020《膜分离技术术语》)
• 能耗优势:相比反渗透技术,在低盐度水体处理中能耗更低(《膜分离技术手册》第三版)
• pH耐受范围:常规型号工作pH范围为2-10(中国国家标准化管理委员会)
典型应用场景
• 电子行业超纯水制备(IEEE标准1457.1-2020)
• 乳制品工业乳清脱盐(美国乳品科学协会技术公报)
• 重金属废水处理(《环境工程学报》2023年专题研究)
技术发展沿革
该技术于1952年由美国科学家K. Sollner提出理论基础,我国于1966年实现工业化应用(《中国化工通史·分离技术卷》)。现代改进型包括倒极电渗析(EDR)和选择性电渗析(S-ED)等技术变体。
电渗析器是一种利用直流电场和离子交换膜的选择透过性,实现溶液中离子分离的装置。以下从原理、结构及应用三个方面进行详细解释:
离子迁移与选择透过性
在直流电场作用下,溶液中的阳离子向阴极迁移,阴离子向阳极迁移。阳离子交换膜(阳膜)仅允许阳离子通过,阴膜则仅允许阴离子通过。通过交替排列的阴阳膜和隔板,形成交替的“淡室”和“浓室”。
推动力与分离过程
电场力是核心推动力,与普通渗析不同,电渗析通过外加电场加速离子迁移,效率更高。
电渗析器通常由以下组件构成:
电渗析器不依赖化学反应,能耗较低,但对非电解质污染物(如有机物)去除效果有限。实际应用中需结合预处理工艺。
如需更完整的技术参数或案例,可参考高权威性来源如、5、6。
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