خرید هوزینگ صنعتی
فوریه 17, 2021
آب شیرین کن الکترودیالیز: یک روش جداسازی به صورت غشایی وجود دارد به نام الکترودیالیز که در این فرایند برای انتقال یونها از نیروی محرکه استفاده می کردند که این نیرو توسط اختلاف پتانسیل الکتریکی به وجود می آید. تولید آب های صنعتی و آشامیدنی که دارای TDS کمتر از ۵۰۰۰ ppm می باشد توسط آب شیرین کن الکترودیالیز انجام می شود.
آب شیرین کن الکترودیالیز
در این فرایند غشاهایی از جنس پلیمر به کار می روند که شامل رزین های تبادل یونی می باشند. رزین ها بر سطح پارچه هایی از جنس پلیمر مثل پلی اتیلن قرار می گیرند. این پرده های رزین کاتیونی فقط به کاتیون ها اجازه عبور می دهند بنابراین رزین های آنیونی باید از غشایهای آنیونی رد شوند و نمی توانند از غشای کاتیونی عبور کنند.
به عنوان مثال اگر در یک ظرف ، آب حاوی نمک بریزید و نیز در آن دو الکترود قرار دهید یون هایی که دارای بار مثبت می باشند به طرف کاتیون ها جذب می شوند و یون هایی که دارای بار منفی هستند به طرف آنیون ها جذب می شوند. حال اگر در این ظرف به جای الکترود از غشای انتخابی استفاده کنیم به عنوان مثال اگرغشا یون های مثبت را از خود عبور دهد بنابراین یون های مثبت از غشا عبور می کند و یون های منفی در پشت غشا جمع آوری می شود. و در این صورت عمل جداسازی نمک از آب که به آن نمک زدایی می گویند انجام شده است.
معمولا هر دستگاه دارای ۳۰۰ تا ۵۰۰ غشای کاتیونی می باشد و غشای آنیونی نیز با همین مقدار در دستگاه وجود دارد. تعداد غشاهای آنیونی و کاتیونی در دستگاه با هم برابر هستند.
آند و کاتد چیست؟
در این دستگاه هم الکترودهای مثبت وجود دارد و هم منفی که به الکترودهاای مثبت آند می گویند و به الکترودهای منفی کاتد می گویند.
با به وجود آوردن میدانی الکتریکی حرکت یون ها به سمت الکترود ها شروع می شود. و محلول ها از مابین غشاها عبور می کنند.
به بیان دیگر اگر الکترود های دارای بار منفی و مثبت را به منبعی که دارای جریان مستقیم است وصل کنیم و اختلاف پتانسیل متناسبی ایجاد شود در این صورت میدانی الکتریکی مابین الکترودهای کاتد و آند به وجود آمده است.
با به وجود آمدن این میدان الکتریکی کاتیون ها توسط نیروی محرکه ای که به آن ها افزوده شده است حرکت می کنند و کاتیون ها طرف کاتد ها می روند که کاتد ها همان الکترودهای منفی هستند و همچنین آنیون ها به طرف آند ها که الکترودهای مثبت هستند جذب می شوند.
سل به فضای مابین دو غشا که دارای نام های جداگانه ای می باشند گفته می شود.
سیستم الکترودیالیز
امروزه سیستم های الکترودیالیز پیشرفت بسیاری داشته اند به صورتی که در هر ۱۵ دقیقه جایگاه قطب الکترودهای منفی و مثبت عوض می گردد. و به صورت اتوماتیک و خودکار میزان گرفتگی و رسوبات برروی الکترودها کم می شود.
سیستم الکترودیالیز دارای اجزای اصلی می باشد که عبارتند از:
- غشا
- الکترود
- جداکننده پلیمری
غشا
غشاهای این سیستم از جنس رزین های کاتیونی و آنیونی هستند که این رزین ها رزین های تبال یونی می باشند.
ویژگی غشای سیستم الکترودیالیز
- در مقابل لجن ها و رسوبات مقاوم می باشد.
- در مقابل فشار اسمزی مقاوم می باشد.
- جریان الکتریکی را هدایت می کند.
- توانایی انتخاب یون هایی که قصد دارد آن ها از خود عبور دهد.
- در محلول آبی پایدار می باشد.
- در دمایی بیشتر از ۴۵ درجه پایدار می باشد.
- در برابر آب تحت فشار نفوذ پذیر نمی باشد.
الکترود
در این سیستم از الکترودهایی استفاده می شود که از جنس های نیوبیوم و تیتانیوم می باشند که توسط پلاتین و یا پالادیوم پوشیده شده اند. این پوشش سبب می شود که الکترودها در مقابل محیط های دارای ولتاژ، اسید و قلیایی بودن مستحکم شوند.
جداکننده پلیمری
به وسیله جداکننده پلیمری غشاها از همدیگر جدا می گردند. غالبا مقدار ضخامت توری ها مابین غشاها ۵/۰ میلی متر است و در کنار الکترودها ۱ میلی متر می باشد.
دستگاه الکترودیالیز صنعتی
دستگاه الکترودیالیز صنعتی برای از بین بردن مواد معدنی موجود در آب دریا به خاطر اینکه هم رسوب شکل میگیرد و هم برای استفاده از روش الکترودیالیز انرژی زیادی باید مصرف شود مناسب نمی باشد. ولی این روش برای از بین بردن مواد معدنی آب های شور مناسب است.