电容去离子技术介绍(一) 点击:504 | 回复:0



shnaco

    
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发表于:2016-11-10 10:02:05
楼主

电容去离子法(Capacitive DeionizationCDI)是近年发展起来的一种水处理方法,它利用大表面积的导电材料通电,在正极表面吸附溶液中的的负离子、在负电极吸附正离子,而使流过电极间的溶液淡化,当电极短路时吸附的离子脱离电极,随浓溶液排出。早在20世纪60年代,国外就已经开始此技术的探索工作,由于受当时技术和材料的局限,未达到实用化目的。现在电极材料由颗粒活性炭发展到薄型碳膜电极,并可自动控制充放电和浓淡水的排放和流量控制,使该技术达到可应用的程度。

 

电容去离子技术原理与特点

该技术的原理是在电极两端施加电场,使正负离子各向相反电性方向移动,并吸附在电极表面,形成双电层,使一对电极中间的液体浓度降低,液体可以流动,排出低浓度的水,双电层内离子因吸附不能移动,这一过程称为“充电富集”。

电极短路时电场消失,被吸附在电极表面的离子释放到溶液本体中,使排出的液体浓度增高,这一过程称为“放电解吸”。

如此反复的充放电操作,进入脱盐装置的是离子浓度固定不变的原水,而流出的水中,盐浓度却是周期性地变化。只要随着通电的变化,同步地将流出液分别切换流入相应的容器,即可得到除去盐分的淡水和增浓了盐分的浓水。

电容吸附材料是一种导电体,通过施加外加电流,使其带有正电或带有负电来吸附离子或正离子,并通过短路使电场消失或充以反电流,使原吸附的离子脱离电极的双电层从而使吸附材料再生,所以与离子交换法不同,其过程不消耗酸、碱、盐等化学药品。

电容去离子过程可简化成只有一个电阻和一个电容,电吸附过程是一个充电过程,电容器施加的电压和电量成正比,随着电压的升高,离子吸附量增多,所以离子的迁移与吸附过程要加以能量。电流除消耗在充电过程外,还消耗在正负电极的释O2和释H2的副反应上。另外,电容器是储存能量的,通过外电路的联接可回收部分能量。




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