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去離子器基本原理及應(yīng)用概述

 更新時(shí)間:2021-11-25    點(diǎn)擊量:4756

一、 去離子器的作用

離子交換系統(tǒng)是通過(guò)陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂對(duì)水中的各種陰、陽(yáng)離子進(jìn)行置換的一種傳統(tǒng)水處理工藝,陰、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂按不同比例進(jìn)行搭配可組成離子交換陽(yáng)床系統(tǒng),離子交換陰床系統(tǒng)及離子交換混床系統(tǒng),而混床系統(tǒng)又通常是用在反滲透等水處理工藝之后用來(lái)制取超純水,高純水的終端工藝,他是目前用來(lái)制備超純水、高純水不可替代的手段之一。其出水電導(dǎo)率可低于1uS/cm以下,出水電阻率達(dá)到1MΩ.cm以上,根據(jù)不同的水質(zhì)及使用要求,出水電阻率可控制在1~18MΩ.cm之間。被廣泛應(yīng)用在電子、電力超純水,化工,電鍍超純水,鍋爐補(bǔ)給水及醫(yī)藥用超純水等工業(yè)超純水,高純水的制備上。

 

    去離子器一般安裝在燃料電池發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻水路支路,吸附由燃料電池電堆及冷卻水路相關(guān)零部件所釋放出來(lái)的陰陽(yáng)離子,使冷卻水路的電導(dǎo)率維持在較低數(shù)值,防止系統(tǒng)漏電。下表要點(diǎn)氫能總結(jié)了當(dāng)前主流電堆供應(yīng)商對(duì)冷卻水路電導(dǎo)率的范圍要求。


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數(shù)據(jù)來(lái)源,供應(yīng)商電堆操作手冊(cè)


去離子器,因其成本跟三大件相比(包括空壓機(jī)、氫氣循環(huán)泵、增濕器),占比較小,一般被系統(tǒng)集成商或主機(jī)廠列入“非關(guān)鍵零部件",但其對(duì)保障系統(tǒng)安全可靠運(yùn)行卻發(fā)揮了重要作用。同時(shí),去離子器是一個(gè)易損件或耗材,跟傳統(tǒng)發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)油濾清器類(lèi)似,需要定期更換。去離子器在更換前,一般也需要放空冷卻水路的冷卻水。如何能夠方便的放水和更換去離子器,在系統(tǒng)的售后維護(hù)中也是一個(gè)重要的課題。

 二、去離子器的工作原理:
去離子器采用離子交換的方法去除陰陽(yáng)離子,可以把水中呈離子態(tài)的陽(yáng)、陰離子去除,以氯化鈉(NaCl)代表水中無(wú)機(jī)鹽類(lèi),水質(zhì)除鹽的基本反應(yīng)可以用下列方程式表達(dá):

 

去離子水設(shè)備:

 

1、陽(yáng)離子交換樹(shù)脂:R—H+Na+ R—Na+H+;

2、陰離子交換樹(shù)脂:R—OH+Cl- R—Cl+OH-;

 

陽(yáng)、陰離子交換樹(shù)脂總的反應(yīng)式即可寫(xiě)成:

 

RH+ROH+NaCl——RNa+RCL+H2O;

由此可看出,水中的NaCl已分別被樹(shù)脂上的H+和OH-所取代,而反應(yīng)生成物只有H2O,故達(dá)到了去除水中鹽并降低電導(dǎo)率的作用,如下圖所示:     

 圖片1.png

圖片2.png


 


 

圖片3.png


 

三、去離子器的結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵指標(biāo)

常見(jiàn)結(jié)構(gòu)如下,內(nèi)部是顆粒狀的交換樹(shù)脂,封裝外殼一般采用塑料(離子析出少)


圖片4.png

 

 該結(jié)構(gòu)的離子交換器的關(guān)鍵指標(biāo)包括:交換容量、工作溫度 和 壓力損失(壓降)

依據(jù)各個(gè)產(chǎn)品要求不同,其設(shè)定的電導(dǎo)率要求也不同,等液體的離子濃度達(dá)到設(shè)定限制后就需要更換去離子器了(接近交換容量);

工作溫度收樹(shù)脂材料和結(jié)構(gòu)以及外殼材質(zhì)的限制,燃料電池一般要求小于95度;

壓降 是因?yàn)榱黧w經(jīng)過(guò)封裝管道和樹(shù)脂顆粒產(chǎn)生的壓力損失,影響因素主要來(lái)自封裝結(jié)構(gòu)

 

四、去離子設(shè)備的其他用途

化妝品行業(yè):護(hù)膚品生產(chǎn)用純水、洗發(fā)水生產(chǎn)用純水、染發(fā)劑生產(chǎn)用純水、牙膏生產(chǎn)用純水 、洗手液生產(chǎn)用水;

 

電子工業(yè):鋁箔清洗;電子管?chē)娡颗湟?;顯相管;玻殼清洗、沉淀、濕潤(rùn)、洗膜、管頸清洗;液晶屏屏面清洗和配液:晶體管和集成電路的硅片清洗用水、配制水;

 

電池行業(yè):蓄電池生產(chǎn)去離子水設(shè)備、鋰電池生產(chǎn)去離子水設(shè)備、太陽(yáng)能電池生產(chǎn)去離子水設(shè)備;

 

混凝土外加劑配制去離子水設(shè)備;玻璃鍍膜用去離子水設(shè)備、玻璃制品清洗去離子水設(shè)備、燈具清洗去離子水設(shè)備;

 

紡織印染工業(yè):印染助劑配制去離子水設(shè)備、濕巾用去離子水設(shè)備、面膜去離子水設(shè)備;

 

超聲波清洗純水設(shè)備;

 

涂裝行業(yè):涂料配制去離子水設(shè)備、電鍍配制清洗去離子水設(shè)備、電泳漆配制清洗去離子水設(shè)備;


作者:政飛科技  轉(zhuǎn)載請(qǐng)注明來(lái)源

 


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