高純水設(shè)備(即電去離子技術(shù))是結(jié)合離子交換膜和離子交換樹脂,在直流電場的作用下同時實現(xiàn)連續(xù)除鹽以及樹脂連續(xù)再生的新型分離技術(shù)。它具有*、節(jié)能、環(huán)境友好等顯著優(yōu)點,廣泛應(yīng)用于化工、電力、電子、制藥、石化等領(lǐng)域的超純水生產(chǎn)。本文主要對高純水設(shè)備中的離子交換膜進(jìn)行研究,并首次采用計算流體力學(xué)(CFD)軟件對淡水室隔板的流場分布進(jìn)行模擬。 對于高純水設(shè)備的連續(xù)除鹽過程來說,陰陽離子交換膜起著至關(guān)重要的作用,是實現(xiàn)淡水中離子脫除以及產(chǎn)生水解離實現(xiàn)樹脂再生的重要部件。本文通過實驗對比國產(chǎn)的千秋膜和日本產(chǎn)的旭硝子膜的性能,比較了它們在填充還原型樹脂的EDI設(shè)備通電開機后的產(chǎn)水電阻率變化規(guī)律,同時也比較了它們在填充鹽型樹脂的高純水設(shè)備通電開機后對樹脂進(jìn)行電再生時的產(chǎn)水電阻率變化規(guī)律。實驗表明旭硝子膜的性能要優(yōu)于千秋膜,但其價格較貴。因此對于不同的工程應(yīng)用水質(zhì)要求,應(yīng)選擇合適的離子膜和EDI設(shè)備。 淡水室隔板的設(shè)計是EDI裝置設(shè)計的核心內(nèi)容,也是高純水設(shè)備研究的關(guān)鍵技術(shù)之一,本文首次采用CFD對淡水室流場進(jìn)行模擬。首先對淡水隔板內(nèi)樹脂采用多孔介質(zhì)模型,模擬整個淡水室的總體壓降,其結(jié)果和實驗值對比雖具有一定的誤差,但是能很好的預(yù)測不同流量下的淡水室壓降。隨后將主要模擬目標(biāo)變?yōu)榈?jīng)過導(dǎo)流槽、布水槽及細(xì)縫后的水流分布均勻情況。通過對不同細(xì)縫寬度下的水流分布均勻性以及壓降進(jìn)行對比,*終確定了合適的細(xì)縫寬度范圍為0.3-0.4mm。隨后對比了兩種不同導(dǎo)流槽結(jié)構(gòu)下的水流分布均勻性,并綜合兩種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點,提出了一種新的導(dǎo)流槽結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)既能獲得良好的水流分布均勻性和較低的壓降,而且對導(dǎo)流槽覆蓋板也有較好的支撐作用,能有效防止離子膜凹陷,是一種綜合性能優(yōu)異的淡水室隔板改進(jìn)結(jié)構(gòu)。*后總結(jié)了高純水設(shè)備運行過程中出現(xiàn)的問題以及解決方法。