ELEKTRODIALIZA. Karina Rolińska Aleksandra Sierakowska Beata Ulmaniec r.

Podobne dokumenty
Wykład 9. Membrany jonowymienne i prądowe techniki membranowe (część 1) Opracowała dr Elżbieta Megiel

Klasyfikacja procesów membranowych. Magdalena Bielecka Agnieszka Janus

Mikrofiltracja, ultrafiltracja i nanofiltracja. Katarzyna Trzos Klaudia Zięba Dominika Stachnik

Ciśnieniowe techniki membranowe (część 2)

Odwrócona osmoza (RO) PATRYCJA WĄTROBA

Wykład 9: Dializa i Elektrodializa

ul. Grabska 15A, Niepołomice NIP Niepołomice, DOTYCZY: zakupu Elektrodializera pilotowego ED/EDR

Procesy membranowe (membrane processes)

ODWRÓCONA OSMOZA. Separacja laktozy z permeatu mikrofiltracyjnego serwatki

POLITECHNIKA WROCŁAWSKA INSTYTUT TECHNOLOGII NIEORGANICZNEJ I NAWOZÓW MINERALNYCH. Ćwiczenie nr 6. Adam Pawełczyk

Oczyszczanie wody - A. L. Kowal, M. Świderska-BróŜ

Zrównoważony rozwój przemysłowych procesów pralniczych. Moduł 1 Zastosowanie wody. Rozdział 3b. Zmiękczanie wody

ODWRÓCONA OSMOZA ODSALANIE SOLANKI

TECHNIKI ROZDZIELANIA

(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11)

Potencjometryczna metoda oznaczania chlorków w wodach i ściekach z zastosowaniem elektrody jonoselektywnej

TECHNOLOGIA OCZYSZCZANIA WÓD I ŚCIEKÓW. laboratorium Wydział Chemiczny, Studia Niestacjonarne II

METODY DEMINERALIZACJA SERWATKI

Wykład 8. Dyfuzyjne techniki membranowe (część 3) Opracowała dr Elżbieta Megiel

Postęp techniczny w przemyśle cukrowniczym. Maj 2015

Stacje odwróconej osmozy Technika membranowa

Pytania do egzaminu z przedmiotu Gospodarka wodno ściekowa w sektorze paliwowo energetycznym

PODSTAWY CHEMII INŻYNIERIA BIOMEDYCZNA. Wykład 2

ZAŁĄCZNIK ROZPORZĄDZENIA DELEGOWANEGO KOMISJI

LABORATORIUM PRZEMIAN ENERGII

Utylizacja i neutralizacja odpadów Międzywydziałowe Studia Ochrony Środowiska. Ćwiczenie 14. Zastosowanie metod membranowych do oczyszczania ścieków

Księgarnia PWN: Apolinary L. Kowal, Maria Świderska-Bróż - Oczyszczanie wody

Czy równowaga jest procesem korzystnym? dr hab. prof. nadzw. Małgorzata Jóźwiak

WOJEWÓDZKI KONKURS PRZEDMIOTOWY Z CHEMII DLA UCZNIÓW DOTYCHCZASOWYCH GIMNAZJÓW 2017/2018. Eliminacje szkolne

Zalety przewodników polimerowych

Spis treści. 1 Woda w przemyśle Wymieniacze jonowe budowa chemiczna, właściwości i zastosowanie... 49

WYKRYWANIE ZANIECZYSZCZEŃ WODY POWIERZA I GLEBY

INSTYTUT INŻYNIERII OCHRONY ŚRODOWISKA POLITECHNIKI WROCŁAWSKIEJ. AGNIESZKA RÓŻAŃSKA praca doktorska

UZDATNIANIE WODY W PRZEMYŚLE SPOŻYWCZYM TECHNIKI MEMBRANOWE. 26 marca 2010 Woda i Ścieki w Przemyśle Spożywczym - Białystok 2010

Wykład 2. Wprowadzenie do metod membranowych (część 2)

SPIS TREŚCI. 1. Wiadomości wstępne Zadanie wodociągów i pojęcia podstawowe Elementy wodociągu Schematy wodociągów...

Zastosowanie technik membranowych jako przyszłościowy kierunek w uzdatnianiu wody

WARSZTATY olimpijskie. Co już było: Atomy i elektrony Cząsteczki i wiązania Stechiometria Gazy, termochemia Równowaga chemiczna Kinetyka

Podstawy biogospodarki. Wykład 7

LABORATORIUM Z PODSTAW BIOFIZYKI ĆWICZENIE NR 4 1. CEL ĆWICZENIA

relacje ilościowe ( masowe,objętościowe i molowe ) dotyczące połączeń 1. pierwiastków w związkach chemicznych 2. związków chemicznych w reakcjach

Wykład 1. Wprowadzenie do metod membranowych

J CD CD. N "f"'" Sposób i filtr do usuwania amoniaku z powietrza. POLITECHNIKA LUBELSKA, Lublin, PL BUP 23/09

WODA I ŚCIEKI W PRZEMYŚLE MOŻLIWOŚĆ OBNIŻENIA KOSZTÓW EKSPLOATACYJNYCH W STACJI UZDATNIANIA WODY W PRZEMYŚLE

Materiały w bateriach litowych.

Rada Unii Europejskiej Bruksela, 1 lutego 2017 r. (OR. en)

Właściwości, degradacja i modyfikacja hydrożeli do zastosowań w uprawach roślinnych (zadania 2, 3 i 11)

Elektrofizjologia neuronu

Zagadnienia. Budowa atomu a. rozmieszczenie elektronów na orbitalach Z = 1-40; I

Prof. dr hab. inż. Michał Bodzek Instytut Podstaw Inżynierii Środowiska PAN, Zabrze,

Wykład 11. Membrany ciekłe i biopodobne. Opracowała dr Elżbieta Megiel

Ćwiczenie 2. Charakteryzacja niskotemperaturowego czujnika tlenu. (na prawach rękopisu)

Ewa Puszczało. Politechnika Śląska w Gliwicach Wydział Inżynierii Środowiska i Energetyki

Chemia fizyczna w ochronie środowiska SYLABUS A. Informacje ogólne

BADANIE ZDOLNOŚCI PERMEACJI GAZU PRZEZ MEMBRANĘ POROWATĄ

dla której jest spełniony warunek równowagi: [H + ] [X ] / [HX] = K

wykład 6 elektorochemia

Ćwiczenie 1. Ćwiczenie Temat: Podstawowe reakcje nieorganiczne. Obliczenia stechiometryczne.

Technika membranowa MF UF NF - RO

Przegląd technologii produkcji tlenu dla bloku węglowego typu oxy

Elektrodejonizacja i jej zastosowanie w procesie uzdatniania wody dla celów przemysłowych

Zastosowanie generatorów dwutlenku chloru i elektrolizerów w dezynfekcji wody pitnej

Karbonowy filtr sorpcyjny K870

PROGRAM ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH Z CHEMII (SEMESTR LETNI) OCHRONA ŚRODOWISKA

Natryskowe systemy uszczelniające oraz powłoki poliuretanowo-betonowe. Rafał Błaszczyk Tarnowo Podgórne

ODNAWIALNE ŹRÓDŁA ENERGII I GOSPODARKA ODPADAMI STUDIA STACJONARNE

Ćwiczenie 5 A-2, p Podstawowe procesy jednostkowe w technologii chemicznej Studia I stopnia (inżynierskie), stacjonarne, Rok III, semestr V

Bardzo trudno jest znaleźć wodę wolną od pięciu typowych zanieczyszczeń: Twardość Żelazo Mangan Zanieczyszczenia organiczne (NOM) Zapach amoniaku

POLITECHNIKA GDAŃSKA

Procesy wytwarzania, oczyszczania i wzbogacania biogazu

Wymagania programowe na poszczególne oceny chemia kl. II Gimnazjum Rok szkolny 2015/2016 Wewnętrzna budowa materii

E dec. Obwód zastępczy. Napięcie rozkładowe

Zadanie: 1 (1 pkt) Czy piorąc w wodzie miękkiej i twardej zużywa się jednakowe ilości mydła?

Magdalena Borzęcka-Walker. Wykorzystanie produktów opartych na biomasie do rozwoju produkcji biopaliw

I. KATALITYCZNE PROCESY CHEMICZNE...

Lublin Stacja Uzdatniania Wody w ZAK S.A.

prof. dr hab. Małgorzata Jóźwiak

WYMAGANIA EDUKACYJNE

ZM-WORK25EC-A. Kompaktowe urządzenie do uzdatniania wody PZH. Usuwa i redukuje mangan, żelazo, amoniak, związki organiczne oraz zmiękcza wodę.

ROBOCZA I CAŁKOWITA ZDOLNOŚD WYMIENNA JONITU

SERIA PRODUKTÓW DO ZABEZPIECZANIA OBIEGÓW CHŁODZĄCYCH

Ciśnieniowe techniki membranowe

ZARYS LINIOWEJ TERMODYNAMIKI NIERÓWNOWAGOWEJ UKŁADÓW CIĄGŁYCH I MEMBRANOWYCH

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: STC OS-s Punkty ECTS: 4. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Stacjonarne

PRZEWODNIK PO PRZEDMIOCIE

Akademickie Centrum Czystej Energii. Ogniwo paliwowe

XI Ogólnopolski Podkarpacki Konkurs Chemiczny 2018/2019. ETAP I r. Godz Zadanie 1 (10 pkt)

Odpady ciekłe z zakładowej regeneracji srebra inne niż wymienione w * Kwas siarkowy *

WYKŁAD 7. Diagramy fazowe Dwuskładnikowe układy doskonałe

Elektrolity polimerowe. 1. Modele transportu jonów 2. Rodzaje elektrolitów polimerowych 3. Zastosowania elektrolitów polimerowych

C330 Demineralizacja (całkowite odsalanie wody)

Rejestracja wstępna sposób przygotowania dokumentacji

INFORMACJE OGî LNE NAJLEPSZE ROZWIĄZANIE DO HERMETYCZNEGO ZASADA DZIAŁANIA POMP MAGNETYCZNYCH WSTĘP POMPY MAGNETYCZNE 3

Temat 7. Równowagi jonowe w roztworach słabych elektrolitów, stała dysocjacji, ph

Propozycja planu wynikowego Chemia Nowej Ery - klasa 2 gimnazjum

TECHNIKI MEMBRANOWE W OCHRONIE ŚRODOWISKA INSTRUKCJE DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Beata Mendak fakultety z chemii II tura PYTANIA Z KLASY PIERWSZEJ

1. Regulamin bezpieczeństwa i higieny pracy Pierwsza pomoc w nagłych wypadkach Literatura... 12

SPIS TREŚCI CZĘŚĆ LITERATUROWA OBJAŚNIENIE STOSOWANYCH W PRACY SKRÓTÓW... 6 OBJAŚNIENIE STOSOWANYCH W PRACY OZNACZEŃ... 8.

ARCHIVES OF ENVIRONMENTAL PROTECTION vol. 37 no. 4 pp

Transkrypt:

ELEKTRODIALIZA 1 Karina Rolińska Aleksandra Sierakowska Beata Ulmaniec 29. 05. 2018 r.

HISTORIA ELEKTRODIALIZY W 1952 roku powstał pierwszy zakład odsalania wody z wykorzystaniem tej metody - elektroliza mononopolarna. W roku 1977 opracowano membranę bipolarną, co umożliwiło wykorzystanie procesu elektrodializy do otrzymywania nowych produktów takich jak kwasy i zasady. 2

MEMBRANY JONOWYMIENNE Elektrodializa to proces podczas którego jony transportowane są przez półprzepuszczalne membrany jonowymienne zaś siłą napędową jest różnica potencjału elektrycznego. Wyróżniamy membrany jonowymienne : - homogeniczne - heterogeniczne 3

METODY WYTWARZANIA MEMBRAN JONOWYMIENNYCH Membrany heterogeniczne Membrany homogeniczne Wprasowywanie cząstek jonitu w folię obojętnego polimeru Dyspergowanie cząstek w roztworze zawierającym spoiwo błonotwórcze, następnie odparowywanie rozpuszczalnika Polikondensacja monomerów z grupami jonowymi, następnie sieciowanie Kopolimeryzacja styrenu i diwinylobenzenu, po której wprowadza się grupy jonowe 4

RÓWNOWAGA DONNANA Warunek elektroobojętności roztworów wyraża sie równaniami: 5

Stężenia elektrolitu zdolnego do przenikania przez membranę są różne w obu roztworach. Roztwór zawierający jon nieprzenikajacy przez membranę ma mniejsze stężenie elektrolitu zdolnego do penetracji przez membranę. 6

CHARAKTERYSTYCZNE WŁAŚCIWOŚCI MEMBRAN Pęcznienie wynikające z: JONOWYMIENNYCH Solwatacji grup jonowych i ruchliwych jonów Ciśnienia osmotycznego Odpychania się elektrostatycznego grup jonowych Oddziaływania rozpuszczalnika z siecią polimerową Parametry charakteryzujące membrany jonowymienne: ᴑ IEC pojemność jonowa (mmol grup jonowych na 1g suchej membrany) ᴑ N w zawartość H2O w membranie (g H2O/ 1g suchej membrany) ᴑ r m opór powierzchniowy membrany mierzony w 0.5M NaCl w 25 0 C ᴑ l m grubość membrany [mm] 0.1-0.2 7

ELEKTRODIALIZA (ED): Proces membranowy, podczas którego jony transportowane są przez półprzepuszczalne membrany jonowymienne, Siłą napędową jest różnica potencjału elektrycznego, Jony wędrują od roztworu o mniejszym stężeniu do roztworu o większym stężeniu, 8

ELEKTRODIALIZA MONOPOLARNA: 9

ELEKTRODIALIZA Z MEMBRANĄ BIPOLARNĄ: 10

ELEKTRODIALIZA ODWRACALNA: Niskociśnieniowy, membranowy proces odsalania wody, Dwa strumienie: woda o niskim zasoleniu i koncentrat o wysokim zasoleniu Wykorzystuje okresowe odwrócenie polaryzacji, w celu zapobieganiu osadzania się kamienia i zanieczyszczeń oraz zwiększenia wydajności procesu, 11

ELEKTRODIALIZA ODWRACALNA: 12

ZASTOSOWANIE ED: Zwiększanie/zmniejszanie stężenia elektrolitu w roztworze; Oddzielenie elektrolitu od nieelektrolitu; Oddzielenie jonów jednowartościowych od wielowartościowych; Rozdzielanie jonów tego samego znaku, ale o różnych liczbach przenoszenia w membranie; Konwersja soli do kwasów i wodorotlenków; Otrzymywanie kwasu ortofosforowego (V); 13

ZASTOSOWANIE ED CD.: Otrzymywanie kwasu salicylowego; Otrzymywanie kwasu mlekowego i cytrynowego; Odkwaszanie soków cytrusowych; Demineralizacja mleka; Odsalanie wody; Odsiarczanie gazów odlotowych; 14

15

ZASTOSOWANIE EDR: Do demineralizacji wód powierzchniowych, podziemnych, kopalnianych; Do odsalania wód chłodniczych, ścieków przemysłowych i komunalnych; 16

ZALETY ELEKTRODIALIZY: paca ciągła bez konieczności przerw spowodowanych regeneracją żywicy jonowymiennej; prostsza budowa; ilość usuniętych jonów przekracza 99,9%; eliminacja konieczności stosowania drogich związków chemicznych; niższe koszty utrzymania i eksploatacji instalacji; wyższa sprawność i mniejsze zużycie energii; przyjazna dla środowiska; instalacja zajmuje mniej miejsca; 17

WADY ELEKTRODIALIZY: czuła na zanieczyszczenia blokujące centra aktywne membran; wymaga oczyszczania wstępnego wody (koagulacja, dekantacja, filtrowanie, odżelazianie); granicą jej stosowania jest twardość <1; wrażliwa na ditlenek węgla; 18

ŹRÓDŁA: Bartłomiej Igliński, Roman Buczkowski, Uniwersytet Mikołaja Kopernika, Toruń, Zastosowanie elektrodializy z membraną bipolarną w przemyśle i ochronie środowiska Robert Aranowski, Witold M. Lewandowski Technologie ochrony środowiska w przemyśle i energetyce, PWN, 2016 Membrany jonowymienne i prądowe techniki membranowe (część 1) pdf, Wydział Cehmii Uniwersytet Warszawski, dostepny online: http://beta.chem.uw.edu.pl/people/amyslinski/zaklad/megiel/w yklad_9.pdf The elektrodialysis advantage, Leila Karimi, Abbas Ghassemi, https://www.wwdmag.com/brackishwater/electrodialysis-advantage 19

DZIĘKUJEMY ZA UWAGĘ! 20