XJY revolutioniert die Wasserreinheit: Die dynamische Kraft der EDI-Technologie für die Herstellung von ultrareinem Wasser

Abbildung 1 EDI-Ausrüstung

EDl (Elektrodeionisation)Die elektrische Entsalzung, auch bekannt als elektrische Entsalzung, ist eine im 20. Jahrhundert entwickelte Technologie zur Herstellung von Reinstwasser. Sie kombiniert Elektrodialyse und Ionenaustausch und ermöglicht die gerichtete Migration von Ionen durch ein Gleichstromfeld. Dies geschieht durch die selektive Permeation von Anionen und Kationen durch Anionen- und Kationenaustauschermembranen sowie den Ionenaustausch mittels Harzen. Dadurch wird eine vollständige Tiefenreinigung erreicht. Entsalzung von WasserGleichzeitig können die durch die Wasserionisation erzeugten Wasserstoffionen und Hydroxidionen das Ionenaustauscherharz regenerieren, sodass kontinuierlich ultrareines Wasser ohne chemische Säure-Base-Regeneration produziert wird.

Abbildung 2: Prinzip der EDL

Der ES WAR Das Verfahren basiert auf der Kombination aus Ionenaustausch und der durch ein elektrisches Feld erzeugten Triebkraft. Es enthält Ionenaustauscherharze, die in speziellen Kammern angeordnet sind.

Beim Anlegen eines elektrischen Stroms wandern Kationen zur Kathode und Anionen zur Anode. Die Ionenaustauschermembranen im EDI-Stack ermöglichen selektiv den Durchtritt von Ionen. Kationenaustauschermembranen lassen nur Kationen passieren, Anionenaustauschermembranen hingegen nur Anionen.

Beim Durchtritt durch die Membranen werden die Ionen kontinuierlich aus dem Wasserstrom entfernt, wodurch die Ionenkonzentration im Wasser sinkt. Die Ionenaustauscherharze werden im EDI-Modul durch das elektrische Potenzial kontinuierlich in situ regeneriert, was einen kontinuierlichen Reinigungsprozess ohne externe chemische Regeneration ermöglicht.

Ionenaustauscherharze: Diese Harze sind für den ersten Ionenaustausch verantwortlich und helfen bei der Entfernung von Ionen aus dem Wasser. Sie besitzen eine hohe Affinität zu Ionen und sind in der EDI-Zelle verteilt.

Elektroden: Anode und Kathode liefern das für die Ionenwanderung notwendige elektrische Potenzial. Die Elektroden bestehen aus Materialien, die Strom effektiv leiten und der elektrochemischen Umgebung im EDI-System standhalten.

Abbildung 3 Membranen

Membranen: Es werden Kationenaustauschermembranen und Anionenaustauschermembranen verwendet. Diese Membranen sind dünne, semipermeable Barrieren, die die verschiedenen Kompartimente innerhalb des EDI-Stacks trennen und die Bewegung von Ionen kontrollieren.

Abbildung 4 EDI-Ausrüstung

Hohe Reinheit: Es kann Wasser mit sehr geringen Gehalten an ionischen Verunreinigungen erzeugen, was häufig zu spezifischen Widerstandswerten im Bereich von 18 Megaohm-Zentimeter oder höher führt. Dieser Reinheitsgrad ist für viele kritische Anwendungen unerlässlich.

Kontinuierlicher Betrieb: Im Gegensatz zu herkömmlichen Ionenaustauschersystemen, die zur chemischen Regeneration regelmäßig abgeschaltet werden müssen, arbeitet EDI kontinuierlich. Dies gewährleistet eine konstante Versorgung mit ultrareinem Wasser ohne Unterbrechungen durch Regenerationsprozesse.

Reduzierter Chemikalieneinsatz: Da die Ionenaustauscherharze elektrisch regeneriert werden, reduziert sich der Einsatz von Chemikalien wie Säuren und Laugen, die üblicherweise für die Harzregeneration in herkömmlichen Ionenaustauschsystemen benötigt werden, erheblich. Dies führt zu Kosteneinsparungen und einer Verringerung des chemischen Abfallaufkommens.

Platzsparend: EDI-Systeme sind im Vergleich zu anderen Systemen relativ kompakt. Wasserreinigung Technologien, die einen vergleichbaren Reinheitsgrad erreichen. Dadurch eignen sie sich für die Installation in Bereichen mit begrenztem Platzangebot.

Abbildung 5 EDI-Ausrüstung

Halbleiterindustrie: Bei der Herstellung von Halbleiterchips können selbst geringste Verunreinigungen im Wasser zu Fehlern im Fertigungsprozess führen. Ultrareines Wasser, das mittels EDI erzeugt wird, dient der Waferreinigung, dem Ätzen und anderen kritischen Prozessen.

Pharmaindustrie: Für die Arzneimittelformulierung, -herstellung und Reinigungsprozesse wird Reinstwasser benötigt. Mit EDI erzeugtes Reinstwasser erfüllt die strengen Qualitätsanforderungen der pharmazeutischen Industrie.

Stromerzeugung: In Kraftwerken, insbesondere solchen mit Hochdruckkesseln, ist Reinstwasser unerlässlich, um Kesselsteinbildung und Korrosion zu verhindern. EDI wird zur Herstellung von Kesselspeisewasser mit sehr geringen Verunreinigungen eingesetzt.

Labor- und Analyseanwendungen: Viele Labortests und Analyseverfahren erfordern Reinstwasser, um genaue und zuverlässige Ergebnisse zu gewährleisten. EDI-Wasser wird in verschiedenen Laborverfahren wie Chromatographie, Spektroskopie und anderen empfindlichen Analysen eingesetzt.

Abbildung 6: Anwendungen von EDI