XJY انقلابی در خلوص آب: قدرت پویای فناوری EDI برای تولید آب فوق خالص

تصویر ۱ تجهیزات EDI

EDl (الکترودیونیزاسیون)که با نام نمک‌زدایی الکتریکی نیز شناخته می‌شود، یک فناوری جدید برای آماده‌سازی آب فوق خالص است که در قرن بیستم توسعه یافته است. این فناوری، فناوری الکترودیالیز و فناوری تبادل یونی را ترکیب می‌کند و مهاجرت جهت‌دار یون‌ها را تحت تأثیر میدان الکتریکی DC از طریق نفوذ انتخابی آنیون‌ها و کاتیون‌ها توسط غشاهای تبادل آنیونی و کاتیونی و تبادل یونی توسط رزین‌ها محقق می‌سازد. به طوری که فرآیند عمیق نمک‌زدایی را تکمیل می‌کند. نمک‌زدایی از آبدر عین حال، یون‌های هیدروژن و یون‌های هیدروکسید تولید شده توسط یونیزاسیون آب می‌توانند رزین تبادل یونی را بازسازی کنند، بنابراین به طور مداوم آب فوق خالص بدون بازسازی شیمیایی اسید-باز تولید می‌کند.

تصویر ۲ اصل EDL

بود این فرآیند بر اساس ترکیبی از تبادل یونی و نیروی محرکه ارائه شده توسط میدان الکتریکی عمل می‌کند. این فرآیند شامل رزین‌های تبادل یونی است که در محفظه‌های خاصی چیده شده‌اند.

وقتی جریان الکتریکی اعمال می‌شود، کاتیون‌ها به سمت کاتد و آنیون‌ها به سمت آند جذب می‌شوند. غشاهای تبادل یونی درون پشته EDI به طور انتخابی به یون‌ها اجازه عبور می‌دهند. غشاهای تبادل کاتیونی فقط به کاتیون‌ها اجازه عبور می‌دهند، در حالی که غشاهای تبادل آنیونی فقط به آنیون‌ها اجازه عبور می‌دهند.

با حرکت یون‌ها از میان غشاها، آنها به طور مداوم از جریان آب حذف می‌شوند و در نتیجه غلظت یونی آب کاهش می‌یابد. رزین‌های تبادل یونی به طور مداوم در محل ماژول EDI توسط پتانسیل الکتریکی احیا می‌شوند و فرآیند تصفیه مداوم را بدون نیاز به احیا شیمیایی خارجی امکان‌پذیر می‌سازند.

رزین‌های تبادل یونی: این رزین‌ها مسئول تبادل یونی اولیه هستند و به حذف یون‌ها از آب کمک می‌کنند. آن‌ها میل ترکیبی بالایی با یون‌ها دارند و در داخل سلول EDI توزیع می‌شوند.

الکترودها: آند و کاتد پتانسیل الکتریکی لازم برای مهاجرت یون‌ها را فراهم می‌کنند. الکترودها از موادی ساخته شده‌اند که می‌توانند الکتریسیته را به طور مؤثر هدایت کنند و در برابر محیط الکتروشیمیایی درون سیستم EDI مقاومت کنند.

تصویر ۳ غشاها

غشاها: غشاهای تبادل کاتیونی و غشاهای تبادل آنیونی استفاده می‌شوند. این غشاها، موانع نازک و نیمه‌تراوا هستند که بخش‌های مختلف درون پشته EDI را از هم جدا کرده و حرکت یون‌ها را کنترل می‌کنند.

تصویر ۴ تجهیزات EDI

خلوص بالا: این دستگاه می‌تواند آبی با سطوح بسیار پایین آلاینده‌های یونی تولید کند که اغلب منجر به مقادیر مقاومت ویژه در محدوده ۱۸ مگا اهم - سانتی‌متر یا بالاتر می‌شود. این سطح از خلوص برای بسیاری از کاربردهای حیاتی ضروری است.

عملیات مداوم: برخلاف سیستم‌های تبادل یونی سنتی که برای بازسازی شیمیایی نیاز به خاموش شدن دوره‌ای دارند، EDI به طور مداوم کار می‌کند. این امر تأمین مداوم آب فوق خالص را بدون وقفه در فرآیندهای بازسازی تضمین می‌کند.

کاهش مصرف مواد شیمیایی: از آنجایی که رزین‌های تبادل یونی به صورت الکتریکی احیا می‌شوند، کاهش قابل توجهی در استفاده از مواد شیمیایی مانند اسیدها و قلیاها که معمولاً برای احیا رزین در سیستم‌های تبادل یونی مرسوم مورد نیاز هستند، وجود دارد. این امر منجر به صرفه‌جویی در هزینه و کاهش تولید زباله‌های شیمیایی می‌شود.

صرفه جویی در فضا: سیستم‌های EDI در مقایسه با سایر سیستم‌ها نسبتاً جمع‌وجور هستند. تصفیه آب فناوری‌هایی که به سطوح مشابهی از خلوص دست می‌یابند. این امر آنها را برای نصب در مناطقی که فضا محدود است، مناسب می‌سازد.

تصویر ۵ تجهیزات EDI

صنعت نیمه‌هادی: در تولید تراشه‌های نیمه‌هادی، حتی کوچکترین ناخالصی در آب می‌تواند باعث ایجاد نقص در فرآیند تولید شود. آب فوق خالص تولید شده توسط EDI برای تمیز کردن ویفر، حکاکی و سایر فرآیندهای حیاتی استفاده می‌شود.

صنعت داروسازی: صنایع داروسازی برای فرمولاسیون دارو، تولید و فرآیندهای تمیزکاری به آب خالص نیاز دارند. آب فوق خالص تولید شده توسط EDI الزامات سختگیرانه کیفیت صنعت داروسازی را برآورده می‌کند.

تولید برق: در نیروگاه‌ها، به ویژه نیروگاه‌هایی که دیگ‌های بخار فشار بالا دارند، آب فوق خالص برای جلوگیری از تشکیل رسوب و خوردگی ضروری است. از EDI برای تولید آب تغذیه دیگ بخار با میزان ناخالصی بسیار کم استفاده می‌شود.

کاربردهای آزمایشگاهی و تحلیلی: بسیاری از آزمایش‌های آزمایشگاهی و تکنیک‌های تحلیلی برای اطمینان از نتایج دقیق و قابل اعتماد، به آب فوق خالص نیاز دارند. آب تأمین‌شده با EDI در روش‌های آزمایشگاهی مختلف مانند کروماتوگرافی، طیف‌سنجی و سایر تجزیه و تحلیل‌های حساس استفاده می‌شود.

تصویر ۶ کاربردهای EDI