XJYが水質を革新：超純水製造におけるEDI技術のダイナミックな力
2024年9月30日
写真1 EDI機器
EDL（電気脱イオン）電気脱塩法としても知られるこの技術は、20世紀に開発された新しい超純水製造技術です。この技術は、電気透析技術とイオン交換技術を組み合わせたもので、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜による陰イオンと陽イオンの選択的透過と樹脂によるイオン交換を通して、直流電場の作用下でイオンの方向性移動を実現し、深層脱塩を完了します。 水の脱塩同時に、水のイオン化によって生成された水素イオンと水酸化物イオンはイオン交換樹脂を再生できるため、酸塩基化学再生を行うことなく超純水を連続的に生成できる。
動作原理：
図2 EDLの原理
の そうだった このプロセスは、イオン交換と電場による駆動力の組み合わせに基づいて作動します。特定の区画に配置されたイオン交換樹脂が含まれています。
電流を流すと、陽イオンは陰極へ、陰イオンは陽極へと引き寄せられます。EDIスタック内のイオン交換膜は、イオンを選択的に通過させます。陽イオン交換膜は陽イオンのみを通過させ、陰イオン交換膜は陰イオンのみを通過させます。
イオンが膜を通過するにつれて、水流から継続的に除去され、その結果、水のイオン濃度が低下します。イオン交換樹脂は、EDIモジュール内で電位によってその場で継続的に再生されるため、外部からの化学再生を必要とせずに連続的な浄化プロセスが可能になります。
主要構成要素：
イオン交換樹脂： これらの樹脂は初期のイオン交換を担い、水からイオンを除去するのに役立ちます。イオンに対する高い親和性を持ち、EDIセル内に分散配置されています。
電極： 陽極と陰極は、イオンの移動に必要な電位を提供する。電極は、電気を効率的に伝導し、EDIシステム内の電気化学的環境に耐えられる材料でできている。
図3 膜
膜： 陽イオン交換膜と陰イオン交換膜が使用されます。これらの膜は薄い半透膜であり、EDIスタック内の異なる区画を分離し、イオンの移動を制御します。
利点：
写真4 EDI機器
高純度： この装置は、イオン性不純物の含有量が非常に低い水を生成でき、その結果、抵抗率は18メガオームセンチメートル以上になることがよくあります。このレベルの純度は、多くの重要な用途にとって不可欠です。
連続運転： 従来のイオン交換システムは化学再生のために定期的な停止が必要ですが、EDIは連続運転が可能です。これにより、再生プロセスによる中断なしに、超純水を安定的に供給できます。
化学物質の使用量削減： イオン交換樹脂は電気的に再生されるため、従来のイオン交換システムで樹脂再生に必要とされる酸やアルカリなどの化学薬品の使用量を大幅に削減できます。これにより、コスト削減と化学廃棄物の発生量削減につながります。
省スペース： EDIシステムは他のシステムに比べて比較的コンパクトです。 浄水 同様の純度レベルを実現する技術。そのため、設置スペースが限られた場所への設置に適している。
アプリケーション:
写真5 EDI機器
半導体産業： 半導体チップの製造において、水中のわずかな不純物でも製造工程に欠陥を引き起こす可能性があります。EDI（電気脱イオン）によって生成された超純水は、ウェーハ洗浄、エッチング、その他の重要な工程に使用されます。
製薬業界： 医薬品製造においては、製剤、製造、洗浄工程に純水が不可欠です。EDI（電気脱イオン）法で生成される超純水は、医薬品業界の厳しい品質要件を満たしています。
発電： 発電所、特に高圧ボイラーを備えた発電所では、スケール生成や腐食を防ぐために超純水が不可欠です。EDI（電気脱イオン）は、不純物レベルが非常に低いボイラー給水を製造するために使用されます。
実験室および分析用途： 多くの実験室試験や分析手法では、正確で信頼性の高い結果を得るために超純水が求められます。EDI（電気脱イオン）で供給される水は、クロマトグラフィー、分光分析、その他の高感度分析など、さまざまな実験手順で使用されています。
図6 EDIの応用例