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王方教授談離子交換樹脂的電再生技術(shù)
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來(lái)源:公司官網(wǎng) 發(fā)布日期:2014-09-10 14:48:11 瀏覽次數(shù):2623
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90年代初偶然間看到的一篇國(guó)外學(xué)術(shù)論文引起了一位水處理專家的興趣,促成了4項(xiàng)專利技術(shù)的誕生。但是專利技術(shù)如何產(chǎn)業(yè)化的問(wèn)題卻難住了這位教授。您作為離子交換樹脂的電再生技術(shù)、電去離子凈水技術(shù)等幾項(xiàng)技術(shù)的發(fā)明人,您能否向大家介紹一下何謂EDI?EDI(electrodeionization)是國(guó)外對(duì)電去離子技術(shù)的簡(jiǎn)稱,而且在國(guó)外常把連續(xù)電去離子技術(shù)稱為CEDI。而實(shí)際上該技術(shù)就是國(guó)內(nèi)通稱的填充床電滲析器。電去離子(EDI)過(guò)程中最關(guān)鍵的核心過(guò)程就是水電離所產(chǎn)生的H+和OH—離子,不斷的自再生離子交換樹脂。請(qǐng)您談?wù)凟DI 技術(shù)的發(fā)展歷史和發(fā)展現(xiàn)狀。
1955年美國(guó)用EDI凈水設(shè)備處理放射性廢水;1987年美國(guó)millipore公司首先實(shí)現(xiàn)EDI凈水設(shè)備生產(chǎn)的產(chǎn)業(yè)化;1991年Ionics公司進(jìn)行EDI凈水設(shè)備改型,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。目前提供EDI凈水設(shè)備產(chǎn)品和工程服務(wù)的美國(guó)公司:Electropure 、Millipore、Ionpure 、Ionics、E-cell公司(加拿大與日本合作,現(xiàn)已被美國(guó)通用電氣公司收購(gòu))。
我國(guó)對(duì)于EDI技術(shù)也早有研究,但由于我國(guó)一直未能將該技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化,因此現(xiàn)在已落后于美國(guó)。我國(guó)目前使用的EDI產(chǎn)品主要是國(guó)外進(jìn)口。您能否介紹一下離子交換電再生技術(shù)的基本原理?離子交換電再生技術(shù)的關(guān)鍵是借鑒了EDI進(jìn)行樹脂再生的原理。我一直在考慮這樣一個(gè)問(wèn)題,既然EDI凈水設(shè)備運(yùn)行中能再生失效樹脂,那么這一特性能否利用來(lái)再生普通離子交換器中的失效樹脂?可否設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)類似于EDI凈水設(shè)備而又讓樹脂在其中流動(dòng)暢快的體外電再生器?回答是肯定的。只要源源不斷地將失效樹脂從體外電再生器進(jìn)口送入,在直流電場(chǎng)的作用的下就有再生好的樹脂從出口連續(xù)流出,在體外電再生器內(nèi),進(jìn)行樹脂的電再生過(guò)程。這樣,就利用這種體外電再生器代替了原來(lái)離子交換器再生所用的酸、堿再生系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)失效離子交換樹脂的體外電再生。您認(rèn)為離子交換電再生技術(shù)與傳統(tǒng)的酸、堿化學(xué)再生技術(shù)相比,其優(yōu)勢(shì)是什么?首先是無(wú)污染。電再生法是靠電離產(chǎn)生的H+和OH—離子來(lái)再生樹脂,不用酸堿,從根本上消除了采用酸堿再生樹脂造成的環(huán)境污染問(wèn)題。
此外,電再生法經(jīng)濟(jì)性好。由于這種電再生法是靠水的電離來(lái)實(shí)現(xiàn),其耗電就比一般電解耗電低得多。另外再生時(shí)樹脂流呈流態(tài)化流動(dòng),阻力小,耗電也少。據(jù)初步估算,采用這種電再生所花費(fèi)的電費(fèi),僅為傳統(tǒng)酸堿化學(xué)藥劑再生法藥劑費(fèi)用的10 %左右。因此,對(duì)于一個(gè)300 MW的火力發(fā)電廠,從酸堿再生法改為電再生法,每年可節(jié)省幾百萬(wàn)元運(yùn)行費(fèi)用。
因此,可以肯定的是離子交換樹脂再生技術(shù)是綠色無(wú)污染的高科技環(huán)保技術(shù)。您認(rèn)為離子交換樹脂電再生技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展前景如何?未來(lái)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是哪些?
離子交換樹脂體外電再生是綠色水處理工藝,是現(xiàn)有離子交換水處理的工藝變革,非常適合于老廠改造。只需廢除酸、堿再生系統(tǒng),待原有的離子交換器失效后,將樹脂輸送到體外電再生器,樹脂電再生后,回輸?shù)皆x子交換器即可。
由于離子交換水處理是水除鹽系統(tǒng)使用最廣最通用的處理方式,如火力發(fā)電廠鍋爐補(bǔ)給水處理系統(tǒng)有90% 以上均用離子交換法,所以,這種離子交換樹脂電再生的市場(chǎng)容量很大,按所消耗的酸、堿量估算,國(guó)內(nèi)市場(chǎng)為20~30億元。
此外,還可出口占領(lǐng)國(guó)際大市場(chǎng)。因此,推廣樹脂電再生技術(shù)有巨大的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。現(xiàn)在面臨的主要問(wèn)題是由于人們對(duì)此技術(shù)的還不夠了解,科研成果產(chǎn)業(yè)化比較困難。小試已經(jīng)成功了,因此希望能夠與對(duì)環(huán)保事業(yè)感興趣的企業(yè)家合作,把中試完成,實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化,讓中國(guó)的水處理技術(shù)走在世界的前列。編后:通過(guò)采訪我們不但對(duì)“離子交換樹脂——綠色再生技術(shù)”有了深入的理解,而且也深深的體會(huì)到了將技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的重要性。在我國(guó),每年都有新技術(shù)、新發(fā)明推出,但許多好的技術(shù)都因?yàn)闊o(wú)法找到合適的途徑進(jìn)行產(chǎn)業(yè)化而被擱置,這不能不讓人們感到有些遺憾。因此,我們非常希望能夠?qū)榧夹g(shù)專家和企業(yè)家搭建溝通的橋梁,幫助新的技術(shù)及專利實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化,使企業(yè)獲得更大的經(jīng)濟(jì)效益。附:個(gè)人簡(jiǎn)介王 方
教授,1938年2月生,浙江省平湖市人。
1962年畢業(yè)于清華大學(xué),一直在校工作至退休。2000年被英國(guó)皇家聯(lián)盟科學(xué)院授予榮譽(yù)博士學(xué)位。
1982年起參與“六五”和“七五”國(guó)家重點(diǎn)科研攻關(guān)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)鍋爐燃燒工業(yè)型煤研究,獲中國(guó)中國(guó)科學(xué)院、煤炭部、國(guó)家計(jì)委、教委等部委獎(jiǎng)3項(xiàng)。
1991年起研究電去離子凈水及相關(guān)技術(shù),已獲《離子交換樹脂的電再生方法及裝置》和《電去離子軟水法及所用裝置》發(fā)明專利2項(xiàng),《電去離子純水器》(96244874.5)和《等空隙填充床電滲析器》(97221361.9)實(shí)用新項(xiàng)專利2項(xiàng)。其中,《離子交換樹脂的電再生方法及裝置》發(fā)明專利在第三屆愛(ài)因斯坦世界發(fā)明博覽會(huì)上展覽,獲國(guó)際金獎(jiǎng)。《等空隙填充床電滲析器》實(shí)用新型專利在2000年香港國(guó)際新產(chǎn)品技術(shù)博覽會(huì)上展覽,獲金獎(jiǎng)。
編(譯)著有:鍋爐水處理、離子交換樹脂、離子交換應(yīng)用技術(shù)、當(dāng)代離子交換技術(shù)、國(guó)際通用離子交換技術(shù)手冊(cè)、離子交換樹脂標(biāo)準(zhǔn)手冊(cè)等10部專著。已發(fā)表學(xué)術(shù)論文60余篇。
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