IONPURE-CEDI系统设计与过程设计

ModuleConstruction,SystemDesignandProcessDesignforReliableOperationofCEDISystemseabeOpeatooCSystes实现可靠运行的CEDI系统的实现可靠运行的CEDI系统的膜堆结构、系统设计与过程设计IonpureTechnologiesInc.Outline概要EvolutionofCEDItechnologygy连续电去离子技术的发展过程HowmoduleconstructionaffectsreliabilityHowmoduleconstructionaffectsreliability膜堆结构如何影响可靠性Systemdesignfeatures系统设计特征Systemdesignfeatures系统设计特征Powersupply,controls,instrumentation电源，控制，仪表Required/desirable/optional必需组件／理想组件／选配组件qp需件／想件／选配件CEDIprocessconsiderations连续电去离子过程设计需要考虑的事项Hardness硬度Oxidants氧化剂氧化碳CO2二氧化碳WhatisCEDI?什么是CEDICEDIstandsforcontinuouselectrodeionizationCEDI代表连续电去离子技术ItisasubsetofelectrodeionizationCEDI是电去离子技术的个分支CEDI是电去离子技术的一个分支Itremovesionizablespeciesfromliquidsusing该技术用于从液体中去除可电离的物质通过:该技术用于从液体中去除可电离的物质通过:Ionexchangemembranes离子交换膜Ionexchangeresins离子交换树脂g离子交换树脂DCelectricfield直流电场UsedincombinationwithRO与反渗透（RO）技术结合使用Alsocalledfilledcellelectrodialysis该技术也叫做填充床电渗析该技术也叫做填充床电渗析TheEvolutionofCEDI连续电去离子技术的发展过程连续电去离子技术的发展过程蓝色字体表示的部分(线上)是由Ionpure公司贡献1stcommercialCEDIproduct第代商品化的Resininconcentrate浓水室填充树脂80gpmModuleLX7bar80oCHWS第一代商品化的CEDI(IonpureCDI)浓水室填充树脂PEIXmembranePE离子交换膜80gpm膜堆65oCHWS65oC热水消毒型80oCHWS80oC热水消毒型VNXMX热水消毒19872001199119931996199820042005CenterAnodeSpiralThickCell厚隔板CenterCathodeSilSpiral中心阳极卷式厚隔板Spiral中心阴极卷式ImprovementsInCEDIModuleConstructionCEDI膜堆结构的改进CEDI膜堆结构的改进LX-30,LX-24,LX-18,LX-10,LX-4LX30,LX24,LX18,LX10,LX43.3,2.8,2.0,1.1,0.44m3/hVNX-3x11.4m3/hCEDIReliabilityCEDI可靠性CausesofCEDImodulefailureCausesofCEDImodulefailureCEDI膜堆故障原因Externalleaks外部泄漏Externalleaks外部泄漏Arcing/blowingfuses电弧／保险丝熔断Scaling结垢Scaling结垢Oxidation氧化Concentratebiofouling浓水室生物结污Concentratebiofouling浓水室生物结污Factorsaffectingsystemreliability影响系统可靠性的因素影响系统可靠性的因素Systemcomplexity系统的复杂性Concentratesaltinjection浓水室加盐Concentratesaltinjection浓水室加盐Concentraterecirculation浓水循环NewIonpureCEDIModules新的IonpureCEDI膜堆新的IonpureCEDI膜堆Inlate’90’sIonpurebeganprojecttodevelopnewlinepgpjpofCEDImodules90年后期,Ionpure公司立项,开始新型CEDI膜堆系列的开发,p,Used10yearsexperiencetodevelopimproveddesign吸取了Ionpure10年的经验,开发有进一步改进的设计Designobjectives设计目标Morerobust,reliablemodules结构更坚固，更加可靠的膜堆7b(100i)tiithlk7bar(100psi)operationwithnoleaks在7bar(100psi)的压力下可连续运行无泄漏Betterelectricalinsulation更好的电绝缘性能更好的电绝缘性能Simpler,morereliableprocess更加简化,更加可靠的过程Avoidbrineinjection避免加盐避免浓水循环Avoidrejectrecirculation避免浓水循环Reducemoduleandsystemcost降低膜堆及其系统的成本WhichModuleConfiguration?何种膜堆结构?何种膜堆结构?Advantagesofplateandframes板框式膜堆的优点Proventechnology已经验证的技术Proventechnology已经验证的技术Manyinserviceover12years许多系统已经使用超过12年Bestflowdistribution昀佳的水流分布Bestflowdistribution昀佳的水流分布Allflowchannelsequallyspaced所有的水流通道间距相同所有的水流通道间距相同Mostevencurrentdistribution昀均匀的电流分布EltditdlEqualcurrentdensityacrossmodule穿过膜堆的电流密度相同WhichModuleConfiguration?何种膜堆结构?何种膜堆结构?Disadvantagesofspiralwoundgp卷式结构的缺点Unevencurrentdensity(amps/cm2membranearea)y(p)电流密度不均衡(amps/cm2离子交换膜面积)Higheratcenterthanatoutside中心的电流密度高于外层的Pfttidfil外层的性能差些Performanceworseatoutsideofspiral外层的性能差一些Unevenelectricalresistance电阻不均衡Numberofcellsincurrentpathvaries电流通过的膜对数量不等Numberofcellsincurrentpathvaries电流通过的膜对数量不等Non-uniformcurrentdistribution电流分布不均匀Poorflowdistribution水流分布不佳Unequallyintermembranespacing膜之间的间距不均等Appearsmoredifficulttoassemble组装不便CommercialdeviceshaveproblemswithleakingresinseepageCommercialdeviceshaveproblemswithleaking,resinseepage商品设备有水泄漏和树脂渗漏的问题SpiralEDIConstruction卷式EDI结构Unequalproductquality不同的产水质量高电流密度产水浓水循环电解电解液出口3层树脂流道电解液室‘E’淡水（进水）室‘D’阳离子膜阴离子膜淡水（进水）室‘D’浓水进口4层树脂流道低电流密度电流在圆柱形阳极和内部的圆柱形阴极之间流动NewLeakProof(7bar)IonpureModules新的无泄漏(7bar)Ionpure膜堆新的无泄漏(7bar)Ionpure膜堆PlateandFrameconfigurationchoseng选择板框式结构Designfeaturestoeliminateleaks无泄漏设计措施DoubleO-ringseals双层O形密封圈MainO-ringsaroundports&resin主O形圈密封各进出水口和树脂填装区域主O形圈密封各进出水口和树脂填装区域SecondaryO-ringsurroundsabove第二层O形圈再次密封所有以上已密封的部位Extremelystrong(selfsupporting)spacersorFRPhousingExtremelystrong(selfsupporting)spacersorFRPhousing非常坚固的(自承重)隔板或玻璃钢壳体Benefits优点Benefits优点Noexternalleaks无外部泄漏Noshorting无短路Ptitllk防止内部交叉泄漏Preventinternalcross-leaks防止内部交叉泄漏LXProductCompartmentLX产品的隔板OuterO-ring外部O形密封圈InnerO-ring内部O形密封圈RejectportO-ring浓水入口处O形密封圈Ionexchangeresinarea离子交换树脂区Moldedspacer膜制隔板Tiebarhole联接杆穿孔膜制隔板联接杆穿孔Flowdistributor水流分布器ProductportO-ring产水出口处O形密封圈Introduced2001Introduced20012001年推出VNXProductCompartment(patentpending)VNX产品隔板（正在申请专利）VNX产品隔板（正在申请专利）Sheet-flowspacer等厚隔板LXcontacttime,performanceLX接触时间，性能DoubleOringsealsDoubleO-ringseals双层O形圈密封Moldedin-place模制到位p模制到位CellsinsideFRPhousing膜对在玻璃钢壳体内“Stackeddisk”configuration“堆盘式”结构Verticalorhorizontal垂直或水平Verticalorhorizontal垂直或水平Introduced20042004年推出Forhighflowratesystems专为高流量系统设计BrineInjectiontoConcentrate浓水室加盐Purpose目的p目的Reducesmoduleresistanceindeviceswithscreenconcentratespacers减少浓水室带有隔网的膜堆的膜堆电阻减少浓水室带有隔网的膜堆的膜堆电阻Allowsmorecurrentforgivenvoltage在电压不变的情况下增加电流在电压不变的情况下增加电流Disadvantages缺点Highercapital&operatingcostSystemwithbrineinjectionHighercapital&operatingcost更高的投资和运行费用IncreasesrejectTDS增加了浓水的TDSSystemwithbrineinjection带有加盐的系统jGenerateschlorineat