国产离子交换膜

㈠ 海水淡化的历史沿革

海水淡化(sea water desalination)是人类追求了几百年的梦想，古代就有从海水中去除盐分的故事和 传奇。海水淡化技术的大规模应用始于干旱的中东地区，但并不局限于该地区。由于世界上70%以上的人口都居住在离海洋120公里以内的区域，因而海水淡化技术近20多年迅速在中东以外的许多国家和地区得到应用。最新资料表明。
早在400多年前，英国王室就曾悬赏征求经济合算的海水淡化方法。
但直到16世纪，人们才开始努力从 海水中提取淡水。当时欧洲探险家在漫长的 航海旅行中，就用船上的火炉煮沸海水以制 造淡水。加热海水产生水蒸气，冷却凝结就 可得到纯水，这是日常生活的经验，也是海水淡化技术的开始。
现代意义上的海水淡化则是在第二次世界大战以后才发展起来的。战后由于国际资本大力开发中东地区石油，使这一地区经济迅速发展，人口快速增加，这个原本干旱的地区对淡水资源的需求与日俱增。而中东地区独特的地理位置和气候条件，加之其丰富的能源资源，又使得海水淡化成为该地区解决淡水资源短缺问题的现实选择，并对海水淡化装置提出了大型化的要求。
从20世纪50年代以后，海水淡化技术随着水资源危机的加剧得到了加速发展，在已经开发的二十多种淡化技术中，蒸馏法、电渗析法、反渗透法都达到了工业规模化生产的水平， 并在世界各地广泛应用。
早在1958年，石松研究员等首先在我国开展离子交换膜电渗析海水淡化研究。而在此前1953年美国C.E.Reid建议美国内务部将反渗透研究列入国家计划。
20世纪60年代初，多级闪蒸海水淡化技术应运而生，现代海水淡化产业也由此步入了快速发展的时代。
随后1967年，国家科委组织全国海水淡化会战，组织全国在水处理和分析化学、材料化学、流体力学等各个学科的精英会战海水淡化。
1970年，会战主力汇集我国浙江省的杭州市，组织了全国第一个海水淡化研究室。此期间，他们一直用电渗析技术进行海水淡化，研制成功海洋监测专用微孔滤膜，建成了世界最大的电渗析海水淡化站——西沙永兴岛海水淡化站。一度在海水淡化方面成为世界领军人物。
1982年，中国海水淡化与水再利用学会经中国科协学会部批准在杭州成立。但是，因为经历了十年浩劫，毕竟还是衰弱下去了，此时，远在大洋彼岸的美国的全芳香族聚酰胺复合膜及其卷式元件已经赫然问世。
1984年，国家海洋局以海水淡化研究室为主体，组建国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心，中国开始对膜技术重视了，但是，美国海水淡化用复合膜及其卷式元件已经大面积商业化了，投入到了国家和民用中去了。
1992年，国家为了追赶膜方面技术与世界的差距，国家科委军顶，以国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心为依托，组建国家液体分离膜工程技术研究中心，并开始悄悄研制国产反渗透膜。
到2003年止，世界上已建成和已签约建设的海水和苦咸水淡化厂，其生产能力达到日产淡水3600万吨。海水淡化已遍及全世界125个国家和地区，淡化水大约养活世界5%的人口。海水淡化，事实上已经成为世界许多国家解决缺水问题，普遍采用的一种战略选择，其有效性和可靠性已经得到越来越广泛的认同。
21世纪以前，反渗透膜技术都是被国外所垄断，而中国是直到90年代末期才开始掌握了反渗透膜的生产技术．这个历史要追述到建国初期，当时我们国家的领导人已经意识到海水淡化的前景和将来在社会中的作用。

㈡ EDI 是什么

EDI是一种将离子交换技术、离子交换膜技术和离子电迁移技术相结合的纯水制内造技术。它通过使用由离容子膜、离子交换树脂组成的基本单元——膜组件，在直流电的作用下，无需使用酸碱对树脂进行再生，即可连续不断地长期运行，稳定可靠地制出电阻率高达18兆欧.厘米的超纯水。
EDI技术自上世纪80年代前后诞生以来，经过数十年的科学实验和工程实践，目前在技术上已经非常成熟，其单位造价也降到了合适大规模的工业应用的水平。由于EDI相比于其它的纯水制造方法，具有结构紧凑、占地面积小、运行稳定、产水品质高、回收率高、无酸碱再生及其相关问题的困扰、运行费用非常低廉等优点EDI技术在工业纯水、超纯水的制备中将起到不可或缺、日益重要的作用。

㈢ 氯碱离子膜的简介

氯碱离子膜，既全氟离子膜，是交换膜燃料电池和氯碱工业中最核心的技术材料。但用于交换膜燃料电池和氯碱工业的氯碱离子膜不是同一种。
氯碱离子膜是一种特殊的阳离子选择性透过膜，主要应用于氯碱工业。在2010年6月30日前，全世界只有美国杜邦和日本旭化成等极少数公司拥有此项技术，并对其他国家进行技术封锁，在世界形成垄断,价格昂贵,每平方米进口价近万元。
在历经8年科研攻关，于 2010年6月30日，山东东岳集团100%国产化的全氟离子膜，在万吨级氯碱装置上一次通电成功，打破了美国、日本长期对该项技术的垄断。标志着我国成为全球第三个拥有氯碱离子膜核心技术和生产能力的国家；而同时，我国自主研发的交换膜燃料电池用氯碱离子膜也在东岳集团问世，是我国成为第二个可以自主研发生产交换膜燃料电池用氯碱离子膜的国家。

㈣ 新疆盐碱水处理,除了用反渗透,还有没有其它的方法

可以抄采用电渗析或者离子交换（阴阳床）。
电渗析与近年引进的另一种膜分离技术反渗透相比，它的价格便宜，但脱盐率低。当前国产离子交换膜质量亦很稳定，运行管理也很方便。
离子交换（阴阳床）系统操作维护频繁复杂，运行成本高：系统需投加酸、碱，定期要更换树脂等，环保问题突出：大量的酸碱再生废液及其处理，增加三废处理投资。
优缺点：
1、和传统阴阳床相比，膜式除盐节约大量酸碱，从而能减少酸碱废水的排放引起的环保问题；
2、和传统阴阳床相比，膜式除盐占地面积较少，自动化程度较高，工人劳动强度低；
3、制水成本主要和进水电导率有关，一种说法含盐量低于500mg/L的原水膜法制水成本并不占优势；
4、膜法对设计、运行、维护等要求比阴阳床要高，在地表水水源中往往存在膜寿命较短的现象。

㈤ 透析，微滤，超滤，纳滤，反渗透，电渗析，渗透气化等膜分离技术各自的特点

1.透析（dialysis）是通过小分来子经过半源透膜扩散到水（或缓冲液）的原理；
2.微滤适用于细胞、细菌和微粒子的分离，在生物分离中，广泛用于菌体的分离和浓缩，目标物质的大小范围为0.01-10 μm，一般用于预处理；
3.超滤技术的优点是没有相的转变，无需添加任何强烈的化学物质，可以在低温下操作，过滤速度较快，便于无菌处理等，一般用于预处理；
4.纳滤 特点是能截留小分子的有机物并可同时透析出盐，集浓缩与透析于一体；
操作压力低，因为无机盐能通过纳米滤膜而透析，使得纳米过滤的渗透压远比反渗透为低，所以纳米过滤所需的外加压力比反渗透低得多；
5.反渗透法具有设备构型紧凑，占地面积小、单位体积产水量及能量消耗少等优点；
6.电渗析的特点时可以同时对电解质水溶液起淡化、浓缩、分离、提纯作用、可以用于蔗糖等非电解质的提纯，以除去其中的电解质、在原理上，电渗析器是一个带有隔膜的电解池，可以利用电极上的氧化还原效率高；
7.渗透气化对共沸物系和近沸物系等难分物系的分离, 显示特有的优越性。

㈥ 什么是EDI水处理装置

电除抄盐（Electordeionization缩写为EDI），是一种新型的纯水处理技术，它是将电渗析和离子交换技术有机结合的深度除盐 新工艺。在EDI中，阳、阴混合离子交换树脂被填充在淡水室 中，利用除盐过程中的浓度极化和水电离产生的H+、OH-再 生混合离子交换离子树脂，相当于连续获得再生的混合离子交换 树脂，从而具有连续再生能力，再生过程不需要酸、碱等化学试 剂，被称为新型绿色环保水处理技术。依据用水水质的不同要 求，EDI—般和反渗透水处理技术（RO）结合使用，用于反渗 透水处理设备之后的精处理来替代混床。

㈦ 反渗透膜的发展史

80年代发明的复合膜，由超薄反渗透膜、多孔支撑层、织物增强自叠加而成，透水量极大，除盐率高达99%，是理想的反渗透膜。反渗透膜在分离小分子有机化合物时也特别有效，因此对有机化工、酿造工业、三废处理等领域也得到了很好的应用。
在21世纪以前，反渗透膜技术都是被国外所垄断，而中国是直到90年代末期才开始掌握了反渗透膜的生产技术.这个历史要追述到建国初期，当时我们国家的领导人已经意识到海水淡化的前景和将来在社会中的作用。
早在1958年，石松研究员等首先在中国开展离子交换膜电渗析海水淡化研究。而在此前1953年美国C.E.Reid建议美国内务部将反渗透研究列入国家计划。

随后1967年，国家科委组织全国海水淡化会战，组织全国在水处理和分析化学、材料化学、流体力学等各个学科的精英会战海水淡化。

1970年，会战主力汇集中国浙江省的杭州市，组织了全国第一个海水淡化研究室。此期间，他们一直用电渗析技术进行海水淡化，研制成功海洋监测专用微孔滤膜，建成了世界最大的电渗析海水淡化站——西沙永兴岛海水淡化站。一度在海水淡化方面成为世界领军人物。

1982年，中国海水淡化与水再利用学会经中国科协学会部批准在杭州成立。但是，因为经历了十年浩劫，毕竟还是衰弱下去了，此时，远在大洋彼岸的美国的全芳香族聚酰胺复合膜及其卷式元件已经赫然问世。

1984年，国家海洋局以海水淡化研究室为主体，组建国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心，中国开始对膜技术重视了，但是，美国海水淡化用复合膜及其卷式元件已经大面积商业化了，投入到了国家和民用中去了。

1992年，国家为了追赶膜方面技术与世界的差距，，国家科委军顶，以“中心”为依托，组建国家液体分离膜工程技术研究中心，并开始悄悄研制国产反渗透膜。

直到2001年，“中心”实行集团化分体管理，所辖三个控股的中外合资公司，两个中资公司和一个研发中心。同年，杭州北斗星膜制品有限公司正式公开问世，从此，中国有了自己的反渗透膜产品，享有完全自主知识产权、由中国制造、具有民族品牌的高性能复合膜元件开始投放市场，中国成为世界上第四个掌握自主反渗透膜技术的国家。

㈧ 质子交换膜（PEM）-氢燃料电池核心材料

      质子交换膜(Proton Exchange Membrane，PEM)作为氢燃料电池核心部件，其质量好坏直接影响电池的使用寿命。氢气与氧气进行非燃烧的氧化还原反应，通过催化剂实现电子与离子分离，氢离子可以直接穿过质子交换膜到达阴极，而电子只能通过外电路才能到达阴极，电子通过外电路流向阴极时就可产生直流电。

       就质子交换膜竞争格局而言，全氟磺酸膜产能被国外垄断。全氟质子交换膜生产主要集中在海外，主要公司包括美国戈尔、科慕、陶氏和3M公司，比利时索尔维公司，日本旭硝子玻璃、旭化成。国内目前少数成功实现质子交换膜商业化量产的企业为东岳集团。东岳已成为继戈尔、科慕两家外国企业之后国内市场占比最大的企业，已建成全国唯一全氟酸质子膜树脂合成生产线，实现量产并批量供货。当前产品已经进入奔驰公司的供应链体系，稳定性、可靠性、寿命已经进入规模化验证中。

      随着国产化质子交换膜持续推进，2021年我国质子交换膜和膜电极整体行业迎来快速发展，质子交换膜作为燃料电池的“芯片”，其国产化的重要性毋庸置疑，虽然目前价格、验证和提升产品竞争力等问题仍未得到解决，但相较于整体垄断，我国已迈出关键的第一步，另外，国产和外资企业合作也将外资先进技术带入国内（2021年6月，东岳未来和巴拉德动力系统公司签署了战略合作框架协议等），有望带动技术快速发展。

质子交换膜发展趋势

1、行业景气度提升，认知提升

2021年以来，随着氢能源行业整体产销回暖，市场景气度提升，整体产业链认知提升。从上游质子交换膜等原材料端到下游燃料电池汽车终端应用，整体应用指标越发精细，实际可操作性逐步提升，对于行业技术发展带动积极作用。同时资本对于燃料电池行业整体关注度提升，虽然完全商业化仍有较长的路要走，但工艺和技术整体进步明显，预计随着行业热度持续上升，质子交换膜作为燃料电池核心原材料需求有望迎来大幅度提升。

2、价格仍是关键影响，国产化势在必行

随着国家政策进一步推动氢能源汽车规模化应用，我国燃料电池整体需求上升，行业景气度提高，但受限于质子交换膜和膜电极组成整体成本较高，导致氢燃料汽车整体价格过高，市场需求有限，目前膜电极占比燃料电池电堆成本超一半，降本势在必行，但目前行业整体仍基本处于国外先进企业垄断，行业技术壁垒深厚，研发周期较长，预计随着国产化的推进，加之企业逐步实现规模化，单品成本或将有所下降，届时或将带动氢能源产业快速发展。

㈨ EDI是什么

EDI模块结构特点 1、淡水隔板采用卫生级PE材料 2、EDI膜片采用进口均相膜和国产异相离子交换膜 3、采用进口EDI专用均粒树脂和国产EDI专用均粒树脂 4、EDI电极板采用钛镀钌技术 5、压紧板采用具有硬性的合金铝轧铸而成。 6、固定螺丝采用国标标准件 7、膜堆出厂最高试压7bar不漏水 8、膜堆电阻低、功耗小 9、外观装饰板造型美观结实 10、最大膜堆处理水量3T/H，最小模堆处理水量75L/H 11、纯水、浓水、极水通道设计合理，不易堵塞，水流分布均匀、无死角。 进水指标要求 ◎通常为单级反渗透或二级反渗透的渗透水 ◎TEA（总可交换阴离子，以CaCO3计）：<25ppm。 ◎电导率：<40μS/cm ◎PH：6.0～9.0。当总硬度低于0.1ppm时，EDI最佳工作的pH范围为8.0～9.0。 ◎温度：5～35℃。 ◎进水压力：<4bar（60psi）。 ◎硬度：（以CaCO3计）：<1.0ppm。 ◎有机物（TOC）：<0.5ppm。 ◎氧化剂：Cl2<0.05ppm，O3<0.02ppm。 ◎变价金属：Fe<0.01ppm，Mn<0.02ppm。 ◎H2S：<0.01ppm。 ◎二氧化硅：<0.5ppm。 ◎色度：<5APHA。 ◎二氧化碳的总量：<10ppm ◎SDI 15min：<1.0。

㈩ 衡量电渗析离子交换膜性能的指标有哪些

衡量电渗析离子交换膜性能的指标有哪些?

电渗析法的关键在于电渗析器的性能，而电渗析器性能的关键又取决于离子交换膜的性能。离子交换膜性能的具体衡量指标有以下几方面。

(1)膜的选择透过性指标膜的选择透过性是离子交换膜最重要的性能，可用迁移数和膜电λ来表征膜的选择透过性。极端情况下，理想膜只允许反离子通过，不允许同离子通过，即此时反离子的迁移数为1，同离子的迁移数为零。因此可用迁移数定量地表示膜的选择透过性。

用离子交换膜分隔两种浓度不同的电解质溶液，横跨膜的电λ差就是膜电λ。膜电λ的大小取决于膜的离子选择透过性和膜两侧溶液的浓度差。因此，在一定的浓差及温度下，可以用膜电λ表征膜的选择透过性。

(2)交换容量 指单λ膜样品中所含活性基团的数量。通常以单λ干重(g)的膜所含可交换离子的物质的量(mm01)表示。膜的选择透过性及导电性能均与膜的交换容量大小相关。膜的交换容量一般在1～3mmol／g干膜。

(3)导电性膜的导电性可以用电阻率、电导率或面电阻表示。面电阻是指单λ膜面积所具有的电阻，单λa／cm2膜。完全干燥的膜基本不导电，膜的导电性能是由含水膜中的电解质溶液实现的，因此膜的导电性与溶液及膜中的离子种类、浓度以及溶液温度、膜自身的特性等相关，通常要求膜的导电能力应大于溶液的导电能力。

(4)含水率它表示湿膜中所含水的百分数(可以单λ质量干膜或湿膜计)。含水率与膜的活性基团数量、交联度以及电解质溶液的离子种类、平衡浓度相关。其数值通常在30 9／6～50％范Χ。

(5)厚度膜的厚度与膜电阻和机械强度相关。在保证一定机械强度的前提下，膜越薄，其电阻就越小，导电性能也就越好。通常异相膜的厚度约1mm，均相膜厚度约0．2～0．6mm，最薄的为O．015mm。
(6)破裂强度 膜在实际应用中所能承受的最大垂直压力。破裂强度是衡量膜的机械强度的重要指标之一。在电渗析器操作中，膜两侧所受到的流体压力不可能相等，因此膜必须具备足够的机械强度，以免因膜的破裂造成浓室和淡室贯通而使电渗析器无法运行。国产膜的破裂强度为0．3～1．0MPa。