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电解电容器生产用纯水的制取

作者:sunny来源:capsun 日期:2013年12月3日 13:34

电解电容器生产用纯水的制取
在电解电容器生产过程中许多工序都大量使用电解电容器生产用纯水,如许多零部件都要用电解电容器生产用纯水清洗。它要求电解电容器生产用纯水所含杂质,如氯离子含量≦1mg/L,含量≦2.5mg/L,以及水的体积电阻率ρ25℃≥3MΩ•cm,特别对配工作电解液时所用电解电容器生产用纯水要求更严格,它直接影响到产品质量。
1, 电解电容器生产用纯水制取方法:蒸馏法和离子交换法。
1.1蒸馏法制电解电容器生产用纯水:
用蒸馏法制备的电解电容器生产用纯水称蒸馏水。蒸馏水是利用其杂质的沸点不同而分馏制得的,现采用蒸馏器蒸馏而获得。
化学分析用蒸馏水,通常是经过一次蒸馏而得(即一次水),对高纯物质的分析必须用高电解电容器生产用纯水,为此可以多次蒸馏,减慢蒸馏速度。二次水,三次水就是经过二次,三次蒸馏而得到的。高电解电容器生产用纯水应当贮存在有机玻璃、塑料或石英容器内。
蒸馏法制备电解电容器生产用纯水的优点是操作简单。成本低、效果好(可除去离子杂质和非离子杂质),适合在实验室使用。缺点是产量低、水质电阻率低。
1.2离子交换法制备电解电容器生产用纯水
通过离子交换树脂精制的电解电容器生产用纯水称离子交换水或去离子水。去离子水一般是指去除强导电离子以及水中难以除的硅酸及二氧化碳等弱电解质,并将之处理到一定程度的水。一般25℃时水的电阻率达1~10MΩ•cm。
在生产中制取出来的电解电容器生产用纯水,仍然有极少量导电离子,而且它与空气接触后,极易为空气中的气体及尘埃所沾染,如,这样放置于空气中的电解电容器生产用纯水电阻率就会下降至2 MΩ•cm,PH变为5-6.
离子交换法制备电解电容器生产用纯水的优点是生产自动化程度高、水产量大、水质高等。目前生产电解电容器用电解电容器生产用纯水就是指这种用离子交换法制备的去离子水。
2, 离子交换法制备去离子水
2.1,前处理
所谓的前处理就是指去除自来水中的微细悬浊物及有极物等的处理过程。经过前处理的水称为原水,这种原水进入离子交换器,可提高离子交换树脂的使用时间和电解电容器生产用纯水质量。因为离子交换法虽然去除离子能力强、水质好,但去除非电解质杂质及胶原物质无效,故必胶原蛋白在进行离子交换处理之前除去这类杂质,这就是前处理之目的所在,前处理方法有:
2.1.1砂滤+活性炭过滤法
砂滤+活性炭过滤法目的在于去除自来水中的悬浮物、有极物。图1中的砂滤器,上面装有细砂,中间装中粗砂,底部装粗砂。由于砂滤器经过长期通水工作后,砂粒表面吸附的悬浮物将滤孔堵塞,丧失继续过滤能力,因此必胶原蛋白经过逆洗以去除之。
活性炭过滤器目的是去除水中的有极物。同理,在长期通水工作后,滤孔也一样被堵塞,也会丧失继续过滤能力,故必须经过逆洗以去除之,活性炭可使国产ZK-40棵粒活性炭。
在现代制电解电容器生产用纯水的处理装置中,在砂滤器前水的入口处有滴入水净化剂,如次氯酸钠NaC1O和硫酸铝而次氯酸钠(NaC1O)有杀菌作用,NaC1O溶解于水中,有次氯酸HOC1和次氯酸根OC1-分散于水中,HOC1较OC1-杀菌能力强,故滴入净水剂对提高水质有好处。
2.2电渗析法
电渗析法就是在外电场作用下,随阳离子交换塑料膜对水或其它溶液中正在迁移的阴阳离子有选择性通过,即阳膜(显示强列负电场)只允许阳离子通过,随膜(显示强烈正电场)只允阴离子通过,从而使原水中的导师电离子去除。它与后面的离子交换树脂混合订串联起来侃用。实践证明用电渗析法作原水预处理,能提高去离子水的质量和提高离子交换树脂混合订的生产能力。
离子交换树脂法制水的原理与方法
离子交换树脂有阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。离子交换树脂是一种不溶性的高分子化合物,组成交换树脂的骨干部份具有网状结构,它对酸碱及一般溶剂有相当稳定,而骨干上又具有能与溶液中的阳离子或阴离子进行交换的活性基团。当水流过有离子交换树脂交换基中的(阳离子交换树脂的交换基表示为)或随离子交换树脂的交换基表示为R=N+OH-)与水中的杂质离子()交换,从交换基来的H+与OH-结合为H2Oo
混床法:它是将阳离子交换树脂和阴离子交换树脂按总交换容量相等配比混合(以一份重量的阳离子交换树脂与两份重量的阴离子交换树脂混合),装于一个交换柱中。该法占地少流速大,水的纯度高,可以间歇操作。此法较为科学,故许多工厂利用此法制电解电容器生产用纯水,其制电解电容器生产用纯水系统装置图如
混床法制取电解电容器用纯水装置图原理
联合法:它是将阳树脂单床+阴树脂单床+阳阴树脂混床的联合方法。它综合床法和混床法的优点,所得水的纯度高,质量稳定,电阻率可达10~15 MΩ•cm,Ph为7,水中的硅含量低于0.01mg/L,金属杂质含量在0.001mg/L以下。
2.3再生处理
电解电容器生产用纯水的装置经过长期工作后,不论砂滤、活性炭过滤,还是离子交换树脂的交换作用,其过滤和离子交换能力均下降,故必须进行再生。
树脂的再生处理依制法不同而采取不同的处理方法。
2.3.1复床的再生:
阳树脂单床,由高位水槽经过水口注入5%盐酸溶液8000ml(对4公斤树脂而言)于交换柱中,控制流速,使之在一小时内左右流完,再用纯水或经阳树脂单床流出的水淋洗至出水ph值达8~9为止。
2.3.2混床再生
混床法制电解电容器生产用之纯水,它的处理比较麻烦,必须对砂滤器,活性炭过滤器和混合床分别进行再生处理。
2.3.2.1砂泸器再生方法:
逆洗-将自来水从砂滤器底部流入,使砂滤器层所开业附的污物从顶部的排水口排出
暂停-逆洗后暂停从底部流入自来水,让细粗砂下沉。
清洗-让自来水从顶部流入,从底部流出,直至水清为止。如果水仍浑浊,则可再逆洗一次,直至流出水清为止,才算砂滤处理结束。
2.3.2.2活性炭过滤器再生方法
逆洗-打开活门,让自来水从活性炭过滤器底部流入,使活性炭表面所吸附的污物从顶部排水口排出。
暂停-逆洗后暂停从底部流入自来水,让活性炭下沉。
清洗-让自来水从顶部流入,从底部流出,直至水清为止。如果水仍浑浊,则可再逆洗一次,直至流出水清为止,才算砂滤处理结束。
2.3.3混合床中阴阳离子交换树脂再生方法
逆洗1-将原水从混合床底部流入,使附着于离子交换树脂表面的污物从床顶部的排水管排出。同时阴、阳离子交换树脂因此比重不同而分层,阴离子交换树脂在上,阳离子交换树脂在下。
暂停1-暂停原水从底部流入,让交换树脂沉淀。
逆洗2,暂停2-分别同逆洗1,暂停1一样。此时使离子交换树脂表面污物彻底清洗干净,阴、阳离子交换树脂分层。
碱洗-它是对阴离子交换树脂进行再生。将浓度为5%~40%的氢氧化钠(AR级)溶液,缓慢地流入混合床里,用30~60分钟流入完。
流出-将NaOH溶流出,120分钟流完。
酸洗-它是对阳离子交换树脂进行再生。将浓度为5%~36%的盐酸(AR级)溶液,缓慢地流入混合床里,20分钟流入完。
流出-将盐酸溶流流出,40分钟流完。
洗净1-将残留杂质用自来水清洗干净。
混合-将阴、阳离子交换树脂混合均匀。
洗净2-将树脂最后用水清洗干净并为采水作准备。
2.4水质的检验
2.4.1物理法检验
利用电导仪测定测定水的电阻率。电阻越高越好,表示水中的离子数越少。对于要求较高的电解电容器生产用纯水,电阻率越高就越好。在电解电容器生产酸制电解液用的纯水水质要求就更高,否则会影响到产品性能和寿命特性等,下表列出了各级水的电阻率
 

水的类型

电阻率25℃/Ω·cm

自来水

1900

水试剂

5*105

一次蒸馏水(玻离)

3.5*105

三次蒸馏水(石英)

1.5*106

28次蒸馏水(石英)

16*106

复床离子交换水

2.5*105

混床离子交换水

12.5*106

炭吸附剂,混床交换树脂和膜滤器制水

15-18*106

绝对水(最大理论电阻率)

18.3*106


2.4.2化学检验
2.4.2.1PH值
用PH计即酸度计测定,或者取水样10毫升,加甲基红试剂(变色范围PH=4.2~6.2)2滴,以不显示红色为合格;另取水样10毫升,加溴百里酚兰(变色范围PH=6.0~7.6)5滴,以不显示蓝色为合格;也可用PH试纸检查。
2.4.2.2氯离子的检查
取水样100毫升,加硝酸数滴,滴1%硝酸银溶液1~2滴,摇匀。无白色混浊为合格。
2.4.2.3硫酸酸根离子的检验
取水100毫升,加1%氯化钡溶液1毫升,摇匀。无白色混浊为合格。
2.4.2.4铁离子的检验
取水样100毫升,加盐酸1毫升,再加0.1mol/亚铁氰化钾{4Fe(CN)6•3H2O)}溶液1毫升,摇匀。以不显示蓝色为合格。
2.4.2.5钙离子的检验
取水样10毫升,调节PH为12~12.5,加入适量的钙指示剂,摇匀。若溶液呈红色,表示有Ca2+存在,呈蓝色则为合格。
2.4.2.6镁离子的检验
取水样10毫升,加数滴氨性缓冲溶液(PH=10)及0.5%的铬黑T指示剂溶液2~3滴,摇匀。若溶液呈红色,表示有Mg2+存在,呈蓝色则为合格。
2.4.2.7可溶性硅的检验
取水样100毫升,加入1%钼酸铵溶液15滴、草酸-硫酸混合液(4%H2C2O4:0.163mol/L H2SO4按1:3)8滴,摇均,放置10分钟(或水浴加热半分钟),再滴入1%硫酸亚铁铵溶液5滴,摇匀。以不显示蓝色为合格。
2.4.2.8易氧化物的检验
取水样100毫升,加入稀硫酸10毫升,煮沸后加0.063mol/L高锰酸钾(KMnO4)溶液2滴,煮10分钟,溶液仍呈粉红色为合格
2.4.2.9不挥发物的检验
取水样100毫升,在水浴上蒸干,并在烘箱中于105℃干燥1小时,所留残渣以不超过0.1毫克为合格。
  上术各检验项目中,作为铝电解电容器用的纯水,在实际生产中主要检测参数是纯水的电阻率、氯根PH值硫酸根,其次是铁离子,其结果应符合规定值
 

所属类别: 电容学院

该资讯的关键词为:纯水  电解电容  电容器  铝电解电容器