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EDI过程电流分布研究的任务书
任务书
1.研究对象
本次研究的对象是EDI(Electrodeionization）过程的电流分布特性。EDI工艺集合了电化学反应、离子交换和超滤膜技术于一体，是一种高纯水制备工艺。其中离子交换膜是整个工艺过程中的核心。电流是EDI过程中的重要指标，它反映了膜组件的性能和整个系统的运行状态。因此，研究EDI过程中的电流分布规律，对于理解和优化EDI过程具有重要意义。
2.研究内容
本次研究主要开展以下内容：
1）EDI过程概述：介绍EDI技术的概念、原理和应用领域，深入理解EDI过程中各个环节的作用。
2）电流分布特性：分析EDI过程中的电流分布特性，着重探究电流密度在离子交换膜上的分布规律，并对各个环节对电流分布的影响进行深入研究。
3）影响因素：分析影响EDI过程电流分布的因素，包括膜组件的物理化学性质、水源质量、电脱盐设备的工作参数等，并结合实验数据探讨各因素的作用机制。
4）电流分布模型：基于实验数据和理论分析，建立EDI过程电流分布的数学模型，探究电流密度分布与流量、电压、离子浓度之间的关系，为EDI设计和操作提供指导。
3.研究方法
本次研究采用实验研究和理论分析相结合的方式进行：
1）实验研究：采用自主设计的EDI实验装置，配合不同水质、电压、流量等参数进行EDI过程实验，收集电流分布等数据，分析结果。在实验过程中，对膜组件和水源进行详细的分析，获取完整的实验数据。
2）理论分析：在原理和实验数据的基础上，分析影响EDI过程电流分布的因素，建立电流分布模型，并模拟其在不同操作条件下的运行状态，探讨关键参数对过程的影响。
4.研究意义
1）深入理解EDI技术的原理和应用
2）提高EDI过程电流分布特性的掌握程度，为优化EDI工艺提供理论指导。
3）开发和应用EDI工艺新技术和新材料
4）为水处理与材料科学等领域提供参考和借鉴。
5.研究进度安排
本次研究计划约三个月，具体进度如下：
第一阶段：2周
熟悉EDI工艺及其装置，理解EDI过程中电流分布的基本特性，选定研究方向。
第二阶段：4周
进行EDI过程实验，获取电流分布等数据，并分析实验结果，为理论分析提供数据基础。
第三阶段：4周
在实验结果的基础上，建立电流分布模型，探讨其机理，并模拟其在不同参数下的运行状态。
第四阶段：2周
整理研究结果，编写研究报告，并撰写论文。
6.预期成果
1）深入理解EDI工艺过程中的电流特性和电流分布规律。
2）建立EDI过程的电流分布模型，并提出对EDI优化的指导方案。
3）论文的学术价值和应用价值。
4）具有商业化潜力的创新技术和新材料的开发。
7.参考文献：
1）Fan,Z.,Luo,Y.,Zhang,X.,&Cai,M.(2020).ElectricCurrentInvestigationofEDIProcessUsingCFDSimulation.SeparationScienceandTechnology,55(10),2081-2092.
2）Li,L.,Chitalia,S.,&Holland,R.(2006).Numericalmodelingofelectrodeionizationprocessforwaterpurification.SeparationandPurificationTechnology,50(3),318-329.
3）Mueller,J.,Kahl,A.,Strathmann,H.,&Pham,H.(2019).Electrodeionization.MembraneHandbook,10,409-437.