CN105523617B - 电容去离子装置壳体和电容去离子装置及方法 - Google Patents
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Abstract
一种电容去离子装置壳体，其特征在于，包括上固定壳和下固定壳；上固定壳包含矩形的上壁和4个上壳侧壁，上壁上开设有进水孔和出水孔，4个上壳侧壁与上壁共同形成一面开口的梯形壳体，各个上壳侧壁上均设置有上螺栓孔；下固定壳包含矩形的下壁和4个下壳侧壁，4个下壳侧壁与下壁共同形成一面开口的梯形壳体，各个下壳侧壁上均设置有下螺栓孔，其中一个下侧壁上开设有用于置放导电介质的下导电介质固定孔；上螺栓孔与下螺栓孔相对应设置，螺栓穿过上螺栓孔和下螺栓孔以固定连接上固定壳和下固定壳，使上固定壳和下固定壳之间共同形成用于置放电极的腔体。本发明实施例还提供一种电容去离子装置和一种电容去离子的方法。
Description
技术领域
本发明涉及电容去离子技术领域，特别涉及一种电容去离子装置壳体和电容去离子装置及方法。
背景技术
电容去离子技术是一种基于电吸附原理的新型脱盐技术，广泛应用于饮用水净化、高纯水提炼、海水淡化和硬水水质软化等方面，该技术具有耗能低、水利用率高、寿命长和无二次污染等优点。在电容去离子过程中，高浓度盐水由进水口进入到电容去离子装置中，此时，电容去离子装置提供一个小于2 V的直流电，盐水中的盐离子便会在静电场的驱动下向电极两端移动而最终被吸附于电极上，由此，达到脱盐的目的。
传统的电容去离子装置中的电极通常通过“三明治”堆垛方式排列，即“碳电极－绝缘膈膜－碳电极”这样一对单电极，水流通过碳电极过程中进行反应，实现脱盐目的。当需要大面积地进行脱盐作业时，现有技术通常是将多个单电极串联使用，这种串联的方案不仅占地面积较大，而且也带来了使用成本增加等问题，脱盐作业的工作效率也不高。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种电容去离子装置壳体和电容去离子装置及方法。
本发明实施例提供一种电容去离子装置壳体，其可包括上固定壳和下固定壳；所述上固定壳包含矩形的上壁和4个上壳侧壁，所述上壁上开设有进水孔和出水孔，所述4个上壳侧壁分别连接于所述上壁的4个矩形边、与所述上壁共同形成一面开口的梯形壳体，各个所述上壳侧壁上均设置有上螺栓孔，其中一个上侧壁上开设有用于置放导电介质的上导电介质固定孔；所述下固定壳包含矩形的下壁和4个下壳侧壁，所述4个下壳侧壁分别连接于所述下壁的4个矩形边、与所述下壁共同形成一面开口的梯形壳体，各个所述下壳侧壁上均设置有下螺栓孔，其中一个下侧壁上开设有用于置放导电介质的下导电介质固定孔；所述上螺栓孔与所述下螺栓孔相对应设置，螺栓穿过所述上螺栓孔和所述下螺栓孔以固定连接所述上固定壳和所述下固定壳，使所述上固定壳和所述下固定壳之间共同形成用于置放电极的腔体。
本发明实施例还提供一种电容去离子装置，其可包括上述的电容去离子装置壳体、至少两个导电介质和电极组件，所述至少两个导电介质固定且贴合安装于所述上导电介质固定孔以及所述下导电介质固定孔，所述电极组件放置在所述腔体内，与所述至少两个导电介质相接触，对所述至少两个导电介质通以电流、且所述进水孔进水时，所述电容去离子装置通过所述电极组件对进入的水进行脱盐并将脱盐后的水从所述出水孔排出。
本发明实施例还提供一种应用前述电容去离子装置进行电容去离子的方法，其可包括：
对电容去离子装置通以直流电；
按照指定流速向所述电容去离子装置的进水孔输入指定温度的待处理水，使所述电容去离子装置中的电极吸附所述待处理水中的盐离子，并通过所述电容去离子装置的出水孔排出电导率变低、盐离子浓度变低的水。
本发明实施例提供的电容去离子装置壳体可改进电容去离子装置的结构，其腔体内可置放多对电极，并改进入水出水方式，使电容去离子装置的脱盐工作效率大幅提高。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的电容去离子装置壳体的正面结构示意图。
图2是本发明实施例提供的电容去离子装置壳体的俯视图。
图3是本发明实施例提供的电容去离子装置壳体中上固定壳的仰视图。
图4是本发明实施例提供的电容去离子装置壳体中下固定壳的结构示意图图。
图5是本发明实施例提供的电容去离子装置壳体中上固定壳的剖面示意图。
图6是本发明实施例提供的电容去离子装置的结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图5所示，本发明实施例提供一种电容去离子装置壳体，其可包括上固定壳1和下固定壳2，其中，上固定壳1包含矩形的上壁和4个上壳侧壁，上壁上开设有出水孔11和进水孔12，4个上壳侧壁分别连接于上壁的4个矩形边、与上壁共同形成一面开口的梯形壳体，各个上壳侧壁上均设置有上螺栓孔13，其中一个上侧壁上开设有用于置放导电介质的上导电介质固定孔14；下固定壳包含矩形的下壁和4个下壳侧壁，4个下壳侧壁分别连接于下壁的4个矩形边、与下壁共同形成一面开口的梯形壳体，各个下壳侧壁上均设置有下螺栓孔21，其中一个下侧壁上开设有用于置放导电介质的下导电介质固定孔22；上螺栓孔与下螺栓孔相对应设置，螺栓穿过上螺栓孔13和下螺栓孔21以固定连接上固定壳1和下固定壳2，使上固定壳1和下固定壳2之间共同形成用于置放电极的腔体。
本发明实施例中，开有上导电介质固定孔14的上侧壁上开设有4个上导电介质固定孔14；开有下导电介质固定孔22的下侧壁上开设有4个下导电介质固定孔22；上固定壳上开设有16个上螺栓孔13，16个上螺栓孔13均匀分布在各个上侧壁与下固定壳2相接处的位置；下固定壳2上开设有16个下螺栓孔21，16个下螺栓孔21均匀分布在各个下侧壁与上固定壳1相接处的位置。
本发明实施例中，如图3所示，上固定壳上4个侧壁与下固定壳相接处的位置设置有环形的、用于置放防漏条的凹槽15，可起到固定和防漏的作用。
本发明实施例中，上固定壳1和下固定壳2均为有机玻璃材料。
如图6所示，本发明实施例还提供一种电容去离子装置，其可包括图1-图5所描述的电容去离子装置壳体100、至少两个导电介质200和电极组件，至少两个导电介质200固定且贴合安装于上导电介质固定孔以及下导电介质固定孔，电极组件则放置在电容去离子装置壳体100的腔体内，与至少两个导电介质200相接触，对至少两个导电介质200通以电流、且进水孔进水时，电容去离子装置100通过电极组件对进入的水进行脱盐并将脱盐后的水从出水孔排出。
本发明实施例中，电容去离子装置100包括8个导电介质，8个导电介质分别安装于4个上导电介质固定孔和4个下导电介质固定孔。
本发明实施例中，放置于腔体中的电极组件可以是很多对平行于上固定壳与下固定壳端面放置的电极，并且通过导电介质200获得电压。
本发明实施例中，电容去离子模块壳体的尺寸可设置为：顶端外形尺寸为90 mm× 90 mm、中央外形尺寸为150 mm × 150 mm、腔体尺寸为90 mm × 90 mm。
基于上述尺寸，可选用单片电极尺寸为90 mm × 90 mm × 3 mm的炭纤维毡电极至少两对，如选用50对炭纤维毡电极，并在相邻两个炭纤维毡电极之间放置绝缘膈膜，形成碳纤维毡－绝缘膈膜－碳纤维毡－绝缘膈膜......碳纤维毡的顺序，按照以上方式，可制成50对碳纤维毡电极的电容去离子装置。其中，绝缘膈膜可选用尼龙绝缘膈膜，碳纤维毡可以选用活性炭纤维毡。
基于上述尺寸，还可选用单片电极尺寸为90 mm × 90 mm × 3 mm的活性炭片电极至少两对，如选用50对活性炭片电极，并在相邻两个活性炭片电极之间放置绝缘膈膜，形成活性炭片－绝缘膈膜－活性炭片－绝缘膈膜...... 活性炭片的顺序，按照以上方式，可制成50对活性炭片电极的电容去离子装置。其中，绝缘膈膜可选用尼龙绝缘膈膜，活性炭片可以选用通过将比表面积为996 m2/g的活性碳粉末、聚偏氟乙烯和炭黑以比例为90％：2％：8％混合后压到尺寸为90 mm × 90 mm× 1 mm石墨片两侧上成型并经220℃退火后获得的材料。
本发明实施例中，电极组件内部设置有用于入水的入水通道和用于使水排出的出水通道，可以使水流按照一定的方式流入和流出。
本发明实施例还提供一种应用图6所示的电容去离子装置进行电容去离子的方法，其中，利用电容去离子装置对初始电导率为0.5 mS/cm的盐水进行淡化处理的处理流程中，对电容去离子装置通以直流电；按照指定流速向电容去离子装置的进水孔输入指定温度的待处理水，使电容去离子装置中的电极吸附待处理水中的盐离子，并通过电容去离子装置的出水孔排出电导率变低、盐离子浓度变低的水。例如，处理水量可设置为500 ml，水体温度为25℃，流速为50 ml/min，工作电压为2.0 V的直流电，30分钟后，水体电导率可降为0.1 mS/cm。若将电路短路，电容去离子装置中电极组件上所吸附离子被释放回溶液中，60分钟后，溶液的电导率回复至溶液初始水平。
本发明实施例提供的电容去离子装置壳体可改进电容去离子装置的结构，其腔体内可置放多对电极，并改进入水出水方式，使电容去离子装置的脱盐工作效率大幅提高。
本发明实施例方法中的步骤可以根据实际需要进行顺序调整、合并和删减。
本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。
Claims (9)
1.一种电容去离子装置壳体，其特征在于，包括上固定壳和下固定壳；所述上固定壳包含矩形的上壁和4个上壳侧壁，所述上壁上开设有进水孔和出水孔，所述4个上壳侧壁分别连接于所述上壁的4个矩形边、与所述上壁共同形成一面开口的梯形壳体，各个所述上壳侧壁上均设置有上螺栓孔，其中一个上壳侧壁上开设有用于置放导电介质的上导电介质固定孔；所述下固定壳包含矩形的下壁和4个下壳侧壁，所述4个下壳侧壁分别连接于所述下壁的4个矩形边、与所述下壁共同形成一面开口的梯形壳体，各个所述下壳侧壁上均设置有下螺栓孔，其中一个下壳侧壁上开设有用于置放导电介质的下导电介质固定孔；所述上螺栓孔与所述下螺栓孔相对应设置，螺栓穿过所述上螺栓孔和所述下螺栓孔以固定连接所述上固定壳和所述下固定壳，使所述上固定壳和所述下固定壳之间共同形成用于置放电极的腔体;所述开有上导电介质固定孔的上壳侧壁上开设有4个上导电介质固定孔；所述开有下导电介质固定孔的下壳侧壁上开设有4个下导电介质固定孔；所述上固定壳上开设有16个上螺栓孔，所述16个上螺栓孔均匀分布在各个所述上壳侧壁与下固定壳相接处的位置；所述下固定壳上开设有16个下螺栓孔，所述16个下螺栓孔均匀分布在各个所述下壳侧壁与上固定壳相接处的位置。
2.如权利要求1所述的电容去离子装置壳体，其特征在于，所述上固定壳上所述4个侧壁与所述下固定壳相接处的位置设置有环形的、用于置放防漏条的凹槽。
3.如权利要求1所述的电容去离子装置壳体，其特征在于，所述上固定壳和所述下固定壳均为有机玻璃材料。
4.一种电容去离子装置，其特征在于，包括电容去离子装置壳体、至少两个导电介质和电极组件，所述电容去离子装置壳体为权利要求1所述的电容去离子装置壳体，所述至少两个导电介质固定且贴合安装于所述上导电介质固定孔以及所述下导电介质固定孔，所述电极组件放置在所述腔体内，与所述至少两个导电介质相接触，对所述至少两个导电介质通以电流、且所述进水孔进水时，所述电容去离子装置通过所述电极组件对进入的水进行脱盐并将脱盐后的水从所述出水孔排出。
5.如权利要求4所述的电容去离子装置，其特征在于，所述电容去离子装置壳体为权利要求2-3任一所述的电容去离子装置壳体，所述电容去离子装置包括8个导电介质，所述8个导电介质分别安装于所述4个上导电介质固定孔和所述4个下导电介质固定孔。
6.如权利要求4所述的电容去离子装置，其特征在于，所述电极组件包括至少两对碳纤维毡片，任意相邻两个碳纤维毡片之间均置放绝缘隔膜。
7.如权利要求4所述的电容去离子装置，其特征在于，所述电极组件包括至少两对活性炭片，任意相邻两个活性炭片之间均置放绝缘隔膜，所述活性炭片由活性碳粉末、聚偏氟乙烯和炭黑烧制而成。
8.如权利要求4所述的电容去离子装置，其特征在于，所述电极组件内部设置有用于入水的入水通道和用于使水排出的出水通道。
9.一种应用权利要求4-8任一所述的电容去离子装置进行电容去离子的方法，其特征在于，包括：对所述电容去离子装置通以直流电；按照指定流速向所述电容去离子装置的进水孔输入指定温度的待处理水，使所述电容去离子装置中的电极吸附所述待处理水中的盐离子，并通过所述电容去离子装置的出水孔排出电导率变低、盐离子浓度变低的水。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171212 |