CN113354040B - 一种加盐电渗析装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加盐电渗析装置及其使用方法，包括盐析外壳体，所述盐析外壳体的上方设置有至少六个外接固定座，盐析外壳体内部设置有阳离子膜、阴离子膜和电极膜，且外接固定座外壁通孔内设置有取样机构或者封盖，所述取样机构处于阳离子膜、阴离子膜或者电极膜之间。该加盐电渗析装置及其使用方法设置有取样结构，可以快速的对该装置内部离子膜表面上的杂质进行取样的工作，而且在对样品进行取样后可以进行检测，根据样品中的物质含量进行清洗液的配置，这样可以根据配置的清洗液有效的对离子膜表面进行清洗，增加该装置的清洗效果，同时可以减少离子膜受到腐蚀的情况，增加离子膜的使用寿命。

Description

一种加盐电渗析装置及其使用方法

技术领域

本发明涉及电渗析装置技术领域，具体为一种加盐电渗析装置及其使用方法。

背景技术

利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子（如离子）的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时，溶液中的带电的溶质粒子（如离子）通过膜而迁移的现象称为电渗析。利用电渗析进行提纯和分离物质的技术称为电渗析法，它是20世纪50年代发展起来的一种新技术，最初用于海水淡化，现在广泛用于化工、轻工、冶金、造纸、医药工业，尤以制备纯水和在环境保护中处理三废最受重视，例如用于酸碱回收、电镀废液处理以及从工业废水中回收有用物质等。

（一）现有的加盐电渗析装置在使用的过程中，需要定期的对加盐电渗析装置内部的离子膜进行清洗，而一般通过固定的清洗溶液对离子膜进行清洗，这样在清洗离子膜的时候，如果离子膜表面有结垢物质中的某一元素比较低的时候，而清洗液中有的物质含量比较高，这样清洗液中含量较高的物质对离子膜造成腐蚀，降低清洗的效果。

（二）现有的加盐电渗析装置在使用的过程中不具备取样的结构，需要将加盐电渗析装置打开，对加盐电渗析装置内部的离子膜进行取样，取样比较繁琐。

（三）现有加盐电渗析装置在使用的过程中，根据加盐电渗析装置内部不同的温度和电流，这样离子膜上杂质成分的含量不会完全相同，而通过同一种清洗液对不同含量的杂质进行清洗的时候，清洗液中的某一成分无法完全被杂质消耗掉，这样对离子膜造成一定的腐蚀，降低离子膜的使用寿命，需要对清洗液的成分进行改进。

发明内容

本发明的目的在于提供一种加盐电渗析装置及其使用方法，以解决上述背景技术提出的目前市场上现有的加盐电渗析装置在使用的过程中，需要定期的对加盐电渗析装置内部的离子膜进行清洗，而一般通过固定的清洗溶液对离子膜进行清洗，这样在清洗离子膜的时候，如果离子膜表面有结垢物质中的某一元素比较低的时候，而清洗液中有的物质含量比较高，这样清洗液中含量较高的物质对离子膜造成腐蚀，降低清洗效果的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种加盐电渗析装置及其使用方法，包括盐析外壳体，所述盐析外壳体的上方设置有至少六个外接固定座，盐析外壳体内部设置有阳离子膜、阴离子膜和电极膜，且外接固定座外壁通孔内设置有取样机构或者封盖，所述取样机构处于阳离子膜、阴离子膜或者电极膜之间。

进一步的，所述盐析外壳体的两侧设置有第一电极固定板和第二电极固定板，第一电极固定板和第二电极固定板的中心部位分别设置有第一电极棒和第二电极棒，所述阳离子膜、阴离子膜和电极膜将盐析外壳体内部分隔成浓水室、淡水室和极水室，所述第一电极棒和第二电极棒的一端分别设置在两个极水室内。

进一步的，所述盐析外壳体的外壁设置有浓水出水管、淡水出水管、回水管和进水管，浓水出水管和回水管处于浓水室的两侧，淡水出水管和进水管处于淡水室的两侧，所述盐析外壳体的下方设置有进液管。

进一步的，所述取样机构包括定位框，定位框外部为矩形框体，定位框一端中心开设有通孔，且定位框中心通孔内设置有固定杆，固定杆一端转动连接有取样框，取样框的靠近固定杆的一端转动设置有两个导料板，所述取样框的内侧设置有气缸，气缸的伸缩端设置有压板，所述导料板远离取样框的一端转动设置有压轮，所述取样框的外壁两端固定有定位块，定位块另一端滑动卡在定位框的内侧，定位框的内侧开设有与定位块位置相对应的滑槽。

进一步的，所述压轮的外部设置有半球形的凸起，压轮的两端通过转轴转动设置在取样框的内部，压轮的内部为中空状，且压轮内部设置有压力检测元件，压轮两端转轴一端压在压力检测元件上。

进一步的，所述压板的两端卡在导料板的内侧，且压板两端开设有矩形的开口。

进一步的，提供该加盐电渗析装置的使用方法，该方法包括以下步骤：

第一步：浓水室、淡水室和极水室内部溶液导出；

第二步：取样机构设置在外接固定座内，通过取样机构进行取样工作；

第三步：对取样机构取得的样品进行分析；

第四步：对样品中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Fe2+、Fe3+离子进行检测；

第五步：根据第四步的数据进行清洗溶液的配置；

第六步：通过进液管将清洗溶液导入到盐析外壳体内部，对阳离子膜、阴离子膜和电极膜进行清洗。

进一步的，在第五步中清洗溶液由多聚磷酸盐、有机酸、非离子表面活性剂和聚丙烯酸组成。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

其一，该加盐电渗析装置及其使用方法设置有取样结构，可以快速的对该装置内部离子膜表面上的杂质进行取样的工作，而且在对样品进行取样后可以进行检测，根据样品中的物质含量进行清洗液的配置，这样可以根据配置的清洗液有效的对离子膜表面进行清洗，增加该装置的清洗效果，同时可以减少离子膜受到腐蚀的情况，增加离子膜的使用寿命。

其二，该装置内部设置的取样结构能够从该装置上拆卸下来，而该取样结构上设置有刮料结构，可以对离子膜的表面进行取样，同时减少对离子膜表面的损伤，提高该装置的取样效果。

其三，该装置的清洗液可以根据样品中物质的含量进行配比，使清洗液能够有效的与离子膜表面的杂质进行反应，同时可以减少清洗液中某一物质的残留，避免清洗液的残留物质对离子膜造成较大的损伤，提高该装置的清洗效果。

其四，通过压板控制导料板的展开角度，使导料板一端的压轮可以顶到阳离子膜、阴离子膜和电极膜上，通过压轮对阳离子膜、阴离子膜和电极膜外壁的杂质进行挤压，同时导料板可以对挤压松脱的杂质进行刮除，使杂质可以滑落到取样框内，而且定位块可以将取样框的移动路径限制住，避免取样框出现歪斜的情况。

其五，凸起可以使压轮表面形成凹凸状，增加压轮对阳离子膜、阴离子膜上结垢杂质的挤压效果；

凸起呈半球形，其表面为弧形结构，避免其由棱角而对阳离子膜、阴离子膜造成过大的损伤。

附图说明

图1为本发明一种加盐电渗析装置俯视图；

图2为本发明一种加盐电渗析装置正视图；

图3为本发明一种加盐电渗析装置取样机构结构示意图；

图4为本发明一种加盐电渗析装置及其使用方法图2中A处放大结构示意图；

图5为本发明一种加盐电渗析装置及其使用方法压板俯视图；

图6为本发明一种加盐电渗析装置及其使用方法流程图；

图7为本发明一种加盐电渗析装置及其使用方法清洗液配比数据图。

图中：1、第一电极固定板，2、盐析外壳体，3、第一电极棒，4、取样机构，401、固定杆，402、定位框，403、导料板，404、取样框，405、压轮，406、定位块，407、气缸，408、压板，5、浓水出水管，6、淡水出水管（，7、第二电极固定板，8、封盖，9、第二电极棒，10、回水管，11、进水管，12、外接固定座，13、阳离子膜，14、阴离子膜，15、进液管，16、浓水室，17、淡水室，18、电极膜，19、极水室。

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，所描述的实施例仅仅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做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。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种加盐电渗析装置及其使用方法，包括盐析外壳体2，所述盐析外壳体2的上方设置有至少六个外接固定座12，盐析外壳体2内部设置有阳离子膜13、阴离子膜14和电极膜18，且外接固定座12外壁通孔内设置有取样机构4或者封盖8，所述取样机构4处于阳离子膜13、阴离子膜14或者电极膜18之间，此结构的盐析外壳体2上方设置有外接固定座12，在不需要取样的时候，通过封盖8将外接固定座12堵住，当需要进行取样的时候，可以将取样机构4放入到外接固定座12内，使取样机构4可以进入到盐析外壳体2内，对盐析外壳体2内部阳离子膜13、阴离子膜14和电极膜18上的杂质进行取样的工作；

所述盐析外壳体2的两侧设置有第一电极固定板1和第二电极固定板7，第一电极固定板1和第二电极固定板7的中心部位分别设置有第一电极棒3和第二电极棒9，所述阳离子膜13、阴离子膜14和电极膜18将盐析外壳体2内部分隔成浓水室16、淡水室17和极水室19，所述第一电极棒3和第二电极棒9的一端分别设置在两个极水室19内，此结构的第一电极固定板1和第二电极固定板7起到固定第一电极棒3和第二电极棒9的作用，通过第一电极棒3和第二电极棒9可以将电流导入到盐析外壳体2内，同时阳离子膜13、阴离子膜14和电极膜18将盐析外壳体2内部分隔成浓水室16、淡水室17和极水室19，这样盐析外壳体2内部溶液在通电的作用，溶液中的离子会穿过阳离子膜13、阴离子膜14和电极膜18进行移动，进行电渗析的工作；

所述盐析外壳体2的外壁设置有浓水出水管5、淡水出水管6、回水管10和进水管11，浓水出水管5和回水管10处于浓水室16的两侧，淡水出水管6和进水管11处于淡水室17的两侧，所述盐析外壳体2的下方设置有进液管15，此结构的盐析外壳体2外壁的淡水出水管6和进水管11起到导入溶液的作用，进水管11可以将不同的溶液导入到淡水室17，淡水室17可以将淡水室17内部的溶液导出，回水管10可以对浓水室16内部补充溶液，浓水室16内部的溶液可以通过浓水出水管5导出，而且进液管15可以将清洗液导入到盐析外壳体2内，对阳离子膜13、阴离子膜14和电极膜18进行清洗；

所述取样机构4包括定位框402，定位框402外部为矩形框体，定位框402一端中心开设有通孔，且定位框402中心通孔内设置有固定杆401，固定杆401一端转动连接有取样框404，取样框404的靠近固定杆401的一端转动设置有两个导料板403，所述取样框404的内侧设置有气缸407，气缸407的伸缩端设置有压板408，所述导料板403远离取样框404的一端转动设置有压轮405，所述取样框404的外壁两端固定有定位块406，定位块406另一端滑动卡在定位框402的内侧，定位框402的内侧开设有与定位块406位置相对应的滑槽，此结构的定位框402可以伸入到盐析外壳体2的内部，通过固定杆401可以控制取样框404进行上下移动，同时气缸407可以驱动压板408进行上下移动，通过压板408控制导料板403的展开角度，使导料板403一端的压轮405可以顶到阳离子膜13、阴离子膜14和电极膜18上，通过压轮405对阳离子膜13、阴离子膜14和电极膜18外壁的杂质进行挤压，同时导料板403可以对挤压松脱的杂质进行刮除，使杂质可以滑落到取样框404内，而且定位块406可以将取样框404的移动路径限制住，避免取样框404出现歪斜的情况；

所述压轮405的外部设置有半球形的凸起，压轮405的两端通过转轴转动设置在取样框404的内部，压轮405的内部为中空状，且压轮405内部设置有压力检测元件，压轮405两端转轴一端压在压力检测元件上，此结构的压轮405两端可以通过转轴进行转动，同时压轮405内部设置有压力检测元件，通过压力检测元件对压轮405的压力进行检测，避免压轮405对阳离子膜13、阴离子膜14和电极膜18造成过大挤压的情况；

凸起可以使压轮表面形成凹凸状，增加压轮对阳离子膜13、阴离子膜14上结垢杂质的挤压效果。

凸起呈半球形，其表面为弧形结构，避免其由棱角而对阳离子膜13、阴离子膜14造成过大的损伤。

所述压板408的两端卡在导料板403的内侧，且压板408两端开设有矩形的开口，此结构的压板408两端可以顶在导料板403的内侧，通过压板408可以对导料板403一端进行挤压，使导料板403的角度发生改变，以此来对导料板403一端压轮405的位置进行改变；

所述的一种加盐电渗析装置的使用方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

第一步：浓水室16、淡水室17和极水室19内部溶液导出；

第二步：取样机构4设置在外接固定座12内，通过取样机构4进行取样工作；

第三步：对取样机构4取得的样品进行分析；

第四步：对样品中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Fe2+、Fe3+离子进行检测；

第五步：根据第四步的数据进行清洗溶液的配置；

第六步：通过进液管15将清洗溶液导入到盐析外壳体2内部，对阳离子膜13、阴离子膜14和电极膜18进行清洗。

在第五步中清洗溶液由多聚磷酸盐、有机酸、非离子表面活性剂和聚丙烯酸组成，多聚磷酸盐采用NaH2PO4，有机酸可以采用草酸、柠檬酸或马来酸，其具体使用成分范围根据图7所示。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种加盐电渗析装置，其特征在于：包括盐析外壳体（2），所述盐析外壳体（2）的上方设置有至少六个外接固定座（12），盐析外壳体（2）内部设置有阳离子膜（13）、阴离子膜（14）和电极膜（18），且外接固定座（12）外壁通孔内设置有取样机构（4）或者封盖（8），所述取样机构（4）处于阳离子膜（13）、阴离子膜（14）或者电极膜（18）之间；所述取样机构（4）包括定位框（402），定位框（402）外部为矩形框体，定位框（402）一端中心开设有通孔，且定位框（402）中心通孔内设置有固定杆（401），固定杆（401）一端转动连接有取样框（404），取样框（404）的靠近固定杆（401）的一端转动设置有两个导料板（403），所述取样框（404）的内侧设置有气缸（407），气缸（407）的伸缩端设置有压板（408），所述导料板（403）远离取样框（404）的一端转动设置有压轮（405），所述取样框（404）的外壁两端固定有定位块（406），定位块（406）另一端滑动卡在定位框（402）的内侧，定位框（402）的内侧开设有与定位块（406）位置相对应的滑槽。

2.根据权利要求1所述的一种加盐电渗析装置，其特征在于：所述盐析外壳体（2）的两侧设置有第一电极固定板（1）和第二电极固定板（7），第一电极固定板（1）和第二电极固定板（7）的中心部位分别设置有第一电极棒（3）和第二电极棒（9），所述阳离子膜（13）、阴离子膜（14）和电极膜（18）将盐析外壳体（2）内部分隔成浓水室（16）、淡水室（17）和极水室（19），所述第一电极棒（3）和第二电极棒（9）的一端分别设置在两个极水室（19）内。

3.根据权利要求1所述的一种加盐电渗析装置，其特征在于：所述盐析外壳体（2）的外壁设置有浓水出水管（5）、淡水出水管（6）、回水管（10）和进水管（11），浓水出水管（5）和回水管（10）处于浓水室（16）的两侧，淡水出水管（6）和进水管（11）处于淡水室（17）的两侧，所述盐析外壳体（2）的下方设置有进液管（15）。

4.根据权利要求1所述的一种加盐电渗析装置，其特征在于：所述压轮（405）的外部设置有半球形的凸起，压轮（405）的两端通过转轴转动设置在取样框（404）的内部，压轮（405）的内部为中空状，且压轮（405）内部设置有压力检测元件，压轮（405）两端转轴一端压在压力检测元件上。

5.根据权利要求1所述的一种加盐电渗析装置，其特征在于：所述压板（408）的两端卡在导料板（403）的内侧，且压板（408）两端开设有矩形的开口。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种加盐电渗析装置的使用方法，其特征在于：所述方法包括以下步骤：

第一步：浓水室（16）、淡水室（17）和极水室（19）内部溶液导出；

第二步：取样机构（4）设置在外接固定座（12）内，通过取样机构（4）进行取样工作；

第三步：对取样机构（4）取得的样品进行分析；

第四步：对样品中Ca2+、Mg2+、Ba2+、Fe2+、Fe3+离子进行检测；

第五步：根据第四步的数据进行清洗溶液的配置；

第六步：通过进液管（15）将清洗溶液导入到盐析外壳体（2）内部，对阳离子膜（13）、阴离子膜（14）和电极膜（18）进行清洗。

7.根据权利要求6所述的一种加盐电渗析装置的使用方法，其特征在于：在第五步中清洗溶液由多聚磷酸盐、有机酸、非离子表面活性剂和聚丙烯酸组成。

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