CN1526655A - 液体离子分离方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种液体离子分离方法，其特征在于离子分离室内置自上向下的流动溶液，两块分别带正负电荷的绝缘金属板互不接触的置于离子分离室内两侧的溶液内，离子分离室在两电极下方设至少2个液体出口。本发明所述的离子分离方法及装置在许多领域都有广泛的应用价值，本发明既能经济高效地解决海水淡化问题，也可以从海水中分解出人们需要的盐类物质，还可以从工业废水清除有毒的可溶无机盐、分解硫酸铜在化学工业、医药工业上也有广泛的应用前景。

Description

液体离子分离方法及装置

所述领域：

本发明涉及一种从液体中分离物质的方法及装置，特别是一种液体离子分离方法及装置。

背景技术：

液体分离技术是一种物质分离和分解的技术，也就是将溶液中的溶质分解为两种或两种以上的技术，该技术在工业上有着广泛的应用价值，现有技术中通过电解分离金属，以及通过渗透膜过滤法、太阳能蒸馏法淡化海水属于这一领域，但上述方法都存在效率较低生产成本高的问题。目前，缺水问题成为世界性的问题，在我国沿海经济发达，缺水严重，人们在海水的利用问题上还存在着许多技术难题，缺水问题将随着经济的发展，人口的增长会越来越突出。目前，海水的淡化是用渗透膜过滤法、太阳能蒸馏法实现的，淡化费用高，且不能大规模生产，因而不能指望用它来解决人们生活、生产中大量的用水问题。

技术方案：

为克服现有技术中存在的上述问题，本发明提出一种新的液体离子分离方法及用途的技术方案。

本发明的技术方案是，一种液体离子分离方法，其特征在于离子分离室内置自上向下流动的溶液，两块分别带正负电荷的绝缘金属板互不接触的置于高子分离室内两侧的溶液内，离子分离室在两电极下方设至少2个液体出口。

液体离子分离方法的装置，其特征在于，离子分离器设在输液管上，离子分离器的结构为，绝缘的离子分离室中设置两块互不接触的、分别带正、负电的绝缘金属板，绝缘金属板上布满小孔，两块带正、负电的绝缘金属板下方均分别设液体出口。离子分离器中带正、负电的绝缘金属板与水流同向，且相互平行。

本发明离子分离装置上设两个出口的是用于将溶液分离成两种不同成份的溶液，如将硫酸铜溶液分离成含铜离子的正离子溶液和负离子溶液。离子分离装置上设3个出口的是用于将溶液分离成3种不同成份的溶液，如将海水分离成含盐的正、负离子溶液和淡水。本发明所述的离子分离方法及装置在许多领域都有广泛的应用价值，本发明既能经济高效的解决海水淡化问题，也可以从海水中分解出人们需要的盐类物质，还可以从工业废水清除有毒的可溶无机盐、分解硫酸铜及水等，在化学工业、医药工业上兴也有广泛的应用前景。

下面就实施例对本发明作进一步的解释，但不局限于实施例。

附图说明

图1为本发明原理图

图2为本发明的海水淡化装置示意图

图3为本发明的硫酸铜分解装置示意图

图4为本发明的硫酸铜液二次分解装置示意图

具体实施方式

实施例1    海水淡化的方法及装置

图2是海水淡化装置的示意图，在输送海水的输液管上装海水分离装置，海水分离装置(6)的结构为，顶部为海水入口(5)，绝缘的海水分离室(1)中，与水流同向、平行且互不接触的置两块分别带正、负电的绝缘金属板(2)、(3)，绝缘金属板上布满小孔，成为离子筛，金属板做成孔眼状，离子可以直接自由的从孔眼中通过，大大提高了分离效果。离子分离器下方两绝缘板之间设淡水出口(7)，两绝缘板的下方均分别设正负离子溶液出口(4)。两块金属绝缘板分别与工业高压直流正负电荷联接，两块金属板之间就会产生万伏以上的高能电场。当输液管中的海水进入两块带电金属板的电埸中，海水中的盐类正负离子就会发生偏转，正负离子随海水贴近带正负电金属板向下流动，含正负离子的液体分别由各自的溶液出口流出，分离了正负离子的液体从淡水出口(7)流出，得到我们生活．生产需要的淡水。如果海水一次不能彻底淡化，可以多次的、反复地进行分离淡化，直到清除完海水中的盐为止。分离出来的离子水引入积盐池，进一步分离，可得到附产品海盐。为提高分离的效率，可增大两块带正负金属绝缘板的面积，或加大电压。

本发明是利用正负离子在外电埸作用下能够定向移动的原理来实现溶液中离子的分离，见图1。在酸、碱、盐的水溶液中都有离子存在，正负离子在外电埸作用下能够定向移动。如果我们把两块分别带有正负电荷经过绝缘处理的金属板(2)、(3)相互平行且不接触地放进分离室(1)的溶液中时，绝缘金属板间溶液中的离子就会在两块带电板的电埸作用下发生定向移动，负离子移向带正电荷的绝缘金属板，正离子移向带负电荷的金属板，正负离子分别受到带电金属的吸引力，分别聚集到两块绝缘金属板周围，新流入的溶液不断的参与，溶液中正负离子就经绝缘金属板从溶液中分离出来。在分离室的不同位置设置出口(4)可得到不同的溶液。由于金属板经过绝缘处理，金属板上的电荷不会传递给离子，金属板上的电荷不会消失，带电金属板只起到分离离子的作用。本发明在工作中几乎不消耗电能。

实施例2    硫酸铜分解的方法及装置

图3为本发明的硫酸铜分解装置示意图，输液管上设硫酸铜离子分离器(6)，硫酸铜离子分离器的结构为，顶部为液体入口(5)，绝缘分离室(1)中设与水流同向置两块分别带正、负电的绝缘金属板(2)、(3)，绝缘金属板上布满小孔，成为离子筛，两绝缘板下方分别设下液体出口(4)。两块金属绝缘板分别与静电起电机的正负极连接，静电起电机产生的正负电荷送到金属板上，两块金属板之间就会产生的高能电场。金属板A接正极，金属板B接负极，则金属板A带正电，金属板B带负电。当硫酸铜水溶液进入分离器的电场中时，硫酸根离子就会在电场作用下，通过绝缘金属板上的小孔向金属板A偏移，成为负离子溶液，随溶液从左边出口流出；铜离子则在电场作用下通过绝缘金属板上的小孔向金属板B偏移，成为正离子溶液，从右边出口流出。

流出的正负离子溶液分别引入一个安装有耐腐蚀金属板的绝缘还原池(10)中，还原池中设有金属隔板(9)，其作用是阻隔容器左边和右边的正负离子液溶混合，并传递电荷。当正负离子溶液从入口(8)分别进入容器左、右边，金属隔板就处在左边有负电荷，右边有正电荷的电场中。这时金属隔板把电子从左边传到右边，右边铜离子获得电子还原为单质金属铜；左边负离子溶液在金属表面释放电子生成硫酸和氧气。硫酸铜就这样被分解。本方法与电解法分解硫酸铜相比，可以节约电能。

Claims (5)

1、一种液体离子分离方法，其特征在于离子分离室(1)内置自上向下流动的溶液，两块分别带正负电荷的绝缘金属板(2)、(3)互不接触的置于离子分离室内两侧的溶液内，离子分离室在两电极下方设至少2个液体出口(4)。

2、如权利要求1所述的液体离子分离方法的装置，其特征在于，离子分离器(6)设在输液管上，离子分离器的结构为，绝缘的离子分离室(1)中设置两块互不接触的、分别带正、负电的绝缘金属板(2)、(3)，绝缘金属板上布满小孔，两块带正、负电的绝缘金属板下方均分别设液体出口(4)。

3、如权利要求2所述的液体离子分离方法的装置，其特征在于，离子分离室下方、两绝缘板之间设有液体出口(7)。

4、如权利要求2、3所述的液体离子分离方法的装置，其特征在于，离子分离器中带正、负电的绝缘金属板与水流同向，且相互平行。

5、如权利要求2、3、4所述的液体离子分离装置，其特征在于，两块金属绝缘板分别与高压直流电的正负极连接，得到正负电。

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