CN204563944U - 一体化新型电渗析装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电渗析装置，尤其是涉及一体化新型电渗析装置。其主要是解决现有技术所存在的电渗析设备的水泵与膜堆分别放置于支架的相应位置，空间占用大，给电渗析设备运输与放置带来不便。而且膜堆和电极板紧固成一个整体，离子交换膜的更换或者电极板的更换都会影响到整个夹紧结构，更换过程繁琐，大大降低了工作效率等的技术问题。本实用新型包括水泵、膜堆，膜堆两侧都设有电极板，两个电极板的外侧分别设有前压紧板、后压紧板，水泵、膜堆、电极板、前压紧板、后压紧板为一体化装置，水泵集成于集成箱内，集成箱外设置有水泵开关，后压紧板镶嵌在集成箱上，膜堆下方设有接液槽。

Description

一体化新型电渗析装置

技术领域

本实用新型涉及一种电渗析装置，尤其是涉及一体化新型电渗析装置。

背景技术

电渗析工程是新兴的膜法分离工程之一，它是在外加直流电场的作用下，水中的阴、阳离子做定向运动，从而使电解质离子自溶液中部分分离出来。电渗析是以溶液中离子选择透过性的离子交换膜为特征的高效分离技术，在各种天然水淡化、海水浓缩制盐、废水处理以及食品、医疗工业等行业中起着重要的作用。

电渗析设备主要由膜堆、电极、水管和水泵组成，水泵将水槽中的水通过加压的方式从水管进入膜堆。中国专利公开了一种1、3-丙二醇发酵液的电渗析脱盐设备（授权公告号：CN 201175649Y），该设备包括膜堆、电极和夹紧装置。通过左右两块压紧板使用螺栓将阳极组合电极与阴极组合电极和膜堆紧固成一个整体，膜堆是由阳离子交换膜、阴离子交换膜、浓缩室隔板、脱盐室隔板组成；电极由安置在阳极倒水板内的阳极组合电极和安置在阴极倒水板内的阴极组合电极组成；阳极室和阴极室分别设置膜堆的左右两侧，在阳极组合电极和阴极组合电极端板上安装有浓缩液乳液管与出液管和脱盐液入液管与出液管，阳极液入液管与出液管、阴极液入液管与出液管；夹紧装置是在阳极组合电极及阴极组合电极的外侧设有两块压紧板，由螺栓固城为电渗析器；浓缩室隔板和脱盐室隔板的中心部位为液流通道支撑网，在浓缩室隔板和脱盐室隔板的周边部位为隔板框；隔板框的上下部位分别为进出液孔和配液孔，在液流通道支撑网的上下部位与进出液孔之间分别设置有布液槽流道。该装置能够防止液体的渗漏，提高了脱盐速率，唯一的缺点是膜堆和电极板紧固成一个整体，离子交换膜的更换或者电极板的更换都会影响到整个夹紧结构，大大影响工作效率。

南开大学在文献（高艳蓉，王建友，刘红斌，双极膜电渗析解离NaCl清洁制备酸碱的实验研究，膜科学与技术，34（3）2014）中描述了一种双极膜电渗析装置，该装置由流量计、阀门、水泵、膜堆、直流电源等组成，使用此电渗析设备，以NaCl为原料制备备NaOH和HCl，在10～40mA／cm²的电流密度下，对于浓度1.5 mol／L的NaCl原料母液，NaOH的收率可达80％，能耗在1.5～5.5 kWh／kg之间。但是上述的电渗析装置中，水泵与膜堆分别放置于不同的位置，不仅安装复杂，空间占用大，而且给装置的运输带来不便。

实用新型内容

本实用新型是提供一体化新型电渗析装置，其主要是解决现有技术所存在的电渗析设备的水泵与膜堆分别放置于支架的相应位置，空间占用大，给电渗析设备运输与放置带来不便。而且膜堆和电极板紧固成一个整体，离子交换膜的更换或者电极板的更换都会影响到整个夹紧结构，更换过程繁琐，大大降低了工作效率等的技术问题。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型的一体化新型电渗析装置，包括水泵、膜堆，所述的膜堆两侧都设有电极板，两个电极板的外侧分别设有前压紧板、后压紧板，水泵、膜堆、电极板、前压紧板、后压紧板为一体化装置，水泵集成于集成箱内，集成箱外设置有水泵开关，后压紧板镶嵌在集成箱上，膜堆下方设有接液槽。该电渗析装置不仅具有膜堆预夹紧装置，实现膜堆与电极板分别单独拆卸，电极板的维护与膜堆内部结构的更改更加方便高效，而且该电渗析实现了水泵、膜堆、电极、压紧板的一体化，占用空间更小，安装使用更加安全，运输更加方便快捷。

作为优选，所述的膜堆的与电极板之间设有预夹紧装置，预夹紧装置两边依次为电极板、前压紧板或后压紧板。通过预夹紧装置可以更好地将水泵、膜堆、电极板、前压紧板、后压紧板进行集成。

作为优选，所述的集成箱上设置有进液口与水泵相连，水泵的出液口连接膜堆的进液口，进液口的个数为3个以上，并依次与水泵开关对应。

作为优选，所述的电极板背面设有正极、负极。

作为优选，所述的膜堆为离子交换膜，或双极膜，或均相膜，或半均相膜，或异相膜。膜堆两边设有正极、负极标识。

作为优选，所述的预夹紧装置为PVC材质，或PP材质，或PVDF材质，预夹紧装置上设有使膜堆与电极板相连的导液孔。

作为优选，所述的膜堆下方的接液槽的口径要等于或大于膜堆的宽度。

作为优选，所述膜堆与电极板通过PP，或PE，或PVDF密封。

作为优选，所述的接液槽固定在接液槽支架上。

因此，本实用新型不仅保留了传统电渗析装置的优点，而且实现膜堆与电极板分别单独拆卸，使电极板的维护与膜堆内部结构的更改更加方便高效；除此之外，该电渗析实现了水泵、膜堆、电极、压紧板的一体化，占用空间更小，安装使用更加安全，运输更加方便快捷。

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构示意图。

图中零部件、部位及编号：膜堆1、电极板2、前压紧板3、后压紧板4、集成箱5、水泵开关6、接液槽7、预夹紧装置8、进液口9、接液槽支架10。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。

实施例1：本例的一体化新型电渗析装置，如图1，包括水泵、膜堆1，膜堆两侧都设有电极板2，两个电极板的外侧分别设有前压紧板3、后压紧板4，水泵、膜堆、电极板、前压紧板、后压紧板为一体化装置，水泵集成于集成箱5内，集成箱外设置有水泵开关6，后压紧板镶嵌在集成箱上，膜堆下方设有接液槽7。接液槽固定在接液槽支架10上。膜堆的与电极板之间设有预夹紧装置8，预夹紧装置两边依次为电极板2、前压紧板3或后压紧板4。集成箱上设置有进液口9与水泵相连，水泵的出液口连接膜堆1的进液口，进液口的个数为3个以上，并依次与水泵开关6对应。电极板背面设有正极、负极。预夹紧装置上设有使膜堆与电极板相连的导液孔。膜堆下方的接液槽7的口径要等于或大于膜堆的宽度。膜堆与电极板通过PP，或PE，或PVDF密封。后压紧板带有进液孔开孔，前压紧板带有出液孔开孔。

使用上述的电渗析装置，膜堆选用阳离子交换膜与阴离子交换膜。在室温下，上述装置对3.5%NaCl溶液进行脱盐处理，测得NaCl溶液的电导为50ms/cm。5L该溶液在淡室侧循环流动，5L水在浓室侧循环流动，外接直流电源电压恒定20V，处理25分钟后，浓室电导提高到40ms/cm以上，淡室电导降低到5000μs/cm以下。

实施例2，本例的一体化新型电渗析装置，膜堆选用双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜组成的三隔室双极膜膜堆。在室温下，对2%的草酸钠进行生产草酸实验。在外接直流电源电压恒定30V的条件下，处理60min中，酸室中的草酸电导可达到70ms/cm以上，二水合草酸浓度可达到8%以上。

其余同实施例1。

以上所述仅为本实用新型的具体实施例，但本实用新型的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本实用新型的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本实用新型的专利范围之中。

Claims (10)

1.一种一体化新型电渗析装置，包括水泵、膜堆（1），其特征在于所述的膜堆（1）两侧都设有电极板（2），两个电极板的外侧分别设有前压紧板（3）、后压紧板（4），水泵、膜堆、电极板、前压紧板、后压紧板为一体化装置，水泵集成于集成箱（5）内，集成箱外设置有水泵开关（6），后压紧板镶嵌在集成箱上，膜堆下方设有接液槽（7）。

2.根据权利要求1所述的一体化新型电渗析装置，其特征在于所述的膜堆（1）的与电极板（2）之间设有预夹紧装置（8），预夹紧装置两边依次为电极板（2）、前压紧板（3）或后压紧板（4）。

3.根据权利要求1或2所述的一体化新型电渗析装置，其特征在于所述的集成箱（5）上设置有进液口（9）与水泵相连，水泵的出液口连接膜堆（1）的进液口，进液口的个数为3个以上，并依次与水泵开关（6）对应。

4.根据权利要求1或2所述的一体化新型电渗析装置，其特征在于所述的电极板（2）背面设有正极、负极。

5.根据权利要求1或2所述的一体化新型电渗析装置，其特征在于所述的膜堆（1）为离子交换膜，或双极膜，或均相膜，或半均相膜，或异相膜。

6.根据权利要求2所述的一体化新型电渗析装置，其特征在于所述的预夹紧装置（8）为PVC材质，或PP材质，或PVDF材质，预夹紧装置上设有使膜堆（1）与电极板（2）相连的导液孔。

7.根据权利要求1或2所述的一体化新型电渗析装置，其特征在于所述的膜堆（1）下方的接液槽（7）的口径要等于或大于膜堆的宽度。

8.根据权利要求1或2所述的一体化新型电渗析装置，其特征在于所述膜堆（1）与电极板（2）通过PP，或PE，或PVDF密封。

9.根据权利要求1或2所述的一体化新型电渗析装置，其特征在于所述的后压紧板（4）带有进液孔开孔，前压紧板（3）带有出液孔开孔。

10.根据权利要求1或2所述的一体化新型电渗析装置，其特征在于所述的接液槽（7）固定在接液槽支架（10）上。