CN206126922U - 电容去离子装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电容去离子装置，包括矩形槽、电极板、隔板、粒状电极和布液板，所述矩形槽内设有若干个插槽，所述电极板和所述隔板相互隔离的设置在所述插槽内，所述电极板和所述隔板之间设有所述粒状电极，所述矩形槽底部与所述电极板、所述隔板之间设有所述布液板，所述布液板上设有透水孔，所述透水孔下部与所述矩形槽底部之间形成第一空间，所述矩形槽底部设有进液口，所述矩形槽上部设有排液口。本实用新型一种电容去离子装置，其面体比大、液流阻力小、时空产率高、去除离子能力强、占地面积小且装置拆装简单。
Description
技术领域
本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种电容去离子装置，在化工、环境、制药、食品、半导体等行业中，用于水溶液或有机溶液中离子物质的去除与浓缩。
背景技术
根据电化学理论,电化学体系中电极表面与溶液之间存在双电层，而双电层具有电容的特性,即可以充电或放电,其在电极一侧的充电电荷由电极上的电子或正电荷提供,而在溶液一侧的充电电荷则由溶液中的阳离子或阴离子来提供。对于一个完整的电化学体系,在不发生阳极氧化和阴极还原的情况下,当两个对应电极(正、负极)的双电层充电时,由于离子在双电层处发生富集,本体溶液中的离子浓度会降低。相反,当双电层放电时,双电层处富集的离子将扩散到本体溶液中,使本体溶液中的离子浓度重新回升。利用外加电压对双电层的充放电进行控制,就可以改变双电层处的离子浓度,并使之不同于本体溶液中的离子浓度。这种方法被称为电容去离子法。
现有的电容去离子装置为板式或卷式，由于面体比小，在充电富集时所引起的本体溶液中离子浓度的变化不明显,导致装置处理效果不理想。在实际应用中，为了达到较高的分离效果，常采用多个电容去离子装置串联的形式，而串联的电容去离子装置占地面积大，且耗费材料。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种电容去离子装置，其面体比大、液流阻力小、时空产率高、去除离子能力强、占地面积小且装置拆装简单。
本实用新型一种电容去离子装置，包括矩形槽、电极板、隔板、粒状电极和布液板，所述矩形槽内设有若干个插槽，所述电极板和所述隔板相互隔离的设置在所述插槽内，所述电极板和所述隔板之间设有所述粒状电极，所述矩形槽底部与所述电极板、所述隔板之间设有所述布液板，所述布液板上设有透水孔，所述透水孔下部与所述矩形槽底部之间形成第一空间，所述矩形槽底部设有进液口，所述矩形槽上部设有排液口。
进一步地，所述布液板底部设有支撑脚。
进一步地，若干所述插槽呈平行排列，各所述插槽之间距离相等，距离为5mm-50mm，所述插槽深度为5mm-25mm，宽度2mm-5mm。
进一步地，所述电极板和所述隔板可拆卸的设置在所述插槽内。
进一步地，所述电极板的长度与宽度比值为1：1-2：1，所述隔板的长度与宽度比值为1：1-2：1。
进一步地，所述矩形槽为PP或PVC材质。
进一步地，所述电极板为平整的碳板、钛网或钛板，所述电极板厚度为2mm-5mm。
进一步地，所述隔板包括绝缘透水布、支撑网和回字形框架，所述绝缘透水布围绕设置于所述回字形框架外表面，所述支撑网设置于所述回字形框架内部，所述绝缘透水布为尼龙滤布或无纺布，所述支撑网为PP材质，所述框架为PP或PVC材质。
进一步地，所述绝缘透水布厚度为0.1mm-0.5mm，目数为60目-100目，所述支撑网厚度为1mm-1.5mm，网孔直径为5mm-10mm，所述隔板厚度为2mm-5mm。
进一步地，所述粒状电极为经筛分后粒径分布均匀的颗粒活性炭，粒径大小为0.05mm-2mm。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果：
(1)电容去离子装置处理能力强：通过填充粒状电极的方式增加电容去离子装置内电极有效面积，提高装置面体比，有利于扩大单位体积内离子吸附量，提高装置的时空产率。
(2)电容去离子装置安装简单：通过卡槽式设计，将电极板和隔板固定在插槽内，方便安装和拆卸。
(3)电极材料价格低、易获得：采用颗粒活性炭作为主要的粒子电极材料，价格明显低于碳气凝胶、碳纳米管、石墨烯等材料，而导电性以及比表面积也能满足电容去离子要求，因此可以大幅节省材料成本。
(4)动力消耗少：由于本实用新型电容去离子装置为开放式的，液流通过粒状电极的阻力较小，与现有采用密封设计的板框式或卷式结构电容去离子装置相比，对进水泵出口压力要求低，可减少泵的动力消耗。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图只是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型电容去离子装置结构示意图。
图2是本实用新型布液板结构示意图。
图3是本实用新型电容去离子装置剖面示意图。
图4是本实用新型电容去离子装置用于溶液进行脱盐实验时，溶液的电导率随时间变化图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例只用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者可能同时存在居中元件。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
还需要说明的是，本实用新型实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
本实用新型实施例一，如图1、图2和图3所示，一种电容去离子装置，包括矩形槽1、电极板2、隔板3、粒状电极7和布液板5，所述矩形槽1内设有若干个插槽4，插槽4两两相对设置于矩形槽1内侧向对面，且两两设置的插槽4垂直于其所在的矩形槽1内侧面，所述电极板2和所述隔板3相互隔开的设置在所述插槽4内，所述粒状电极7填充于电极板2和隔板3之间，所述矩形槽1底部与所述电极板2、所述隔板3之间设有所述布液板5，所述布液板5上设有均匀布置的透水孔51，所述布液板5底部设有支撑脚6，所述透水孔5下部与所述矩形槽1底部之间形成第一空间，用于溶液通过，所述矩形槽1底部设有进液口8，所述矩形槽1上部设有排液口9。
矩形槽1材质为聚丙烯材质，厚度为5mm，矩形槽1内部长120mm，宽100mm，高130mm。插槽4深度2mm，宽2mm。
电极板2为纯钛板，长104mm，宽2mm，高115mm，其强度大、导电性好。隔板3
粒状电极7煤质颗粒活性炭粒径在0.05-0.15mm，堆积厚度10mm，高度100mm。
隔板3包括绝缘透水布、支撑网和回字形框架，绝缘透水布围绕设置于回字形框架外表面，支撑网设置于回字形框架内部。
隔板3长104mm，宽2mm，高100mm。绝缘透水布采用60目的尼龙滤布，厚度在0.1mm-0.5mm，孔径5mm，绝缘性好、液体容易透过、结构牢固、不容易破损且价格低廉；支撑网为聚丙烯网，厚度0.5mm，网孔直径5mm-10mm；回字形框架为聚丙烯或聚乙烯材质，绝缘性好且强度大。
溶液去离子的方式为一次通过型，该电容去离子装置的工作原理是：待处理溶液由矩形槽1底部进液口8进入，液流自下而上通过布液板5后，再通过粒状电极7，外部直流电源通过矩形槽1正、负极接线柱与电容去离子装置相连，为该电容去离子装置提供恒压模式，在电极间形成静电场，使溶液中离子富集在电极表面，实现水溶液去离子，然后，最终从矩形槽1上部的排液口9流出。
自下而上的流向设置是为了排除粒状电极7碳层内可能残存的气泡。
当电容去离子装置处理后，排液口9流出的溶液电导率或目标物质浓度不合格时，切断外部电源，对电容去离子装置的电极实施短路放电，得到浓缩液排入浓缩液回收罐。由进料通电至放电过程完成为电容去离子装置的一个工作周期。放电过程完成后，即可进行下一个工作循环。
电极板2边缘包裹着U型密封圈，电极板2不被密封圈包裹的一边有极耳(包括阴极板极耳和阳极板极耳)。
电极板2可以采用低压大电流、并联供电方式连接，也可以采用和高压小电流、串联供电方式连接。当采用并联方式时，阴极螺杆将所有阴极板极耳串联，阳极螺杆将所有阳极板极耳串联；阳极螺杆与矩形槽1上正极接线柱相连(正极接线柱另一端连接电源正极)，阴极螺杆与矩形槽1上负极接线柱相连(负极接线柱另一端连接电源负极)。当采用串联方式时，矩形槽1上正、负极接线柱连接矩形槽1电极板的两端。
电容去离子装置共有4片隔板3和5片电极板2，其中阳极2片，阴极3片，采用并联方式与外部直流电极相接，直流电源施加10V电压，电极板2间电压均为10V。
本实用新型实施例二，一种电容去离子装置用于溶液进行脱盐实验，与实施例一不同的是，将电极板2并联，采用一次性通过的方式，对电导率为500μs/cm、液流速度为15ml/min的NaCl溶液进行脱盐实验，在第120分钟时，溶液电导率降至310μs/cm，此后停止给装置供电，并对电容去离子装置实施短路，大约20分钟后，溶液电导率基本恢复到原溶液水平，其电导率随时间的变化如图4所示。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种电容去离子装置，其特征在于,包括矩形槽、电极板、隔板、粒状电极和布液板，所述矩形槽内设有若干个插槽，所述电极板和所述隔板相互隔离的设置在所述插槽内，所述电极板和所述隔板之间设有所述粒状电极，所述矩形槽底部与所述电极板、所述隔板之间设有所述布液板，所述布液板上设有透水孔，所述透水孔下部与所述矩形槽底部之间形成第一空间，所述矩形槽底部设有进液口，所述矩形槽上部设有排液口。
2.根据权利要求1所述电容去离子装置，其特征在于，所述布液板底部设有支撑脚。
3.根据权利要求1所述电容去离子装置，其特征在于，若干所述插槽呈平行排列，各所述插槽之间距离相等，距离为5mm～50mm，所述插槽深度为5mm～25mm，宽度2mm～5mm。
4.根据权利要求1所述电容去离子装置，其特征在于，所述电极板和所述隔板可拆卸的设置在所述插槽内。
5.根据权利要求4所述电容去离子装置，其特征在于，所述电极板的长度与宽度比值为1：1～2：1，所述隔板的长度与宽度比值为1：1～2：1。
6.根据权利要求1所述电容去离子装置，其特征在于，所述矩形槽为PP或PVC材质。
7.根据权利要求1所述电容去离子装置，其特征在于，所述电极板为平整的碳板、钛网或钛板，所述电极板厚度为2mm～5mm。
8.根据权利要求1所述电容去离子装置，其特征在于，所述隔板包括绝缘透水布、支撑网和回字形框架，所述绝缘透水布围绕设置于所述回字形框架外表面，所述支撑网设置于所述回字形框架内部，所述绝缘透水布为尼龙滤布或无纺布，所述支撑网为PP材质，所述框架为PP或PVC材质。
9.根据权利要求8所述电容去离子装置，其特征在于，所述绝缘透水布厚度为0.1mm～0.5mm，目数为60目～100目，所述支撑网厚度为1mm～1.5mm，网孔直径为5mm～10mm，所述隔板厚度为2mm～5mm。
10.根据权利要求1所述电容去离子装置，其特征在于，所述粒状电极为经筛分后粒径分布均匀的颗粒活性炭，粒径大小为0.05mm～2mm。
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Cited By (3)
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|---|---|---|---|---|
| CN107399792A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-11-28 | 北京理工大学 | 一种包含可再生三维电极的高载量电容除盐装置 |
| CN108046385A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-05-18 | 武汉科技大学 | 一种全密闭式电容去离子装置 |
| CN109513408A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-26 | 宜兴市恩创环保有限公司 | 一种管状电极反应器及用其处理厕所回用水的系统 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107399792A (zh) * | 2017-08-16 | 2017-11-28 | 北京理工大学 | 一种包含可再生三维电极的高载量电容除盐装置 |
| CN108046385A (zh) * | 2018-01-19 | 2018-05-18 | 武汉科技大学 | 一种全密闭式电容去离子装置 |
| CN108046385B (zh) * | 2018-01-19 | 2023-11-21 | 武汉科技大学 | 一种全密闭式电容去离子装置 |
| CN109513408A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-26 | 宜兴市恩创环保有限公司 | 一种管状电极反应器及用其处理厕所回用水的系统 |
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