CN207951146U

CN207951146U - 一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置

Info

Publication number: CN207951146U
Application number: CN201721902982.9U
Authority: CN
Inventors: 邱全国; 唐静
Original assignee: CHENGDU LIANJIE MEMBRANE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SICHUAN LYUWO INNOVATION ENVIRONMENTAL PROTECTION ENGINEERING Co.,Ltd.
Priority date: 2017-12-29
Filing date: 2017-12-29
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2027-12-29

Abstract

本实用新型公开了一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置，包括极水罐、原液罐和电渗析装置，积水罐的出液口通过极水供给泵与电渗析装置的相连，原液罐的出液口通过原液供给泵也与电渗析装置相连，电渗析装置的第一出液口依次经浓度检测装置A和控制阀门A后连接在高浓度储液罐上，电渗析装置的第二出液口依次经浓度检测装置B和控制阀门B后连接在低浓度储液罐中，电渗析装置的第三出液口通过管道直接回连至极水罐上，还在电渗析装置中设置有膜安装机构。本实用新型的有益效果是：电渗析效率高、电渗析效果好。

Description

一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置

技术领域

本实用新型涉及离子电渗析的技术领域，特别是一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置。

背景技术

目前氢氧化钠浓缩溶液的浓缩多采用蒸发结晶浓缩。蒸发结晶是蒸发溶剂，使溶液由不饱和变为饱和，继续蒸发，过剩的溶质就会呈晶体析出，叫蒸发结晶。但是采用蒸发结晶方法浓缩氢氧化钠所需的能耗大，且只能间歇操作，不能实现连续式生产。现在逐步出现利用电渗析的方法来对氢氧化钠溶液进行浓缩。

我国电渗析技术的研究始于1958年。在60年代初，以国产聚乙烯醇异相膜装配的小型电渗析装置便投入海上试验。1965年，在成昆铁路上安装了第一台苦咸水淡化装置。1967年聚苯乙烯异相离子交换膜投入生产，为电渗析技术的推广应用创造了条件。上世纪70年代以后，电渗析技术发展较快，在离子交换膜、隔板、电极等主要装置部件与本体结构的研究方面都有所创新，装置在向定型化、标准化发展，在系统工程设计和装置的运行管理方面也积累了比较丰富的经验。1976年在上海金山石化建成了日产初级纯水6600t的电渗析制水车间，1980年在西沙建成了日产淡水200t的电渗析海水淡化站。我国离子交换膜的年产量稳定在4.0×10⁵m²，约占世界脱盐用离子交换膜的1/3。

但是，常见的阳离子交换膜（阴离子交换膜）中，阳离子（阴离子）长时间地从一侧相另外一侧穿透，在进入的一侧，由于长时间的使用，往往容易让大量的阳离子（阴离子）附着在阳离子交换膜（阴离子交换膜）上，造成渗析膜一定程度上出现堵塞，影响后续的渗析的效率。

本实用新型提供一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置，比较实用、完美和方便地解决了上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种效率高、效果好的用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置，包括极水罐、原液罐和电渗析装置，积水罐的出液口通过极水供给泵与电渗析装置的相连，原液罐的出液口通过原液供给泵也与电渗析装置相连，电渗析装置的第一出液口依次经浓度检测装置A和控制阀门A后连接在高浓度储液罐上，电渗析装置的第二出液口依次经浓度检测装置B和控制阀门B后连接在低浓度储液罐中，电渗析装置的第三出液口通过管道直接回连至极水罐上；

电渗析装置的第一出液口处流出的是高浓度的氢氧化钠溶液，电渗析装置的第二出液口流出的是低浓度的氢氧化钠溶液，电渗析装置的第三出液口处流出的是水；

所述的浓度检测装置A与控制阀门A电连接，浓度检测装置B和控制阀门B电连接。

所述的电渗析装置中包括依次串联的多个电渗析单元，所有电渗析单元的第一出液口通过管道并联后经浓度检测装置A和控制阀门A后连接在高浓度储液管上；前一级的电渗析单元的第二出液口与后一级电渗析单元相连，最后一个电渗析单元的第二出液口经浓度检测装置B和控制阀门B后连接在低浓度储液罐上；前一级的电渗析单元的第三出液口与后一级的电渗析单元相连，最后一个电渗析单元的第三出液口直接回连在极水罐上。

所述的电渗析单元包括依次设置阳电极板、阴离子交换膜、隔板、阳离子交换膜、阴电极板，所述的阳离子交换膜和阴离子交换膜均通过膜安装机构安装；

所述的膜安装机构包括基体，基体内开有空腔，空腔内的中部位置有对应的阳离子交换膜或阴离子交换膜，空腔被分为第一腔和第二腔，基体上开有通道腔A、通道腔B、通道腔C和通道腔D，通道腔A和通道腔B与第一腔相连通，通道腔C和通道腔D与第二腔相连通，每个通道腔内均设置有开关阀。

所述的阳离子交换膜或阴离子交换膜均通过插槽形式安装在基体上，所述的阳离子交换膜和阴离子交换膜的截面均呈波浪状。

所述的通道腔A和通道腔B设置在基体的左侧位置，通道腔C和通道腔D设置在基体的右侧位置；通道腔A和通道腔B之间、通道腔C和通道腔D之间均开有辅助通道，辅助通道中设置有可抽取的挡板和可抽取的辅助渗析膜，辅助渗析膜为对应的阳离子过滤膜或阴离子过滤膜。

本实用新型具有以下优点：（1）本申请中的离子电渗析装置，能够持续地、高效地对氢氧化钠进行浓缩；（2）膜安装机构的设置，当阳离子交换膜或阴离子交换膜的一侧附着大量离子时，通过控制通道腔上开关阀的开启和关闭，让阳离子交换膜或阴离子交换膜中离子穿透的方向得到交换，避免大量离子附着，避免堵塞，有效地提高了浓缩的效率，并且阳离子交换膜和阴离子交换膜截面呈波浪形的设置，则提高了交换时的膜面积，进一步提高了浓缩效率；（3）通过设置辅助通道，当阳离子交换膜或阴离子交换膜需要更换时，第一腔和第二腔之间的阳离子交换膜或阴离子交换膜停止工作，辅助通道工作，无需停止电渗析，能持续生产。

附图说明

图1 为本实用新型的结构示意图；

图2 为膜安装机构的结构示意图；

图中，1—积水罐，2—极水供给泵，3—浓度检测装置A，4—控制阀门A，5—高浓度储液管，6—原液罐，7—原液供给泵，8—电渗析装置，9—浓度检测装置B，10—控制阀门B，11—低浓度储液罐，12—膜安装机构，13—基体，14—通道腔A，15—通道腔B，16—通道腔C，17—通道腔D，18—开关阀，19—挡板，20—辅助渗析膜。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步的描述，本实用新型的保护范围不局限于以下所述：

如图1所示，一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置，包括极水罐1、原液罐6和电渗析装置8，积水罐1的出液口通过极水供给泵2与电渗析装置8的相连，原液罐6的出液口通过原液供给泵7也与电渗析装置8相连，电渗析装置8的第一出液口依次经浓度检测装置A3和控制阀门A4后连接在高浓度储液罐5上，电渗析装置8的第二出液口依次经浓度检测装置B9和控制阀门B10后连接在低浓度储液罐5中，电渗析装置8的第三出液口通过管道直接回连至极水罐1上；

电渗析装置8的第一出液口处流出的是高浓度的氢氧化钠溶液，电渗析装置8的第二出液口流出的是低浓度的氢氧化钠溶液，电渗析装置8的第三出液口处流出的是水；

所述的浓度检测装置A3与控制阀门A4电连接，浓度检测装置B9和控制阀门B10电连接。

所述的电渗析装置8中包括依次串联的多个电渗析单元，所有电渗析单元的第一出液口通过管道并联后经浓度检测装置A3和控制阀门A4后连接在高浓度储液管5上；前一级的电渗析单元的第二出液口与后一级电渗析单元相连，最后一个电渗析单元的第二出液口经浓度检测装置B9和控制阀门B10后连接在低浓度储液罐11上；前一级的电渗析单元的第三出液口与后一级的电渗析单元相连，最后一个电渗析单元的第三出液口直接回连在极水罐1上。

进一步地，所述的电渗析单元包括依次设置阳电极板、阴离子交换膜、隔板、阳离子交换膜、阴电极板，所述的阳离子交换膜和阴离子交换膜均通过膜安装机构12安装。

具体地，如图2所示，所述的膜安装机构12包括基体13，基体13内开有空腔，空腔内的中部位置有对应的阳离子交换膜或阴离子交换膜，空腔被分为第一腔和第二腔，基体13上开有通道腔A14、通道腔B15、通道腔C16和通道腔D17，通道腔A14和通道腔B15与第一腔相连通，通道腔C16和通道腔D17与第二腔相连通，每个通道腔内均设置有开关阀18。

本实施例中，所述的阳离子交换膜或阴离子交换膜均通过插槽形式安装在基体13上，所述的阳离子交换膜和阴离子交换膜的截面均呈波浪状。便于增大阳离子或阴离子渗析的面积。

更近一步地，所述的通道腔A14和通道腔B15设置在基体13的左侧位置，通道腔C16和通道腔D17设置在基体13的右侧位置；通道腔A14和通道腔B15之间、通道腔C16和通道腔D17之间均开有辅助通道，辅助通道中设置有可抽取的挡板19和可抽取的辅助渗析膜20，辅助渗析膜20为对应的阳离子过滤膜或阴离子过滤膜。

工作时，通道腔A14上的开关阀18打开、通道腔B15关闭、通道腔C16关、通道腔D17打开，阳离子（阴离子）从第一腔井阳离子交换膜（阴离子交换膜）第二腔流动；当阳离子交换膜（阴离子交换膜）的第一腔侧的面上附着大量的阳离子（阴离子）时，此时，通道腔A14关闭、通道腔B15打开、通道腔C16打开、通道腔D17关闭，从而让阳离子（阴离子）从第二腔向第一腔流动，这样交换方向的设置能够有效地避免大量的阳离子（阴离子）附着在阳离子交换膜（阴离子交换膜）一侧。

当需要更换第一腔和第二腔之间的阳离子交换膜（阴离子交换膜）时，无需停止电渗析工作，此时，通道腔A14、通道腔B51、通道腔C16和通道腔D17上的开关阀18均关闭，此时将挡板19去下，阳离子（阴离子）通过辅助渗析膜20进行电渗析工作。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

Claims

1.一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置，其特征在于：包括积水罐（1）、原液罐（6）和电渗析装置（8），积水罐（1）的出液口通过极水供给泵（2）与电渗析装置（8）的相连，原液罐（6）的出液口通过原液供给泵（7）也与电渗析装置（8）相连，电渗析装置（8）的第一出液口依次经浓度检测装置A（3）和控制阀门A（4）后连接在高浓度储液罐（5）上，电渗析装置（8）的第二出液口依次经浓度检测装置B（9）和控制阀门B（10）后连接在低浓度储液罐（11）中，电渗析装置（8）的第三出液口通过管道直接回连至积水罐（1）上；

电渗析装置（8）的第一出液口处流出的是高浓度的氢氧化钠溶液，电渗析装置（8）的第二出液口流出的是低浓度的氢氧化钠溶液，电渗析装置（8）的第三出液口处流出的是水；

所述的浓度检测装置A（3）与控制阀门A（4）电连接，浓度检测装置B（9）和控制阀门B（10）电连接。

2.根据权利要求1所述的一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置，其特征在于：所述的电渗析装置（8）中包括依次串联的多个电渗析单元，所有电渗析单元的第一出液口通过管道并联后经浓度检测装置A（3）和控制阀门A（4）后连接在高浓度储液罐（5）上；前一级的电渗析单元的第二出液口与后一级电渗析单元相连，最后一个电渗析单元的第二出液口经浓度检测装置B（9）和控制阀门B（10）后连接在低浓度储液罐（11）上；前一级的电渗析单元的第三出液口与后一级的电渗析单元相连，最后一个电渗析单元的第三出液口直接回连在积水罐（1）上。

3.根据权利要求2所述的一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置，其特征在于：所述的电渗析单元包括依次设置阳电极板、阴离子交换膜、隔板、阳离子交换膜、阴电极板，所述的阳离子交换膜和阴离子交换膜均通过膜安装机构（12）安装；

所述的膜安装机构（12）包括基体（13），基体（13）内开有空腔，空腔内的中部位置有对应的阳离子交换膜或阴离子交换膜，空腔被分为第一腔和第二腔，基体（13）上开有通道腔A（14）、通道腔B（15）、通道腔C（16）和通道腔D（17），通道腔A（14）和通道腔B（15）与第一腔相连通，通道腔C（16）和通道腔D（17）与第二腔相连通，每个通道腔内均设置有开关阀（18）。

4.根据权利要求3所述的一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置，其特征在于：所述的阳离子交换膜或阴离子交换膜均通过插槽形式安装在基体（13）上，所述的阳离子交换膜和阴离子交换膜的截面均呈波浪状。

5.根据权利要求4所述的一种用于氢氧化钠浓缩的电渗析装置，其特征在于：所述的通道腔A（14）和通道腔B（15）设置在基体（13）的左侧位置，通道腔C（16）和通道腔D（17）设置在基体（13）的右侧位置；通道腔A（14）和通道腔B（15）之间、通道腔C（16）和通道腔D（17）之间均开有辅助通道，辅助通道中设置有可抽取的挡板（19）和可抽取的辅助渗析膜（20），辅助渗析膜（20）为对应的阳离子过滤膜或阴离子过滤膜。