CN207980884U - 一种应用在等电点物料提纯的隔板及双极膜电渗析装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于水处理技术领域，尤其是涉及一种应用在等电点物料提纯的隔板及双极膜电渗析装置。本实用新型通过在隔板内部设置自上而下连续折向交错的横栅形成两端连通布水槽的S形流道，从而实现隔板的无隔网设计以消除晶体阻滞点，流道不堵塞，析出的晶体直接随料液流出，设备运行中无需清洗，无结垢问题；在生产有机弱酸、有机弱碱的过程中，解决了传统电渗析隔板膜片容易受堵和串室的问题，并减少设备运行中的结垢问题和清洗需求；本实用新型所提供的双极膜电渗析装置提高了双极膜电渗析制备酸碱过程中转化率，同时降低了运行能耗及人工成本；提高了制备酸碱的品质，真正实现了清洁生产、高效节能以及零排放。
Description
技术领域
本实用新型属于水处理技术领域，尤其是涉及一种应用在等电点物料提纯的隔板及双极膜电渗析装置。
背景技术
针对带有羧基和胺基的物料，在强酸或强碱的条件下溶于水，但是，该物料在它等电点时形成不溶于水的内盐。常规生产工艺是通过加入强酸或强碱调节PH在该物料等电点的时候析出晶体，水洗得到物料产品。但是，得到上述产品，需要投入大量酸或碱并产生高盐废水，传统的生产工艺不仅成本高，而且对环境造污染成极大影响。
电渗析是一种基于离子选择透过性交换膜的新兴膜分离技术，主要包括极板、电极、离子交换膜、隔板以及夹紧装置等。隔板作为电渗析设备中必不可少的构件，其作用有：1）隔离和支撑阴、阳离子交换膜；2）与离子交换膜一起构成料液流动通道，使料液按规定方向流动，从而形成浓水隔室、淡水隔室；3）使液流均匀分布，同时能够促使液流搅拌混合，在一定程度上减小浓度扩散层厚度，并强化传质过程。双极膜是一种新型离子交换复合膜，它在电场作用下其中间层发生水解离，产生H+和OH-离子。而双极膜电渗析技术可以实现即时酸/碱的生产/再生，或者酸化和/或碱化。
隔板由四部分构成：分别是布水槽、进出水布水孔、网格和密封周边。隔板网又叫湍流促进器，能有效地减小浓度扩散厚度。布水槽结构对隔室水流分配的均匀性和水流压头损失起重要作用。一般来说，布水槽阻力大些，布水均匀性较好，但容易被异物堵塞。通过良好的隔板设计，可有效改善双极膜电渗析器的运行性能。Z.Cao 等（Cao Z, Wiley D E,Fane AG. CFD simulations of net-type turbulence promoters in a narrowchannel. Journal of Membrane Science, 2001, 185(2): 157-176.）利用CFD模拟研究了矩形通道中流体流动行为，发现隔板网丝之后会产生高剪切力区域和漩涡，加强膜面附近的传质。剪切力和速度峰值在网丝之后周期性重复出现，而网丝前后均可产生漩涡。缩小相邻网丝间距可减小剪切力峰值间距离，增加漩涡数量，有利于传质过程。J.Schwinge等（Schwinge J, Wiley D E, Fane A G. Novel spacer design improves observed flux.Journal of Membrane Science, 2004, 229(1): 53-61.）对比了商用的两层网丝隔板与改进后的三层网丝隔板在传质及减少污垢方面的性能，发现三层网丝的隔板加强传质和减少污垢效果更好，但是压降损失多。然而在酸/碱制备过程中，隔板网极易阻滞析出的晶体，一方面会造成流道堵塞，另一方面也会降低酸/碱制备效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种应用在等电点物料提纯的隔板。
为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种应用在等电点物料提纯的隔板，所述隔板沿着长度方向的两端设有导液孔，所述导液孔的下方或上方间隔地设有布水槽，所述布水槽与导液孔相连通，隔板沿着长度方向的两端的布水槽之间的区域内设有自上而下连续折向交错的横栅，自上而下连续折向交错的横栅在隔板内形成两端连通布水槽的S形流道。
在采用上述技术方案的同时，本实用新型还可以采用或者组合采用以下进一步的技术方案：
优选地，隔板沿着长度方向的上下两端设有相同数目导液孔和相同数目的布水槽。
优选地，同一端的布水槽之间至少间隔一个导液孔。
优选地，隔板沿着长度方向的两端设有的每对上下布水槽之间相互错开。
优选地，所述导液孔为圆形或椭圆形或方形。
优选地，所述布水槽设置为喇叭形，所述布水槽较小的一端连通导液孔，较大的一端连通S形流道。
优选地，所述布水槽的厚度为0.5 ~1.2 mm。
本实用新型还有一个目的在于，针对现有技术中存在的不足，提供一种双极膜电渗析装置。
为此，本实用新型的上述目的通过以下技术方案来实现：
一种双极膜电渗析装置，所述双极膜电渗析装置包括前面所述的应用在等电点物料提纯的隔板。
本实用新型提供一种应用在等电点物料提纯的隔板及双极膜电渗析装置，所述隔板通过在隔板内部设置自上而下连续折向交错的横栅形成两端连通布水槽的S形流道，从而实现隔板的无隔网设计以消除晶体阻滞点，流道不堵塞，析出的晶体直接随料液流出，设备运行中无需清洗，无结垢问题；在生产有机弱酸、有机弱碱的过程中，解决了传统电渗析隔板膜片容易受堵和串室的问题，并减少设备运行中的结垢问题和清洗需求；本实用新型所提供的双极膜电渗析装置提高了双极膜电渗析制备酸碱过程中转化率，同时降低了运行能耗及人工成本；提高了制备酸碱的品质，真正实现了清洁生产、高效节能以及零排放。
附图说明
图1为本实用新型所提供的一种应用在等电点物料提纯的隔板的示意图。
具体实施方式
参照附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细地描述。
一种应用在等电点物料提纯的隔板，隔板1沿着长度方向的两端设有导液孔101，导液孔101的下方或上方间隔地设有布水槽102，布水槽102与导液孔101相连通，隔板1沿着长度方向的两端的布水槽102之间的区域内设有自上而下连续折向交错的横栅103，自上而下连续折向交错的横栅103在隔板1内形成两端连通布水槽的S形流道104。
隔板1沿着长度方向的上下两端设有相同数目导液孔101和相同数目的布水槽102。
同一端的布水槽102之间至少间隔一个导液孔101。
隔板1沿着长度方向的两端设有的每对上下布水槽102之间相互错开。
导液孔101为圆形或椭圆形或方形。
布水槽102设置为喇叭形，布水槽102较小的一端连通导液孔，较大的一端连通S形流道104。
布水槽102的厚度为0.5 ~1.2 mm。
上述具体实施方式用来解释说明本实用新型，仅为本实用新型的优选实施例，而不是对本实用新型进行限制，在本实用新型的精神和权利要求的保护范围内，对本实用新型作出的任何修改、等同替换、改进等，都落入本实用新型的保护范围。
Claims (8)
1.一种应用在等电点物料提纯的隔板，其特征在于，所述隔板沿着长度方向的两端设有导液孔，所述导液孔的下方或上方间隔地设有布水槽，所述布水槽与导液孔相连通，隔板沿着长度方向的两端的布水槽之间的区域内设有自上而下连续折向交错的横栅，自上而下连续折向交错的横栅在隔板内形成两端连通布水槽的S形流道。
2.根据权利要求1所述的应用在等电点物料提纯的隔板，其特征在于，隔板沿着长度方向的上下两端设有相同数目导液孔和相同数目的布水槽。
3.根据权利要求1所述的应用在等电点物料提纯的隔板，其特征在于，同一端的布水槽之间至少间隔一个导液孔。
4.根据权利要求1所述的应用在等电点物料提纯的隔板，其特征在于，隔板沿着长度方向的两端设有的每对上下布水槽之间相互错开。
5.根据权利要求1所述的应用在等电点物料提纯的隔板，其特征在于，所述导液孔为圆形或椭圆形或方形。
6.根据权利要求1所述的应用在等电点物料提纯的隔板，其特征在于，所述布水槽设置为喇叭形，所述布水槽较小的一端连通导液孔，较大的一端连通S形流道。
7. 根据权利要求1所述的应用在等电点物料提纯的隔板，其特征在于，所述布水槽的厚度为0.5 ~1.2 mm。
8.一种双极膜电渗析装置，其特征在于，所述双极膜电渗析装置包括权利要求1-7中任意一项所述的应用在等电点物料提纯的隔板。
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