CN209957441U - 一种电容式离子筛选装置 - Google Patents
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Abstract
本发实用新型提供的一种电容式离子筛选装置，包括交流电源、筛选流道、电流收集器、循环泵和积液池；交流电源连接电流收集器，为电流收集器提供交流电源；电流收集器位于筛选流道的两侧，与筛选流道固定连接；筛选流道位于循环泵的一侧，与循环泵相连接，工质在筛选流道内自由流通；积液池位于循环泵的一侧，与循环泵相连接，固定在厂房内，承载待分离的工质；循环泵位于积液池和筛选流道之间，为工质流动提供动力。本发实用新型提供的一种电容式离子筛选装置，通过通过加入周期性地交流电压输入，使得工质中，部分离子被分离，部分离子被保留，实现电解质离子的选择性分离。
Description
技术领域
本发实用新型涉及一种电容式离子筛选装置。
背景技术
电容去离子(CDI)，是一种基于双电层电容理论的水质淡化净化技术。其基本原理是在电极上施加低电压后，溶液中阳离子、阴离子或带电粒子在电场力和浓度梯度作用下分别向两极迁移，吸附于电极表面形成双电层，从而达到脱盐或净化的目的。电容去离子通过施加静电场强制离子向带有相反电荷的电极处移动。由于碳材料,如活性炭和碳气凝胶等制成的电极,不仅导电性能良好, 而且具有很大的比表面积,置于静电场中时会在其与电解质溶液界面处产生很强的双电层。双电层的厚度只有1～10nm,却能吸引大量的电解质离子,并储存一定的能量。一旦除去电场,吸引的离子被释放到本体溶液中,溶液中的浓度升高。这样，完成吸附与解吸附的过程。
在传统的去离子工艺中没有筛选能力，凡是可以分离的离子全都会被正负极所吸收，如此使用价值就变低，在很多工质中，需要将特定的离子进行分离，因此电容去离子的方式就无法采用，而特定离子的特定分离又需要进行特定的装置进行操作，会导致成本的增加，影响总体生产效益。
实用新型内容
本发实用新型所要解决的技术问题在于：提供一种电容式离子筛选装置，旨在利用交流电和不同离子分离速度的不同，反复循环待分离工质，通过不同周期进行筛选离子，保证循环后的工质只分离特定的离子，提高产出效率。
为解决上述技术问题，本发实用新型的技术方案是：一种电容式离子筛选装置，包括交流电源、筛选流道、电流收集器、循环泵和积液池；所述的交流电源连接所述的电流收集器，为所述的电流收集器提供交流电源；所述的电流收集器位于所述的筛选流道的两侧，与所述的筛选流道固定连接；所述的筛选流道位于所述的循环泵的一侧，与所述的循环泵相连接，工质在所述的筛选流道内自由流通；所述的积液池位于所述的循环泵的一侧，与所述的循环泵相连接，固定在厂房内，承载待分离的工质；所述的循环泵位于所述的积液池和筛选流道之间，为工质流动提供动力。
进一步的，所述的电流收集器包括阳极和阴极，所述的阳极和阴极对称分布在所述的筛选流道的两侧，连接所述的交流电源。
进一步的，所述的电流收集器在所述的交流电源下接收不同周期的电流，在峰值电流时使得所述的阳极和阴极在充电时吸收离子，而特定的离子在此时分离，在谷值电流时，其他离子回归工质，特定离子依旧被所述的电流收集器吸附，如此循环将工质内的特定离子进行吸附，而不吸附其他离子。
进一步的，所述的电流收集器为平板型外形。
进一步的，所述的电流收集器为网状外形。
进一步的，所述的电流收集器采用普通多孔介质材料。
进一步的，所述的电流收集器采用法拉第反应电极。
进一步的，所述的交流电源采用可控编程电源，根据不同离子的特性调节相对应的交流电电源。
与现有技术相比，本发实用新型提供的一种电容式离子筛选装置，通过通过加入周期性地交流电压输入，使得工质中，部分离子被分离，部分离子被保留，实现电解质离子的选择性分离。
附图说明
图1示出本发实用新型的结构示意图。
图2示出本发实用新型的电压周期原理图。
其中：1.交流电源、2.筛选流道、3.电流收集器、4.循环泵、5.积液池、6.阳极、7.阴极。
具体实施方式
如图所示，一种电容式离子筛选装置，包括交流电源1、筛选流道2、电流收集器3、循环泵4和积液池5；所述的交流电源1连接所述的电流收集器3，为所述的电流收集器3提供交流电源1；所述的电流收集器3位于所述的筛选流道2的两侧，与所述的筛选流道2固定连接；所述的筛选流道2位于所述的循环泵4的一侧，与所述的循环泵4相连接，工质在所述的筛选流道2内自由流通；所述的积液池5位于所述的循环泵4的一侧，与所述的循环泵4相连接，固定在厂房内，承载待分离的工质；所述的循环泵4位于所述的积液池5和筛选流道2之间，为工质流动提供动力。
进一步的，所述的电流收集器3包括阳极6和阴极7，所述的阳极6和阴极 7对称分布在所述的筛选流道2的两侧，连接所述的交流电源1。
进一步的，所述的电流收集器3在所述的交流电源1下接收不同周期的电流，在峰值电流时使得所述的阳极6和阴极7在充电时吸收离子，而特定的离子在此时分离，在谷值电流时，其他离子回归工质，特定离子依旧被所述的电流收集器3吸附，如此循环将工质内的特定离子进行吸附，而不吸附其他离子。
进一步的，所述的电流收集器3为平板型外形。
进一步的，所述的电流收集器3为网状外形。
进一步的，所述的电流收集器3采用普通多孔介质材料。
进一步的，所述的电流收集器3采用法拉第反应电极。
进一步的，所述的交流电源1采用可控编程电源，根据不同离子的特性调节相对应的交流电电源。
本发实用新型中，将需要分离的混合溶液至于积液池5中，由循环泵4反复地导入筛选流道2中，期间，交流电源1提供随时间交替变化的电压输入至电流收集器(阳极)6和电流收集器(阴极)7上，电压的交替频率和大小由需要选择性分离的盐分成分与含量决定。由图2所示，每个充电周期中，不同的盐分会以不同的速率从工质中分离；同样，每个放电周期中，不同的盐分会以不同的速率返回工质中。经过多个周期，返回积液池5中的工质，只有被特定种类的盐分被分离了，其余的盐分没有被分离。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发实用新型的技术方案而非限制性技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种电容式离子筛选装置，其特征在于，包括交流电源、筛选流道、电流收集器、循环泵和积液池；所述的交流电源连接所述的电流收集器，为所述的电流收集器提供交流电源；所述的电流收集器位于所述的筛选流道的两侧，与所述的筛选流道固定连接；所述的筛选流道位于所述的循环泵的一侧，与所述的循环泵相连接，工质在所述的筛选流道内自由流通；所述的积液池位于所述的循环泵的一侧，与所述的循环泵相连接，固定在厂房内，承载待分离的工质；所述的循环泵位于所述的积液池和筛选流道之间，为工质流动提供动力。
2.如权利要求1所述的一种电容式离子筛选装置，其特征在于，所述的电流收集器包括阳极和阴极，所述的阳极和阴极对称分布在所述的筛选流道的两侧，连接所述的交流电源。
3.如权利要求2所述的一种电容式离子筛选装置，其特征在于，所述的电流收集器在所述的交流电源下接收不同周期的电流，在峰值电流时使得所述的阳极和阴极在充电时吸收离子，而特定的离子在此时分离，在谷值电流时，其他离子回归工质，特定离子依旧被所述的电流收集器吸附，如此循环将工质内的特定离子进行吸附，而不吸附其他离子。
4.如权利要求1所述的一种电容式离子筛选装置，其特征在于，所述的电流收集器为平板型外形。
5.如权利要求1所述的一种电容式离子筛选装置，其特征在于，所述的电流收集器为网状外形。
6.如权利要求1所述的一种电容式离子筛选装置，其特征在于，所述的电流收集器采用普通多孔介质材料。
7.如权利要求1所述的一种电容式离子筛选装置，其特征在于，所述的电流收集器采用法拉第反应电极。
8.如权利要求1所述的一种电容式离子筛选装置，其特征在于，所述的交流电源采用可控编程电源，根据不同离子的特性调节相对应的交流电电源。
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| CN201920349132.3U CN209957441U (zh) | 2019-03-19 | 2019-03-19 | 一种电容式离子筛选装置 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN109851006A (zh) * | 2019-03-19 | 2019-06-07 | 苏州墨华高科信息技术有限公司 | 一种电容式离子筛选装置 |
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2019
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