CN212127831U - 一种模块化集成式的双极膜电渗析设备 - Google Patents

一种模块化集成式的双极膜电渗析设备 Download PDF

Info

Publication number
CN212127831U
CN212127831U CN201922446277.8U CN201922446277U CN212127831U CN 212127831 U CN212127831 U CN 212127831U CN 201922446277 U CN201922446277 U CN 201922446277U CN 212127831 U CN212127831 U CN 212127831U
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
bipolar membrane
membrane electrodialysis
electrodialysis device
compartment
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201922446277.8U
Other languages
English (en)
Inventor
陈一欢
胡明峰
程骏
唐烜南
杨聿航
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hangzhou lanran Technology Co.,Ltd.
Original Assignee
Hangzhou Lanran Environmental Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hangzhou Lanran Environmental Technology Co ltd filed Critical Hangzhou Lanran Environmental Technology Co ltd
Priority to CN201922446277.8U priority Critical patent/CN212127831U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN212127831U publication Critical patent/CN212127831U/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

本实用新型涉及一种模块化集成式的双极膜电渗析设备,该设备的主要结构包括整体机架、双极膜电渗析装置、自控模块和4组水循环回路。在该模块化集成式的双极膜电渗析设备中,双极膜电渗析装置、自控模块和若干组进水循环管路整体组装于整体机架上。该设备的目的是将双极膜电渗析设备的常用组件进行模块化设计,并集成式安装于机架上,以便于在出厂时预先进行安装和调试,后续直接运至需求场地就位使用,进而节省整体的安装时间和占地面积。

Description

一种模块化集成式的双极膜电渗析设备
技术领域
本实用新型涉及一种电渗析设备,尤其是涉及一种模块化集成式的双极膜电渗析设备。
背景技术
双极膜是由阴离子交换树脂层、阳离子交换树脂层和中间催化层组成。在直流电场的作用下,阴、阳膜复合层间的H2O解离成H+和OH-,并分别通过阳膜和阴膜,作为H+和OH-离子源,双极膜能将水直接离解成H+和OH-,从而实现对无机盐的劈裂式分解,制得相应的酸和碱。
就现有双极膜电渗析装置的结构而言,如中国专利申请201620418907.4 公开的一种液压式双极膜电渗析装置:装置主要包括膜堆、电极板、液压装置。膜堆采用模块化设计。液压装置由第一基座、第二基座、压紧板、支撑架和液压轴组成,支撑架架设于第一基座和第二基座上,膜堆、电极板和压紧板均可拆卸式固定于支撑架上,压紧板位于一侧电极板的外侧,液压轴用于对电极板施加压力,使膜堆、电极板和压紧板紧密贴合。该液压式+膜堆模块化结构设计使其具有简单合理的组装方式,更便于独立使用。
可是双极膜电渗析装置,由于其膜片和隔板的特殊性,其使用条件有一定的限制。因膜片价格高,膜片薄,隔板薄,隔板流道细小,使用材料不耐受高温等实际情况,所以在项目使用过程中,具备过滤器和换热器的预处理可稳定系统,压力和温度的自动监控可保护膜堆。
由于双极膜电渗析装置的安装调试十分复杂,整体占地又较大,因此在实际的工程项目使用时,双极膜电渗析装置投入运营的时效性和经济性较差。因此,如何实现双极膜电渗析装置的模块化、集成化、自动化,有效减少系统占地面积并简化操作,是目前亟待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于解决现有技术中村的问题,并提供一种模块化集成式的双极膜电渗析设备。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
一种模块化集成式的双极膜电渗析设备,该设备包括整体机架、双极膜电渗析装置、自控模块和4组水循环回路;所述的双极膜电渗析装置、自控模块和若干组进水循环管路整体组装于整体机架上;所述的双极膜电渗析装置中设有盐室、碱室、酸室、极室4个隔室;所述的自控模块中包含控制柜和4组传感器组件;双极膜电渗析装置的每一个隔室均连接一组水循环回路,每一组水循环回路中均包括进水软管、出水软管、水箱、水泵、换热器、过滤器和一组传感器组件;每一组传感器组件均包括水箱液位计、温度变送器、压力变送器、在线电导率仪、电磁阀门;在每一个隔室连接的水循环回路中,所述进水软管依次连通依次连接水箱、水泵、换热器、过滤器、温度变送器、压力变送器后接入隔室的进水口,所述出水软管依次连接隔室的出水口、在线电导率仪后分为两条支路,一条支路连接产品出口,另一支路回流至水箱,且两条支路上分别设有电磁阀门;所述的水箱液位计设置于水箱内;4组水循环回路上的4组传感器组件均连接至控制柜,构成反馈控制。
作为优选,所述的进水软管和出水软管均采用耐酸碱腐蚀材质。
作为优选,所述的进水软管和出水软管均采用PVC或PE管。
作为优选,在每一组水循环回路中,温度变送器和压力变送器之间的进水软管上设有控制管路开闭的控制阀。
进一步的,所述的控制阀连接至控制柜。
作为优选,所述的4组水循环回路中,4个水箱的进水口集中式布置于整体机架上。
作为优选,所述的4组水循环回路中,4个产品出口集中式布置于整体机架上。
作为优选,所述的控制柜为PLC控制柜。
作为优选,所述的换热器中设置有冷热水管路,所述进水软管与冷热水管路构成换热接触。
作为优选,所述的水箱布局于整体机架的上部,而水泵、换热器和过滤器贴近双极膜电渗析装置安装,自控模块布置于整体机架底部。
本实用新型的双极膜电渗析设备,使用机架集成组装水箱、水泵、换热器、过滤器、双极膜电渗析装置等装置,以及阀门、仪表、控制柜等控制连锁系统,整体结构紧凑,功能集合。该设备致力于将设备系统一体集成化、产品化,占地面积小,可随时运至需求场地就位使用,而且通过各种传感器与控制柜的结合,能够实现系统的自动化运行,操作集中简便。
附图说明
图1为一种模块化集成式的双极膜电渗析设备布置示意图;
图2为一种模块化集成式的双极膜电渗析设备内部的管路连接示意图;
图中:1-整体机架;2-水箱;3-水泵;4-换热器;5-过滤器;6-双极膜电渗析装置;7-自控模块;7-1-水箱液位计;7-2-温度变送器;7-3-压力变送器;7-4-在线电导率仪;7-5-电磁阀门;7-6-控制柜。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型的技术内容做进一步和解释说明。
在本实用新型的一个较佳实施例中,提供了一种模块化集成式的双极膜电渗析设备,该设备的主要结构包括整体机架、双极膜电渗析装置、自控模块和4组水循环回路。该设备的目的是将双极膜电渗析设备的常用组件进行模块化设计,并集成式安装于机架上,以便于在出厂时预先进行安装和调试,后续直接运至需求场地就位使用,进而节省整体的安装时间和占地面积。如图1所示,在该模块化集成式的双极膜电渗析设备中,双极膜电渗析装置、自控模块和若干组进水循环管路整体组装于整体机架1上。整体机架1上可以根据需要设置吊装部件或者滑动部件,以便于搬运。
该模块化集成式的双极膜电渗析设备内部的管路连接示意图如图2所示。其中,双极膜电渗析装置6采用传统的3隔室双极膜电渗析设备,其中两侧电极板位置分别具有极室,其膜堆单元内则分别具有盐室、碱室和酸室,因此整个电渗析设备中具有4个隔室。另外,自控模块7中包含控制柜7-6和4组传感器组件,本实施例中控制柜7-6为PLC控制柜。
双极膜电渗析装置6的每一个隔室均连接一组水循环回路,每一组水循环回路中均包括进水软管、出水软管、水箱2、水泵3、换热器4、过滤器5和一组传感器组件。另外,每一组传感器组件均包括水箱液位计7-1、温度变送器7-2、压力变送器7-3、在线电导率仪7-4、电磁阀门7-5。参见图2所示,在每一个隔室连接的水循环回路中,进水软管依次连通依次连接水箱2、水泵3、换热器4、过滤器5、温度变送器7-2、压力变送器7-3后接入隔室的进水口,而出水软管依次连接隔室的出水口、在线电导率仪7-4后分为两条支路,一条支路连接产品出口,另一支路回流至水箱2,且两条支路上分别设有电磁阀门7-5。每个水箱2 内放置有一个水箱液位计7-1。4组水循环回路上的4组传感器组件均连接至控制柜7-6,构成反馈控制。
水箱液位计7-1具有一个最高液位LSH和一个最低液位LSL。每个水箱2 的进水、出水过程中,可以利用水箱液位计7-1感应其液位高度,其进水水泵和出水水泵与液位连锁,低液位反馈水泵停机,高液位反馈系统报警。
另外,在本实施例中,为了保证管路的耐腐蚀性,进水软管和出水软管均采用耐酸碱腐蚀材质,例如可以采用PVC或PE管。软管的目的在于方便模块化的拆装检修。
另外,在本实施例中,每一组水循环回路中,温度变送器7-2和压力变送器 7-3之间的进水软管上设有控制管路开闭的控制阀,该控制阀也可一并连接至控制柜7-6,用于控制进水。
为了方便外部管路的连接,4组水循环回路中,4个水箱2的进水口集中式布置于整体机架1上,同样的4个产品出口集中式布置于整体机架1上。
本实施例中,换热器4中设置有冷热水管路,进水软管与冷热水管路构成换热接触。进水软管与冷却水管路之间,可以构成直接的换热接触,也可以构成间接的换热接触。
在本实施例中,一种最佳的布局如图1所示,其中水箱2布局于整体机架1 的上部,而水泵3、换热器4和过滤器5贴近双极膜电渗析装置6安装,自控模块7布置于整体机架1底部。在该布局下,水箱2中的水能够在重力作用下流动,以节省整体的能耗。
在本实施例中,4个水箱2分别存储盐水、碱液、酸液、极水。设备在项目使用过程中,该设备需要接入外部供水至水箱,外部供电至控制柜,在控制柜的触摸屏上设置需求参数,自动启动设备,响应的电磁阀门打开后,盐水、碱液、酸液、极水从水箱2通过水泵3输送经过换热器4→过滤器5→双极膜电渗析装置6→各自水箱。运行过程中温度变送器、压力变送器、在线电导率仪指示运行情况,反馈控制程序流程,保护双极膜电渗析装置。
本实用新型的优点在于:由于所有设备集成固定于机架内,机架整体到场安装,接入公用工程要求的供水至水箱,供电至控制柜,设备即可使用。而且设备设置换热器解决系统循环升温的问题,设置过滤器解决料液初始和浓缩过程中形成沉淀的问题,保护双极膜电渗析装置。所有设备与仪表、阀门通过接线与程序形成连锁,可一键自动完成运行流程,并对双极膜电渗析装置起到保护作用。
在一优选实施例中,水泵、温度变送器、压力变送器与双极膜电渗析装置的电源加电连锁。电源可启动必须满足3个条件:4台水泵全部启动;每个温度变送器反馈均≤设定的最高值(例如40℃);每个压力变送器反馈均≥设定的最小值(例如0.3bar)。任一条件不满足时,电源不能启动,在电源启动状态过程中,任一条件出现不满足,电源自动关闭。
在一优选实施例中,PLC中程序设定基础流程顺序不可逆,其开机流程:开阀门→开泵→电源启动。停机流程:关闭电源→关泵→关阀门;泵启动过程中,管路一直保持通路状态。
出水软管的两条支路上电磁阀门7-5与在线电导率仪7-4连锁。在线电导率仪7-4反馈未达到设定电导率时,开启回流至水箱2的电磁阀门,关闭产品出口的电磁阀门;在线电导率仪7-4反馈达到设定电导率时,开启产品出口的电磁阀门7-5,关闭回流至水箱2的电磁阀门7-5。
下面利用上述模块化集成式的双极膜电渗析设备,通过实施例说明其具体的技术效果。
实施例1
设备检查无误后运至需求场地就位,配套相关设备可正常运行,盐水使用 7%硫酸锂,盐水、碱液、酸液调节流量至4~5m3/h左右,极水使用4%NaOH 调节流量至2~3m3/h左右,膜堆两端电压在200~250V之间,电流100~200A 之间,运行一段时间后,盐水硫酸锂浓度降低至1%,同时得到9%的硫酸和 7%的氢氧化锂。实现硫酸锂废水处理,并且回收了酸、碱溶液可利用于其他生产工艺,充分回收了资源。
实施例2
设备检查无误后运至需求场地就位,配套相关设备可正常运行,盐水使用 14%硫酸钠,盐水、碱液、酸液调节流量至4~5m3/h左右,极水使用4%NaOH 调节流量至2~3m3/h左右,膜堆两端电压在200~250V之间,电流100~200A 之间,运行一段时间后,盐水硫酸钠浓度降低至1%,同时得到9%的硫酸和8%的氢氧化钠。制备得到酸、碱溶液,实现废水资源化。
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)

1.一种模块化集成式的双极膜电渗析设备,其特征在于,所述设备包括整体机架(1)、双极膜电渗析装置(6)、自控模块(7)和4组水循环回路;所述的双极膜电渗析装置(6)、自控模块(7)和若干组进水循环管路整体组装于整体机架(1)上;所述的双极膜电渗析装置(6)中设有盐室、碱室、酸室、极室4个隔室;所述的自控模块(7)中包含控制柜(7-6)和4组传感器组件;双极膜电渗析装置(6)的每一个隔室均连接一组水循环回路,每一组水循环回路中均包括进水软管、出水软管、水箱(2)、水泵(3)、换热器(4)、过滤器(5)和一组传感器组件;每一组传感器组件均包括水箱液位计(7-1)、温度变送器(7-2)、压力变送器(7-3)、在线电导率仪(7-4)、电磁阀门(7-5);在每一个隔室连接的水循环回路中,所述进水软管依次连通依次连接水箱(2)、水泵(3)、换热器(4)、过滤器(5)、温度变送器(7-2)、压力变送器(7-3)后接入隔室的进水口,所述出水软管依次连接隔室的出水口、在线电导率仪(7-4)后分为两条支路,一条支路连接产品出口,另一支路回流至水箱(2),且两条支路上分别设有电磁阀门(7-5);所述的水箱液位计(7-1)设置于水箱(2)内;4组水循环回路上的4组传感器组件均连接至控制柜(7-6),构成反馈控制。
2.根据权利要求1所述模块化集成式的双极膜电渗析设备,其特征在于,所述的进水软管和出水软管均采用耐酸碱腐蚀材质。
3.根据权利要求1所述模块化集成式的双极膜电渗析设备,其特征在于,所述的进水软管和出水软管均采用PVC或PE管。
4.根据权利要求1所述模块化集成式的双极膜电渗析设备,其特征在于,在每一组水循环回路中,温度变送器(7-2)和压力变送器(7-3)之间的进水软管上设有控制管路开闭的控制阀。
5.根据权利要求4所述模块化集成式的双极膜电渗析设备,其特征在于,所述的控制阀连接至控制柜(7-6)。
6.根据权利要求1所述模块化集成式的双极膜电渗析设备,其特征在于,所述的4组水循环回路中,4个水箱(2)的进水口集中式布置于整体机架(1)上。
7.根据权利要求1所述模块化集成式的双极膜电渗析设备,其特征在于,所述的4组水循环回路中,4个产品出口集中式布置于整体机架(1)上。
8.根据权利要求1所述模块化集成式的双极膜电渗析设备,其特征在于,所述的控制柜(7-6)为PLC控制柜。
9.根据权利要求1所述模块化集成式的双极膜电渗析设备,其特征在于,所述的换热器(4)中设置有冷热水管路,所述进水软管与冷热水管路构成换热接触。
10.根据权利要求1所述模块化集成式的双极膜电渗析设备,其特征在于,所述的水箱(2)布局于整体机架(1)的上部,而水泵(3)、换热器(4)和过滤器(5)贴近双极膜电渗析装置(6)安装,自控模块(7)布置于整体机架(1)底部。
CN201922446277.8U 2019-12-30 2019-12-30 一种模块化集成式的双极膜电渗析设备 Active CN212127831U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201922446277.8U CN212127831U (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种模块化集成式的双极膜电渗析设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201922446277.8U CN212127831U (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种模块化集成式的双极膜电渗析设备

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN212127831U true CN212127831U (zh) 2020-12-11

Family

ID=73674833

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201922446277.8U Active CN212127831U (zh) 2019-12-30 2019-12-30 一种模块化集成式的双极膜电渗析设备

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN212127831U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115784378A (zh) * 2022-10-31 2023-03-14 重庆大学 用于页岩气返排水的积木式导电分离膜系统装置及方法
CN117797646A (zh) * 2024-02-28 2024-04-02 山东环科环保科技有限公司 一种双极膜电渗析膜堆装置热风险预测方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115784378A (zh) * 2022-10-31 2023-03-14 重庆大学 用于页岩气返排水的积木式导电分离膜系统装置及方法
CN117797646A (zh) * 2024-02-28 2024-04-02 山东环科环保科技有限公司 一种双极膜电渗析膜堆装置热风险预测方法
CN117797646B (zh) * 2024-02-28 2024-05-28 山东环科环保科技有限公司 一种双极膜电渗析膜堆装置热风险预测方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN212127831U (zh) 一种模块化集成式的双极膜电渗析设备
CN207943985U (zh) 一种绿色智能农村生活污水处理装置
KR101146762B1 (ko) 차아염소산나트륨 발생장치
CN109932198B (zh) 一种净水器测试用循环供水系统
CN221988681U (zh) 一种pem电解槽测试装置
CN217829589U (zh) 一种双极膜电渗析设备
CN106757132A (zh) 电解设备
CN107954575B (zh) 一种绿色智能农村生活污水处理装置
CN107265571B (zh) 碱和酸根的回收装置
CN201080451Y (zh) 无浓水排放的电去离子装置
CN205760659U (zh) 一种新型带仪表双极膜设备
CN113774415A (zh) 一种制氢电解池模拟装置及方法
CN111072192B (zh) 酸碱电解水发生器
CN113789530A (zh) 一种电解池制氢装置及方法
CN210656509U (zh) 一种用于电渗析系统运行以及保护的自动控制系统
CN220643279U (zh) 模块化可拆卸式aem水电解制氢装置
CN221988687U (zh) 一种用于直接制氢的压差驱动自动净化补水装置
CN203333776U (zh) 高效电解法的二氧化氯发生器
CN201545755U (zh) 智能化纯水/超纯水制取系统
CN206477035U (zh) 电解设备
CN212865002U (zh) 一种水路电路并联的电解制氯发生装置
CN208791190U (zh) 一种钛白废酸电极加热器
CN209243191U (zh) 一种电解制砷烷系统
CN114784331B (zh) 锌溴液流电池的酸碱调控系统及其工作方法
CN222809549U (zh) 电解水制氢系统

Legal Events

Date Code Title Description
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CP01 Change in the name or title of a patent holder
CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 310012 Building 5, Hang Seng Science Park, 1218 Wenyi West Road, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Patentee after: Hangzhou lanran Technology Co.,Ltd.

Address before: 310012 Building 5, Hang Seng Science Park, 1218 Wenyi West Road, Yuhang District, Hangzhou City, Zhejiang Province

Patentee before: HANGZHOU LANRAN ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY Co.,Ltd.