CN214167433U - 一种电极对电去离子设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电极对电去离子设备，涉及电去离子技术领域，包括上盖板、壳体和下盖板，所述上盖板、壳体和下盖板构成了中空的容纳空间；所述中空的容纳空间上部横向设置有上固定多孔板，所述上固定多孔板的下表面铺设有上树脂滤板，所述容纳空间下部横向设置有下多孔压板，所述下多孔压板的上表面铺设有下树脂滤板，所述上树脂滤板与下树脂滤板之间垂直设置有若干个电极对，所述电极对包括一个网状阳电极和一个网状阴电极；所述上盖板设置于壳体上端，其中部设有上接口，所述下盖板设置于壳体下端，其中部设有下接口。本实用新型适用于纯水制备、电镀漂洗等含重金属离子的废水净化及其他以去除离子性杂质为目的的水与废水处理。

Description

一种电极对电去离子设备

技术领域

本实用新型涉及电去离子技术领域，具体而言，尤其涉及一种电极对电去离子设备。

背景技术

现如今，半导体、电力、化工、医药、航天航空等领域对高纯水的需求量越来越大，对高纯水的水质要求也越来越高，电去离子技术应运而生。电去离子技术(Electrodeionizatian，EDI)充分发挥了离子交换(IE)和电渗析(ED)两者的技术优势，是一种只消耗电，无需化学药剂的环境友好型高纯水制备技术。自1987年Millipore公司推出商业化的EDI产品以来，EDI被用户所熟知。在制备高纯水领域，人们对EDI的应用频率也日趋增加。

已授权的发明专利(专利号ZL200710159006.3)介绍了一种基于等同滤芯电极的无膜离子交换树脂电再生方法。原理上，基于等同滤芯电极的无膜离子交换树脂电再生反应器利用电极反应及水解离产生的OH-和H+对失效的混床离子交换树脂、螯合树脂等进行复苏和再生，由于省却了昂贵的离子交换膜，避免了由于膜本身性质导致的诸如膜堵塞和结垢等缺陷，但是电极布置和管路结构复杂。在此基础上，已授权的实用新型专利(专利号ZL202020570621.4)开发了一种基于滤芯电极的无膜离子交换树脂电再生装置，进一步优化了装置结构，有效解决了水力偏流和阴极结垢的问题，在工业给水和污水深度脱盐领域具有广阔的市场应用前景。

然而，以上开发的装置在实际运行过程中常存在再生电压高、再生时间长、树脂再生不彻底等问题，阴、阳电极的间距对树脂电再生有重要影响，设置多电极对有可能是解决以上问题的有效途径。综上所述，有待发明一种多电极的电去离子设备。

实用新型内容

本实用新型提供一种电极对电去离子设备，解决了现有技术树脂再生不彻底的问题。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种电极对电去离子设备，包括上盖板、壳体和下盖板，所述上盖板、壳体和下盖板构成了中空的容纳空间，所述中空的容纳空间内部填充有离子交换树脂层；

所述中空的容纳空间上部横向设置有上固定多孔板，所述上固定多孔板的下表面铺设有上树脂滤板，所述容纳空间下部横向设置有下多孔压板，所述下多孔压板的上表面铺设有下树脂滤板，所述上树脂滤板与下树脂滤板之间垂直设置有若干个电极对，所述电极对包括一个网状阳电极和一个网状阴电极；

所述上盖板设置于壳体上端，其中部设有上接口，所述上接口两侧对称设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔内设有阳极连接杆，所述第二通孔内设有阴极连接杆；所有的网状阳电极并联后与阳极连接杆一端串联，所述阳极连接杆另一端与外部电源正极相连，所有的网状阴电极并联后与阴极连接杆一端串联，所述网状阴电极另一端与外部电源负极相连；

所述下盖板设置于壳体下端，其中部设有下接口。

优选地，所述上固定多孔板和下多孔压板上均开设有若干个间隔布置的液体通孔。

优选地，所述网状阳电极为涂钌铱的钛网电极，网状阴电极为不锈钢电极或钛网电极，所述网状阳电极和网状阴电极的孔径为0.2mm～1.0mm。

优选地，所述离子交换树脂层由若干种阳离子交换树脂和若干种阴离子交换树脂均匀混合而成。

优选地，所述上盖板通过上盖板紧固螺栓固定于壳体上端面，所述下盖板通过下盖板紧固螺栓固定于壳体下端面。

优选地，所述下多孔压板通过连接螺栓固定于下盖板上端面。

优选地，所述上盖板和壳体上端面之间安装有上O型密封圈，所述下盖板和壳体下端面之间安装有下O型密封圈。

优选地，所述下多孔压板的侧边中心和壳体内壁之间安装有内O型密封圈。

优选地，所述第一通孔和第二通孔设置在上盖板1的偏心位置。

本实用新型的有益效果在于：

1、本实用新型不需阴阳离子交换膜亦可达到技术效果，断绝了膜污染；

2、本实用新型装置结构简单，容易拆卸，并且不易损坏；

3、本实用新型电极间的距离较短，有利于失效离子交换树脂的再生，装置所需电压低，产生的能耗低。

附图说明

为了更清楚的说明本实用新型的实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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为本实用新型装置结构图。

附图标号说明：

1、上盖板；2、阳极连接杆；3、上接口；4、阴极连接杆；5、上O型密封圈；6、上盖板紧固螺栓；7、上固定多孔板；8、上树脂滤板；9、离子交换树脂层；10、网状阳电极；11、网状阴电极；12、壳体；13、下树脂滤板；14、下多孔压板；15、内O型密封圈；16、连接螺栓；17、下盖板紧固螺栓；18、下O型密封圈；19、下盖板；20、下接口。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

本实用新型提供一种技术方案：一种电极对电去离子设备，由多个阴阳电极对(两个或以上)及电极间所填充的离子交换树脂组成，包括上盖板1、壳体12和下盖板19，上盖板1、壳体12和下盖板19构成了中空的容纳空间，中空的容纳空间内部填充有离子交换树脂层9，由若干种阳离子交换树脂和若干种阴离子交换树脂均匀混合而成；

中空的容纳空间上部横向设置有上固定多孔板7，上固定多孔板7的下表面铺设有上树脂滤板8，容纳空间下部横向设置有下多孔压板14。下多孔压板14通过连接螺栓16固定于下盖板19上端面，下多孔压板14的侧边中心和壳体12内壁之间安装有内O型密封圈15，下多孔压板14的上表面铺设有下树脂滤板13，上固定多孔板7和下多孔压板14上均开设有若干个间隔布置的液体通孔。上树脂滤板8与下树脂滤板13之间垂直设置有若干个电极对，电极对包括一个网状阳电极10和一个网状阴电极11，网状阳电极10为涂钌铱的钛网电极，网状阴电极11为不锈钢电极或钛网电极，网状阳电极10和网状阴电极11的孔径为0.2mm～1.0mm；

上盖板1通过上盖板紧固螺栓6固定于壳体12上端，其中部设有上接口3，上盖板1和壳体12上端面之间安装有上O型密封圈5，上接口3两侧偏心位置对称设有第一通孔和第二通孔，第一通孔内设有阳极连接杆2，第二通孔内设有阴极连接杆4；所有的网状阳电极10并联后与阳极连接杆2一端串联，阳极连接杆2另一端与外部电源正极相连，所有的网状阴电极11并联后与阴极连接杆4一端串联，网状阴电极11另一端与外部电源负极相连；

下盖板19通过下盖板紧固螺栓17固定于壳体12下端，其中部设有下接口20，下盖板19和壳体12下端面之间安装有下O型密封圈18。壳体12可以为圆柱型壳体，也可以为长方体壳体，其内的部件皆与壳体形状适配。

本实用新型的工作原理如下：

处理时，被处理的水自下接口20进入，经下多孔压板14和下树脂滤板13进入离子交换树脂层9，水中的离子态物质被有效去除；净化后的水穿过上树脂滤板8和上固定多孔板7，最终由上接口3流出设备。

再生时，纯水自上接口3进入，经上固定多孔板7和上树脂滤板8进入离子交换树脂层9，与此同时，对树脂层施加强直流电，大量的水在网状阳电极10和网状阴电极11表面发生电解离，生成大量的OH-和H+，同时离子交换树脂层9中树脂界面在电场作用下极化，界面水解离生成大量OH-和H+，以上两种途径产生的OH-和H+与失效离子交换树脂上的盐分离子发生离子交换反应，交换下来的盐分离子随水流穿过下树脂滤板13和下多孔压板14，最后从下接口20流出设备，而离子交换树脂床层9得以复苏和再生。

实施例

装置采用001×7苯乙烯系强酸性阳离子交换树脂、201×7苯乙烯系强碱性阴离子交换树脂6.4L，阴、阳树脂混合比例为2:1，采用图1所示的一种新型的电极对电去离子设备中进行处理和再生。装置壳体采用长方体，电极对N＝2，阴、阳电极间距为6cm，进水电导率约为5.0μs/cm，一个工作周期内处理与再生时间分别为120min与10min，恒电压80V再生，再生电流3.0A～5.0A，处理流速和再生流速都为40m/h，处理出水电导率在0.06-0.10μs/cm之间，再生产生的浓水平均电导率约为85μs/cm，水回收率约为91.6％。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种电极对电去离子设备，其特征在于，包括：上盖板(1)、壳体(12)和下盖板(19)，所述上盖板(1)、壳体(12)和下盖板(19)构成了中空的容纳空间，所述中空的容纳空间内部填充有离子交换树脂层(9)；

所述中空的容纳空间上部横向设置有上固定多孔板(7)，所述上固定多孔板(7)的下表面铺设有上树脂滤板(8)，所述容纳空间下部横向设置有下多孔压板(14)，所述下多孔压板(14)的上表面铺设有下树脂滤板(13)，所述上树脂滤板(8)与下树脂滤板(13)之间垂直设置有若干个电极对，所述电极对包括一个网状阳电极(10)和一个网状阴电极(11)；

所述上盖板(1)设置于壳体(12)上端，其中部设有上接口(3)，所述上接口(3)两侧对称设有第一通孔和第二通孔，所述第一通孔内设有阳极连接杆(2)，所述第二通孔内设有阴极连接杆(4)；所有的网状阳电极(10)并联后与阳极连接杆(2)一端串联，所述阳极连接杆(2)另一端与外部电源正极相连，所有的网状阴电极(11)并联后与阴极连接杆(4)一端串联，所述网状阴电极(11)另一端与外部电源负极相连；

所述下盖板(19)设置于壳体(12)下端，其中部设有下接口(20)。

2.根据权利要求1所述的电极对电去离子设备，其特征在于：所述上固定多孔板(7)和下多孔压板(14)上均开设有若干个间隔布置的液体通孔。

3.根据权利要求1所述的电极对电去离子设备，其特征在于：所述网状阳电极(10)为涂钌铱的钛网电极，网状阴电极(11)为不锈钢电极或钛网电极，所述网状阳电极(10)和网状阴电极(11)的孔径为0.2mm～1.0mm。

4.根据权利要求1所述的电极对电去离子设备，其特征在于：所述上盖板(1)通过上盖板紧固螺栓(6)固定于壳体(12)上端面，所述下盖板(19)通过下盖板紧固螺栓(17)固定于壳体(12)下端面。

5.根据权利要求1所述的电极对电去离子设备，其特征在于：所述下多孔压板(14)通过连接螺栓(16)固定于下盖板(19)上端面。

6.根据权利要求1所述的电极对电去离子设备，其特征在于：所述上盖板(1)和壳体(12)上端面之间安装有上O型密封圈(5)，所述下盖板(19)和壳体(12)下端面之间安装有下O型密封圈(18)。

7.根据权利要求1所述的电极对电去离子设备，其特征在于：所述下多孔压板(14)的侧边中心和壳体(12)内壁之间安装有内O型密封圈(15)。

8.根据权利要求1所述的电极对电去离子设备，其特征在于：所述第一通孔和第二通孔设置在上盖板(1)的偏心位置。

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