SA95160229B1 - طريقة وجهاز لنزع التأين السعوديcapacitive deionization ،والتنقية الكهروكيميائية electrochemical وتجديد الإلكترودات electrodes - Google Patents
طريقة وجهاز لنزع التأين السعوديcapacitive deionization ،والتنقية الكهروكيميائية electrochemical وتجديد الإلكترودات electrodes Download PDFInfo
- Publication number
- SA95160229B1 SA95160229B1 SA95160229A SA95160229A SA95160229B1 SA 95160229 B1 SA95160229 B1 SA 95160229B1 SA 95160229 A SA95160229 A SA 95160229A SA 95160229 A SA95160229 A SA 95160229A SA 95160229 B1 SA95160229 B1 SA 95160229B1
- Authority
- SA
- Saudi Arabia
- Prior art keywords
- electrodes
- cell
- electrolyte
- regeneration
- electrochemical cell
- Prior art date
Links
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 claims abstract description 80
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 claims abstract description 79
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 51
- 239000004966 Carbon aerogel Substances 0.000 claims abstract description 34
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 25
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 claims abstract description 14
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000002131 composite material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 121
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 82
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 69
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 55
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 42
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 35
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims description 31
- 239000012535 impurity Substances 0.000 claims description 25
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 claims description 15
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 13
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 13
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 claims description 11
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 9
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 claims description 5
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 claims description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 4
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 4
- 239000013535 sea water Substances 0.000 claims description 4
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 239000004964 aerogel Substances 0.000 claims description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 3
- 229910001412 inorganic anion Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 3
- 150000001449 anionic compounds Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000035622 drinking Effects 0.000 claims description 2
- 239000011146 organic particle Substances 0.000 claims description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 claims 3
- 235000013929 Psidium pyriferum Nutrition 0.000 claims 1
- 244000236580 Psidium pyriferum Species 0.000 claims 1
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims 1
- RSMUVYRMZCOLBH-UHFFFAOYSA-N metsulfuron methyl Chemical compound COC(=O)C1=CC=CC=C1S(=O)(=O)NC(=O)NC1=NC(C)=NC(OC)=N1 RSMUVYRMZCOLBH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 150000002891 organic anions Chemical class 0.000 claims 1
- 239000004575 stone Substances 0.000 claims 1
- 235000012431 wafers Nutrition 0.000 claims 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 claims 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 8
- 239000002699 waste material Substances 0.000 abstract description 8
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 abstract description 5
- 239000012212 insulator Substances 0.000 abstract 1
- 210000004027 cell Anatomy 0.000 description 147
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 23
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 22
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 17
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 14
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 11
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 10
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 8
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 7
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 7
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 7
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 6
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 6
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 6
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 6
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 6
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 6
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 5
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 5
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 5
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 4
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 description 4
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 4
- 238000005381 potential energy Methods 0.000 description 4
- 239000000047 product Substances 0.000 description 4
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 4
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 3
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 3
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 3
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 3
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 3
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 230000002285 radioactive effect Effects 0.000 description 3
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 3
- -1 ALE metals Chemical class 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052778 Plutonium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003957 anion exchange resin Substances 0.000 description 2
- 150000001722 carbon compounds Chemical class 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 2
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 235000005911 diet Nutrition 0.000 description 2
- 230000037213 diet Effects 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000004070 electrodeposition Methods 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 2
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 2
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N plutonium atom Chemical compound [Pu] OYEHPCDNVJXUIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 2
- 239000011343 solid material Substances 0.000 description 2
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 2
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 2
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241001136792 Alle Species 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 241000512667 Eunectes murinus Species 0.000 description 1
- 229920002449 FKM Polymers 0.000 description 1
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 101100382264 Mus musculus Ca14 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100112373 Mus musculus Ctsm gene Proteins 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 description 1
- 206010033799 Paralysis Diseases 0.000 description 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 1
- 101100094962 Salmo salar salarin gene Proteins 0.000 description 1
- BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N Selenium Chemical compound [Se] BUGBHKTXTAQXES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZMZINYUKVRMNTG-UHFFFAOYSA-N acetic acid;formic acid Chemical compound OC=O.CC(O)=O ZMZINYUKVRMNTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- QVZZPLDJERFENQ-NKTUOASPSA-N bassianolide Chemical compound CC(C)C[C@@H]1N(C)C(=O)[C@@H](C(C)C)OC(=O)[C@H](CC(C)C)N(C)C(=O)[C@@H](C(C)C)OC(=O)[C@H](CC(C)C)N(C)C(=O)[C@@H](C(C)C)OC(=O)[C@H](CC(C)C)N(C)C(=O)[C@@H](C(C)C)OC1=O QVZZPLDJERFENQ-NKTUOASPSA-N 0.000 description 1
- KVBYPTUGEKVEIJ-UHFFFAOYSA-N benzene-1,3-diol;formaldehyde Chemical compound O=C.OC1=CC=CC(O)=C1 KVBYPTUGEKVEIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 description 1
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 239000003729 cation exchange resin Substances 0.000 description 1
- 230000022131 cell cycle Effects 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005234 chemical deposition Methods 0.000 description 1
- 238000001311 chemical methods and process Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- ONCCWDRMOZMNSM-FBCQKBJTSA-N compound Z Chemical compound N1=C2C(=O)NC(N)=NC2=NC=C1C(=O)[C@H]1OP(O)(=O)OC[C@H]1O ONCCWDRMOZMNSM-FBCQKBJTSA-N 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000011437 continuous method Methods 0.000 description 1
- GSJVCJPEZMDJIW-UHFFFAOYSA-N copper;silver Chemical compound [Cu+2].[Ag+] GSJVCJPEZMDJIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 1
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- OKBPCTLSPGDQBO-UHFFFAOYSA-L disodium;dichloride Chemical compound [Na+].[Na+].[Cl-].[Cl-] OKBPCTLSPGDQBO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 238000001652 electrophoretic deposition Methods 0.000 description 1
- 238000004134 energy conservation Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 1
- 238000007730 finishing process Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000008233 hard water Substances 0.000 description 1
- 238000002169 hydrotherapy Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000013383 initial experiment Methods 0.000 description 1
- 229910001410 inorganic ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000000752 ionisation method Methods 0.000 description 1
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 description 1
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002361 ketogenic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 1
- SYHGEUNFJIGTRX-UHFFFAOYSA-N methylenedioxypyrovalerone Chemical compound C=1C=C2OCOC2=CC=1C(=O)C(CCC)N1CCCC1 SYHGEUNFJIGTRX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000003448 neutrophilic effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000009972 noncorrosive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052755 nonmetal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002843 nonmetals Chemical class 0.000 description 1
- 239000003758 nuclear fuel Substances 0.000 description 1
- 238000010943 off-gassing Methods 0.000 description 1
- 238000011017 operating method Methods 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000003204 osmotic effect Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 238000012856 packing Methods 0.000 description 1
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 1
- 210000001916 photosynthetic cell Anatomy 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N platinum-iridium alloy Chemical class [Ir].[Pt] HWLDNSXPUQTBOD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 229920001084 poly(chloroprene) Polymers 0.000 description 1
- 238000006068 polycondensation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002028 premature Effects 0.000 description 1
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 239000012264 purified product Substances 0.000 description 1
- 230000003134 recirculating effect Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002207 retinal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 238000009738 saturating Methods 0.000 description 1
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 1
- 229910052711 selenium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011669 selenium Substances 0.000 description 1
- 230000009919 sequestration Effects 0.000 description 1
- 239000000072 sodium resin Substances 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 238000000352 supercritical drying Methods 0.000 description 1
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 1
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 239000012498 ultrapure water Substances 0.000 description 1
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 description 1
- 239000011345 viscous material Substances 0.000 description 1
- 235000012773 waffles Nutrition 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/96—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation using ion-exchange
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J47/00—Ion-exchange processes in general; Apparatus therefor
- B01J47/02—Column or bed processes
- B01J47/06—Column or bed processes during which the ion-exchange material is subjected to a physical treatment, e.g. heat, electric current, irradiation or vibration
- B01J47/08—Column or bed processes during which the ion-exchange material is subjected to a physical treatment, e.g. heat, electric current, irradiation or vibration subjected to a direct electric current
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J49/00—Regeneration or reactivation of ion-exchangers; Apparatus therefor
- B01J49/30—Electrical regeneration
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
- C02F1/4691—Capacitive deionisation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D15/00—Separating processes involving the treatment of liquids with solid sorbents; Apparatus therefor
- B01D15/08—Selective adsorption, e.g. chromatography
- B01D15/26—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism
- B01D15/36—Selective adsorption, e.g. chromatography characterised by the separation mechanism involving ionic interaction
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/42—Treatment of water, waste water, or sewage by ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/4602—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods for prevention or elimination of deposits
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
- C02F1/4696—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis electrophoresis
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46119—Cleaning the electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46123—Movable electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46128—Bipolar electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
- C02F2001/46138—Electrodes comprising a substrate and a coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
- C02F2001/46157—Perforated or foraminous electrodes
- C02F2001/46161—Porous electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2101/00—Nature of the contaminant
- C02F2101/006—Radioactive compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
- C02F2201/003—Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4611—Fluid flow
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/46115—Electrolytic cell with membranes or diaphragms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4612—Controlling or monitoring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4612—Controlling or monitoring
- C02F2201/46125—Electrical variables
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4612—Controlling or monitoring
- C02F2201/46145—Fluid flow
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4616—Power supply
- C02F2201/46175—Electrical pulses
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/001—Upstream control, i.e. monitoring for predictive control
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/003—Downstream control, i.e. outlet monitoring, e.g. to check the treating agents, such as halogens or ozone, leaving the process
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/02—Temperature
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/05—Conductivity or salinity
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
- C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2301/00—General aspects of water treatment
- C02F2301/02—Fluid flow conditions
- C02F2301/028—Tortuous
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/16—Regeneration of sorbents, filters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/62—Detectors specially adapted therefor
- G01N30/64—Electrical detectors
- G01N2030/645—Electrical detectors electrical conductivity detectors
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/88—Integrated analysis systems specially adapted therefor, not covered by a single one of the groups G01N30/04 - G01N30/86
- G01N2030/8881—Modular construction, specially adapted therefor
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/60—Construction of the column
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N30/00—Investigating or analysing materials by separation into components using adsorption, absorption or similar phenomena or using ion-exchange, e.g. chromatography or field flow fractionation
- G01N30/02—Column chromatography
- G01N30/60—Construction of the column
- G01N30/6095—Micromachined or nanomachined, e.g. micro- or nanosize
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W10/00—Technologies for wastewater treatment
- Y02W10/30—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies
- Y02W10/37—Wastewater or sewage treatment systems using renewable energies using solar energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S977/00—Nanotechnology
- Y10S977/902—Specified use of nanostructure
- Y10S977/932—Specified use of nanostructure for electronic or optoelectronic application
- Y10S977/948—Energy storage/generating using nanostructure, e.g. fuel cell, battery
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
Abstract
الملخص: خلية كهرو كيميائية cell electrochemical تقوم بنزع التأين السعوي capacitive deionization فضلا عن قيامها بالتنقية الكهرو كيميائية electrochemical للإلكترودات electrodes وتجديدها regeneration تحتوي على صفيحتين plates متقابلتين يفصل بينهما مسافة إحداهما عند كل طرف من الخلية الأخرى. وهناك إلكترودين electrodes طرفيين متطابقين كل منهما أحادي الجانب مرتبة بحيث يكون واحد في كل طرف من طرفي الخلية بجوار الصفيحتين plates الطرفيتين. وتفصل طبقة عازلة بين طرف كل صفيحة plate وبين الإلكترود electrode المجاور لها، ويحتوي طرف كل إلكترود electrode على رقيقة sheet منفردة من مادة موصلة conductive material لها مساحة سطح نوعية عالية وسعة عالية للامتزاز capacity . وفيتجسيم مفضل ، فإن الصفيحة plate المصنعة من مادة موصلة conductive material نتكون من كربون متآلف مع هلام هوائي aero gel ، وتحتوي الخلية إضافة إلى ذلك على العديد من إلكترودات electrodes متوسطة مزدوجة الطرف متماثلة تنفصل عن بعضها بمسافات متساوية ، بين الإلكترودات electrodes ثنائية الطرف . وبمجرد أن يدخل الإلكتروليت electrolyte إلى الخلية الكهربية ، فإنه يفيض خلال قناة ملتوية serpentine مفتوحة بشكل مستمر يحيط بها الإلكترودات electrodes وتكون موازية لأسطح الإلكترودات electrodes وعند استقطاب الخلية الكهربية ، يتم إزالة الأيونات deionization من الإلكتروليت electrolyte وتستقر على شكل طبقات كهربية مزدوجة تتكون على أسطح الكربون الهلامي الهوائي aero gel الخاص بالإلكترودات electrodes . وبمجرد أن تتشبع الخلية بالأيونات ions المزالة ، فإن الخلية تتجدد كهربيا ، وبذلك تقل المخلفات ( الفواقد ) الثانوية بشكل ملحوظ.
Description
¥ طريقة وجهاز لنزع التأين السعوي capacitive deionization « والتنقية الكهرو كيميائية electrochemical وتجديد الإلكترودات electrodes الوصف الكامل خلفية الاختراع يتعلق الاختراع الحالي بمجال الكهرى كيميائثية electrochemistry « وتحديداً يتعلق بطريقة فصل جديدة وجهاز لإزالة الأيونات deionization + والملوثفات contaminants والشوائب impurities من الماء والتيارات السائلة الأخرى ؛ ووضع o الأيونات fons المزالة في المحلول مرة أخرى أثناء إعادة توليد الجهاز. يتم فصل الأيونات fons والشوائب impurities من الأملاح المعدنية metallic salt بوجه عام عن طريق عمليات متعددة تتضمن : التبادل الأيوني ion exchange ¢ العملية الأسموزية العكسية reverse osmosis ¢ والتحليل الكهربي electro dialysis « والترسيب الكهربي electro deposition ؛ أو الترشيح address . وقد تم تقديم طرق أخرى Ye متعددة وطرح المشكلات المصاحبة لعملية الفصل المعتادة . وعلى كل حال؛ لم تكن هذه ض الطرق المقدمة وافية بشكل كاف لبعض التطبيقات كما لم تكن مفيدة في الكثير منها ؛ ولم تتوافق مع النجاح التجاري الدولي أو تلاقي القبول التام . ومن طرق فصل الأيونات ions المطروحة ؛ التي تتعلق بعملية إزالة الأملاح salts desalination من الماء اعتماداً على الامتصاص والطرد الدوري للأيونات fons على سطح من قضبان الكربون الكهربية Yo النفاذة ¢ والتي سوف يتم وصفها فيما يلي بالتفصيل. وقد تم استخدام عملية التبادل الأيوني jon exchange المعتادة كطريقة لإزالة الأنيونات anionic والكاتيونات cations ؛ Lu في ذلك النظائر المشعة radioisotopes « والفلزات ALE metals ؛ من العملية والماء الخارج في العديد من الصناعات ؛ وتولد هذه العملية كميات كبيرة من المخلفات (الفواقد) الثانوية التي تؤدي إلى ll Jt يجب ٠ معالجتها من أجل التخلص منها من خلال عمليات إعادة التوليد ؛ ويتم إجراء عمليات التجديد regeneration الموجودة بعد تشبع العواميد بالأيونات 1008 عن طريق v ؛ مثل محاليل الأحماض أو القواعد أو الأملاح regeneration ضخ محاليل التجديد المركزة خلال العواميد ؛ وتؤدي قياسات الصيانة المعتادة إلى وجود مخلفات ثانوية في عملية إزالة التأين periodic interruptions التدخلات الدورية Jie ¢ عديدة 61011 المبادلات (regeneration والمخلفات الثانوية الناتجة عن إعادة توليد ( تجديد ° anions exchange تتضمن نموذجياً راتتجات تبادل أنيونية fon exchange الأيوتية ؛ مستخدمة ؛ إلى جانب محاليل الأحماض والقواعد و/أو محاليل cations والكاتيونية ملح ملوثة ؛ فعلى سبيل المثال ؛ تم استخدام محاليل 11:50 لإعادة توليد عواميد وصناعات الطاقة ؛ وتم metal finishing في صناعات تشطيب الفلزات cation الكاتيون ٍ المستخدمة في تصنيع cation لإعادة توليد عواميد الكاتيون HNO; استخدام محاليل " الخامات النووية. وفي بعض الحالات ؛ تكون المخلفات الثانوية النشطة شديدة الخطورة وقد تؤدي ¢ plutonium إلى تأثيرات بيئية خطيرة . فعلى سبيل المثال ؛ أشاء تصنيع البلوتونيوم ملوشة بمركب :0ن ونظائر مشعة HNO; ومحاليل resins تصبح الراتتجات أخرى . وفي هذه الحالة ؛ يحتاج كل رطل من راتنج التبادل الكتيسوني radioisotopes ve ؟ إلى ؟ أرطال SHNOs بالوزن /Z ٠١ رطل من ٠ حو الي cation exchange resin من ماء الشطف لإعادة التوليد . ومثل ذلك ؛ يحتاج كل رطل من راتنج التبادل الأنيوني بالوزن 118011 و ؟ إلى ؟ أرطال من 7 ٠١ رطل من ٠ حوالي anion exchange resin ماء الشطف لإعادة التوليد . ومع التكلفة المرتفعة والمتزايدة للتخلص من المخلفات الثانوية ¢ في مناطق جيولوجية خاصة للمخلفات ؛ يوجد هناك حاجة كبيرة وغير مستوفاة لخفض وفي بعض التطبيقات التخلص من المخلفات الثانوية. من lon exchange ومن الأمظة الأخرى استخدام عملية التبادل الأيوني © وعمليات تشطيب electro plating الطلاء الكهربي Jia أجل الأغراض الصناعية المطابقة غمر electro plating وتتضمن عملية الطلاء الكهربي . metals finishing الفلزات يحتوي على electro plating الكهربي eS hall الأداة المطلوب طلاؤها في حمام Yo
¢ فلزات metals مذابة مثل التيكل nickel والكادميوم cadmium ¢ والزنك zinc ¢ والنحاس copper ؛ والفضة و/أو الذهب ؛ إلى جانب أملاح متعددة ؛ ثم شطف هذه الأداة ؛ وبمجرد انتهاء عملية الطلاء الكهربي «electro plating يتم شطف الأداة المطلية لإزالة محلول الطلاء الراسب والملوثات contaminants المصاحبة . وتتضمن عملية الشطف ٠ تليق الأداة على مثبت فوق خزان شطف ورشها بماء شطف من فتحات رش حول سطح خزان الشطف. وتصبح مياه الضطف ملوثة ؛ وتظهر مشكلة كبيرة أمام الصناعة حالياً تتعلق IS 5 Sy Ben ا أضرار على البيئة . ومن طرق معالجة ماء الشطف الملوث المطابقة عملية التبادل ٠٠١ الأيوني .ion exchange ومن أمثلة العمليات الأخرى التي توضح المشاكل dal ad للتبادل الأيوني ions exchange إزالة عسر الماء rinse water الراسب ومعالجة ماء A Dall بالمصانع النووية ومصانع الطاقة التي تدار بواسطة وقود الحفريات . وفي الوقت الحاضر ؛ تستخدم مزيلات عسر الماء rinse water المعتادة محلول مركز من كلوريد Vo الصوديوم chloride sodium لإعادة توليد طبقة سفلية من راتنج التبادل الأيبوني Lion exchange resin ولكن للأسف « تؤدي مزيلات عسر rinse water elall من هذا النوع إلى ظهور محلول مركز بشكل كبير نسبياً من كلوريد الصوديوم chloride sodium في ماء الشرب الناتج عن النظام . وبالتالي ؛ نحتاج إلى أجهزة أخرى لإزالة الأملاح Jie «salts desalination المرشحات الأسموزية العكسية reverse osmosis filters التي ٠ تحتاجها A JY كلوريد الصوديوم chloride sodium الزائد أثتاء التجديد regeneration ويجب ملاحظة أن الأشخاص الذين يتبعون نظاماً غذئياً متنخفض الأملاح يحتاجون Lad إلى ماء قليل الأملاح . ويتم إنتاج محلول يحتوي على ملوثات contaminants من راتنج التبادل الأيوني jon exchange resin أثتاء التجديد regeneration ويجب التخلص منه في المجاري.
° وتتم معالجة ماء الغلايات لمصانع الطاقة النووية والمدارة بواسطة وقود الحفريات بواسطة Jalal الأهموني jon exchange لإزالمة الشضوائب الأيونيسة Cu™, CI” Jie ions impurities له ,ع1 ويعد ذلك ضرورياً ail حدوث الحفر pithily ¢ والتكسير بسبب التأكل والضغط « وتقشر sealing الأسطح الناقلة للحرارة . 0 وتعد هذه المعالجة مهمة في السفن والغواصات التي تعمل بالطاقة النووية . ومن AE) الأخرى المهمة إنتاج Je ele النقاء لتصنيع أشباه الموصسلات وتتضمن التطبيقات الأخرى إزالة الأيونات 0 السامة » وخاصة المحتوى على السيلينيوم selenium ¢ من الماء الناتج عن الري الزراعي . وبالتالي ؛ توجد sur hd ala ومتزايدة إلى طريقة جديدة وجهاز لإزالة التأين denomination وإعادة Toll 2 ¢ ٠ والتي تقلل ؛ أو تمنع المخلفات الثانوية في العديد من التطبيقات ولا تحتاج هذه الطريقة والجهاز إضافات من الملح لإعادة توليد الأيون 168 في نظام إزالسة عسر الماء rinse water ؛ وبالتالي لا تحتاج إلى أجهزة إزالة أملاح إضافية ؛ مثل المرشضحات الأسموزية العكسية reverse osmosis ؛ لإزالة كلوريد الصوديوم chloride sodium الزائد أثناء sale) التوليد. Vo وإضافة إلى ذلك ؛ تسمح الطريقة الجديدة وجهازها بعزل أي أيون غبر عضوي أو عضوي أو ثنائي الأقطاب dipole من أي مذيب ناقل للأيونات «dons قد يكون ماء ؛ أو مذيب عضوي ؛ أو مذيب غير عضوي . وعلى سبيل المثال ؛ يكون من الممكن استخدام Jie هذه العملية لتنقية المذيبات العضوية ؛ مثل كربونات البروبيلين propylene carbonate ؛ للاستخدام في بطاريات الليثيوم lithium وأجهزة تخزين الطاقة ٠ ._الأخرى ؛ والأكثر من ذلك؛ يكون من الضروري استخدام مثل هذه العملية لإزالة الأيونات deionization العضوية ؛ Jie الفورمات formate الخلات acetate من تيارات مائية. وتكون الطريقة والجهاز الجديدين قابلين للاستخدام في العديد من التطبيقات ؛ وتتضمن ؛ على سبيل المثال لا الحصر ؛ معالجة ماء الغلايات في مصانع الطاقة النووية والعاملة بالوقود الحفري ؛ وإنتاج ماء عالي النقاء من أجل تصنيع أشباه الموصسلات ؛ Yo وإزالة الأيونات deionization السامة والخطرة من الماء من أجل الري الزراعي alse الأملاح salts desalination من ماء البحر.
وفي الأنظمة الأسموزية العكسية reverse osmosis المعتادة يتم إدخال الماء خلال غشاء ؛ يعمل كمرشح لفصل الأيونات مره والشوائب impurities من الأملاح المعدنية metallic salt ؛ وتحتاج الأنظمة الأسموزية العكسية reverse osmosis طاقة كبيرة لتقل الماء خلال الغشاء ٠ ويؤدي مرور الماء خلال الغشاء إلى انخفاض ملحوظ في الضغط ٠ خلال الغشاء ويعد هذا الانخفاض في الضغط مسؤولاً عن معظم استهلاك الطاقة أثناء هذه العملية . وسوف يتحلل الغشاء ؛ مع الوقت ؛ ويحتاج ذلك إلى إغلاق النظام من أجل الصيانة كما يزيد من التكلفة ويتسبب في المشاكل. وبالتالي ؛ توجد حاجة إلى طريقة جديدة وجهاز لإزالة التأين denomination وإعادة توليد الأيونات ون:ه: » يستبدل النظام الأسموزي العكسي reverse osmosis ¢ ولا ٠ يؤدي إلى انخفاض كبير في الضغط ولا يحتاج إلى استهلاك طاقة مرتفع ؛ كما يوفر الوقت الخاص بالصيانة لاستبدال الغشاء. وقد تم وصف طريقة فصل الأيونات fons المعتادة المتعلقة بعملية إزالة الأملاح salts desalination من الماء اعتماداً على الامتصاص والإخراج الدوري للأيونات ons على سطح من قضبان الكربون الكهربية النفاذة من خلال المرجع : Office of Saline Water Research and Development Progress Report No516, March te UV.S, Department of Interior , PB 200 056 ,1970 تجت عنسوان The Electros orb Process for Desalting Water بوا/اسطة Allan M.
Johnson et al والستي يتم الرجسوع إليها لاحقا باسم “Department of the Interior Report" وينم abd Da lay SH “Desalting by means of Porous Carbon Electrodes” - ٠٠ بواسطة Newman et al .دفي Electro chem.
Soc.: Electro chemical Technology .1 في مارس 149/9 « صفحات ll 5c 017-0٠ يتم الرجوع إليها فيما يلي باسم “Newman Article” وقد تم ذكرها جميعا كمراجع من خلال هذا السياق. ولقد تم وصف عملية مقارنة من خلال المرجع التالي المدذكور تحت اسم :
Vv
NTIS research and development progress report No OSW-PR-188. by Danny. D.
Caudle et. al.. Electrochemical Demineralization of Water with Carbon Electrodes
NAT 6 في مايو لك مقال 1S The Department of Interior Report _— ويراجع نتائج اختبارات ظاهرة الامتصاص الكهربي لإزالة ا لأملاح Newman Article ° من الكربون النفطء ( electroeds بواسطة قضبان ( إلكتكرود ات 5 desalination . capacitive النشطة في شكل نموذج سورية jons وتناقش نظرية امتصاص الأيونات عن طريق الرسم في الشكل salts desalination وقد ثم توضيح نموذج نظام إزالة الأملاح وتتكون ١ 7 ويتضمن عدد من الأقطاب الموجبة والسالبة المتبادلة الموضحة في الشكل © ١ متصل بفواصل (أو مصفاة) carbon particles .من قاع من مسحوق أو جزئيات الكربون ٠ تتداخل مع عدد من VE عدد من فواصل المصعد ١ ناقلة للكهرباء وتتضمن كل خلية ؟ ١6 عن فاصل المهبط المجاور ١4 ؛ بحيث ينفصل كل فاصل مصعد ٠6 فواصل المهبط ad) بالترتيب من مسحوق الكربون » 0 VA بواسطة طبقة سفلية أولى وثانية مفاصل ١7م وعن ٠١ و VA مسبقاً . وتتفصل الطبقات السفلية من مسحوق الكربون ؛ يتم تحرير ماء ١ وأثناء العمل ؛» وكما هو موضح في الشكل . VY مصعد ومهبط الخلية 5 electrode ؛ عمودياً على سطح فواصل الإلكترود VY خام خلال الاتجاه المحوري للخلايا
Yo ومنتج YY إلى مخلفات ٠١ للفصل بواسطة النظام ١١ ١ 4 من العديد من العيوب ؛ ومن ٠١ وعلى كل حال ؛ يعاني هذا النظام النموذجي : ضمنها: electrodes الإلكترودات Jie Yo يتم استخدام طبقات مسحوق الكربون السفلية 8 وى -١ "م الأولية دقيقة وصغيرة ويتم carbon particles ولا يتم تثبيتها ؛ وتعد جزئيات الكربون الأولية ؛ ويمكن أن تتداخل في التدفق ؛ particles توليدها عن طريق تأكل الجزيئات مما يؤدي إلى استتزاف طبقة الكربون السفلية مما يؤدي إلى خفض كفاءة نظام إزالة ونحتاج إلى الصيانة. «salts desalination أو إزالة الأملاح denomination التأين
A
١٠ electrode من الضروري أن تتدفق المياه الخام محوريا خلال فواصل الإلكترود -*" )ممما يؤدي YY ؛ والفواصل Yoo و VA ؛ وطبقات مسحوق الكربون السفلية ١١ و إلى انخفاض شديد في الضغط واستهلاك كبير للطاقة.
CoS و70 سميكة إلى حد VA طبقة الكربون السفلية electrodes تعد إلكترودات —F ويحدث انخفاض كبير في الطاقة من خلالهم ؛ ويترجم ذلك في صورة انخفاض في 2 كفاءة الإزالة واستهلاك أكبر للطاقة أثناء العملية. particles أي « الجزئيات « carbon particles ؛- ومع ” تلامس " جزئيات الكربون المجاورة متصلة ببعضها ؛ فهي لا تتصل كهربياً بشكل كبير وكلي . وبالتالي ؛ تتولد مقاومة أساسية ؛ وتساهم في عملية انعدام الكفاءة ؛ وتستهلك الطاقة ولا يتم استخدام بطريقة فعالة. electrode مساحة سطح الإلكترود Ye . مساحة سطح محددة منخفضة نسبباً 7١و VA يكون لطبقات الكربون السفلية —0 بسرعة مع الدوران ؛ Yo و ١8 طبقة الكربون السفلية electrodes تتحلل إلكترودات -7١ وبالتالي نحتاج إلى صيانة مستمرة ومراقبة ماهرة. من أجل تطبيقه واحد فقط» وهو تنقية مياه البحري ؛ ٠١ ad sal) ويتم تصميم النظام —V ولا يعد هذا متوافقاً مع التطبيقات الأخرى. vo وبالتالي ؛ توجد هناك حاجة غير مستوفاة لطريقة جديدة وجهاز لإزالة التأين والذي + إضافة إلى القدرة على خفض أو منع regeneration والتجديد + denomination لا ¢ lon exchange 5] توليد عواميد التبادل sale المخلفات الثانوية المصاحبة يؤدي إلى انخفاض كبير في ضغط تيار عملية التدفق ؛ ولا يحتاج إلى استهلاك قدر في هذا electrode ف كبير من الطاقة . والأكثر من ذلك؛ يجب أن يتم تصنيع كل إلكترود الجهاز من مادة صلبة مستقرة تركيبياً ونفاذه ؛ وكذلك منفصلة ؛ ولا يجب أن تستنفذ المعالج ؛ ولا يجب fluidly المنفصلة في تيار الموائع electrodes مثل هذه الإلكترودات مساحة سطح محددة electrodes أن تتحلل سريعاً مع الدورة ؛ ويكون لهذه الإلكترودات مرتفعة ؛ وتكون غير سميكة نسبياً وتحتاج إلى طاقة تشغيل منخفضة وذات كفاءة مرتفعة في الإزالة ؛ ويجب أن تكون الطريقة الجديدة والجهاز الخاص بها ؛ عالية vo
الكفاءة ؛ وقابلة للتأقلم مع الاستخدام في العديد من التطبيقات ؛ تتضمن ؛ على سبيل المثال لا الحصر تنقية مياه البحر من الأملاح. وصف عام للاختراع وبالتالي من أهداف الاختراع الحالي توفير عملية فصل جديدة وجهاز لإزالة ° الأيونات dejonization ؛ والملوقات contaminants ؛ والشوائب impurities وما شابه ١ ذلك من الماء والتيارات المائية أثناء العملية ٠ ولوضع الأيونات fons المزالة كهربياً مرة أخرى في المحلول أثناء عملية sale) التوليد .regeneration process ومن الأهداف الأخرى للاختراع الحالي ؛ توفير عملية فصل جيدة وجهاز لمصاحبة أجهزة الفصل المعتادة ؛ ويوفر محاليل مناسبة لها. Ve ومن الأهداف الأخرى للاختراع الحالي توفير طريقة جديدة للفصل وكذلك جهاز لإزالة تأين تيارات الأملاح المعدنية metallic salt ¢ ثم إعادة توليد الجهاز كهربياً. ومن الأهداف الأخرى للاختراع الحالي توفير عملية فصل جديدة وجهاز خاص بها لا يستخدم عملية التجديد 0 :الكيمائية ؛ مما يقلل من » أو في - بعض التطبيقات يمنع المخلفات الثانوية المصساحبة لعمل راتنجات التبادل الأيوني .ion exchange resins ومن الأهداف الأخرى للاختراع الحالي توفير عملية فصل جديدة وجهاز خاص بها دون التسبب في خفض كبير لضغط الأملاح المعدنية .metallic salt ومن الأهداف الأخرى للإختر اع الحالي توفير Adee فصل جديدة وجهاز Ye خاص بها توفر في الطاقة أكثر من العمليات المعتادة. ومن الأهداف الأخرى للاختراع الحالي توفير جهاز فصل جديد يتضمن إلكترودات electrodes لا تتآكل أو تستتفذ بواسطة الأملاح المعدنية metallic salt ؛ ولا تتاكل بسرعة مع إعادة الدورة.
Vv. ومن الأهداف الأخر ى للاختر اع الحالي توفير جهاز فصل جديد يتضمن ¢ مرتقعة all ذات مساحة سطح محددة ومرتفعة وكفاءة إز electrodes إلكترودات وتكون غير سميكة نسبيا ؛ وتحتاج إلى طاقة أقل للعمل. ومن أهداف الاختراع الحالي توفير عملية فصل جديدة وج هاز ذو كفاءة مرتقعة وقابل للتأقلم مع الاستخدام في العديد من التطبيقات وتتضمن ؛ على سبيل 0 المنزلي والصناعي ¢ وثثقية مياه rinse water المثال لا الحصر ء؛ إزالة عسر لماء من الماء البحري. salts desalination المخلفات ؛ وإزالة الأملاح ومن أهد اف الاختراع الحالي توفير عملية فصل جديدة وجهاز خاص بها لا يحتاج إلى إضافة أملاح من أجل إعادة توليد الأيون في نظام إزالة عسر الماء لأملاح ؛ مثل المرشحات الأسموزية العكسية ١ ولا يحتاج إلى أجهزة إضافية » rinse water ٠. الناتج عن إعادة التوليد sodium chloride زيادة كلوريد الصوديوم ll JY reverse 0735 .regeneration لاختراعا لأخر ى توفير عملية فصل جديدة مستقرة ¢ مما ١ ومن أهداف يمنع التحلل المبكر للجهاز الجديد. ومن الأهداف الأخرى للاختراع الحالي توفهير عملية فصل جديد ونظام . وإعادة ؛ التوليد بشكل مستمر denomination يسمح بإزالة التأين ومن الأهداف الأخرى للإختر اع الحالي توفهير طريقة فصل جديد ونظام ذو وإعادة التوليد. denomination قدرة اختيارية ومتقدمة على إزالة التأين المفضل » يتم استخدام عملية الفصل الجديدة embodiment وفي التجسيد الإزالة تأين الماء ومعالجة المخلفات المائية . وسوف يتم الرجوع لهذه العملية ٠ ؛ وغير عمليات التبادل denomination الجديدة باسم إزالة التأين السعودي المعتادة ؛ لا نحتاج إلى كيماويات ؛ سواء أحماض لاع أو ion exchange الأيوني قواعد أو محاليل ملحية لإعادة توليد النظام ؛ وبدلاً من ذلك ؛ يتم استخدام الكهرباء. المطلوب معالجتها والتي metallic salt لأملاح المعدنية ١ يتم تحرير تيار من « dipoles ثنائية الأقطاب fons وأيونات cations وكاتيونات anions تحتوي على أنيونات vo
١ معلقة من خلال عدد من خلايا إزالة التأين السعودي particles و/أو جزئيات الكهربية الكيميائية . وتتضمن كل من هذه الخلايا العديد من denomination ذو مساحات carbon aerogels هلام الكربون الهوائي electrodes إلكترودات . numerous carbon aero gel السطح المحددة المرتفعة (مثال 4030 - ١٠٠٠م / جرام) غير deionization تتم إزالة الأيونات ¢ polarizing the cell وعن طريق تقطيب الخلية © كهريياً وإيقاءها في طبقتين fluidly القابلة للاختزال والأكسدة من تيار الموائع إزالسة الكاتيونات 25g. electrodes كهربيتين مكونتين عند سطح الإلكترودات عن طريق الترسيب الكهربي . كما تهاجر الأقطاب metals الفلزية 95 ويتم حبسها هناك . وتتم إزالة electrodes الكهربية الثنائية إلى الإلكترودات . electrochemical المتعلقة عن طريق الكهرو كيمياثية particles الجزئيات ٠١ المغادرة للخلية منقي. fluidly ad sal وبالتالي + يكون تيار والتنقية المعتادة ؛ مثل التبخير denomination وفي عمليات إزالة التأين ؛ يتم استهلاك الطاقة في إزالة الماء reverse osmosis والعملية الأسموزية العكسية الأخرى . وبالتالي ؛ تكون الطاقة اللازمة impurities والشوائب salts من الأملاح الخاصسة بالاختراع denomination عظيمة ¢ وطبقاً لعملية إزالة التأين السعودي vo لإزالة الملح electro statically الحالي ؛ يتم استهلاك الطاقة أثناء الاستاتيكية الكهربية ونتيجة لذلك يوفر fluid الأخرى من المائع impurities والشوائب salt desalination asad ذلك في الطاقة أكثر من العمليات المعتادة . والأكثر من ذلك ؛ يتعلق لأسطح المتوازية ١ بقنوات التدفق بين denomination الضغط في خلايا إزالة التأين وبالتالي ؛ (electrodes من المواد الصلبة المنفصلة ؛ دقيقة النفاذية (أي ؛ الإلكترودات ٠ نحتاجه لتمرير الماء خلال الغشاء النفاذ بالعملية الأسموزية Lay يتم مقارنته reverse 05100515 العكسية ومن خصائص نظام الفصسل الخاص بالاختراع الحالي عدم الحاجة إلى أغشضية ويتم توصيل . electrodes مكلفة لفصل الإلكترودات jon exchange لأيوني ١ التبادل على التوازي ويعد النظام electrode *؟ - كل المصاعد المهابط الخاصة بأزواج الإلكترود electrodes ويمكن مدة ليتضمن 957 زوج من الإلكترودات Load gal الحالي
VY
* ٠١ مرة X,Y ومساحة سطح كلية للمصاعد والمهابط قدرها (electrode إلكترود YAY) ويمكن زيادة سعة النظام إلى أي مستوى مطلوب عن طريق مد الخلايا لتتضمن عدد ٠ سم emductivity مراقبة التوصيل الكهربي 5. electrodes أكبر من أزواج الإلكترودات للتيارات الداخلة والخارجة بشكل مستمر. pH الأس الهيدروجيني وقد تم إجراء التجارب الأولية على إعادة تدوير كاملة ( نظام القطع الصغيرة (batch mode ¢ أو دون إعادة تدوير (نظام مسضر ٠ (continuous mode وفي بعض هذه التجارب ؛ تم استخدام محلول كلوريد الصوديوم chloride sodium . وتمت مقارنة التوصسيل الكهربي لهذا المحلول بماء الصنبور hard top water Lal وتم خفضه إلى 788 من المستوى الأولي عن طريق إزالة التأين السعودي denomination . ٠ ويمكن الفصل بشكل أكبر . وأثناء النظام المستمر للعملية ؛ الممكن إجبراذه قبل تشبع الكوم saturation of the stack » أو إزالة أكثر من 7997 من الملح من الماء مع Jo كهربي أكثر من ٠٠١ ميكروموس 85 . وباستخدام سعة كافية للإلكترود 55 يمكن تحقيق إزالة على نفس المستوى أو أكثر في تركيزات أيونية أعلى . وتتضمن بعض مميزات الاختراع الحالي على سبيل المثال لا الحصر ما يلى:- -١ 5 بخلاف العملية الأسموزية 5 المعتادة حيث يتم تمرير الماء بالقوة خلال غشاء عن طريق انحراف الضغط pressure gradient « وبخلاف عملية التبادل الأيوني jon exchange المعتادة والعملبة الموصسوفة في Newman Articlk وكذلك The Department of Interior Report حيث يتم تمرير fludly a خلال قاع مكثف ؛ لا تحتاج طرق الفصل والأنظمة الحالية إلى تدفق الأملاح المعدنية metallicsalt > ٠ من خلال أي وسائط إنفاذه Jie الأغشضية أو الطبقات السفلية المتكتلة ٠ وفي النظام الحالي ؛ يتدفق الملح المعدني metallic salt في قنوات مفتوحة مكونة بين إلكترودات electrodes مسطحين متجاورين ومتوازيين هندسيا ". وبالتالي ؛ يكون انخفاض الضغط أقل كثيراً من العمليات المعتادة . ويمكن تغذية تدفق المائع عن طريق الجاذبية من خلال هذه القنوات المفتوحة ؛ أو بدلاً من ذلك . يمكن Ye استخدام مضخة .
VY cl Sl لا يحتاج النظام الحالي إلى أغشضية ؛ التي تسبب المشاكل وتزيد من -" وتزيد من المقاومة بداخل الخلية ذات السعة وتقلل » ar all زيادة als في grey iN من كفاءة الطاقة الخاصة بالنظام . وتمثل هذه الصفة ميزة مفضلة عن التي تتضمن أغشضية نفاذة من خلال reverse osmosis الأسموزية العكسية
Sed السلولوز ؛ ومفضلة عن أنظمة التحليل الكهربي التي تحتاج إلى أغشية تبادل - ٠ عالية التكلفة. ion exchange وتتكون الإلكترودات 468 في النظام الحالي من أوساط امتصاص ثابتة ؛ -" المنفصل غير المعرض للضياع في carbon aerogels مثل هلام الكربون الهوائي
ST المتدفق . وبالتالي ؛ يعد تحلل الخامة بسبب الضياع fluidly تيار الموائع . conventional perked carbon columns أقل من عواميد الكربون المكتفة المعتادة ٠ وتمثتل هذه الخاصية ميزة أخرى مفضلة عن الأنظمة المذكورة من خلال وكذلك من خلال المرجع Department of the Interior Report : مرجع يحمل الاسم حيث يقل الكربون النشط من القاع وكذلك مفضلة عن أنظمة التبادل Articles Newman المعتادة حيث تتم خسارة راتتجات التبسادل الأيوني fon exchange الأيوني من الطبقات السفلية. ion exchange resin yo في عمليات ٠ يعد الاختراع الحالي موفراً للطاقة بشكل كبير ؛ فعلى سبيل المثال = لأملاح ١ تتم إزالة الماء من » reverse osmosis التبخير والعملية الأسموزية العكسية بينما في النظام الحالي ؛ تتم إزالة الملح من الماء ؛ وبالتالي استهلاك طاقة أقل. للطاقة على ألواح هلام Jail وتوفر الأنظمة والطرق الحالية توزيع -© الرفيعة . وبعكس الطبقات السفلية العميقة carbon aerogels الكربون الهوائي ” ٠ المكثفة من الكربون المستخدمة في عملية الامتصاص الكهربي في يتم الحفاظ على معظم « Newman Article وكذلك في Department of Interior Report بطاقة كامنة حيث يكون الامتصساص carbon aerogels هلام الكربون الهوائي الكهربي كافيا . وبالنسبة للطبقات السفلية من الكربون العميق ؛ تنخفض الطاقة الكامنة إلى مستويات لا تتتاسب مع فاعلية عملية الامتصاص الكهربي . والأكثر من Ye
Ve ذلك . تكون مساحة السطح المحددة لوسط الامتصاص المستخدمة في الاختراع الحالي أكبر كثيراً من تلك الخاصة بمسحوق الكربون . وتساهم هذه الخاصية في الكفاءة الكلية وإضافة إلى ذلك ؛ يكون لعمليات الفصل والأنظمة الحالية العديد من التطبيقات م الهامة ؛ وتتضمن ما يلي: المختلفة من مخلفات الماء دون توليد مخلفات deionization إزالة الأيونات -١ حمضية أو قاعدية ثانوية مماثلة . وقد يكون هذا التطبيق مهماً على التحديد في الحالات حيث يمكن استخدام عملية إزالة التأين «radioisotopes المتعلقة بالنظائر المشعة بالاختراع لإزالة الخامات غير العضوية dala) denomination السعودي النشطة منخفضة المستوى. ٠ . معالجة ماء الغلايات في مصانع الطاقة التووية والمدارة بواسطة الوقود الحفري -" وتعد هذه المعالجة لازمة لمنع تشقق وتكسبر وتآكل وتقشير الأسطح الناقلة للحرارة ويمكن أن تكون هذه العملية جذابة بالنسبة للسفن والغواصات النووية حيث تتوافر الطاقة الكهربية بشكل مستمر وحيث توجد تحديدات مساحية ؛ تحد من الكميات -lon exchange resin المطلوبة لإعادة توليد راتتنجات التبادل الأيوني yo . semiconductor النقاء للعمليات الخاصة بأشياه الموصسلات Se إنتاج ماء -* « chemistry impurities وإضافة إلى إزالة التوصيل دون إضافة شوائب كيمياثية ويكون النظام قادراً على إزالة المواد الصلبة الصغيرة المتعلقة عن طريق المعالجة العضوية كيماوئياً. impurities الكهربية ؛ والأكثر من ذلك ؛ يمتص الكربون الشوائب تعمل بالكهرباء داخل المنازل حيث يقوم الاختراع rinse water ؛؟- مزيلات لعسر الماء Ye الشرب المنزلية دون إدخال كلوريد صوديوم rinse water الحالي بإزالة عسر مياه في rinse water وفي الوقت الحالي؛ تستخدم كمزيلات لعسر الماء . chloride sodium و إعادة توليد الطبقة السفلية من راتتج chloride sodium المنازل لإزالة كلوريد الصوديوم ويجب استخدام تيار سفلي من مستبدلات الأيون fon exchange resin التبادل الأيوني
. Ye لإزالة كلوريد reverse osmosis والعملية الأسموزية العكسية » ion exchange التوليد. sale) الداخل أثناء chloride sodium الصوديوم Ji ماء salts ويحتاج الأشخاص ذوي النظام الغذائي منخفض الأملاح الحالية capacitive deionization الأملاح . ولا تحتاج أنظمة إزالة الأيونات السووية إضافات ملحية من أجل إعادة التوليد ؛ ولا يجب أن يتبعها نظام أسموزي عكسي 5 العضوية الخطرة والفلزات contaminants وسوف تزيل الملوثات ¢ reverse osmosis من الماء. ALE) metals
Jad من الماء للري الزراعي ؛ قد تجعل كفاءة الطاقة salts desalination إزالة الملح —o هذه العملية؛ عملية مساعدة على Jie هذه العملية وعدم وجود أغشية مسببة للمشال من معالجة المياه الري الزراعي . ويمكن استخدام الطاقة الشمسية لإعمال مصانع إزالة 0 بطاقة كهربية منخفضة وتيار ¢ capacitive deionization الأيونات السعوية من ماء البحر . ويمكن الحصول على ذلك استخدام salts desalination إزالة الأملاح ١ طرق وأنظمة الفصل الحالية. وعن طريق استخدام أنظمة الفصل طبقاً للاختراع الحالي ؛ يمكن الآن إزالة Ne وغير العضوية من inorganic impurities والشوائب العضوية contaminants الملوثات التبيارات السائلة بواسطة العمليات الكيميائية الطبيعية التالية: الإزالة الكهربية القابلة للانعكاس للأيونات العضوية أو غير العضوية من الماء أو أي مذيب كهربي ثنائي أو غير inorganic impurities آخر ؛ الإزالة المؤقتة أو الدائمة لأي شوائب عضوية أخرى ؛ تتضمن على سبيل المثال sorption. عضوية عن طريق عملية امتزاز - © التحتي الكامن » والامتصاص الكيميائي metal لا الحصر الترسيب الفلزي أو غير عضوية بواسطة inorganic impurities والطبيعي + وإزالة أي شوائب عضوية الترسيب الكهربي الذي قد يتضمن إما الاختزال الكهربي الكيميائي أو الأكسدة الكهربية الكيميائية ؛ وكذلك الترسيب الكهربي التحليلي وحبس المواد الصلبة المعلقة الي
تتضمن » المواد اللزجة ؛ على أسطح الإلكترود electrode عن طريق المجال الكهربي المحبط. وتتضمن التطبيقات الأكثر تحديداً للنظام والعملية الخاصة بالاختراع الحالى أي تطبيق يتم من خلاله استخدام مزيل أيونات سعوية capacitive ions لتقييم assist 0 عمود غسل الغاز gas scrubbing ؛ مثل ؛ إذا ما تمت إزالة ,0© من تيار الغاز إلى تيار الماء يتحول إلى و1100و “رمو ٠ ويمكن إزالة الأيونات dejonization من محلول Jd) عن طريق إزالة الأيونات السعوية capacitive deionization . وتتضمن مثل هذه التطبيقات أي مجال لاسستخدام مزيل الأيونات السعروية deionization 76 لتقييم 1 مستوى التطبيقات حيث نلاحظ أن الاختراع الحالي يمكن 0٠ أن يعمل كجهاز لتخزين الطاقة . وتتضمن التطبيقات الأخر ى آلات تحليلية تجمع مبادئ إزالة الأيونات السعوية capacitive deionization كروماتوجرافية Coa وآلات كروماتوجرافية تعتمد على امتزاز الأيونات jons sorption على إلكترودات pola electrodes كربون هوائي carbon aerogel ؛ منفصلة أو ذات طبقات سفلية من المسحوق. وباختصار ؛ يتم تحقيق الخصائص والمميزات المذكورة مسبقاً ولاحقاً والخاصة بالاختراع الحالي عن طريق خلية كهرو كيميائتية electrochemical cell لإزالة الأيونات deionization والكهرو كيميائية electrochemical وإعادة توليد الإلكترودات 55 . وتتضمن الخلية صفيحتين طرفيين موض_وعتان بطريقة متعاكسة ومفصولتان بمسافة ؛ واحد عند كل من أطراف الخلية » إلى جانب ٠ إلكترودات electrodes طرفيين متطابقين ولهما جانب واحد » ويتم تتسيقهما عند ٠ طرفي الخلية بجانب الأطباق الطرفية . ويتم وضع طبقة عازلة بين كل طبقة طرفبة والإلكترود electrode الطرفي المجاور لها. ويتضمن كل إلكترود electrode طرفي طبقة واحدة من خامة موصلة 6 ذات مساحة سطح كبيرة ومحددة وسعة للامتصاص . وفي التجسيد embodiment | 8 المفضل ¢ تتكون طبقة الخامة الموصلة (se conductive مركب هلام
VV
وتتضمن الخلية أيضاً مجمسوع من الإلكترودات . carbon aerogel كربون هواني الوسطية المطابقة ذات الجانبين منفصلة على مسافات متساوية من بعضها ؛ 55 metallic salt الطرفيين . وبمجرد دخول الملح المعدني electrodes بين الإلكترودات « electrodes إلى الخلية ؛ يتدفق خلال قناة لولبية مستمرة ومفتوحة يحددها الإلككرودات وعن طريق تقطيب الخلية تتم إزالة الأيونات electrodes م موازية لأسطح إلكترودات وحبسها في الطبقات الكهربية المزدوجة metallic salt من الملح المعدني deionization « electrodes للإلكترودات carbon aerogels المكونة عند أسطح هلام الكربون الهرائي ؛ يتم إعادة شحن الخلية كهربياً deionization و عند تشضبع الخلية بالأيونات المزالة الإضافية embodiments وسوف يتم وصف التجسيد ات ٠ مما يقلل من المحلفات الثانوية للاختراع الحالي فيما يلي. ٠ ح .مختصر للرسسومات: i وسوف تتضح الصفات المذكورة بأعلاه إلى جانب خصائص أخرى للاختراع وطرق الوصول إليها ؛ وسوف يكون الاختراع مفهوماً ؛ عن طريق الرجوع إلى الوصف التالي والرسومات المصاحبة ؛ حيث: anal) نموذجي طبقاً salts desalination يمثل منظر مرسوم لنظام إزالة أملاح ١ الشكل yo السابقة. ومكبر للخلية المستخدمة في نظام aD pe يمتل منظراً تخطيطياً ؛ متساوياً Y الشكل ؛١ Jal النموذجي الخاص salts desalination إزالة الأملاح الشكل ؟ يمثل منظر تخطيطي لقطاع مرتفع لخلية كهرو كيميائيسة تم تركيبها طبقاً للاختراع الحالي؛ electrochemical cell - T+ ذو سعة طبقاً للاختراع الحالي؛ electrode الشكل ؛ أ يمثل منظر علوي مكبر لإلكترود بالشكل ؟؛ electrochemical cell يمكن أن يعمل في الخلية الكهمرو كيميائية الشكل ؛ ب ؛ ويمثل منظر مكبر ومضخم لحشوه مطاطية تستخدم بالاتصال مع أ ؛ Jal الخاص electrode الإلكترود
YA
الأول لنظام إزالة الأيونات embodiment بالتجسيد ala الشكل © ؛ ويمثل رسماً باستخدام خلية كهرو regeneration والتجديد . capacitive deionization السعوية واحدة والموضحة بالشكل ؟؛ electrochemical cell كيميائية الشكل 6“ ويتضمن ثلاث لوح زمنية موضوعة توضح عمل نظام إزالة الأيونات السعوية في الشكل *ه ؛ regeneration و التجديد capacitive deionization o الثاني لنظام إزالة الأيونات embodiment ؛ ويمثل رسم خاص بالتجسيد ١ الشكل باستخدام خليتين كهربيتين regeneration والتجديد capacitive deionization السعوية المتعددة ؛ كما electrodes كيماويتين متوازيتين ؛ تتكون كل منها من عدد من الإلكترودات هو موضح في الشكل ؟ ؛ وتمثل ثلاث مخططات زمنية أ ؛ ب ؛ ج توضح عمل نظام إزالة (z= 1) A الأشكال > ٠ بالشكل 7؛ regeneration و التجديد capacitive deionization الأيونات السعوية الشكل 9 ويمثل مخطط زمني يوضح طريقة حفظ الطاقة الخاصة بالنظام الموضح بالشكل 3 ثالث لنظام إزالة الأيونات embodiment رسم يوضح تجسيد Sarge ٠١ الشكل طبقاً للاختراع الحالي؛ regeneration و التجديد deionization Vo أخر لخلية كهرو embodiment ويمثل منظر تخطيطي متساوي لتجسيد VY الشكل : طبقاً للاختراع الحالي. electrochemical cell كيميائية regeneration والتجديد deionization تعمل أيضاً كجزء من أنظمة إزالة الأيونات وتمثل مخططات زمنية شاملة VE إلى ١١ الخاصة بالأشكال © و 7؛ وكذلك الأشكال regeneration والتجديد capacitive deionization باستخدام نظام إزالة الأيونات السعوية y.
Lo الخاص بالشكل الوصف التفصيلي رجوعا إلى الرسومات ؛ وتحديداً الشكل © بأعلاه ؛ يتم توضيح خلية كهمرو يتم تركيبها طبقاً للادختراع الحالي . وتتضمن 7١ electrochemical cell كيمياثية و تت 7١ بوجه عام صفيحتين طرفيتين متعاكستين ومتباعدتين Ve الخلية Yo طرفين متطابقين electrodes ؛ وإلكترودات ٠ واحد في كل طرف من الخلية
بجانب الصفيحتين الطرفيتين “١ و TY بالترتيب . ويتم وضع طبقة عازلة TY بين الصفبحة الطرفية ©١ والإلكترود electrode الطرفي Yo . وبمثل هذه الطريقة ؛ يتم وضع طبقة عازلة YE بين الصفيحة الطرفي © والإلكترود electrode الطرفي TV ويتضمن كل إلكترود electrode ذو جاتب واحد YT » Yo رقيقة sheet واحدة من ° مركب هلام الكربون الهوائي carbon aerogels مرتبط بجانب واحد من رقيقة التيتاتنيوم titanium sheet مع ايبوكسي conductive epoxy Jaa se . ويمكن استخدام
خامات ربط أخرى مناسبة بدلاً من ذلك. ويتم وضع مجموعة من الإلكترودات electrodes المتوسطة المتطايقة Aol الأجناب CT) 7 إلى £7( على مسافات ويتم فصلها بمسافات متساوية عن > بعضها ء بين الإلكترودات electrodes الطرفين Tee ويتضمن BASS electrode ثنائي الجوانب ؛ أي ؛ TV رقيقتين من مركب هلام الكربون الهوائي carbon aerogels مرتبط بجانبي رقيقة التيتانيوم titanium sheet مع أيبيوكسي Ja ga conductive epoxy . ويوضح الشكل ؟ سبعة فقط من الإلكترودات electrodes المتوسط ثنائية الجوانب 7“ إلى ؛ ؛ وسوف يكون من الواضح للخبير في المجال أنه يمكن yo استخدام عدد مختلف من الإلكترودات electrodes الوسطية البديلة دون البعد عن مجال الاختراع ؛ وعلى سبيل المثال ؛ يمكن من سعة الخلية “٠ لتوافق على الأقل VAY الكترود electrode متوسط »+ بحيث تكون المساحة الكلية للمصعد (أو المهبط) حوالي ٠١ x YY ” سم؟ . ويمكن مد النظام ليتضمن عدد غير محدد من أزواج الإلكترودات
-electrodes electrodes والإلكترودات 1 « Yo 4a hl electrodes وتتمائل الإلكترودات XY. إلى ؟؛ 6 من حيث التصنيع والتركيب ؛ مع اختلاف بسيط حيث يكون لكل FY المتوسطة carbon من مركب هلام الكربون الهوائي sheets متوسط رقيقتين electrode الكترود Jase بواسطة أيبوكسي titanium sheet مرتبط بجانبي رقيقة التيتانيوم 055 واحدة من sheet طرفي رقيقة electrode بينما يكون لكل إلكترود » conductive epoxy مرتبط بجانب واحد من رقيقة التبتانيوم aero carbon gel مركب هلام الكربون الهوائي vo ومن الواضح أنه يمكن . conductive epoxy بواسطة إيبوكسي موصل titanium sheet
استخدام خامات أخرى conductive dla se ومنفذة ومنفصلة بد ل من تركيسب هلام الكربون carbon aerogels A sell واختصاراً سوف يتم شرح إلكترود electrode طرفي واحد أحادي الأجناب + أي + © ؛ بشكل مفصل طبقاً للأشكال 4أ 6 و ؛كب. يمثل الشكل Te منظر علوي مكبر للإلكترود electrode الطرفي ؛ يتضمن رقيقة sheet ° مسطحة ؛ رفيع ٠ مستطيل ¢ مقاوم للتاأكل ؛ ومعدني metallic (تيتانيوم ٠ (titanium ودعامة تركيبية ٠ ؛ لتوصيل القطب المناسب لمصدر تيار D.C (غير موضح) . ويتم ربط رقيقة sheet رفيعة £4 ذو مساحة كبيرة ؛ نفاذ ؛ وموصسلاء؛ وكذلك من خامة منفصلة (أي ٠ تركيب هلام الكربون الهوائي (carbon aerogels بسطح الدعامة التركيبية ٠؛ + ومن الممكن أن يكون مهبط أو مصعد وفي هذا المثال المحدد ؛ من ١ المفترض أن يكون الملح المعدني metallic salt الطرفسي مصعد . وتتضمن الدعامة التركيبية ٠ سلسلة من الفتحات المطابقة 47 لتوفير مسار للملح المعدني salt ع1الفا006؛ من خلال الإلكترود electrode الطرفي Yo وفي التجسيد embodiment المفضل ؛ تتكون الطبقة الرفيعة من خامة مركبة مصنعة عن طريق تحضين قماش الكربون مع هلام كربون هوائي ١ aero carbon gel ye حيث ؛ تعرف الطبقة الرفيعة ؟؛ باسم إلكترود electrode مركب هلام الكربون الهوائي carbon aerogels ¢£ ويعتمد الاستخدام التحديد لإلكترود electrode مركب هلام الكربون الهوائي carbon aerogels ¢ ¢ أولياً على التركيب الدقيق الفريد للخلية المفتوحة الخامسسة بخاصة هلام الكربون الهوائي aero carbon gel ¢ ويتضمن ذلك النفاذية والحجم الدقيق للفتحات ومساحة السطح الكبيرة . وقد تم وصف خامة من مركب هلام الكربون الهوائي ل carbon aerogels بتفصيل أكبر في مقال Carbon Aerogel Composite Electrodes, by Joseph Wang et al, Anal.
Chem 1993m Vel. 65, pages 2300-2303 ب وفي العديد من المقالات والبراءات ندى Richard W.
Pekala et al., ؛ مثل براءة الاختراع الأمريكية رقم 5,71 بعنوان Supercapacitors Based on Carbon Foams المذكور كمرجع من خلال هذا السياق.
A
وقدتم تطوير هلام الكربون الهوائي carbon aerogels لدى Lawrence Livermore Notional Laboratory #5 تصنيعه عن طريق التكثيف المتعدد لمركب الريزورسينول resorcinol الفورمالد هيد formaldehyde )3 وسط قاعدي منخفض) ؛ ثم التجفيف الشديد الحرج supercritical drying والتحلل الحراري (في جو م٠ خامل) ؛ وتؤدي عملية التصنيع إلى إنتاج رغوة كربون مفتوح الخلية فريدة من نوعها ذات نفاذية مرتفعة ؛ ومساحة سطح ( ٠٠٠١ - 40١ م1/ جم) ؛ وحجم فتحات / خلايا شديد الدقة (أقل من »٠ (nanometer jie sili ٠ وخامة صلبة مكونة من جزئيات particles شبه لزجة مرتبطة ببعضها أو سلاسل ليفية ذات أقطار مميزة قدرها ٠١ نأنومتر ٠ nanometer ويمكن التحكم في نفاذية ومساحة سطح الهلام الهوائي 05 على مدى واسع ؛ ويمكن ٠١ تفصيل حجم الفتحات وحجم الجزئيات particles على مقياس نانومتري nanometer ويوفر هلام الكربون الهوائي carbon aerogels كثافة منخفضة و حجم شديد الصغر للخلية. ويمثل استخدام إلكترودات electrodes مركب هلام الكربون الهوائي carbon aerogels ££ تحسن واضح في الأجهزة المعتادة ١ حيسث أنه في الأجهزة المذكورة ؛ يكون جزء واحد فقط من المساحة السطحية فعالاً لإزالة الأيونات deionization yo »+ وتكون المساحة الباقية غير فعالة بسبب مجالات الطاقة الكامنة بطول الإلكترودات electrodes واستخدام رقائق رفيعة من مركب هام الكربسون الهوائي carbon aerogels كالإلكترودات electrodes ؛؛ ؛ تكون مساحة سطح الكلية الأساسية لهذه الإلكترودات electrodes دقيقة النفاذية المنفصلة فعالة في إزالة الأيونات deionization » بسبب التوزيع الجيد للطاقة الكامنة في الهلام الهوائي -aerogel x. وبينما تستخدم الطريقة الأفضل للاختراع الحالي رقائق رفيعة من تركيب هلام الكربون الهوائي carbon aerogels في صورة إلكترودات «electrodes يجب أن يكون من الواضح للموهوبين في المجال أنه يمكن استخدام طبقات سفلية من جزيئات هلام الكربون الهوائي carbon aerogels كبديل لتكوين الإلكترودات «electrodes ويكون للطبقات السفلية من جزئيات هلام الكربون الهوائي carbon aerogels particles مساحة سطح yo محددة أعلى وسعة امتصاص أكبر من الطبقات السفلية من الكربون العادي ؛ وبالتالي تعد إلكترودات electrodes أفضل لإزالة الأيونات deionization ذات المجال الواسع.
وبالرجوع إلى الشكل © ؛ يتم فصل الإلكترودات electrodes الطرفية Yo ؛ +؟ و الإلكترودات electrodes المتوسطة المجاورة TV إلى ؟؛ بواسطة رقائق sheets رفيعة من خامة عازلة مثل الحشوات المطاطية 5٠ إلى 0 وتكون كل منها ذات فتحة مربعة كبيرة في المركز للتوافق مع إلكترودات electrodes مركب هلام > الكربون الهوائي carbon acrogels المجاورة ££ . وكما هو موضح في الأشكال 4 و ؛كب ؛ تتضمن الدعامة التركيبية ٠ عدد من الثقوب الطرفية $A ؛ بحيث أنه عند تركيب الخلية 0 ؛ تكون الثقوب الطرفية 4؛ على خط واحد مع التقوب الطرفية المتوافقة في طبقات العزل YE FY و الحشوات المطاطية 9٠0 إلى 076 ؛ ويتم إبخال عدد من القضبان الرفيعة «OA 0% خلال هذه الثقوب المتقاربة ؛ ويتم الشد بواسطة .0 طريقة مناسبة Jie صواميل 6١ إلى 7+ كما يمكن إدخال فواصل اسطوانة غير LB للكبس عازلة ومفرغة أو حلقات كبس ٠٠ أ في التقوب الطرفية lp fall المطاطية ٠ إلى +0 ؛ واستخدامها للتحكم في المسافة بين الإلكترودات electrodes المتجاورة . (Sa إضافة مجموعة من جلب الضغط ؛ أي ؛ 164 14 ب لتوفير غطاء إضافي لإحكام الغلق. Vo وبينما يتم توضيح قضيبين رفيعين 08 ؛ 59 فقط في الشكل ؟ لغرض التوضيح ؛ في هذا المثال بالذات ؛ إلا أنه يتم استخدام ثمانية قضبان رفيعة لأحكام الخلية 2٠ جعلها مقاومة للتسرب . ويتم تصميم القضبان الثمانية للتوافق مع الثقوب الطرفية الثمانية 8؟ في الدعامة التركيبية ٠؟ ؛ وأيضاً خلال الثقوب الطرفية في الحشوة المطاطية ٠٠ إلى “© المركبة في الفواصل الأسطوانية المفرغة ٠٠ أ ( الشكل (ot Ye وبمجرد تجميع الخلية 90 ؛ يتم تكوين مجموعة من الغرف Te إلى الابين الإلكترودات electrodes الطرفية والمتوسطة Yo إلى ؟؛ . وتتوافق هذه الغرف 15 إلى . 7١ لتتصل عن طريق الموائع fluidly ببعضها من خلال مجموعة من الفتحات VT إلسى في الدعامات التركيبية للإلكترودات electrodes المتوسطة YY إلى 47 على الترتيب . ولا تكون هذه الفتحات 77 إلى 79 على خط واحد ؛ ويمكن أن تكون إما ثقوب أو فتحلت vo طولية . ويتم تنظيمها بحيث يمر المائع fluid من خلالها ؛ بداخل الحجرات 5 إلى ١ ؛ ويتدفق بطول الأسطح المكشوفة من إلكترودات electrodes مركب هلام
YY fluid ورجوعاً إلى الشكل © ؛ يتدفق المائع . 54 carbon aerogels الكربون الهوائي أولاً من اليسار إلى اليمين ؛ ثم من اليمين إلى اليسار ؛ وهكذا.
Fo وأثناء العمل ؛ ولغرض التوضيح فقط ؛ يوضع مصعد ومهبط الخلية بطريقة متبادلة . وبهذه الطريقة ؛ يكون هناك مصعد بعد كل مهبط » بداية من الإلكترود المتوسط 47 ؛ ويكون الإلكترودات electrode ؛ ونهاية بالإلكترود To الطرفي electrode 0 ؟ ١ الطرفي electrode والإلكترود £Y ؛ £) «YA YY المتوسطة الباقية electrodes المتجاورة (مصعد electrodes مهابط. وبهذه الطريقة ؛ يكون كل زوج من الإلكترودات إعادة توليد مستقلة وواسعة المدى. [dons ومهبط) وحدة إزالة أيونات المطلوب metallic salt الخام أو الملح المعدني fluid ويدخل تيار المائع من خلال مجموعة من الفتحات المتطابقة ؛ المرتبة بشكل محوري Teo علاجه إلى الخلية ٠ تساهمي ؛ وذات الشكل الدائري أو المستطيل ؛ وتتضمن الفتحة 80 في الطبق الطرفي في الطبقة العازلة ؟© ؛ والفتحات 7؛ في الإلكترود AY وفتحة واحدة أو أكثر ١ خلال الغرفة الأولى 16 كما هو موضح fluid ويتدفق المائع . Yo الطرفي electrode وعن طريق تقطيب وحدة . electrode بالسهم أ ؛ بشكل موازي أساسياً لسطح الإلكترود الأولى ؛ تتم إزالة الأيونات regeneration التجديد | deionization إزالة الأيونات Vo ؛ ويتم electrostatically كهربي استاتيكي JSG fluidly من تيار الموائع deionization carbon aerogels حبسها في طبقة كهربية مزدوجة عند أسطح هلام الكربون الهوائي fluidly وسوف ينقي ذلك من تيار الموائع . TV و YO electrodes الخاصسة بالإلكترودات is ولو إلى الغرفة التالية كما هو موضح VY خلال الفتحة fluid ثم يمر تيار المائع 7 إضافية عن طريق تقطيب وحدة إزالة deionization بالسهم ب ؛ حيث تم إزالة أيونات المكونة بواسطة الإلكترودات AY الثانية regeneration الأيونات 061001281108 / التجديد ويستمر تيار fluid ؛ وبالتالي تنقية تيار المائع YA المتوسطين 7 و electrodes regeneration التجديد / denomination المائع في الحركة خلال وحدات إزالة التأين الباقية ؛ كما هو موضح بالأسهم ج إلى ز ؛ ويتم تنقيته بشكل مستمر ثم + وكما هو موضح vo
بالسهم ح ؛ يخرج التيار المنقي من الموائع fluidly من الخلية 0 عن طريق مجموعة من الفتحات المرتبة بشكل محوري تساهمي 5٠0 ؛ 91؛ 17 في الإلكترود electrode الطرفي © ؛ والطبقة العازلة VE ؛ والطبق الخلفي CTY بالترتيب. وتتم تنقية تيار الموائع fluidly الخارج من الخلية +٠ حيث تتم إزالة الأيونات deionization o الملوثة وتجميعها بواسطة الخلية ©٠ . ويجب أن يكون من الواضح أنه من ٠ الصفات المميزة للشكل الجديد للخلية "٠ أن تيار الموائع fluidly لا يتدفق خلال الإلكترودات «sl electrodes ولكن في قناة مفتوحة ؛ مع انخفاض أقل نسبيياً في الضغط؛ واستهلاك أقل للطاقة فيا لضخ . وتكون الطاقة المستهلكة لإدارة الخلية Teo منخفضة. وبهذه الطرقة ؛ لا يحتاج تيار الموائع fluidly إلى الضغط بواسطة مضخة من > أجل التدفق خلال الخلية ٠ ؛ ويمكن استخدام الجاذبية ؛ إذا كانت هناك حاجة إلى ذلك . (Lad إذا ما تم استخدام عملية إزالة الأيونات deionization الخاصة بالاختراع لإزالة الأيونات 06001280007 من الماء ؛ تكون الطاقة المستهلكة هي التي نحتاجها لإزالة الملح من الماء ؛ بينما أثناء عمليات إزالة الأملاح salts desalination المعتادة مثل التبخير والعملية الأسموزية العكسية reverse osmosis ؛ يتم استهلاك الطاقة لإزالة الماء من ٠ - الملح ٠ وكنتيجة لذلك ؛ تكون العملية الحالية موفرة للطاقة بشكل أكبر من العمليات المعتادة. : وإضافة إلى ذلك ؛ لا يكون انخفاض الضغط في خلية إزالة الأيونات deionization واسعة المدى Ve مؤثراً مقارنة بينما نحتاجه Ll العملية الأسموزية العكسية reverse osmosis ¢ وأيضا 1 وبعكس عمليات إزالة الأيونات deionization المعتادة ¢ ٠ يكون للإإلكترودات electrodes مساحة سطحية كبيرة وغير متحركة وكفاءة إزالة مرتفعة ¢ ولا تنجرف La هلام الكربون الهوائي carbon aerogels مع تيار الموائع fluidly وبما أن خلية إزالة الأيونات dejonization واسعة المدى Te تعد مشضبعة بالأيونات fons المزالة ؛ تكون وحدات السعة مشحونة بشكل تام ؛ ويوجد محبس (غير Yo موضح) ليوضح الوصول إلى هذه الظروف ؛ وأن الخلية Ye جاهزة لإعادة التوليد .
Yo الكيميائية المعتادة ؛ يتم إجراء عملية التجديد regeneration وبعكس عمليات التجديد الحالية كهربياً ؛ وبالتالي خفض المخلفات الثانوية وتحدث عملية التجديد عن طريق فصل الطاقة المغذية ؛ عن طريق توصيل المصاعد والمهابط بواسطة إزالة شحن كل aT وتمرير تيار مناسب من الماء أو محلول EF ؟ إلى © electrodes الإلكترودات ؛ بطول الممر الموصوف سابقاً بالاتصال مع التيار مزال Fo مناسب خلال الخلية o الخام . وكنتيجة لذلك ؛ يتم تفريغ شحنة وحدات fluid الخاص بالمائع fons الأيونات المتدفق ؛ حتى تتم إعادة fluidly المزالة في تيار الموائع fons ؛ وإطلاق الأيونات dad وتبدأ عملية regeneration وعند هذا الوقت ؛ يتم إيقاف عملية التجديد . Ye توليد الخلية إزالة الأيونات 06100123000 من جديد . ويمكن أن يكون التحكم الزمني في عملية إزالة . يدوي أو أوتوماتيكي regeneration التجديد deionization الأيونات Ye بتفصيل أكبر ؛ يتم تحديد الشكل Fo وبالرجوع إلى المكونات الخاصة بالخلية عن طريق وسيلة الاستخدام وتطبيق أنظمة إزالة الأمونات ©٠ الكلي وأبعاد الخلية الموضحة في الأشكال © و بالترتيب . وفي ١77 و ١١١ واسعة المدى deionization و 77 متطابقتين ومستطيلين ١ مفضل » يكون الطبقين الطرفيين embodiment تجسيد أو أي سبيكة أخرى مقاومة للتأكل ولا ©٠١٠١ Taal مصنعين من الصلب غير القابل Yo تكون الأطباق الطرفية ؛ بعكس الإلكترودات 8000085 ؛ ذات شحنة . وعلى كل حال ؛ يجب أن يكون من الواضح إمكانية استخدام أشكال أخرى في الاختراع الحالي . فطلى
TY و ١ المثال ؛ إذا ما كانت الخلية 0+ أسطوائية الشكل ؛ يكون الطبقين الطرفيين Ju مخروطية الشكل ؛ يمكن أن يكون لأحد الطبقين Te دائريين أو إذا ما كانت الخلية بينهما electrodes أصغر من الثاني ؛ ويتزايد حجم الإلكترودات axa YY الطرفيين ١؟ و Ly. من طبق طرفي واحد إلى الآخر. إلى 57 من خامة مطاطية ٠٠ ؛ وأيضاً FE ويفضل تصنيع الطبقات العازلة “© و ؛ Teflon قابلية للكبس ؛ عازلة وغير قابلة للتصفية . وتكون على سبيل المثال ؛ التيقلون وخامات مشابهة مناسبة للتطبيقات المحددة. Neoprene النيوبرين » Viton الفيتون
1 ْ وعلى كل حال ؛ يمكن استخدام خامات al في الاختراع الحالي. ويفضل تصنيع الدعامات التركيبية 60 ( الأشكال Te ب ) الخاصة بالإلكترودات electrodes الطرفية TY و © ؛ وكذلك الإلكترودات electrodes المتوسطة YY إلى 7؛ من التيتانيوم titanium أو Ya من ذلك ؛ يمكن اختيار واحد من مجموعة خامات تتضمن سبائك الحديد ° - الكروم chromium — النحاس copper المطلية المقاومة JH . وتتضمن الطلاءات plating المناسبة الذهب © البلاتين platinum الإيريديوم iridium »سبائك البلاتين إبريديوم platinum-iridium أو أي خامات أخرى مقاومة للتاكل. وفي أحد الأمثلة ؛ تكون الأطباق الخلفية ذات أحجام متساوية ومستطيلة الشكل ويكون لها الأبعاد التالية: طول 4,78 سم ؛ عرض VAY سم ؛ وسمك 0,16 سم وعلى ٠ > كل Ja يمكن استخدام أبعاد أخرى ويمتد Tab 47 أ من الدعامة التركيبية 46 ؛ ويكون بوجه عام ؛ مستطيل الشكل وفي المثال بأعلاه ؛ يكون للسان 47 أ الأبعاد التالية: طول 1,778 سم عرض 5,١ سم؛ وسمك 6,1١6 سم . ويتم استخدامها لعمل وصلة كهربية مع الإلكترود electrode وكما هو موضح في الأشكال ؛ أ و ؛ب تتضمن الدعامة التركيبية £0 مجموعة ge oe (ثمانية في هذا المثال) التقوب الطرفية EA يتم تحرير قضبان رفيعة من خلالها ؛ أي ؛ + 09 ؛ لتركيب الإلكترودات YY electrodes إلى 17 . ويتم توضيح العديد من الطولية £V وهي مرتبة خارج ؛ وبطول وبجانب جانب واحد Veo من رقائق مركب هلام الكربون الهوائي carbon aerogels ££ . ويكون حجم هذه الفتحات EV بحيث توزع التيار بشكل منتظم خلال رقيقة sheet مركب هلام الكربون carbon gel مع انخفاض قليل #٠ في الضغط ويجب أن يكون من الواضح اختلاف عدد وضع وحجم هذه الفتحات ؛ مع طريقة الاستخدام المطلوبة وتطبيقات الخلية .٠١ ويتم توضيح إلكترود electrode مركب هلام الكربون الهوائي carbon aerogels ؛؛ بتفصيل أكبر في الأشسكال ؛أ و ؛ب ؛ وتوضح أن له شكل مربلع ؛ متمركز بالنسبة للدعامة التركيبية 4+٠ وفي المثال الحالي ٠ يكون بعد الكترود electrode مركب ض Yo هلام الكربون الهوائي carbon aerogels الجانبي قدره LAT سم ٠» ومساحته 707548
لف (Yan وسمكه حوالي ١01797 سم . ويمكن استخدام أشكال أخرى من الإلكترودات electrodes ؛ ؛ في الاختراع الحالي ؛ فعلى سبيل JE يمكن أن يكون الإلكترود electrode ؛؛ دائري أو مستطيل أو مثلث. LS هو موصوف بأعلاه ؛ يفضل أن يتم تصنيع الإلكترود electrode ؛؛ من
هلام الكربون الهوائي «carbon aerogels أو أي مادة صلبة منفصلة نفاذه ذات توصيل كهربي كاف ومقاومة للتأكل (ثبات كيميائية) تعمل كإلكترود «electrode وتتضمن مثل هذه الخامات البديلة إلكترودات electrodes الكربون النفاذة المستخدمة في خلايا الوقود ؛ ورغاوي الكربون الزجاجية الشبكية . الإلكترودات المعدنية metallic electrodes النفادة المصنعة بواسطة المساحيق المعدنية metallic » أو الإلكترودات electrodes النفاذة
٠ المصنعة بواسطة طرق a atl الفنية الدقيقة بما في ذلك الطباعة الضوئية ؛ والتكوين الكهربي ؛ وترسيب البخار الطبيحي (التبخير » اللفظ؛ الخ) وكذلك الحفر ؛ والاسفنجيات الموصلة conductive بكل أنواعها.
كما يمكن تصنيع الإلكترود electrode 54 في صورة طبقة سفلية مركبة من جزئيات هلام الكربون carbon aerogels particles ؛ وتكون ذات مساحة سطح أكبر من
: الطبقة السفلية الكربونية المضغوطة المعتادة المذكورة من خلال مرجع تحت اسم Yo
Department of Interior Report وكذلك من خلال المرجع Newman Article التي تمت
مناقشتها فيما سبق . ويوفر التصميم ميزة السعة الكبيرة للامتصاص الكهربي للأيونات
¢ الدقيقة particles المركبات العضوية » وحبس الجزئيات sorption امتزاز ions ولكن يحتاج ذلك إلى التمرير خلال وسط نفاذ.
7 وفي المثال الموضح في FISD يكون حجم الحجرات 19 إلى VY حوالي ملليلتر ؛ ويتوافق ذلك مع حجم السائل الأقل المطلوب لإعادة التوليد . وفي تجسيدات embodiments أخرى ؛ من الممكن أن يكون الغرف © إلى ١لا أحجام مختلفة ؛ بحيث يمكن خفض السائل الأقل الممكن الذي نحتاجه لإعادة التوليد.
ورجوعاً إلى الشكل © ؛ يتم توضيح رسماً لتجسيد embodiment أول لنظام إزالة Yo الأيونات deionization التجديد regeneration ذو السعة الكبيرة Lakh ١١١ للاختراع
YA
) خلية أو مجموعة من الخلايا المتتابعة ) المتسلسةة ١١١ الحالي . ويتضمن النظام ؛ بحيث تنظم ١١4 fluidly ؛ ودائرة من الموائع ١١" الشكل ؟ ) ؛ ودائرة كهربية ( ؛ تحت تحكم Ye خلال الخلية fluidly تدفق تيار الموائع ١١4 fluidly دائرة الموائع
ANY الدائرة الكهربية ؛ نجدها تتضمن مصدراً للطاقة المباشرة ذو ١١١ ورجوعاً إلى الدائرة الكهربية يوفر تياراً مباشرا ثابتاً خلال الأزواج المجاورة من الإلكترودات ١١١7 تيار محكم ١١١ ومفتاح ١7١ الشكل “ ) . ويتم توصيل حمل المقاومة ( VEY إلى Yo electrodes ب على اللترتيب ؛ ١77 أو ١١١ A بشكل متوازي ؛ خلال الأطراف الموجبة ؛ ويتم استخدامها لتفريغ الشحنة أو إعادة توليد الخلية الكهمرو ١١١ لمصدر الطاقة
Yo المنفردة electrochemical cell كيميائية ٠ . إعادة التوليد ead نظاماً للتحكم؛ مثل جهاز تشغيل Lad ١١١ ويتضمن التيار الكهربي أيونية electrodes توصيل خطية ؛ وإلكترودات WIA ويستخدم نظام التحكم المذكور ؛ ومجسات لقياس الشحنة؛ hydrogen رقم هيدروجيني electrodes اختيارية ؛ وإلكترودات ومجسات مانعة ؛ وخلايا نقل ضوئي ؛ وخلايا مشتقة للضوء ؛ وتتضمن المكونات التسي يمكن تشغيلها بواسطة نظام التحكم الخطي المذكور مصادر الطاقة ؛ والصمامات ve والمضخات. ؛ ويتم توصيلها إلى ١١8 خلال مقاومة متصلة ١76 توصيل مكبر تفرقة og ويتم استخدام المقاومة المتصلة . ١78 والحاسب الآلي ١١7 محول النظير - الرقمي إلى الخلية 0 ؛ من أجل ١١١7 لقياس التيار الذي يمر من خلال مصدر الطاقة ١١8 ١١8 بتكبير الفولت خلال المقاومة المتصلة ١7 المراقبة والتحكم . ويقوم مكبر التفرقة © ويتم توصيل مكبر . ١78 والحاسب الآليى ١١7 إلى مستوى قابل للمراقبة بواسطة المحول من + ١١١7 ب الخاصة بمصدر الطاقة ١77 أو ١7١ خلال الأطراف ١70 تفرقة آخر الذي ١١7 والمحول ١١١ ؛ ويعمل كفاصل بين مصدر الطاقة ١١8 خلال مقاومة متصلة .١7 يقوم بتحويل النظير إلى رقمي
ويتم توصيل مكبر التفرقة ١78 خلال أطراف الخلية Ve ويعمل كفاصل بين الخلية ومحول النظير إلى رقمي ١7١7 . وأثناء العمل ؛ ومع استخدام الخلية Ye لإزالة الأيونات 8 الملح المعدني metallic salt ؛ يكون المفتاح YY مفتوحاً ٠ ومن أجل بدء عملية إعادة ads يكون مصدر الطاقة ١١١ مغلقاً ؛ أو مفصولاً ؛ والمفقتاح ° مغلق ؛ لتوفير ممر لتيار تفريغ الشحنة. ويتم توصيل محول النظير إلى رقمي ١7١7 بالتيار الداخل لدائرة الموائع fluidly ٠4 ؛ عن طريق العديد من المجسات ؛ مثل الزوج الحراري AYE والقضيب الموصل 7 ؛ ومجلس الرقم الهيدروجيني hydrogen 11 ؛ عن طريق موصسلات مرتبة ١7 AFT 171 ويسمح الزوج الحراري ١“ E بمراقبة حرارة التيار الداخل + من 0٠ أجل منع التسخين الزائد للملح المعدني metallic salt ؛ مما يسمح بترقيم قضيب التوصيل 5 . ويكون قضيب التوصيل VO محبس خطي يسمح بمراقبة توصيل التيار الداخللى ؛ ويقيس محبس الرقم الهيدروجيني hydrogen الرقم الهيدروجيني hydrogen للتيار Jala وتحول الموصلات TY و ١7 و ١١“ قياسات السزوج الحراري AYE وقضيب التوصيل ١5 ومجس الرقم الهيدروجيني ١7 hydrogen إلى فولتات قابلة للقراءة NO ومتوافقة مع محول النظير إلى رقمي ١١١7 . يقيس مقياس سرعة التدفق 1٠94 سرعة تدفق التيار الداخل. وتتضمن دائرة الموائع ١١6 fluidly خزان للتغذية وإعادة التدوير YOu يحتوي على المائع fluid الخام المطلوب معالجته بواسطة الخلية Fe . ويجب أن يكون من المفهوم أنه يمكن استبدال المائع fluid المخزن في خزان التغذية وإعادة التدوير ١5١ بواسطة ٠ > إدخال مستمر من المائع fluid الخام . ويتم توصيل صمام VOY عن طريق المائع fluid بين خزان التغذية وإعادة التدوير ٠5١8 ومضخة VOY . ويتم استخدام سرعة المضخة ٠" للتحكم في معدل التدفق للتيار الداخل إلى الخلية Te . ويتم توصيل تيار الإخراج ؛ عن طريق صمامين ١976 و ١5١7 إلى خزان المنتج ٠٠١ لتخزين المائع fluid المنقسي ؛ وبخزان التغذية وإعادة التدوير ١5١ ويتم استخدام الصمامات vel و ١597 لاختيار طريقة Yo العمل ؛ طريقة القطع الصغيرة أو الدورة الكاملة ؛ الطريقة المستمرة ؛ أو مرة واحدة.
ومثل التيار الداخل ؛ يتصل محول النظير مع الرقمي ١١7 بتيار إخراج دائرة الموائع ١١6 fluidly ؛ من خلال ثلاث موصلات (VE) 147 » 147 ؛ زوج حراري 4 + قضيب توصيل VEO ؛ ومجس رقم هيدروجيني ١50 hydrogen وفي طريقة التشغيل المستمر ؛ يتم تخزين المائع fluid الخام أو الملح المعدني metallic salt ° أولياً في خزان التغذية والتجديد ٠5٠0 regeneration ؛ ويتم إغلاق الصمام YoY . ويتم تشغيل المضخة VOY لضخ المائع fluid من خزان التغذية والتجديد ٠٠١ regeneration إلى الخلية Ye حيث يتم إزالة الأيونات 0600128000 وتتقية تيار الموائع «fluidly كما هو موصوف بأعلاه ؛ ثم يتم تحرير الناتج المنقي إلى خزان المنتج ٠ عن طريق صمام الفتح VOT . وفي بعض التطبيقات ؛ من المفضل إعادة تدوير تيار ٠ الموائع fluidly أكثر من مرة من أجل الحصول على مستوى مطلوب من التنقية . وفي هذه الحالة يكون الصمام ١576 مغلقاً؛ والصمام Yo مفتوحاً من أجل السماح لتيار الموائع fluidly بالتدوير خلال Tal die تشبع الخلية Ye يتم التدخل في عملية إزالة الأيونات deionization بشكل أوتوماتيكي وتبداً عملية إعادة التوليد ؛ ولهذا الغرض ؛ يتم فصل مصسدر الطاقة No وتوصيل التجديد regeneration (غير موضح) عن طريق الموائع fluidly بالمضخة ٠٠١ والخلية Yo ويحتوي خزان التجديد regeneration على محلول إعادة توليد مناسب ( نحتاج كمية صغيرة نسبياً من محلول التجديد regeneration ويمكن أن يكون لها نفس تركيب تيار التغذية ؛ مثل ele خام على سبيل المثال ؛ أو بدلاً من ذلك ؛ يمكن استخدام ماء نقي ؛ ويتم تمرير محلول التجديد regeneration خلال الخلية Ve وتحدث عملية التجديد regeneration -Y. عن طريق وضع الأيونات dons المزالة في محلول إعادة التوليد. وأثشاء ذلك ؛ يصبح الإلككرود electrode مشضبعاً بالملوقات العضوية inorganic contaminants ¢ ويمكن تنظيف وإعادة توليد إلكترود electrode مركب الكربون 4 + أو الإلكترودات electrodes المنفصلة النفاذة عن طريسق تمرير محاليل من المؤكسدات المعاد توليدها كهربياً وكيميائياً ؛ بما في ذلك على سبيل المثال لا gman
Ag (II) « بالط Fe (IIT) « Co « الأوزون ¢ فوق أكسيد السهيدروجين hydrogen oxide « والمبيضات المختلفة باستخدام خلية كهرو كيميائية .٠١ electrochemical cell وتمثل الأشكال ١١ إلى ؛١ مخططات زمنية كلية باستخدام نظام إزالة الأيونسات deionization و التجديد ١١١ regeneration بالشكل *. ° ويتضمن الشكل ١ ثلاث مخططات زمنية أ ؛ ب ؛ ح توضح عمل نظام إزالة الأيونات 610012210 والتجديد ١١١ regeneration بالشكل © ؛ المستخدم لإزالة الأيونات وإعادة توليد ٠٠١ ميكرومول من محلول كلوريد الصوديوم sodium chloride . ويمثل المخطط أ توصيل الملح المعدني metallic salt ؛ ويتضمن منحيان ؛ أحدهما يمثل توصيل التيار الداخل والآخر يمثل توصيل التيار الخارج . ويمثل "١ المخطط ب التيار المار خلال الخلية ٠ . ويمتل المخطط ج التيار خلال الخلية "٠ وتمثل 7 دورة إزالة الأيونات deionization وإعادة التوليد. ويوضح الشكل لا تجسيد embodiment ثاني لنظام إزالة الأبونات deionization والتجديد YVO regeneration باستخدام خليتان كهرو كيميائتان electrochemical cells متوازيتان على الأقل 0 أو Fe ؛ كلاهما ممائل للخلية Te الموضحة بالشسكل ؟ . yo ويمثل الشكل A عملية تمثيلية لنظام إزالة الأيونات 0 الواسع المدى ١75 باستخدام ٠ ميكرومول من محلول كلوريد الصوديوم sodium chloride . ومن المميزات الأساسية للنظام 1١75 هو قدرته على الحفاظ على عملية إزالة أيونات deionization وإعادة توليد مستمرة . ويماتل النظام ١75 النظام cole a an I) ويستخدم خليتان Te أو Fe بحيث تكون مزيلة لأيونات deionization تيار YX الموائع fluidly وتعيد الأخرى التوليد للتحضير لعملية إزالة الأيمونات deionization ولذلك ؛ يكون عمل النظام ١706 دوري مستمر . وتتكون الدورة الخاصسة لكل من الخلايا ©٠ أ و Fe من نصفي دورة النصف الأول يتكون من عملية إزالة الأيونات deionization ¢ والنصف الثاني يتضمن عملية التجديد regeneration بحيسث تكون دورات الخلايا ٠ أو ١86 oe درجة خارج الطور.
ْ ويتضمن النظام ١75 مصدر للطاقة وجهاز للفتح ١76 متصل بالخليتين iv. و Fe ؛ من أجل العمل الاختياري لهذه الخلايا . فعلى سبيل المثال ؛ بينما يتضمن التجسيد embodiment المفضل للنظام ١١7/05 عمل خلية واحدة لإزالة الأمونات deionization =( تيار الموائع «fluidly بينما يتم إعادة شحن الخلية الأخرى في نفس ٠ الوقت ؛ يكون من المفهوم أن كلا الخليتين ٠ "أ و OTe يمكن أن تؤدي العملية في نفس لوقت ؛ أي ؛ إزالة الأيونات 06100128008 وإعادة التوليد. وينظم المتحكم ١/8 مجموعة من صمامات الإدخال والإخراج IVA IVA تاب انها ٠ NAY cz باء YAY جء و VAY من أجل التحكم في تدفق تيار الموائع fluidly من وإلى الخلايا © أو 70 ؛ ويحول محول ممائثل إلى رقمي VAS YL إشارات القياس من مجموعة من مجسات التوصيل والمجسات الأيوتية ons المحددة لاهن YAA الموجودة بطول دورة المائع fluid الخاصة بالنظام ١78 ؛ وتنقل الإشارات الرقمية المتوافقة إلى حاسب آلي ٠ + يتحكم في المتحكم 78 ؛ والطاقة ؛ وجهاز الفتح ١ ؛ وبالتالي يتم التحكم في النظام ١76 . وبينما يتم توضيح مجسين فقط VAY و VAA من أجل أغراض التوضيح . يمكن تضمين مجسات أخرى لتوفير بيانات إضافية للحاسب yo ألي AEN وسوف يتم شرح إدارة النظام VV الآن وفقاً للشكل A ويتضمن الشكل A ثلاث مخططات زمنية أ ؛ ب ؛ ج توضح عمل نظام إزالة الأيونات 06001281100 والتجديد ١١ © regeneration الخاص بالشكل AY هذه الحالة الخاصة ؛ لا يتم استخدام طاقة كهربية مطلقة أثناء إعادة توليد خلية واحدة في إزالة الأيونات 1600120008 بواسطة ٠ الخلية الأخرى . ويوضح المخطط أ التوصيل (ميكرومول) أمام الزمن (شوان) ؛ الخاص بتيار الموائع fluidly المتدفق من الخلايا IT و oF . ويوضح المخطط ب lal (أمبير) المتدفق خلال الخلايا re و OF ويوضح المخطط ج الشحنة ( فولت ) العاملة خلال كل خلية 20 أ و oT . وفي حالة التيارات المائية (المعتمدة على الماء) ؛ يتم الحصول على الكفاءة SB مع نبض شحنات ١,7 - aL فولت YO وتقلل الشحنة الأقل من سعة الإلكترودات electrodes ؛ Lai تؤدي الشحنات الأعلى إلى التحلل الكهربي وانبعاث الغازات من الإلكترودات electrodes . ومن أجل توضيح
YY
Lain Fre بأداء الخلية zc الغرض ؛ تتعلق الخطوط المستقيمة في المخططات أ ؛ ب ب. ١0 تتعلق الخطوط المتقطعة بأداء الخلية وبالنظر إلى المخطط 7 ؛ توضح الخطوط المتصلة سلسلة من نبض الشحنات على أ ؛ مع قيمة ثابتة قدرها Te التي تعمل خلال الخلية VAY NAT شكل المربعات 1 ؛ ٠" ° فولت ؛ بينما توضح الخطوط المتقطعة سلسلة من نبض الشحنات في شكل مربع 54 100 تعمل خلال الخلية 7٠ ب ؛ مع قيمة ثابتة قدرها 1,7 فولت ويكون من المفهوم أنه يمكن استخدام شحنات مختلفة ٠ وتحديداً ؛ ي حالة التيارات المائية ؛ يكون المجال المفضل للشحن بين ١3 و ٠,7 فولت . وتكون نبضات الشحنة العاملة على الخلايا ©٠ أو ١ ب خارج الطور بمقدار VA درجة. ٠ وسوف يؤدي النبض الكهربي ١9١ في المخطط ج إلى إجراء عملية إزالة الأيونات deionization كما هو موضح بواسطة منحنى التيار ١ في المخطط ب ؛ ومنحنى التوصيل ١948 في المخطط أ ٠ وبينما يتم إعمال النبض الكهربي 19١ في المخطط ج خلال الخلية ٠؟ أ؛ يتم توصيل المصعد والمهبط للخلية Te ب معاً خلال الحمل الخارجي ؛ مما يساعد على إعادة توليد الخلية ٠. ب ء؛ كما هو موضح في منحنى ١ التيار ١99 في المخطط ب ؛ ومنحنى التوصيل ٠00 في المخطط أ. | وبعد ذلك ؛ يتم إعمال النبض الكهربي ١94 على الخلية To ب مما يؤدي إلى إجراء عملية إزالة الأيونات deionization « كما هو موضح في منحنى التيار Yo) في المخطط ب ؛ ومنحنى التوصيل 7١7 في المخطط أ . وبينما يتم إعمال النبض ١4 على الخلية Te ب ؛ يتم توصيل مصاعد ومهابط الخلية ٠؟ أمعاً من خلال حمل TY. خارجي ؛ مما يساعد على إعادة توليد الخلية TY كما هو موضح بواسطة منحنى التيار | المخطط .ب ء؛ ومنحنى التوصيل 704 في المخطط أ. AYY ٠ وتسمح دورة إزالة الأيونات — deionization التجديد regeneration الجارية للنظام 8 بالعمل المستمر دون انقطاع حيث تصبح إحدى الخليتين Tre و ١٠7ب مشبعة ؛ ويتم إعادة توليد الخلية الأخرى بشكل JS أو شبه كلي ؛ وتكون جاهزة للعمل من خلال عملية Yo إإزالة الأيونات deionization . وكنتيجة لذلك ؛ يكون التيار المائع fluid المنقي في مخرج ve جذاباً بالنسبة لمصانع الطاقة النووية ١75 مستمراً وقد يكون تطبيق النظام ١75 النظام : ماء الغلاية. contaminants للتخلص من ملوثات deionization ومن أجل تلخيص عمل النظام 175 ؛ وأثناء عملية إزالة الأيونات ب ) بسعة كبيرة أزواج الإلكترودات "٠ أ أو ١ تشحن الخلية المتوافقة » إما عن طريقها من تيسار deionization والتي تقوم بإزالة الأيونات ٠ لها 45 Kall electrodes ° يتم تفريغ « deionization المار من خلالها . وفي بداية عملية إزالة الأيونات fluid المائع شحنة الخلية بشكل كامل وكهربي ؛ وعند نهاية عملية إزالة الأيونات 4660120000 » تكون ولذلك ؛ وأثناء عملية إعادة التوليد ؛ تفرغ الخلية IS الخلية مشحونة كهربياً بشكل المكونة لها ؛ electrodes باء شحنة أزواج الإلكترودات ٠ إما 0 أ أو cas pal المار من خلالها ؛ مما يزيد من fluidly في تيار الموائع fons وبالتالي تضع الأيونات > هذا التيار وفي بداية عملية إعادة التوليد + تكون الخلية bons تركيز الأيونات مشضحونة كهربياً بشكل تام ؛ وفي نهاية عملية إعادة التوليد ؛ تكون الخلية مفرغة الشضحنة الكهربية بشكل تام. ويوضح الشكل 4 صفة أخرى للاختراع الحالي ؛ وهي توفير الطاقة . وفي هذه الطريقة المحددة للعملية ؛ يتم استخدام مخطط زمني لتوضيح الطاقة الكامنة 1“. حيث تتعلق الخطوط المتصلة بإناء الخلية oc ؟٠١ و veal) خلال ِ بينما تتعلق الخطوط المتقطعة بأداء الخلية 0“ ب . وعند زمن البدء © تكون الخلية مفرغة الشحنة تماماً Te وتكون الخلية agi وجاهزة لإعادة LIS مشحونة ب*٠ .deionization إزالة الأيونات sale) وجاهزة لبداية عملية
و وبينما يمكن فصل الخلية “١ ب من مصدر الطاقة ١77 وتوصيل مصدر الطاقة 7 بالخلية Fe أ ؛ يمكن الآن توفير الطاقة ؛ وفي بعض التطبيقات توفير جزء كبير من الطاقة اللازمة لأعمال النظام 178 . وطبقاً للإختراع الحالي ؛ عند الزمن 10 يمكن توصيل الخلية "٠ أ و Fe ب ؛ بحيث يتم تفريغ شضحنة الخلية Te ب من خلال الخلية fv. ؛ كما هو موضح في المنحنى 7٠١ ؛ مما يؤدي إلى شضحن الخلية 3٠0 1؛ كما
Yo ب “٠0 ويتم استخدام الطاقة الكهربية المخزنة في الخلية . 7١١ هو موضح بالمنحنى في الخلية 20 أ. deionization في الخلية 0 أ أثناء إزالة الأيونات ctl فولت عند الزمن ١.76 وبمجرد الوصول إلى الشحنة المتوازنة ؛ أي حوالي بحيث يتم استكمال عملية الشحن ؛ كما هو VV أ بمصدر الطاقة ٠0 يتم توصيل الخلية ب من Yo وفي نفس الوقت ؛ يتم تفريغ شحنة الخلية YY م موضح في المنحنى وكنتيجة لذلك ؛ نحتاج إلى كمية IY خلال حمل خارجي ؛ كما هو موضح بالمنحنى ب ؛ ويتم توفير Ve ويتم توليدها بواسطة الخلية Ve كافية من الطاقة لشضحن الخلية
AV الطاقة الباقية بواسطة مصدر الطاقة مشحوتة كلياً وجاهزة Pe وبعد ذلك ؛ عند الزمن 72 ؛ تكون الخلية ب فارغة الشحنة تماماً ؛ وجاهزة لعملية إزالة ١ وتكون الخلية adsl الإعادة ٠ ب ؛ بحيث يتم تفريغ Ve ويتم توصيل الخلية .3 أ والخلية -deionization الأيونات ؛ بينما يتم 7٠4 ؛ كما هو موضح بالمنحنى Fe خلال الخلية TY شحنة الخلية
Vo شحن الخلية 30 ب ؛ كما هو موضح بواسطة المنحنى
Ve ؛ يتم توصيل الخلية Ty وبمجرد الوصول إلى الشحنة المتوازنة عند الزمن ب بمصدر الطاقة 1 بحيث يتم استكمال عملية الشحن ؛ كما هو موضح بالمنحنى yo بتفريغ الشحنة تماماً من خلال حمل خارجي »كما TF ويتم السماح للخلية + 7 وكنتيجة لذلك ؛ نحتاج إلى كمية كبيرة من الطاقة لشحن . 7١١7 هو موضح في المنحنى “ب يتم توليدها بواسطة الخلية أ ؛ ويتم توفير الطاقة الباقية بواسطة مصدر ٠ الخلية AV الطاقة embodiment توضيحياً لتجسيد Lamy ؛ نجده يمثل ٠١ Jal "م ورجوعاً إلى طبقاً للدختراع YY. regeneration التجديد — deionization ثالث لنظام إزالة الأيونات للنظام Alles 7776 YYE مجموع من الأنظمة 777 ؛ 7١ الحالي . ويتضمن النظام (الشكل 7) ؛ متصلة تسلسليا + ويتضمن كل نظام على الأقل زوج واحد من 8
YYY وبالتالي ؛ يتضمن النظاء VO الخلايا المرتبطة والتي تعمل وفقاً للنظام ويتضمن النظام ؟؟ الغاايا رت )عرزل تل (Ye) ) /) ٠ ) خلايا Yo
ويتضمن النظام YY الخلايا ١ ١ A) ) و )١ eA) . ويتضمن كل من هذه الأنظمة 777 YYE و YY مصدر للطاقة ونظام فتح 611716 ١76 ب ؛ و ١76 ج ؛ بالترتيب ؛ مماثلة لمصدر الطاقة ونظام الفتح ١77 الموضح بالشكل 7. وأثناء العمل ؛ عندما تؤدي إحدى الخلايا ٠ أي (VN) من زوج الخلايا ٠ أي ؛ YYY عملية إزالة الأيونات deionization ؛ يتم إعادة توليد الخلية الأخرى ؛ أي ؛ (YoY) . وسوف تكون من الواضح للموهوبين في المجال أنه بينما يتم توضيح ثلاثة أنظمة فقط 177 774 و1771 ؛ يحتوي كل منهم على خليتين ؛ من أجل أغراض التوضيح ؛ يمكن اختيار تركيب مختلف من الأنظمة أو الخلايا ؛ دون البعد من مجال الاختراع الحالي.
١ أن تطبيقاً مبتكراً للنظام YY هو حالة من توليد جديد ونزع أيبونات AE deionization ومتقدم . من جهة أخرى « إن حالات فرق الجيهد (Vi.
Va.
Vp) يتم استخدامها عبر كل نظام YY EC YYY) و7771 على التوالي) من أجل نزع أيونات fons انتقائية في التبيار المائع fluid الساري . في هذا Vy > Vy <V, Jad بحيث يكون النظام 777 قادراً على : إزاحة كاتيون cations قابل للإختزال مقل
ve بطم ؛ والنظام YY E يكون قابل لإزاحة الكاتيونات cations القابلة للاختزال مقل PBT ؛ والنظام YY يكون قادراً على : إزاحة أيونات deionization غير قابلة للاختزال وغير قابلة للأكسدة Na", Cl Jie اين أو الأيونات 5 المماظلة التي تبقى في الوضع الأيوني .ions
وباستخدام الخلايا والأنظمة طبقاً للاختراع الحالي ؛ كما هو موصوف ٠ بأعلاه » يكون من الممكن إزالة الشوائب impurities التالية من التيار المائي وبالتالي إعادة توليد الخلايا: -١ أنيونات عضوية inorganic anions وغير عضوية غير ALE للأكسدة وتتضمن الأنيونات anions غير العضوية :inorganic H,PO*, HPO,” , 0:7 ضرق وو110 2ر50 مما نت OH, CI, I.
ب الخ . وفي هذه الحالة تكون طريقة التشضسغيل هي الشضحن الكهرو ستاتيكي electrostatically الطبقي المزدوج . ولأجل هذا الغرض ؛ يكون من المفضل الإبقاء على القوى الطرفية خلال الإلكترودات electrodes أقل من المطلوبة J lanl الكهربي للمذيب لتجنب صدور الغاز ات . وتكون القوى الملائمة في مجلل ٠,١ ° و ١,١ فولت ؛ وعند المقارنة مع إلكترود electrode الهيدروجين (NHE) normal hydrogen electrode sald! . وعامة ؛ يكون المجال المفضل للقوى الخاصة بالمعالجة المائية بين ٠76 و ٠,7 فولت. 7- كاتيونات cations غير ALE للاختزال « مثل: Cs", Mg™, Ca™ كا Na", نا ... الخ ويكون نظام التشغيل هنا هو الشحن الكهرو ستاتيكي electrostatically ثتائي ١ الطيقات. -٠ كاتيونات cations قابلة للاختزال-؛ مثل: pb", Cd", 7 ,026 ... الخ وفي هذه الحالة ؛ يكون نظام التشغيل هو الترسيب الكهربي. ؛؟- جزئيات particles لزجة مثل البكتريا bacteria ؛ الفيروسات «viruses جزئيات Vo الأكسيد «oxide particles particles التراب ؛ الاتساخات » الخ ؛ وفي هذه الحالة يكون نظام التشغيل هو التتقية الكهربية.
-٠ الترسيب الكيميائي chemisorption لجزئيات عضوية organic particles على الكترود Oe electrode مركب الكربون £8 . وتكون Adee الامتز از sorption المدفكورة غير ALE للانتعكاس إلى حد ما . وسوف يحتاج التجديد regeneration
Y. في هذه الحالة إلى استخدام مؤكسدات oxidants قوية لغعرض تدمير المواد
العضوية التي تم إمتزازها (PCB « i) sorption
ومن التطبيقات التمثيلية للاختراع الحالي ¢ تصميم وتصنيع نظام إزالة أيونات
2 لتنقية الماء النشط إشعاعياً . فعلى سبيل المثال ؛ يمكن استخدام أحد تجسيدات 05 الاختراع الحالي لتنقية المخلفات المائية الناتجة عن dnd
Yo مجمعات الوقود المغلفة برواسب الصوديوم الفلزية sodium metallic ويتضمن الخمسمائة جالون من المخلفات المائية الناتجة عن غسل كل مجمع حوالي ٠٠١ vA metals) 38 وكميات صغيرة مسن sodium جزء في المليون من الصوديوم التي يمكن إزالتها بواسطة metals أخرى ؛ وكميات صغيرة من بعض غير الفلزات ؛ وكميات صغيرة من المحتويات النشطة إشعاعياً (مثل منتجبات address الترشضيح مائي من الدرجة 5 ؛ بحيث يمكن إعادة eld أغطية الوقود) ويجب الحصول على SE ميكروسيمنز / سم). Yo استخدام الماء (أي ؛ توصيل أقل من 5 ؛ نرى منظر تخطيطي متساوي لخلية كهرو كيميائية ١١ وبالرجوع إلى الشكل ؟*٠ ويمكن ضبط الخلية . YOY مع تكبير جزء منها « YOu electrochemical cell و ١١١ regeneration بالتجديد deionization للاستخدام كجزء من أنظمة إزالة الأيونات مجموعة من YOu بالأشكال © و 7 ؛ على اللترتيب . وتتضمن الخلية ١7" ويتم YOO منفصلة بواسطة فاصل نفاذ أو غشاء YO! ¢ YOY electrodes الإلكترودات > متجاورين 7897و 0 7054؛ والسماح بتكون electrodes بين الكترودات Yoo وضع الفاصل ممائلة YO! و YOY electrodes قناة مفتوحة وتحديدهاً بينهم . وتعد الإلكترودات الموصوفة مسبقا ". ويتم OF و 1٠١ Te الخاصة بالخلايا electrodes للإلكترودات ؛ بحيث يتدفق lee مغزلياً YOO والفاصل YO! و YOY electrodes إدارة الإلكترودات electrodes في القنوات المفتوحة المكونة بين الإلكترودات metallic salt الملح المعدني Vo
You مقاومة للتدفق وبينما يتم وصف الخلية BL You و 704 ؛ ويخرج من الخلية Yor لأغراض Yoo وفاصل واحد 104 759 electrodes على أنها تتضمن الكترودات وفواصل إضافية. electrodes الشرح ؛ إلا أنه من المفهوم إمكانية استخدام إلكترودات الخاصة بالاختراع embodiments لقد تم عرض الوصف المذكور للتجسيدات الحالي لأغراض التوضيح والوصف وليس من المقصود قصر مجال الاختراع على _.. 7٠ : الأشسكال المحددة الموصوفة ؛ ويمكن إدخال تعديلات أخرى في ضوء ماتم من أجل ضرح المبادئ embodiments توضيحه مسبقاً . وقد تم اختيار التجسيدات الواضحة للاختراع والتطبيقات العملية لها ؛ والسماح للآخرين في المجال باستخدام الأخرى مع تعديلات embodiments الاختراع بشكل مؤثر في العديد من التجسيدات أخرى عديدة متوافقة مع الاستخدامات المرجوة. vo
Claims (1)
- عناصر الحماية ١ = خلية كهرو كيميائية electrochemical cell تحتوي على:- X - صفيحتين plates طرفيتين متقابلتين تبعد كل منهما عن الأخرى ؛ حيث توجد plate بينما توجد الصفيحة electro cell عند طرف الخلية الكهربية plate صفيحة v ¢ الثانية عند طرف الخلية DAY) ؛ إلكترودات JS electrodes منهما له طرف منفرد ° ممائل لطرف الإلكترود electrode الثاني ؛ يوجد أحدهما عند طرف الخلبة.0 والآخر عند طرفها الثاني بالقرب من حافة الصفيحتين plates المذكورتين؛ > طبقة عازلة يتم وضعها بين واحد من الصفيحتين plates المذكورتين والطرف A المجاور من أحد الإلكترودات electrodes المذكورة؛ q - طبقة عازلة يتم وضعها بين الطرف الأاخر للصفيحة plate وبين Cay hall الثاني ٠ المذكور الخاص بأحد الإلكترودات electrodes ¢ يحتوي كل إلككرود electrode ١ أحادي الجانب على رقيقة sheet أحادية من مادة conductive material Alia sa ala \Y مساحة سطح نوعية idle وتتميز بارتفاع سعة الامتزاز sorption capacity ‘vr الخاصة بها ؛ و عدة إلكترودات electrodes متوسطة متمالة مزدوجة الجائب Vg منفصلة عن بعضها بحيث تكون المسافات الفاصلة بين إالكترودات electrodes vo الطرفين المذكورين متساوية. Ciao ١ كما في عنصر الحماية electrochemical cell خلية كهرو كيميائية -" ١ . aero gel المذكورة مع هلام هوائي conductive material تحتوي المادة الموصلة Y كما في عنصر الحماية 7 ؛ حيسث electrochemical cell ؟- خلية كهرو كيميائية 0١ من الكربون المتأالف مع sheet طرفي على رقيقة electrode يحتوي كل إلكترود Y ترتبط مع جانب من مدعم التركيب المعدني 86:0 gel هلام هوائي 1 متوسط على electrode ؛ و بحيث يحتوي كل إلكترود metallic structural support 1 ترتبط مع جانبي مدعم 86:0 gel من الكربون المثآلف مع هلام هوائي sheets رقيقتين ° .metallic structural التركيب المعدني 4١ ؛- خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية ؟ ؛ حيث يبلغ1 عدد الإلكترودات electrodes المتوسطة المذكورة ما لا يقل عن NAY١ *- خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية ؟ ؛ حيثv يحتوي مدعم التركيب المعدني metallic structural المذدكور على رقيقة تيتانيوم و titanium sheet-7١ ١ خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عتصر الحماية ؟ ؛ حيث Y يحتوي كل مدعم للتركيب المعدني metallic structural على عدة فتحات توفر مسارا 1 للإلكتروليت electrolyte خلال الإلكترودات electrodes الطرفية المذكورة وخلال 3 الإلكترودات electrodes الوسطية المذكورة.١ ا- خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية ١ ؛ حيث 0 يتراوح مقدار المساحات السطحية النوعية المذكورة الخاصة بالإلكترودات 1 85 المحتوية على كربون lie مع هلام هوائي 26086١ ما بين 46٠0 إلى oT١ - خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحمايسة ١ »؛ حيث Y تتفصل الإلكترودات electrodes الطرفية المذكورة والإلكترودات electrodes الوسطية 3 المدكورة بواسطة عدة حشوات رقيقة sheet عازلة تحتوي على فتحات مركزية.١ - خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية ١ ؛ حيث يتكون كل زوج من الإلكترودات electrodes المتجاورة غرفة مفتوحة مجهزة لتوصيل v مائع لغرفة تالية عن طريق الفتحات المذكورة الموجودة في تركيب المدعمات: المذكورة. ْ v كما في عنصر الحماية 4 ؛ حيث electrochemical cell خلية كهرو كيميائية ٠ 1 بحيبث positioned ؛ ويتم رصها coaligned تكون الفتحات المذكورة غير متراصفة Y من خلالها لكي يفيض خلال الأمسطح المكشوفة electrolyte يتم دفع الإلكتروليت Y .aerogel مع هلام هواني allie المذكورة المحتوية على كربون sheets للرقائق ¢ف-١١ ١ خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية ٠١ ؛ حيث 1 يكون ممر الإلكتروليت electrolyte خلال الغرفتين المذكورتين ملتوي -serpentine-١ ١ خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية ١١ ؛ حيث Y تكون الإلكترودات electrodes الطرفية المذكورة والإلكترودات electrodes الوسطية 7 المدكورة 320 مصاعد وعدة مهابط ؛ حيث يتم وضع المصاعد والمهابط المذكورة على شكل a plurality Jolie بحيث يتم وضع مصعد ثم مهبط بشكل تبادلي؛ و حيث يتكون من كل مهبط ومصعد متجاورين وحده مخفضة لنزع التأين denomination 1 / التجديد .regeneration—VY 0 خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية ١١ ؛ حيث Y سمح كل غرفة متكونتة خلال وحدة نزع التأين denomination / التجديد regeneration Y للإلكتروليت electrolyte بأن يتدفق خلال الوحدة المذكورة على طول 1 ممر موازي لأسطح هذه الإلكترودات electrodes المذكورة المكونة للوحدة VY المذكورة.٠4 ١ خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية IY حيث Y تقوم وحدات نزع التأين denomination / التجديد بإزالة الأيونات deionization v إلكتروستاتيكيا electrostatically من الإلكتروليت electrolyte خلال عمليات نزع : التأين denomination ¢ وo حيث تقوم وحدات نزع التأين denomination / التجديد regeneration المذكورة : بإعادة الأيونات fons المزالة مرة أخرى إلى الإلكتروليت electrolyte خلال عملية 7 التجديد regeneration-١ ١ خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية ٠4 ؛ حيث يتدفق الإلكتروليت electrolyte خلال وحدات نزع التأين denomination / التجديد regeneration 1 المذكورة تحت تأثير قوة الجاذبية.! )= خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية VE حيث Y يمثل الإلكتروليت electrolyte ماء البحر ¢ وv حيث تتضمن عملية نزع التأين deionization نزع ملح الإلكتزليت electrolyte -١ ١ خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية VE حيث Y يكون حجم كل حجرة lille لأدنى حد ممكن من الحجم المطلوب للتجديد regeneration 7 -١8 ١ خلية كهرو كيميائية electrochemical cell كما في عنصر الحماية ١ ؛ حيث Y تحتوي المادة الموصلة conductive material المذكورة على دقائق من هلام هوائي aero gel v كربوني . ١ - نظام سعوي capacitive لنسزع التّأين denomination / التجديد regeneration Y يحتوي على : خلية كهرو كيميائية electrochemical cell تحتوي على : () لوحين طرفيين متقابلين يفصل بينهما مسافة ؛ يتم وضع لوح عند كل طرف من : طرفي الخلية؛ oe (ب) إلكترودات 5 متمائلين كل منهما أحادي الجانب ؛ أحدهما عند طرف الخلية : والثاني عند طرفها الثاني ويجاور كل منهما طرفي اللوحين المذكورين؛ ١" (ج) طبقة عازلة حرارياً يتم وضعها بين واحد من اللوحين الطرفيين المذكورين A وطرف الإلكترود electrode المذكور المجاور له؛ 4 (د) طبقة عازلة حرارياً يتم وضعها بين اللوح الطرفي الآخر واللوح الثاني الخاص Ye بالإلكترود electrode الطرفي المذكور؛ ١١ (ه) يحتوي كل electrode 25 5S أحادي الطرف على رقيقة sheet فردية لها مساحة VY سطح نوعي كبيرة وسعة امتزاز sorption capacity عالية؛ و ١٠" و) عدة إلكترودات electrodes متوسطة تنائية الجانب متماثلة تبعد بمسافات متساوية من ٠ الإلكترودات electrodes الطرفيين ؛ ودائرة كهربية للتحكم في العملية التي تتم Jabs Vo الخلية ؛ دائرة للمائع تقوم بتنظيم تدفق الإلكتروليت electrolyte خلال الخلية تحت 8 تأثير دائرة التحكم الكهربية. —Y ١ نظام > g التأين denomination / التجديد LS regeneration في عنصر الحماية : ل VA يحتوي على الأقل على ll من الخلايا الكهرو كيميائيةelectrochemical cell 5 المتوازية للحفاظ على استمرار عملية نزع التأين denomination ّ و التجديد regeneration -7١ ١ طريقة كهرو electrochemical Abas لنزع أيونات إلكتروليت ions electrolyte Y تتضمن خطوة لإمرار الإلكتروليت electrolyte خلال خلية كهرو v كيميائية electrochemical cell تحتوي على : - () لوحين طرفيين متقابلين يفصل بينهما مسافة ؛ يتم وضع لوح عند كل طرف من c طرفي الخلية؛ 1 (ب) إلكترودات electrodes متماثلين كل منهما أحادي الجاتب ؛ أحدهما عند طرف الخلية والثاني عند طرفها الثاني ويجاور كل منهما طرفي اللوحين المذكورين؛ A (ج) طبقة عازلة حراريا يتم وضعها بين واحد من اللوحين الطرفيين المذكورين وطوف 4 الإلكترود electrode المذكور المجاور له؛ أ )2( طبقة عازلة حراريا يدم وضعها بين اللوح الطرفي الأخر واللوح الثاني الخاص ١ بالإلكترود electrode الطرفي المدكور؛ 7 (ه) يحتوي كل إلكترود electrode أحادي الطرف على رقيقة sheet فردية لها مسساحة Vv سطح نوعي كبيرة وسعة امتزاز sorption capacity عالية ؛ و ve (و) عدة إلكترود ات electrodes متوسطة ثنائية الجاتب A Blais تبعد بمسافات من yo الإلكترودات electrodes الطرفيين. Y لعملية نزع التأين vie deionization تشبع الخلية. YY 1 الطريقة كما في عنصر الحماية YY ؛ حيث تتضمن الطريقة خطوة ابتداء ذاتي Y لعملية التجديد regeneration الخاصة بالخلية عند J adil عملية نزع التأين.deionization v -Y¢ \ الطريقة كما في عنصر الحماية TY حيث ada ¢ الطريقة lc خطو ات 7 يتم من LDA : امستخد م Ca من الخلايا الككهرو كيميائمسةelectrochemical cells v المتوازية على الأقل للحفاظ على استمرار عملية نزع ¢ الأبونات deionization والتجديد regeneration ¢ و - تشغيل الخلية الأولى على الأقل من الخليتين المذكورتين في نزع التأين deionization + إلكتروليت electrolyte ؛ بينما يتم تجديد regeneration الخلية الأخرى. ١ ©؟- الطريقة كما في عنصر الحماية ؛ ؟ ؛ والتي تتضمن: 0 - تشغيل الخليتين المذكورتين على الأقل من خلال نموذج معزز لتوفير الطاقة ؛ بحيث y أنه عندما تكون إحدى الخليتين المذكورتين مشحونة تماماً وجاهزة لإعادة التجديد regeneration 1 » فإن الخلية الأخرى تكون جاهزة للقيام بعملية نزع التأين 0 © ؛ و توصيل هذه الخلايا كهربياً ؛ على الأقل حتى يتم الوصول ٍ إلى اتزان في فرق الجهد. ١ - الطريقة كما في عنصر الحماية YY ؛ حيث تتضمن خطوة مرور الإلكتروليت electrolyte v خطوة لإزالة الأيونات deionization المختلفة من ماء النفايات. ١ 7*- الطريقة كما في عنصر الحماية 7١ ؛ حيث تتضمن خطوة مرور الإلكتروليت electrolyte 1 خطوة لمعالجة ماء المراجل الخاصة بوحدات الطاقة الذرية والحجرية. YA) الطريقة كما في عنصر الحماية YY ؛ حيث تتضمن خطوة إمرار الإلكتروليت electrolyte 7 خطوة لإنتاج ماء le النقاء يستخدم في تشغيل أشباه الموصلات. ٠ 4؟- الطريقة كما في عنصر الحماية ١ ؛ حيث تتضمن خطوة إمرار الإلكتروليت electrolyte Y خطوة لإزالة عسر rinse water ele الشرب في المنازل. TL 0 الطريقة المذكورة وفقاً لما ورد من خلال العنصر ١١ ؛ حيث تتضمن خطوة إموار v الإلكتروليت electrolyte خطوة لتحلية الماء بإزالة الملح لاستخدام الماء الناتج في الري الزراعي. -١ ١ الطريقة كما في عنصر الحماية 7١ 0 حيث تتضمن خطوة إمرار الإلكتروليت electrolyte Y الخطوات التالية: إزالة الشوائب impurities من تيار مائي ؛ وإعادة v تجديد regeneration الخلية المذكورة عقب ذلك.£0 impurities ؛ حيث تتضمن الشقوائب VY الطريقة كما في عنصر الحماية TY ١ و غير عضوية قابلة للتأكسد inorganic anions المزالة أنيونات عضوية v .non oxidizable organic ¥ impurities ؛ حيث تتضمن الشقوائب 7١ الطريقة كما في عنصر الحماية -* ١ غير قابلة للاختزال. cations المزالة كاتيونات Y impurities حيث تتضمن الشوائب 0 ١ ؛؟- الطريقة كما في عنصر الحماية ١ قابلة للاختزال. cations المزالة كاتيونات v impurities ؛ حيث تتضمن الشوائب VY الطريقة كما في عنصر الحماية -Yo ١ colloidal ب المزالة جسيمات غروية ١ 5؟- الطريقة كما في عنصر الحماية YY حيث تتضمن خطوة إزالة الشوائب Y 5 عملية إمتزاز كيميائلسي chemisorption للجزئيات العضوية.organic particles v —TV ١ خلية كهرو كيميائية electrochemical cell تحتوي على: 7 - عدة إلكترودات electrodes تنفصل عن بعضها بواسطة فواصل مسامية يتم وضعها v بين إلكترودات electrodes متجاورين؛ ¢ - يحتوي JS واحد من الإلكترودات electrodes المتعددة على لوح فردي من المواد conductive material dla sal ° ويتميز بارتفاع سعة الامستزاز sorption capacity : الخاصة به فضلاً عن تمتعه بمساحة سطح نوعية كبيرة؛ y - يحيط كل واحد من الفواصل المذكورة بالقناة المفتوحة الواقعة بين إلكترودات electrodes A متجاورين ؛ و 9 - تدور فواصل الإلكترودات las electrodes بشكل لولبسي وذلك لكي تسمح أ للإلكتروليت electrolyte بالتدفق في القناة المفتوحة المذكورة والخروج من الخلية ١ بأقل مقاومة ممكنة للتدفق.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/246,692 US5425858A (en) | 1994-05-20 | 1994-05-20 | Method and apparatus for capacitive deionization, electrochemical purification, and regeneration of electrodes |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| SA95160229B1 true SA95160229B1 (ar) | 2005-11-30 |
Family
ID=22931800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| SA95160229A SA95160229B1 (ar) | 1994-05-20 | 1995-09-10 | طريقة وجهاز لنزع التأين السعوديcapacitive deionization ،والتنقية الكهروكيميائية electrochemical وتجديد الإلكترودات electrodes |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5425858A (ar) |
| EP (1) | EP0760805B1 (ar) |
| JP (2) | JP4162709B2 (ar) |
| AT (1) | ATE382583T1 (ar) |
| AU (1) | AU3194495A (ar) |
| CA (1) | CA2190829A1 (ar) |
| DE (1) | DE69535677D1 (ar) |
| IL (1) | IL113798A (ar) |
| MY (1) | MY113171A (ar) |
| SA (1) | SA95160229B1 (ar) |
| WO (1) | WO1995032803A2 (ar) |
| ZA (1) | ZA954133B (ar) |
Families Citing this family (264)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5415768A (en) * | 1990-04-23 | 1995-05-16 | Andelman; Marc D. | Flow-through capacitor |
| US5620597A (en) * | 1990-04-23 | 1997-04-15 | Andelman; Marc D. | Non-fouling flow-through capacitor |
| US5538611A (en) * | 1993-05-17 | 1996-07-23 | Marc D. Andelman | Planar, flow-through, electric, double-layer capacitor and a method of treating liquids with the capacitor |
| EP0739233B1 (de) * | 1994-01-11 | 1998-09-23 | Forschungszentrum Jülich Gmbh | Verfahren zur abtrennung von trägerfreien radionukliden aus targetflüssigkeit, dessen anwendung und dafür geeignete anordnung |
| US5425858A (en) * | 1994-05-20 | 1995-06-20 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for capacitive deionization, electrochemical purification, and regeneration of electrodes |
| US6309532B1 (en) | 1994-05-20 | 2001-10-30 | Regents Of The University Of California | Method and apparatus for capacitive deionization and electrochemical purification and regeneration of electrodes |
| US5647969A (en) * | 1995-07-10 | 1997-07-15 | Motorola, Inc. | Method and system for removing ionic species from water |
| US5858199A (en) * | 1995-07-17 | 1999-01-12 | Apogee Corporation | Apparatus and method for electrocoriolysis the separation of ionic substances from liquids by electromigration and coriolis force |
| US6277265B1 (en) | 1995-07-17 | 2001-08-21 | Apogee Corporation | Apparatus and method for electrocoriolysis, the separation of ionic substances from liquids in the electrodynamic mode |
| EP0872278A1 (en) * | 1997-04-16 | 1998-10-21 | "VLAAMSE INSTELLING VOOR TECHNOLOGISCH ONDERZOEK", afgekort "V.I.T.O." | Electrosorption membrane |
| US6673328B1 (en) * | 2000-03-06 | 2004-01-06 | Ut-Battelle, Llc | Pitch-based carbon foam and composites and uses thereof |
| US6780505B1 (en) * | 1997-09-02 | 2004-08-24 | Ut-Battelle, Llc | Pitch-based carbon foam heat sink with phase change material |
| US6033506A (en) | 1997-09-02 | 2000-03-07 | Lockheed Martin Engery Research Corporation | Process for making carbon foam |
| US6037032A (en) | 1997-09-02 | 2000-03-14 | Lockheed Martin Energy Research Corp. | Pitch-based carbon foam heat sink with phase change material |
| US5925230A (en) * | 1997-10-06 | 1999-07-20 | Southeastern Trading, Llp | Deionization apparatus having non-sacrificial electrodes of different types |
| US6096179A (en) * | 1997-10-06 | 2000-08-01 | Southeastern Trading, Llp | Carbon-reinforced electrode and method of making same |
| FR2772510B1 (fr) * | 1997-12-15 | 2000-02-18 | Electricite De France | Procede de decontamination d'effluents radioactifs |
| US6083382A (en) * | 1998-01-14 | 2000-07-04 | Bird; Mark | Water desalination system |
| US6610546B1 (en) | 1998-02-26 | 2003-08-26 | Dionex Corporation | Continuous electrolytically regenerated packed suppressor for ion chromatography |
| US6325976B1 (en) | 1998-02-26 | 2001-12-04 | Dionex Corporation | Continuous electrolytically regenerated packed bed suppressor for ion chromatography |
| US6190528B1 (en) | 1998-03-19 | 2001-02-20 | Xiang Li | Helical electrodeionization apparatus |
| US6273008B1 (en) * | 1998-04-02 | 2001-08-14 | Tommy G. Taylor | Chlorinated hydrocarbon waste incinerator and valorization of chlorinated residuals process unit |
| DE19832822A1 (de) * | 1998-07-21 | 2000-03-09 | Sterff Beteiligungsgesellschaf | Verfahren und Vorrichtung zur kapazitiven Demineralisierung von Ionen enthaltenden Flüssigkeiten |
| US6350520B1 (en) * | 1998-08-26 | 2002-02-26 | Reticle, Inc. | Consolidated amorphous carbon materials, their manufacture and use |
| US6315886B1 (en) | 1998-12-07 | 2001-11-13 | The Electrosynthesis Company, Inc. | Electrolytic apparatus and methods for purification of aqueous solutions |
| AU745501C (en) * | 1998-12-07 | 2003-01-16 | Integrated Pool Products (Proprietary) Limited | Water chlorinator |
| US6346187B1 (en) * | 1999-01-21 | 2002-02-12 | The Regents Of The University Of California | Alternating-polarity operation for complete regeneration of electrochemical deionization system |
| US6778378B1 (en) | 1999-07-30 | 2004-08-17 | Biosource, Inc. | Flow-through capacitor and method |
| US6270672B1 (en) * | 1999-08-06 | 2001-08-07 | Baxter Aktiengesellschaft | Devices and methods for removing pathogens from biological fluids |
| US6214204B1 (en) | 1999-08-27 | 2001-04-10 | Corning Incorporated | Ion-removal from water using activated carbon electrodes |
| US6358639B2 (en) * | 1999-08-27 | 2002-03-19 | Plug Power Llc | Methods and kits for decontaminating fuel cells |
| US6325907B1 (en) | 1999-10-18 | 2001-12-04 | Marc D. Andelman | Energy and weight efficient flow-through capacitor, system and method |
| US6149815A (en) * | 1999-11-23 | 2000-11-21 | Sauter; Andrew D. | Precise electrokinetic delivery of minute volumes of liquid(s) |
| US7147214B2 (en) | 2000-01-24 | 2006-12-12 | Ut-Battelle, Llc | Humidifier for fuel cell using high conductivity carbon foam |
| US6346197B1 (en) | 2000-01-28 | 2002-02-12 | Mckay Creek Technologies Ltd. | Water and wastewater treatment system and process for contaminant removal |
| CA2399429A1 (en) * | 2000-02-09 | 2001-08-16 | Riken | Method of separating and recovering 18f in 18o water |
| GB2367072A (en) * | 2000-03-22 | 2002-03-27 | Univ Brunel | Mineraliser reaction cell for purifying liquids |
| US20030118145A1 (en) * | 2000-05-12 | 2003-06-26 | Faris Sadeg M | Multiple chamber containment system |
| AU2001264761A1 (en) * | 2000-05-22 | 2001-12-03 | Abb Power T And D Company Inc. | Integrated electrode for electrolytic capacitor applications |
| WO2001089671A1 (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-29 | Abb Power T & D Company Inc. | Capacitive deionization cell structure with voltage distribution control |
| WO2001090443A1 (en) * | 2000-05-22 | 2001-11-29 | Abb Power T & D Company Inc. | Capacitive deionization cell structure for control of electrolysis |
| US6569298B2 (en) * | 2000-06-05 | 2003-05-27 | Walter Roberto Merida-Donis | Apparatus for integrated water deionization, electrolytic hydrogen production, and electrochemical power generation |
| EP1164110A1 (de) * | 2000-06-16 | 2001-12-19 | Abb Research Ltd. | Kapazitive Deionisationseinrichtung |
| GB0016846D0 (en) * | 2000-07-10 | 2000-08-30 | United States Filter Corp | Electrodeionisation Apparatus |
| US6391178B1 (en) * | 2000-07-13 | 2002-05-21 | Millipore Corporation | Electrodeionization system |
| KR100465580B1 (ko) * | 2000-07-13 | 2005-01-13 | 쿠리타 고교 가부시키가이샤 | 전기 탈이온 장치 및 그 운전 방법 |
| US6628505B1 (en) | 2000-07-29 | 2003-09-30 | Biosource, Inc. | Flow-through capacitor, system and method |
| DE10037402A1 (de) * | 2000-08-01 | 2002-02-28 | Daimler Chrysler Ag | Vorrichtung zur Aufbereitung eines Kohlenwasserstoff-Wasser-Gemischs |
| US7147785B2 (en) * | 2000-09-28 | 2006-12-12 | Usfilter Corporation | Electrodeionization device and methods of use |
| US6781817B2 (en) * | 2000-10-02 | 2004-08-24 | Biosource, Inc. | Fringe-field capacitor electrode for electrochemical device |
| DE10104771A1 (de) * | 2001-02-02 | 2002-08-08 | Basf Ag | Verfahren und Vorrichtung zum Entionisieren von Kühlmedien für Brennstoffzellen |
| US6580598B2 (en) | 2001-02-15 | 2003-06-17 | Luxon Energy Devices Corporation | Deionizers with energy recovery |
| KR100442773B1 (ko) * | 2001-03-29 | 2004-08-04 | 한국에너지기술연구원 | 전기흡착 방식의 담수화방법 및 장치 |
| US6709560B2 (en) * | 2001-04-18 | 2004-03-23 | Biosource, Inc. | Charge barrier flow-through capacitor |
| US6607647B2 (en) | 2001-04-25 | 2003-08-19 | United States Filter Corporation | Electrodeionization apparatus with expanded conductive mesh electrode and method |
| US20060131161A1 (en) * | 2001-05-07 | 2006-06-22 | Towler Gavin P | Air sanitation with hydrogen peroxide |
| US6761823B2 (en) | 2001-05-21 | 2004-07-13 | W. B. Solutions, Inc. | System and method for removing contaminants from water |
| US6649037B2 (en) * | 2001-05-29 | 2003-11-18 | United States Filter Corporation | Electrodeionization apparatus and method |
| US20040121204A1 (en) * | 2001-06-07 | 2004-06-24 | Adelman Marc D. | Fluid electrical connected flow-through electrochemical cells, system and method |
| US6795298B2 (en) * | 2001-09-07 | 2004-09-21 | Luxon Energy Devices Corporation | Fully automatic and energy-efficient deionizer |
| EP1291324A3 (en) * | 2001-09-07 | 2003-10-29 | Luxon Energy Devices Corporation | Deionizers with energy recovery |
| DE60239141D1 (de) | 2001-10-15 | 2011-03-24 | Siemens Water Tech Holdg Corp | Vorrichtung und verfahren zur reinigung von flüssigkeiten |
| BR0215359A (pt) * | 2001-12-27 | 2006-06-06 | Aerogel Composite Llc | composições de aerogel e metálicas |
| JP2003285066A (ja) * | 2002-03-27 | 2003-10-07 | Luxon Energy Devices Corp | エネルギー回収をともなう純水装置 |
| US7097752B2 (en) * | 2002-07-30 | 2006-08-29 | Zhejiang Omex Environmental Engineering, Ltd. | EDI device with resin seepage-proof inserts |
| US7029563B2 (en) * | 2002-07-30 | 2006-04-18 | Zhejiang Omex Environmental Engineering Ltd. | EDI device with composite electrode |
| US7097753B2 (en) * | 2002-07-30 | 2006-08-29 | Zhejiang Omex Environmental Engineering Ltd. | Dilute support frame for an EDI device |
| US20040134862A1 (en) * | 2002-10-01 | 2004-07-15 | Bernard Greenberg | Device and method for tertiary treatment of wastewater and other contaminated aqueous media (CAM) |
| TW200427634A (en) * | 2002-10-25 | 2004-12-16 | Inventqjaya Sdn Bhd | Fluid deionization system |
| US7016462B1 (en) | 2002-11-08 | 2006-03-21 | Interscience, Inc. | Ionic pre-concentration XRF identification and analysis device, system and method |
| US20040141908A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-22 | Hara Hiroaki S. | Aerogel and metallic composites |
| US20040118780A1 (en) * | 2002-12-20 | 2004-06-24 | Barnstead/Thermolyne Corporation | Water purification system and method |
| US20060102492A1 (en) * | 2003-02-19 | 2006-05-18 | Corradi Jason T | In situ generation of hydrogen peroxide |
| US7862700B2 (en) * | 2003-11-13 | 2011-01-04 | Siemens Water Technologies Holding Corp. | Water treatment system and method |
| US7846340B2 (en) * | 2003-11-13 | 2010-12-07 | Siemens Water Technologies Corp. | Water treatment system and method |
| US7582198B2 (en) * | 2003-11-13 | 2009-09-01 | Siemens Water Technologies Holding Corp. | Water treatment system and method |
| US7563351B2 (en) * | 2003-11-13 | 2009-07-21 | Siemens Water Technologies Holding Corp. | Water treatment system and method |
| US7083733B2 (en) * | 2003-11-13 | 2006-08-01 | Usfilter Corporation | Water treatment system and method |
| US8377279B2 (en) | 2003-11-13 | 2013-02-19 | Siemens Industry, Inc. | Water treatment system and method |
| US7604725B2 (en) * | 2003-11-13 | 2009-10-20 | Siemens Water Technologies Holding Corp. | Water treatment system and method |
| US20050103717A1 (en) | 2003-11-13 | 2005-05-19 | United States Filter Corporation | Water treatment system and method |
| US20050252538A1 (en) * | 2004-05-17 | 2005-11-17 | The Procter & Gamble Company | Device and system for improved cleaning in a washing machine |
| US7329358B2 (en) | 2004-05-27 | 2008-02-12 | Siemens Water Technologies Holding Corp. | Water treatment process |
| US20060042957A1 (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Chunzhi He | Ion removal from particulate material using electrodeionization process and devices therefor |
| US20060049105A1 (en) * | 2004-09-07 | 2006-03-09 | Marine Desalination Systems, L.L.C. | Segregated flow, continuous flow deionization |
| CA2586144A1 (en) * | 2004-11-02 | 2006-05-11 | The Water Company Llc | Electronic components associated and apparatus for deionization and electrochemical purification and regeneration of electrodes |
| US20060231406A1 (en) * | 2005-04-13 | 2006-10-19 | Usfilter Corporation | Regeneration of adsorption media within electrical purification apparatuses |
| US7658828B2 (en) * | 2005-04-13 | 2010-02-09 | Siemens Water Technologies Holding Corp. | Regeneration of adsorption media within electrical purification apparatuses |
| US8045849B2 (en) | 2005-06-01 | 2011-10-25 | Siemens Industry, Inc. | Water treatment system and process |
| US7981268B2 (en) * | 2006-01-23 | 2011-07-19 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Deionization and desalination using electrostatic ion pumping |
| US20070272550A1 (en) * | 2006-05-24 | 2007-11-29 | Advanced Desalination Inc. | Total solution for water treatments |
| US10252923B2 (en) | 2006-06-13 | 2019-04-09 | Evoqua Water Technologies Llc | Method and system for water treatment |
| US10213744B2 (en) | 2006-06-13 | 2019-02-26 | Evoqua Water Technologies Llc | Method and system for water treatment |
| US8277627B2 (en) | 2006-06-13 | 2012-10-02 | Siemens Industry, Inc. | Method and system for irrigation |
| US20080067069A1 (en) | 2006-06-22 | 2008-03-20 | Siemens Water Technologies Corp. | Low scale potential water treatment |
| US7820024B2 (en) * | 2006-06-23 | 2010-10-26 | Siemens Water Technologies Corp. | Electrically-driven separation apparatus |
| EP2043957A4 (en) * | 2006-07-17 | 2011-12-07 | Vecenergy Aegir Llc | MICROSCALE CAPACITIVE DEIONIZATION DEVICE |
| US8925294B2 (en) * | 2006-08-23 | 2015-01-06 | Anthony N. Fresco | Solute ion coulomb force accelaration and electric field monopole passive voltage source |
| EP1933330A1 (en) * | 2006-12-11 | 2008-06-18 | Trasis S.A. | Electrochemical 18F extraction, concentration and reformulation method for radiolabeling |
| US7744760B2 (en) | 2006-09-20 | 2010-06-29 | Siemens Water Technologies Corp. | Method and apparatus for desalination |
| US20080078673A1 (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-03 | The Water Company Llc | Electrode for use in a deionization apparatus and method of making same and regenerating the same |
| US7813106B2 (en) | 2006-12-19 | 2010-10-12 | General Electric Company | High current efficiency supercapacitor desalination devices and methods of making the same |
| CN100450937C (zh) * | 2007-01-11 | 2009-01-14 | 常州爱思特净化设备有限公司 | 液体处理模块 |
| WO2008094367A1 (en) * | 2007-02-01 | 2008-08-07 | General Electric Company | Desalination method and device comprising supercapacitor electrodes |
| KR101158855B1 (ko) * | 2007-05-18 | 2012-06-25 | 삼성전자주식회사 | 연수기 |
| KR101227855B1 (ko) | 2007-05-21 | 2013-01-31 | 삼성전자주식회사 | 연수장치 |
| US20080297980A1 (en) * | 2007-05-31 | 2008-12-04 | Roy Joseph Bourcier | Layered carbon electrodes useful in electric double layer capacitors and capacitive deionization and methods of making the same |
| US20100059378A1 (en) * | 2007-07-18 | 2010-03-11 | The Water Company Llc | Apparatus and method for removal of ions from a porous electrode that is part of a deionization system |
| KR101366806B1 (ko) | 2007-07-18 | 2014-02-24 | 전북대학교산학협력단 | 전기 흡착 탈이온 장치용 전극, 그 제조방법 및 이를구비한 전기 흡착 탈이온 장치 |
| AU2008275924A1 (en) * | 2007-07-18 | 2009-01-22 | The Water Company Llc | Apparatus and method for removal of ions from a porous electrode that is part of a deionization system |
| US20090045048A1 (en) * | 2007-08-15 | 2009-02-19 | Roy Joseph Bourcier | Capacitive deionization system |
| CN101790809B (zh) * | 2007-08-20 | 2014-04-16 | myFC股份公司 | 用于互连电化学电池的布置、燃料电池组件和制造燃料电池装置的方法 |
| JP2010042386A (ja) * | 2007-09-11 | 2010-02-25 | Sanyo Electric Co Ltd | 電解処理装置 |
| EP2212254B1 (en) * | 2007-11-13 | 2017-01-11 | Voltea Limited | Water purification device |
| US20090141420A1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-04 | Corning Incorporated | Packaged Capacitive Device And Methods Of Making The Same |
| US7706128B2 (en) * | 2007-11-29 | 2010-04-27 | Corning Incorporated | Capacitive device |
| US7903388B2 (en) * | 2007-11-29 | 2011-03-08 | Corning Incorporated | Electrical isolator for capacitive device |
| US7766981B2 (en) * | 2007-11-30 | 2010-08-03 | Corning Incorporated | Electrode stack for capacitive device |
| CN101878187B (zh) | 2007-11-30 | 2014-12-10 | 伊沃夸水处理技术有限责任公司 | 用于水处理的系统和方法 |
| US8871074B2 (en) | 2007-12-19 | 2014-10-28 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for permeating flow desalination |
| KR20090093323A (ko) * | 2008-02-29 | 2009-09-02 | 삼성전자주식회사 | 탈이온화 장치 및 그 제조방법 |
| KR101290728B1 (ko) * | 2008-03-07 | 2013-07-26 | 삼성전자주식회사 | 전극 모듈 및 이를 이용한 탈이온화 장치 |
| TWI381996B (zh) * | 2008-04-10 | 2013-01-11 | Gainia Intellectual Asset Services Inc | 混合式電極之電容去離子裝置 |
| CN101615512B (zh) * | 2008-06-24 | 2013-02-06 | 通用电气公司 | 超级电容装置及其制造方法 |
| US8398840B2 (en) * | 2008-07-31 | 2013-03-19 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Capacitive de-ionization electrode |
| JP5172550B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2013-03-27 | 森永乳業株式会社 | 複極式電解槽及びこれに用いられるスペーサ |
| JP5172549B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2013-03-27 | 森永乳業株式会社 | 複極式電解槽及びこれに用いられるスペーサ |
| JP5172548B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2013-03-27 | 森永乳業株式会社 | 複極式電解槽及びこれに用いられるスペーサ |
| JP5173683B2 (ja) * | 2008-09-03 | 2013-04-03 | 森永乳業株式会社 | 複極式電解槽及びこれに用いられるスペーサ |
| EP2373587B1 (en) * | 2008-09-15 | 2014-11-12 | Voltea B.V. | Method of operating a capacitive deionization cell using gentle charge |
| US20100065439A1 (en) * | 2008-09-15 | 2010-03-18 | Sullivan James P | Method of Operating a Capacitive Deionization Cell Using a Relatively Slow Discharge Flow Rate |
| WO2010030383A1 (en) * | 2008-09-15 | 2010-03-18 | Gore Enterprise Holdings, Inc. | Method of regenerating a capacitive deionization cell |
| US8333887B2 (en) * | 2008-10-23 | 2012-12-18 | General Electric Company | Methods and systems for purifying aqueous liquids |
| KR20100064633A (ko) * | 2008-12-05 | 2010-06-15 | 삼성전자주식회사 | 전기 흡착 탈이온화용 전극 및 이를 구비하는 전기 흡착 탈이온 장치와 전기이중층 커패시터 |
| US8518253B2 (en) * | 2008-12-17 | 2013-08-27 | General Electric Company | Ion-exchange device and regeneration method of ion-exchange material thereof |
| GB0823074D0 (en) | 2008-12-18 | 2009-01-28 | Enpar Technologies Inc | Design and method of assembly of cdi cells |
| KR101714535B1 (ko) * | 2008-12-22 | 2017-03-09 | 삼성전자주식회사 | 탈이온화 장치 및 그 제어방법 |
| KR101514393B1 (ko) * | 2009-01-06 | 2015-04-23 | 삼성전자주식회사 | 일체화된 전기 흡착 탈이온화용 전극-집전체 시트, 및 이를구비하는 전기 흡착 탈이온 장치와 전기이중층 커패시터 |
| KR101024940B1 (ko) * | 2009-02-03 | 2011-03-31 | 삼성전기주식회사 | 표면 산화된 전이금속질화물 에어로젤을 이용한 하이브리드수퍼커패시터 |
| KR101031018B1 (ko) * | 2009-02-03 | 2011-04-25 | 삼성전기주식회사 | 전이금속 산화물 에어로젤을 이용한 하이브리드 수퍼커패시터 |
| US20110024354A1 (en) * | 2009-07-30 | 2011-02-03 | General Electric Company | Desalination system and method |
| KR20110019573A (ko) * | 2009-08-20 | 2011-02-28 | 삼성전자주식회사 | 전기 흡착 탈이온 장치 |
| KR20110019968A (ko) * | 2009-08-21 | 2011-03-02 | 삼성전자주식회사 | 정수 필터 시스템과 그의 재생방법 및 정수 필터 시스템을 포함하는 정수 장치 |
| US20110056843A1 (en) * | 2009-09-08 | 2011-03-10 | Patrick Michael Curran | Concentric layer electric double layer capacitor cylinder, system, and method of use |
| US8663445B2 (en) * | 2009-09-30 | 2014-03-04 | General Electric Company | Electrochemical desalination system and method |
| EP2322486B1 (en) * | 2009-11-04 | 2014-01-22 | Voltea B.V. | An apparatus and method for removal of ions |
| EP2341032B1 (de) | 2009-12-15 | 2019-03-20 | Schnider, Kurt | Vorrichtung zur Aufbereitung von Wasser für die Speisung eines Durchflusskondensators |
| KR20110080893A (ko) * | 2010-01-07 | 2011-07-13 | 삼성전자주식회사 | 탈이온 장치 |
| IT1398663B1 (it) | 2010-02-24 | 2013-03-08 | Idropan Dell Orto Depuratori Srl | Metodo per la purificazione di un fluido mediante un condensatore a flusso passante, ed apparecchiatura per la purificazione di un fluido, in particolare atta alla realizzazione di tale metodo. |
| WO2011163215A1 (en) * | 2010-06-21 | 2011-12-29 | Massachusetts Institute Of Technology | Method and apparatus for desalination and purification |
| NL2005135C2 (en) * | 2010-07-23 | 2012-01-24 | Voltea Bv | Apparatus for removal of ions, and a method for removal of ions |
| CN102372345B (zh) | 2010-08-10 | 2013-07-31 | 通用电气公司 | 超级电容器脱盐装置及脱盐方法 |
| EP2420478A1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-02-22 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Method and device for purifying water |
| US9475709B2 (en) | 2010-08-25 | 2016-10-25 | Lockheed Martin Corporation | Perforated graphene deionization or desalination |
| US8361321B2 (en) | 2010-08-25 | 2013-01-29 | Lockheed Martin Corporation | Perforated graphene deionization or desalination |
| CA2853027C (en) | 2010-10-22 | 2023-03-14 | Ionic Solutions Ltd. | Apparatus and process for separation and selective recomposition of ions |
| IT1402609B1 (it) * | 2010-11-18 | 2013-09-13 | Idropan Dell Orto Depuratori Srl | Cella a condensatori a flusso passante per la purificazione di un fluido. |
| CN102545390B (zh) * | 2010-12-28 | 2014-12-17 | 通用电气公司 | 充电或者放电系统及方法 |
| ITPD20100096U1 (it) * | 2010-12-29 | 2012-06-30 | Idropan Dell Orto Depuratori Srl | Assieme a condensatori a flusso passante per il trattamento di un fluido. |
| KR101675749B1 (ko) * | 2010-12-30 | 2016-11-16 | 코웨이 주식회사 | 수처리 장치 및 이를 이용한 수처리 방법 |
| CN102600726B (zh) * | 2011-01-25 | 2014-12-10 | 通用电气公司 | 离子性物质去除系统 |
| US8865351B2 (en) | 2011-03-14 | 2014-10-21 | Ut-Battelle, Llc | Carbon composition with hierarchical porosity, and methods of preparation |
| GB201107841D0 (en) | 2011-05-11 | 2011-06-22 | Enpar Technologies Inc | Liquid flowpaths in CDI having porous electrodes |
| US9193587B2 (en) | 2011-07-13 | 2015-11-24 | Lockheed Martin Corporation | System and method for water purification and desalination |
| GB2495701A (en) * | 2011-10-11 | 2013-04-24 | Arvia Technology Ltd | Treating liquid with adsorbent |
| NL2007600C2 (en) * | 2011-10-14 | 2013-04-16 | Voltea Bv | Method of producing an apparatus for removal of ions and apparatus for removal of ions. |
| US9010361B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-04-21 | Pentair Residential Filtration, Llc | Control valve assembly |
| US8961770B2 (en) | 2011-10-27 | 2015-02-24 | Pentair Residential Filtration, Llc | Controller and method of operation of a capacitive deionization system |
| US9637397B2 (en) | 2011-10-27 | 2017-05-02 | Pentair Residential Filtration, Llc | Ion removal using a capacitive deionization system |
| US8671985B2 (en) | 2011-10-27 | 2014-03-18 | Pentair Residential Filtration, Llc | Control valve assembly |
| US9695070B2 (en) | 2011-10-27 | 2017-07-04 | Pentair Residential Filtration, Llc | Regeneration of a capacitive deionization system |
| US9790107B2 (en) | 2011-10-31 | 2017-10-17 | Innovation Services, Inc. | Apparatus and method for generating metal ions in a fluid stream |
| EP2607321A1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-06-26 | Voltea B.V. | A reverse capacitative de-ionisation apparatus and method for generating electricity |
| KR102010978B1 (ko) | 2011-12-29 | 2019-08-14 | 웅진코웨이 주식회사 | 축전식 탈이온 수처리 장치 및 축전식 탈이온 수처리 장치의 제어방법 |
| US8828533B2 (en) | 2012-01-12 | 2014-09-09 | Ut-Battelle, Llc | Mesoporous carbon materials |
| US8986518B2 (en) * | 2012-01-18 | 2015-03-24 | Cleanworld Fuels, LLC | Cartridge-based, hydrogen on-demand generator |
| WO2013121295A2 (en) * | 2012-02-17 | 2013-08-22 | Wiab Water Innovation Ab | Mixing device |
| CN102583628A (zh) * | 2012-02-28 | 2012-07-18 | 中南民族大学 | 一种活性炭纤维毡去除水中三聚氰酸及电脱附再生的方法 |
| JP5990956B2 (ja) * | 2012-03-21 | 2016-09-14 | 株式会社島津製作所 | サプレッサ及びそれを用いたイオンクロマトグラフ |
| US9095823B2 (en) | 2012-03-29 | 2015-08-04 | Lockheed Martin Corporation | Tunable layered membrane configuration for filtration and selective isolation and recovery devices |
| US10980919B2 (en) | 2016-04-14 | 2021-04-20 | Lockheed Martin Corporation | Methods for in vivo and in vitro use of graphene and other two-dimensional materials |
| US10653824B2 (en) | 2012-05-25 | 2020-05-19 | Lockheed Martin Corporation | Two-dimensional materials and uses thereof |
| US9834809B2 (en) | 2014-02-28 | 2017-12-05 | Lockheed Martin Corporation | Syringe for obtaining nano-sized materials for selective assays and related methods of use |
| US9610546B2 (en) | 2014-03-12 | 2017-04-04 | Lockheed Martin Corporation | Separation membranes formed from perforated graphene and methods for use thereof |
| US9067811B1 (en) | 2012-05-25 | 2015-06-30 | Lockheed Martin Corporation | System, method, and control for graphenoid desalination |
| US10376845B2 (en) | 2016-04-14 | 2019-08-13 | Lockheed Martin Corporation | Membranes with tunable selectivity |
| US10418143B2 (en) | 2015-08-05 | 2019-09-17 | Lockheed Martin Corporation | Perforatable sheets of graphene-based material |
| US9744617B2 (en) | 2014-01-31 | 2017-08-29 | Lockheed Martin Corporation | Methods for perforating multi-layer graphene through ion bombardment |
| US8958198B2 (en) | 2012-10-10 | 2015-02-17 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Super capacitor with fibers |
| US11046596B2 (en) * | 2012-10-25 | 2021-06-29 | Hydrus Technology Pty. Ltd. | Electrochemical liquid treatment apparatus |
| US9656887B2 (en) | 2012-10-25 | 2017-05-23 | The Water Company | Removal of ions from aqueous fluid |
| US9617646B2 (en) | 2012-11-14 | 2017-04-11 | Elwha Llc | Comminution water contaminant removal system |
| WO2014077887A1 (en) | 2012-11-19 | 2014-05-22 | Evoqua Water Technologies Llc | Electrochemical separation device |
| US9399090B2 (en) * | 2012-12-10 | 2016-07-26 | Medtronic, Inc. | Potassium loaded ion-exchange material for use in a dialysate regeneration system |
| KR102046475B1 (ko) * | 2012-12-11 | 2019-11-19 | 웅진코웨이 주식회사 | 유로살균장치 및 이를 포함하는 정수장치 |
| JP5622294B2 (ja) * | 2012-12-26 | 2014-11-12 | 和弘 林 | 電解液中の電極間の物質移動過程は電圧印加で促進 |
| EP2774490B1 (en) | 2013-03-06 | 2018-04-25 | Cargill, Incorporated | Syrup purification by capacitive deionization |
| WO2014164621A1 (en) | 2013-03-12 | 2014-10-09 | Lockheed Martin Corporation | Method for forming filter with uniform aperture size |
| US9249241B2 (en) | 2013-03-27 | 2016-02-02 | Ut-Battelle, Llc | Surface-functionalized mesoporous carbon materials |
| CN103265098A (zh) * | 2013-05-14 | 2013-08-28 | 北京化工大学 | 一种带涂层电极电吸附装置 |
| US9633798B2 (en) | 2013-05-24 | 2017-04-25 | Atlantis Technologies | Atomic capacitor |
| US9859066B2 (en) | 2013-05-24 | 2018-01-02 | Atlantis Technologies | Atomic capacitor |
| US9572918B2 (en) | 2013-06-21 | 2017-02-21 | Lockheed Martin Corporation | Graphene-based filter for isolating a substance from blood |
| WO2015005250A1 (ja) * | 2013-07-08 | 2015-01-15 | 株式会社クラレ | 電極及びその製造方法並びにそれを用いる通液型コンデンサ |
| ITPD20130280A1 (it) * | 2013-10-09 | 2015-04-10 | Idropan Dell Orto Depuratori S R L | Apparecchiatura per il trattamento di un fluido |
| IN2013KO01311A (ar) | 2013-11-19 | 2015-05-22 | Univ Calcutta | |
| NL2012138C2 (en) | 2014-01-24 | 2015-07-29 | Voltea Bv | Apparatus for removal of ions from water and method of producing the same. |
| CN105940479A (zh) | 2014-01-31 | 2016-09-14 | 洛克希德马丁公司 | 使用宽离子场穿孔二维材料 |
| CA2938305A1 (en) | 2014-01-31 | 2015-08-06 | Lockheed Martin Corporation | Processes for forming composite structures with a two-dimensional material using a porous, non-sacrificial supporting layer |
| RU2682544C2 (ru) * | 2014-02-06 | 2019-03-19 | Конинклейке Филипс Н.В. | Декальцинирующее устройство |
| CA2942496A1 (en) | 2014-03-12 | 2015-09-17 | Lockheed Martin Corporation | Separation membranes formed from perforated graphene |
| US11046595B2 (en) | 2014-05-23 | 2021-06-29 | Hydrus Technology Pty. Ltd. | Electrochemical treatment methods |
| EP3145876B1 (en) | 2014-05-23 | 2021-09-08 | Hydrus Technology Pty. Ltd. | Electrochemical liquid treatment apparatus |
| US9646774B2 (en) | 2014-06-05 | 2017-05-09 | Trion Energy Solutions Corp. | Power wafer |
| US9647471B2 (en) | 2014-10-17 | 2017-05-09 | Trion Energy Solutions Corp. | Battery management system and method |
| JP6342838B2 (ja) * | 2014-06-25 | 2018-06-13 | 東京エレクトロン株式会社 | 処理液供給方法、処理液供給装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体 |
| EA201790508A1 (ru) | 2014-09-02 | 2017-08-31 | Локхид Мартин Корпорейшн | Мембраны гемодиализа и гемофильтрации на основе двумерного мембранного материала и способы их применения |
| WO2016057430A2 (en) * | 2014-10-03 | 2016-04-14 | The Regents Of The University Of California | Devices and methods for removing dissolved ions from water using a voltage-driven charge pulse |
| US10011504B2 (en) | 2014-11-04 | 2018-07-03 | Pureleau Ltd. | Method and apparatus for separating salts from a liquid solution |
| WO2016085854A1 (en) | 2014-11-26 | 2016-06-02 | Evoqua Water Technologies Llc | Methods and systems for providing inlets and outlets to cell pairs in an electrochemical separation device |
| NL2014788B1 (en) * | 2015-05-11 | 2017-01-26 | Stichting Wetsus European Centre Of Excellence For Sustainable Water Tech | Method and system for performing a capacitive deionisation and/or capacitive electrical energy generation. |
| EP3118619A1 (en) | 2015-07-14 | 2017-01-18 | Vrije Universiteit Brussel | High-performance liquid chromatography with a vortex flow inducer |
| JP2018530499A (ja) | 2015-08-06 | 2018-10-18 | ロッキード・マーチン・コーポレーション | グラフェンのナノ粒子変性及び穿孔 |
| JP6199001B1 (ja) | 2016-01-12 | 2017-09-20 | 三菱電機株式会社 | 水処理装置及び水処理方法 |
| US10696570B2 (en) * | 2016-01-15 | 2020-06-30 | Axine Water Technologies Inc. | Electrochemical cell for wastewater treatment with increased removal rates of pollutants |
| WO2017132229A1 (en) * | 2016-01-29 | 2017-08-03 | Lopez Noe Joshua | Electrolytic treater and method for treating water |
| WO2017180141A1 (en) | 2016-04-14 | 2017-10-19 | Lockheed Martin Corporation | Selective interfacial mitigation of graphene defects |
| WO2017180139A1 (en) | 2016-04-14 | 2017-10-19 | Lockheed Martin Corporation | Two-dimensional membrane structures having flow passages |
| JP2019511451A (ja) | 2016-04-14 | 2019-04-25 | ロッキード・マーチン・コーポレーション | 浮遊法を用いてグラフェンシートを大判転写用に処理する方法 |
| SG11201808961QA (en) | 2016-04-14 | 2018-11-29 | Lockheed Corp | Methods for in situ monitoring and control of defect formation or healing |
| US10702852B2 (en) | 2016-06-16 | 2020-07-07 | Ut-Battelle, Llc | Amidoxime-functionalized materials and their use in extracting metal ions from liquid solutions |
| IL247303A0 (en) * | 2016-08-16 | 2016-11-30 | Technion Res & Dev Foundation | A device for induced charge deionization and its use |
| US10696571B2 (en) * | 2016-10-20 | 2020-06-30 | Lawrence Livermore National Security, Llc | Multiple pulse charge transfer for capacitive deionization of a fluid |
| WO2018119280A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | University Of Iowa Research Foundation | Apparatus and method for three-dimensional photo-electrodialysis |
| WO2018129087A1 (en) | 2017-01-03 | 2018-07-12 | Gardiner Jack C | System and method for reducing the dissolved solids of a non-potable aqueous flow |
| KR101852010B1 (ko) * | 2017-04-10 | 2018-04-25 | 이나율 | 해수생물용 사육수 제조방법 및 이에 의해 제조된 해수생물용 사육수 |
| US11117818B2 (en) * | 2018-07-23 | 2021-09-14 | Powertech Water Inc. | Faradic porosity cell |
| WO2019006396A1 (en) * | 2017-06-30 | 2019-01-03 | Massachusetts Institute Of Technology | ADSORBENTS, SYSTEMS AND METHODS FOR SEPARATING ORGANIC SPECIES FROM WATER |
| CN107434270B (zh) * | 2017-08-08 | 2020-08-18 | 同济大学 | 带有污染物分子印迹的铁-碳气凝胶电Fenton阴极及其制备 |
| IL272679B2 (en) | 2017-08-21 | 2023-09-01 | Evoqua Water Tech Llc | Brine treatment for agricultural and drinking purposes |
| EP3687652A1 (en) * | 2017-09-26 | 2020-08-05 | Waters Technologies Corporation | High purity chromatographic materials comprising an ionizable modifier for retention of acidic analytes |
| CN108128856B (zh) * | 2018-02-05 | 2019-06-04 | 中国矿业大学 | 利用电泳原理控制采空区充填体重金属元素迁移的系统 |
| KR102043263B1 (ko) | 2018-04-04 | 2019-11-27 | 두산중공업 주식회사 | 바이폴라 cdi 전극, 바이폴라 cdi 전극 모듈 및 이를 포함하는 수처리 장치 |
| US10787378B2 (en) | 2018-05-30 | 2020-09-29 | Atlantis Technologies | Spirally wound electric double layer capacitor device and associated methods |
| DE102018115289A1 (de) * | 2018-06-26 | 2019-05-23 | Eisenmann Se | Tauchlackieranlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen |
| CN108892210A (zh) * | 2018-07-18 | 2018-11-27 | 江苏科技大学 | 一种用于海水脱盐混合电容的电解池 |
| EP3826745A4 (en) * | 2018-07-23 | 2022-04-13 | Powertech Water Inc. | FARADIC POROSITY CELL |
| US11629418B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-04-18 | Sedo Engineering Sa | By-products (impurity) removal |
| CN113166954B (zh) | 2018-11-30 | 2024-07-26 | 赛杜工程股份有限公司 | 电化学反应器和它的清洁或再生 |
| US11753730B2 (en) | 2018-11-30 | 2023-09-12 | Sedo Engineering Sa | Leucodye (such as leucoindigo) as dispersing aid |
| WO2020154720A1 (en) * | 2019-01-25 | 2020-07-30 | Carnegie Mellon University | High-flow, intact biomaterial-derived electrode for use in capacitive desalination |
| US20210379602A1 (en) * | 2019-02-20 | 2021-12-09 | Board Of Trustees Of Michigan State University | Electrode apparatus for creating a non-uniform electric field to remove polarized molecules in a fluid |
| CN111689555A (zh) * | 2019-03-15 | 2020-09-22 | 国家能源投资集团有限责任公司 | 一种制盐方法及装置、含盐废水处理系统 |
| US11572293B2 (en) | 2019-07-08 | 2023-02-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Asymmetric electrochemical systems and methods |
| KR102049762B1 (ko) * | 2019-08-01 | 2019-11-28 | 네이버시스템(주) | 수중 위치정보 및 지형정보를 활용한 수로정보 업데이트 시스템 |
| GB202006853D0 (en) | 2020-05-08 | 2020-06-24 | Vws Uk Ltd | Method and apparatus for providing purified water |
| JP6982668B1 (ja) * | 2020-08-31 | 2021-12-17 | 大同メタル工業株式会社 | 浄化装置 |
| KR102418926B1 (ko) * | 2020-10-15 | 2022-07-08 | (주) 시온텍 | 에너지 절약형 이온 흡탈착 정수장치 및 에너지 절약 정수방법 |
| JP2022136935A (ja) * | 2021-03-08 | 2022-09-21 | エクボ株式会社 | 静電誘導発電機 |
| CN114162940A (zh) * | 2021-11-11 | 2022-03-11 | 溢泰（南京）环保科技有限公司 | 一种edr净水器的稳定水质系统 |
| CN114940553B (zh) * | 2022-04-20 | 2024-06-11 | 中联西北工程设计研究院有限公司 | 一种单极式、复极式电控离子交换反应器及群组 |
| CN115784390B (zh) * | 2022-11-10 | 2024-05-07 | 重庆大学 | 一种光热蒸发耦合电容去离子的海水淡化装置及方法 |
| EP4368236A1 (en) * | 2022-11-11 | 2024-05-15 | Cambridge Enterprise Limited | Iontophoretic drug delivery device |
| WO2024158741A2 (en) * | 2023-01-24 | 2024-08-02 | Lithios Inc. | Electrode composites for electrochemical ion separation from aqueous solutions, and methods thereof |
Family Cites Families (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3658674A (en) * | 1966-02-28 | 1972-04-25 | Standard Oil Co Ohio | Process for demineralization of water |
| US3515664A (en) * | 1967-01-17 | 1970-06-02 | Allan M Johnson | Demineralizing process and apparatus |
| FR1566445A (ar) * | 1968-02-29 | 1969-05-09 | ||
| US3755135A (en) * | 1971-01-20 | 1973-08-28 | A Johnson | Electric demineralizing apparatus |
| US3859195A (en) * | 1972-09-20 | 1975-01-07 | Du Pont | Apparatus for electrochemical processing |
| US3883412A (en) * | 1974-01-30 | 1975-05-13 | Us Navy | Desalination process |
| US4159235A (en) * | 1976-11-22 | 1979-06-26 | Gotzelmann Kg | Method and apparatus for treating metal containing waste water |
| US4461693A (en) * | 1982-07-06 | 1984-07-24 | Ionics Incorporated | Polarity reversal electrodes |
| SE451855B (sv) * | 1983-06-17 | 1987-11-02 | Svenska Utvecklings Ab | Elektrodkammarenhet avsedd att anvendas i en elektrokemisk cell med poros genomstromningselektrod, elektrokemisk cell, forfarande for framstellning av den elektrokemiska cellen samt anvendning derav for rening av vatten |
| GB9002247D0 (en) * | 1990-02-01 | 1990-03-28 | Atomic Energy Authority Uk | Electrodes |
| US5196115A (en) * | 1990-04-23 | 1993-03-23 | Andelman Marc D | Controlled charge chromatography system |
| US5192432A (en) * | 1990-04-23 | 1993-03-09 | Andelman Marc D | Flow-through capacitor |
| US5415768A (en) * | 1990-04-23 | 1995-05-16 | Andelman; Marc D. | Flow-through capacitor |
| US5200068A (en) * | 1990-04-23 | 1993-04-06 | Andelman Marc D | Controlled charge chromatography system |
| US5360540A (en) * | 1990-04-23 | 1994-11-01 | Andelman Marc D | Chromatography system |
| US5260855A (en) * | 1992-01-17 | 1993-11-09 | Kaschmitter James L | Supercapacitors based on carbon foams |
| US5538611A (en) * | 1993-05-17 | 1996-07-23 | Marc D. Andelman | Planar, flow-through, electric, double-layer capacitor and a method of treating liquids with the capacitor |
| JP3302443B2 (ja) * | 1993-05-17 | 2002-07-15 | 関西熱化学株式会社 | 平板形状の通液型電気二重層コンデンサおよびそれを用いた液体の処理方法 |
| US5425858A (en) * | 1994-05-20 | 1995-06-20 | The Regents Of The University Of California | Method and apparatus for capacitive deionization, electrochemical purification, and regeneration of electrodes |
-
1994
- 1994-05-20 US US08/246,692 patent/US5425858A/en not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-05-19 US US08/737,687 patent/US5954937A/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-19 JP JP50100796A patent/JP4162709B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1995-05-19 ZA ZA954133A patent/ZA954133B/xx unknown
- 1995-05-19 EP EP95928051A patent/EP0760805B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-19 AU AU31944/95A patent/AU3194495A/en not_active Abandoned
- 1995-05-19 IL IL11379895A patent/IL113798A/xx not_active IP Right Cessation
- 1995-05-19 CA CA002190829A patent/CA2190829A1/en not_active Abandoned
- 1995-05-19 AT AT95928051T patent/ATE382583T1/de not_active IP Right Cessation
- 1995-05-19 MY MYPI95001318A patent/MY113171A/en unknown
- 1995-05-19 DE DE69535677T patent/DE69535677D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1995-05-19 WO PCT/US1995/006553 patent/WO1995032803A2/en active IP Right Grant
- 1995-09-10 SA SA95160229A patent/SA95160229B1/ar unknown
-
2008
- 2008-01-24 JP JP2008013997A patent/JP2008178875A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO1995032803A2 (en) | 1995-12-07 |
| ATE382583T1 (de) | 2008-01-15 |
| JP2008178875A (ja) | 2008-08-07 |
| EP0760805A1 (en) | 1997-03-12 |
| US5954937A (en) | 1999-09-21 |
| JPH11505463A (ja) | 1999-05-21 |
| IL113798A (en) | 1999-07-14 |
| EP0760805A4 (en) | 1998-12-02 |
| MY113171A (en) | 2001-12-31 |
| AU3194495A (en) | 1995-12-21 |
| WO1995032803A3 (en) | 1996-01-04 |
| CA2190829A1 (en) | 1995-12-07 |
| JP4162709B2 (ja) | 2008-10-08 |
| IL113798A0 (en) | 1995-08-31 |
| DE69535677D1 (de) | 2008-02-14 |
| US5425858A (en) | 1995-06-20 |
| ZA954133B (en) | 1996-01-19 |
| EP0760805B1 (en) | 2008-01-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| SA95160229B1 (ar) | طريقة وجهاز لنزع التأين السعوديcapacitive deionization ،والتنقية الكهروكيميائية electrochemical وتجديد الإلكترودات electrodes | |
| US6309532B1 (en) | Method and apparatus for capacitive deionization and electrochemical purification and regeneration of electrodes | |
| US6795298B2 (en) | Fully automatic and energy-efficient deionizer | |
| US6761809B2 (en) | Alternating-polarity operation for complete regeneration of electrochemical deionization system | |
| Dermentzis | Removal of nickel from electroplating rinse waters using electrostatic shielding electrodialysis/electrodeionization | |
| US10329174B2 (en) | Apparatus and process for separation and selective recomposition of ions | |
| US6462935B1 (en) | Replaceable flow-through capacitors for removing charged species from liquids | |
| Lee et al. | Recovery of ammonium sulfate from fermentation waste by electrodialysis | |
| US20080198531A1 (en) | Capacitive deionization system for water treatment | |
| US20070272550A1 (en) | Total solution for water treatments | |
| Dermentzis et al. | Ion and ionic current sinks for electrodeionization of simulated cadmium plating rinse waters | |
| Saravanan et al. | Environmental sustainability of toxic arsenic ions removal from wastewater using electrodeionization | |
| US10662082B2 (en) | Devices and methods for removing dissolved ions from water using composite resin electrodes | |
| Farmer et al. | Capacitive, deionization with carbon aerogel electrodes: Carbonate, sulfate, and phosphate | |
| TW201934496A (zh) | 兼具海／廢水脫鹽與殺菌之高效流動電容方法與裝置 | |
| Dehghan et al. | A brief review on operation of flow-electrode capacitive deionization cells for water desalination | |
| WO2001090443A1 (en) | Capacitive deionization cell structure for control of electrolysis | |
| US3354068A (en) | Method of deionization utilizing a low electrostatic potential | |
| JP2003200164A (ja) | 液体から帯電体を除去する巻込み型の通液型コンデンサおよび液体処理装置 | |
| Farmer et al. | Capacitive deionization of water: an innovative new process | |
| KR20030012351A (ko) | 전기영동용 전극셀의 제조 방법 및 측정 장치 | |
| CN203904046U (zh) | 一种利用膜电容去离子连续废水处理装置 | |
| WO2022102884A1 (ko) | 탈염 장치 | |
| WO2019118163A1 (en) | Method for selectively removing dissolved ions from water using composite resin electrodes | |
| US20110011749A1 (en) | Process for separation of an ion from a fluid mixture |