[發明專利]一種處理低濃度離子溶液的電去離子的方法及裝置

有效

• 申請號: 201210206147.7
• 申請日: 2012-06-20
• 公開（公告）號: CN102745782A
• 公開（公告）日: 2012-10-24
• 發明（設計）人: 陸君;陸鴻飛;朱佳
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種用于處理低濃度離子溶液的電去離子裝置，是在陽極和陰極之間設置兩組陰陽離子交換膜組，每組陰陽離子交換膜組由相對設置的一個陰離子交換膜和一個陽離子交換膜組成，在相鄰的兩組陰陽離子交換膜組之間形成濃室，每組陰陽離子交換膜組之間形成淡室，則兩組陰陽離子交換膜組分別形成第一淡室和第二淡室，其中第一淡室臨近含離子水的入口，第二淡室臨近出口，其特征在于在陽離子交換膜上朝向淡室的一側附著有水解離催化劑層。

2.根據權利要求1所述的用于處理低濃度離子溶液的電去離子裝置，其特征在于其中所述的水解離催化層的材料為重金屬鉻和鎳的氫氧化物的一種或組合。

3.根據權利要求1所述的用于處理低濃度離子溶液的電去離子裝置，其特征在于所述的水解離催化劑層僅分布在第二淡室的陽離子交換膜上接近出口的40%-100%的范圍內，且第一淡室內陽離子交換樹脂所占比重為40-70%；第二淡室內附著催化劑的床層區域內陽離子交換樹脂所占比重為30-60%，未附著催化劑床層區域內陽離子交換樹脂所占比重為50-60%；

或者水解離催化劑層同時分布在第一和第二淡室的陽離子交換膜上接近出口的20%-40%的范圍內，附著催化劑的床層內填充的陽離子交換樹脂的比例為20%-40%，其他區域其比例為45%-60%。

4.一種基于權利要求1所述的處理低濃度離子溶液的電去離子裝置的電去離子方法，其特征在于：

含有鹽離子的水從陰陽離子交換膜構成的第一淡室床層的入口輸入，垂直流經兩個相互串聯的第一、第二淡室后從出口輸出；

在淡室施加垂直于水流流向的電場，在電場作用下，水中的鹽離子在構成淡室的陰陽離子交換樹脂間傳質，并穿過離子交換膜進入淡室，實現離子分離；在陽離子交換樹脂朝向淡室的一面涂覆水解離催化物質，使得膜面水解離反應速率增大，在較低的膜堆電壓下和較弱濃差極化條件，陰陽離子交換膜的膜面水解離產生較多的OH^-和H⁺，OH^-和H⁺在電場的作用下電遷移進入淡室，使得陰陽離子交換樹脂發生再生，從而使得樹脂床層再生程度增大；

在淡室床層進口，鹽離子在鹽型的離子交換樹脂中傳質，而在淡室床層出口位置，鹽離子的濃度遠低于進口位置，鹽離子需要在再生的樹脂中傳質。