[發(fā)明專利]用于鈍化結(jié)垢物類的電滲析方法和設備

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280044811.0
• 申請日: 2012-08-28
• 公開（公告）號: CN103781534B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發(fā)明（設計）人: N.E.莫
• 申請（專利權(quán)）人: 通用電氣公司
• 主分類號: B01D61/44
• 分類號: B01D61/44;B01D61/46;B01D61/58
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 周李軍;林森

發(fā)明背景

發(fā)明領(lǐng)域。

本發(fā)明涉及結(jié)垢物類在水中的鈍化。

相關(guān)技術(shù)描述

水化學支配和限制了脫鹽過程的設計。大多數(shù)分離受到微溶化合物（如CaCO₃或CaSO₄）的沉淀而不是內(nèi)在的物理特性（如滲透壓）所限制。例如，在內(nèi)陸微咸水源的脫鹽中，由于少量結(jié)垢物類（如Ca²⁺、SO₄^2-和HCO₃^-）的存在，反滲透通常限于約75%的水回收率，而如果僅存在Na⁺和Cl^-，單獨的滲透壓會帶來98%回收率的高得多的限度。低水回收率的結(jié)果為1)較大的泵、入口、排水口和預處理系統(tǒng)，和2)與損失的水有關(guān)的較大體積的排放流。第一個結(jié)果在海水的熱脫鹽中表現(xiàn)得最清楚，其中由于結(jié)垢物類，大多數(shù)過程以僅25-35%水回收率和在次優(yōu)溫度下進行。第二個結(jié)果嚴重影響內(nèi)陸微咸水脫鹽的可行性。

因此，需要在脫鹽過程中減少結(jié)垢物類濃度的有效解決方案。

發(fā)明概要

在本發(fā)明的一個方面，電滲析裝置包含：用于將進料流引導至多個第一進料路徑和多個第二進料路徑的入口；所述進料流由第一陰離子結(jié)垢物類和第一陽離子結(jié)垢物類組成；所述第一陽離子結(jié)垢物類從所述第二進料路徑經(jīng)過第一膜組轉(zhuǎn)移到所述第一進料路徑，所述第一陰離子結(jié)垢物類從所述第一進料路徑經(jīng)過所述第一膜組轉(zhuǎn)移到所述第二進料路徑；其中在離開所述第一進料路徑的流出物中的所述第一陰離子結(jié)垢物類的濃度低于在所述電滲析裝置入口處所述進料流中的所述第一陰離子結(jié)垢物類濃度的約90%。

在另一方面，電滲析裝置進一步包含：電滲析容器；布置在所述電滲析容器中的電極對，所述電極對分別用作陽極和陰極；與所述陽極鄰接的陽極池單元，與所述陰極鄰接的陰極池單元，和布置在所述陽極池單元和所述陰極池單元之間的至少一個普通池單元；所述陰極池單元具有由一個或多個元件組成的第三膜組，且所述普通池單元具有由一個或多個元件組成的第一膜組、由一個或多個元件組成的第二膜組、第一進料路徑和第二進料路徑；所述第一膜組包含陰離子交換膜和陽離子交換膜；所述普通池單元之一的所述第一進料路徑由所述普通池單元的所述第一膜組和鄰接的陰極池單元的所述第三膜組限定；所述普通池單元中至少之一的所述第一進料路徑由所述普通池單元的所述第一膜組和鄰接的普通池單元的所述第二膜組限定；所述一個或多個普通池單元的所述第二進料路徑由所述第一和第二膜組限定。

在電滲析裝置的另一方面，在離開所述第二進料路徑的流出物中的所述第一陽離子結(jié)垢物類的濃度低于在所述電滲析裝置入口處所述進料流中的第一陽離子結(jié)垢物類濃度的約90%。

在電滲析的另一方面，在離開第一進料路徑的流出物中的所述第一陰離子結(jié)垢物類的濃度低于在所述電滲析裝置入口處所述進料流中的第一陰離子結(jié)垢物類濃度的約50%，其中在離開所述第二進料路徑的流出物中的所述第一陽離子結(jié)垢物類濃度低于在所述電滲析裝置入口處所述進料流中的第一陽離子結(jié)垢物類濃度的約50%。

在電滲析裝置的另一方面，在離開所述第一進料路徑的流出物中的所述第一陰離子結(jié)垢物類的濃度低于在所述電滲析裝置入口處所述進料流中的第一陰離子結(jié)垢物類濃度的約20%，其中在離開所述第二進料路徑的流出物中的所述第一陽離子結(jié)垢物類濃度低于在所述電滲析裝置入口處所述進料流中的第一陽離子結(jié)垢物類濃度的約20%。

在電滲析裝置的另一方面，所述第一膜組元件選自：單價選擇性陰離子交換膜、單價選擇性陽離子交換膜、二價選擇性陰離子交換膜或二價選擇性陽離子交換膜。

在電滲析裝置的另一方面，所述第二膜組由至少一個陰離子交換膜元件或至少一個陽離子交換膜元件組成。

在電滲析裝置的另一方面，所述第三膜組由至少一個陰離子交換膜元件或至少一個陽離子交換膜元件組成。