[發明專利]一種富集高鹽溶液的新型電滲析裝置

在審

• 申請號: 201410461336.8
• 申請日: 2014-09-06
• 公開（公告）號: CN104524975A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 俞建明;孟凡兵;沈建中;徐中方;沈忠杰;蔣國芬;張新勝;鈕東方
• 申請（專利權）人: 浙江華友鈷業股份有限公司;華東理工大學
• 主分類號: B01D61/46
• 分類號: B01D61/46
• 代理公司: 無
• 代理人: 無

技術領域

本發明涉及一種電滲析裝置，具體地說是一種化工行業中用于一種高鹽(溶液富集的新型電滲析裝置。

背景技術

在化工生產中，傳統的濃縮結晶方法為蒸發濃縮結晶，能耗高；目前，有部分工藝采用電滲析設備進行提濃，但電滲析設備往往因電流密度低，電流效率不高等導致設備具有占地面積大、經濟效益不高、笨重等缺陷。

發明內容

為克服現有技術中存在的問題，本發明提供一種富集高鹽溶液的新型電滲析裝置。

為此，本發明提供如下的技術方案：

電滲析裝置由支撐板(1#、14#)、擋板(2#、13#)、膜堆、極板(4#、11#)、隔流板(7#、8#)、墊圈(3#、6#、10#、12#)、支撐網(5#、9#)和螺旋加緊裝置組成。

作為進一步技術方案，膜堆進一步包括：靠近極板防氧化、耐酸堿、耐高溫的陽離子膜，靠近極板的一側采用無流道隔板、在功能性陰陽離子膜二次采用有流道隔板、功能性陰陽離子膜。

作為進一步技術方案，擋板(2#、13#)內部分別設有一凹腔；所述的極板(4#、11#)置于擋板中間，使極板中有效通電部分與擋板凹腔對應；所述的墊圈(3#、6#、10#、12#)分別置于極板兩側，在靠著膜堆方向的凹腔墊圈中添加一個支撐網(5#、9#)，所述的隔流板(7#、8#)置于支撐網的中間，使形成一個極室(極板是陽極板的話，形成的是陽極室；是陰極板的話形成的是陰極室)；所述的陽離子膜和有流道的隔板形成腔室(濃縮室)，再通過不同流道方向的隔板與陰離子膜形成另一個腔室(淡化室)，然后通過不同流道方向的隔板與陽離子膜形成一個腔室(濃縮室)；所述的支撐板(1#、14#)上均開有與螺桿匹配的支撐孔，再通過螺母和彈簧墊片咬合旋緊；在陰陽極板的二側有與外界相連的通電孔道，與外界電源導通。

作為進一步技術方案，支撐板采用噴涂后的316L不銹鋼，堅固耐用。

作為進一步技術方案，擋板采用耐酸堿、耐高溫的增強聚丙烯，在擋板的側面按有極液的進出口(1#、2#、7#、8#)、淡化室入口(4#、6#)、濃縮室入口(3#、5#)。

作為進一步技術方案，擋板可以通過不同連接方式實現更優質的設備多元化利用；例如：將陰陽極室串流，可以中和電滲析過程中產生的酸堿離子，降低靠近極室的離子膜、擋板等的材質要求，還可以根據需求將陰陽極室并聯，實現單獨循環體系。淡化室之間、濃縮室之間同樣可以根據需要來選擇串、并聯。

作為進一步技術方案，陰陽極板采用鈦板制造。

作為進一步技術方案，墊片采用橡膠設計，具帶彈性，操作過程中無滲漏現象，更環保。

作為進一步技術方案，支撐網采用碳纖維布設計，能有效阻擋固體對離子膜的破壞。

作為進一步技術方案，膜堆采用耐高溫、耐氧化、耐酸堿性能良好的CMD陽膜，功能性陽膜采用CMV離子膜，陰膜采用AMV離子膜，隔板采用聚丙烯設計。

作為進一步技術方案，高鹽溶液指的是含硫酸鹽或氯鹽的溶液。

作為進一步技術方案，膜堆中離子膜(CMD、AMV、CMV)電流密度≥600A/m²，相比于傳統工藝的電滲析裝置，處理量是其的4倍以上；

本發明的有益效果是：(1)過程中無需添加輔料，經濟效益高；(2)操作過程中無漏液，環保安全；(3)脫鹽效率達到90％以上，效果顯著；(5)高鹽溶液經該裝置處理后，含鹽溶液能提濃至130g/L以上，淡化液中含鹽部分能降至1.0g/L以下。

經本發明實施后的實驗效果：

(1)操作過程中無需添加輔料，經濟效率高，無漏液，環保安全；

(2)實驗過程中電流密度為650A/m²；

(3)氯化銨溶液經該裝置處理后，NH₄Cl濃度可從58g/L提濃到130g/L以上，NH₄Cl回收率97％；

(4)淡化液中NH₄Cl濃度降至1.0g/L以下，脫鹽效率達到90％以上，效果顯著。

(5)采用該新型電滲析裝置，廢水電滲析富集電耗為≤36kwh/m³。

附圖說明

附圖1：連接裝置圖

其中：(1、14)-支撐板，(2、13)-擋板，(3、6、10、12)-墊片，(4、11)-極板，(5、9)支撐網，(7、8)鎘流板

附圖2：膜堆示意圖

其中：(1、5)-陽膜，(2、4)-有流道隔板，3-陰膜