[實(shí)用新型]一種集成電滲析器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201420562201.6
• 申請(qǐng)日: 2014-09-26
• 公開（公告）號(hào): CN204097164U
• 公開（公告）日: 2015-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張忠德;張真
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廊坊市亞德世環(huán)保設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): C02F1/469
• 分類號(hào): C02F1/469
• 代理公司: 北京格旭知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11443
• 代理人: 雒純丹;李郁

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種電滲析器，特別是一種集成度高的雙極膜電滲析器。

背景技術(shù)

電滲析基本概念的研究始于20世紀(jì)初，直到1950年W.Juda試制成功具有高選擇性的陰、陽離子交換膜，奠定了電滲析技術(shù)的實(shí)用基礎(chǔ)。1952年美國Ionics公司制成世界上第一臺(tái)電滲析裝置，并將其用于苦咸水淡化。至1970年代這項(xiàng)新技術(shù)在歐美等發(fā)達(dá)國家迅速推廣開來，主要用于苦咸水淡化、海水淡化，海水制鹽等過程。此后，由于反滲透技術(shù)在海水淡化等領(lǐng)域的迅速發(fā)展，電滲析的應(yīng)用領(lǐng)域減少，只在化工過程脫鹽等少數(shù)領(lǐng)域有些應(yīng)用。目前美國、日本、德國等在電滲析技術(shù)上處于世界領(lǐng)先地位。

1980年代雙極膜的制備取得突破。雙極膜電滲析是將陰或陽離子交換膜與雙極膜交替排列于正負(fù)電極之間，在直流電場(chǎng)作用下，以電位差為推動(dòng)力，利用離子交換膜的選擇透過性，以鹽為原料制備酸和堿的一種技術(shù)。1990年后雙極膜電滲析技術(shù)得到了快速發(fā)展。目前廣泛用于有機(jī)酸堿的制備以及工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域。

電滲析設(shè)備主要包括極板、電極、離子交換膜、隔板以及夾緊裝置。為了降低寄生電流，工業(yè)上電滲析器的膜對(duì)數(shù)(也就是單元池?cái)?shù))一般不超過50對(duì)。如《雙極膜技術(shù)手冊(cè)》(荷蘭，肯佩曼編著，徐銅文，傅榮強(qiáng)譯；北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2004)P149頁認(rèn)為：“對(duì)于一個(gè)100～120以上單元池組成的膜堆，寄生電流損失可能會(huì)超過50％；而對(duì)于一個(gè)由30-50個(gè)單元池組成的較大的膜堆(單張膜的幾何表面積為0.3-0.5m²)，通過合理的排布，電流損失能降低到10～15％左右。”對(duì)于單張膜尺寸為400mm×800mm的工業(yè)化離子交換膜而言，膜對(duì)數(shù)50對(duì)的膜堆，其有效膜面積約為10～12m²，對(duì)一些大型的項(xiàng)目需要的有效膜面積動(dòng)輒幾千平米，甚至上萬平米，這就需要幾百個(gè)膜堆，甚至上千個(gè)膜堆。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型解決的技術(shù)問題是：對(duì)于需要有效膜面積達(dá)到幾千平米甚至上萬平米的膜堆的大型項(xiàng)目而言，所需要的管閥泵件等配套設(shè)備非常多，檢測(cè)控制點(diǎn)也非常多，造成系統(tǒng)非常復(fù)雜，并且操作平穩(wěn)性差，容易造成生產(chǎn)波動(dòng)。因此急需要對(duì)電滲析設(shè)備，尤其是雙極膜電滲析設(shè)備進(jìn)行集成，以降低設(shè)備投資和增加設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性。

本實(shí)用新型的目的是開發(fā)一種集成度高的，模塊化的電滲析器，它可以減少電滲析配套的管閥泵件等配套設(shè)備，減少檢測(cè)控制點(diǎn)，使電滲析系統(tǒng)簡化，并且生產(chǎn)操作平穩(wěn)，還能減少裝置用地，有利于電滲析設(shè)備的工業(yè)化和大型化。

具體來說，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了如下技術(shù)方案：

一種集成電滲析器，所述集成電滲析器依次包括陽極板、膜堆、陰極板和固定膜堆的固定單元，其特征在于，所述膜堆包括多個(gè)電滲析集成單元，所述電滲析集成單元的兩側(cè)設(shè)置有電滲析集成單元夾板，所述夾板包括框體和呈中空的框體中心C，所述框體包括第一側(cè)端H1和垂直于第一側(cè)端H1的第二側(cè)端H2，其中，第一側(cè)端H1并排開設(shè)有多個(gè)導(dǎo)液孔道G，在第一側(cè)端H1和第二側(cè)端H2交界處設(shè)置有導(dǎo)液孔J。

優(yōu)選的，上述集成電滲析器中，所述電滲析集成單元的兩側(cè)都以雙極膜結(jié)束，且相鄰電滲析集成單元的夾板重疊處設(shè)置有由相鄰雙極膜和墊片構(gòu)成的雙極膜室。

優(yōu)選的，上述集成電滲析器中，所述電滲析集成單元夾板包括與雙極膜重疊的第二底面M2和與料液管道連通的第一側(cè)面E1，所述導(dǎo)液孔道G為L形導(dǎo)液孔道，貫通第二底面M2和第一側(cè)面E1。

優(yōu)選的，上述集成電滲析器中，所述電滲析集成單元夾板包括中空的中心部分C，及與第二側(cè)端H2相鄰的第四側(cè)面F2，所述導(dǎo)液孔J為圓形導(dǎo)液孔，貫通第四側(cè)面F2和中心部分C靠近第二側(cè)端H2的側(cè)面N。

優(yōu)選的，上述集成電滲析器中，電滲析集成單元夾板上與第一側(cè)面E1相對(duì)的第二側(cè)面E2的高度小于第一側(cè)面E1的高度。

優(yōu)選的，上述集成電滲析器中，多個(gè)電滲析集成單元構(gòu)成串聯(lián)方式的集成電滲析器。

優(yōu)選的，上述集成電滲析器中，多個(gè)電滲析集成單元構(gòu)成并聯(lián)方式的集成電滲析器。

優(yōu)選的，上述集成電滲析器中，所述雙極膜室的管線構(gòu)成獨(dú)立的循環(huán)管線。

優(yōu)選的，上述集成電滲析器中，所述雙極膜室與電滲析集成單元的其他隔室中的任一隔室共用一個(gè)循環(huán)管線。

本實(shí)用新型既適用于雙極膜電滲析的集成，也適用于普通電滲析的集成，與現(xiàn)有技術(shù)中將單個(gè)電滲析器，除夾緊部分外，簡單的排列在一起，共用一套夾緊裝置不同，本實(shí)用新型的電滲析集成裝置只有兩側(cè)有極板，中間的單元沒有電極板，而用雙極膜室代替。