[發(fā)明專利]一種溶液中陰陽離子連續(xù)性分離的裝置及其使用方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710032943.6
• 申請日: 2017-01-18
• 公開（公告）號: CN106732239B
• 公開（公告）日: 2018-12-18
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郝曉剛;蔡富剛;杜曉;張忠林;鄭君蘭;張興芳;高鳳鳳
• 申請（專利權(quán)）人: 太原理工大學(xué)
• 主分類號: B01J19/08
• 分類號: B01J19/08
• 代理公司: 太原市科瑞達專利代理有限公司 14101
• 代理人: 申艷玲

1.一種溶液中陰陽離子連續(xù)性分離的裝置，包括中心圓柱狀膜電極、弧形對電極、圓筒式絕緣外殼、電機控制裝置和外接電源；其特征在于：還包括柔性接觸式密封單元；

所述中心圓柱狀膜電極與圓筒式絕緣外殼同軸；

所述中心圓柱狀膜電極由圓柱狀膜電極導(dǎo)電基體和電活性離子交換功能膜組成，電活性離子交換功能膜位于圓柱狀膜電極導(dǎo)電基體外側(cè)，電活性離子交換功能膜為環(huán)形塊結(jié)構(gòu)，其與柔性接觸式密封單元交錯排列形成一個圓環(huán)，該圓環(huán)與圓筒式絕緣外殼之間設(shè)有弧形對電極，弧形對電極間隔分布在柔性接觸式密封單元之間，弧形對電極與電活性離子交換功能膜相對設(shè)置，轉(zhuǎn)動過程中兩者不發(fā)生改變，二者之間存在環(huán)形腔室，且柔性接觸式密封單元把環(huán)形腔室均勻地分成原料液室和再生液室，相鄰的兩個環(huán)形腔室分別是原料液室和再生液室，原料液室和再生液室相互密閉、二者之間不漏液；在原料液室下方設(shè)有進液口，再生液室的上方設(shè)有出液口；中心圓柱狀膜電極與弧形對電極通過外接電源連接；

所述電機控制裝置包括控制器，輸入轉(zhuǎn)換器，CPU，輸出轉(zhuǎn)換器，速度傳感器；

圓柱狀膜電極導(dǎo)電基體和外部弧形對電極在電機控制裝置的作用下能發(fā)生相對旋轉(zhuǎn)運動；

柔性接觸式密封單元包括靜止塊和運動塊，其中靜止塊固定在圓筒式絕緣外殼內(nèi)側(cè)，均勻地交錯分布在兩個弧形對電極之間并把弧形對電極絕緣分開，運動塊固定在圓柱狀膜電極導(dǎo)電基體上，由合頁式密封圍板、圓柱式球頭固定器、彈簧、圓筒式彈簧固定器組成的弧形結(jié)構(gòu)，運動塊能與圓柱狀膜電極導(dǎo)電基體一起轉(zhuǎn)動；所述運動塊所對應(yīng)的圓心角要比外部弧形對電極所對應(yīng)的圓心角大，形成轉(zhuǎn)角密封。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液中陰陽離子連續(xù)性分離的裝置，其特征在于：所述運動塊中合頁式密封圍板由動頁、靜頁和底板構(gòu)成，動頁和靜頁通過轉(zhuǎn)軸連接，靜頁和底板為沖壓制成的整體，在動頁和靜頁上分別以焊接或脹接的方法固定圓柱式球頭固定器，而圓筒式彈簧固定器則以套接方式與動頁和靜頁上的圓柱式球頭固定器連接，彈簧直接套在圓筒式彈簧固定器上且使彈簧兩端分別與動頁和靜頁接觸，使動頁在徑向上存在2~3毫米的形變量。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的溶液中陰陽離子連續(xù)性分離的裝置，其特征在于：所述靜止塊是由耐磨材料或絕緣材料制成的弧形結(jié)構(gòu)，所述動頁由耐磨材料制成；動頁在隨著運動塊轉(zhuǎn)動的過程中與靜止塊緊密貼合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液中陰陽離子連續(xù)性分離的裝置，其特征在于：柔性接觸式密封單元是在圓筒式絕緣外殼與圓柱狀膜電極導(dǎo)電基體之間沿著周向均勻地交錯分布數(shù)對，把中心圓柱狀膜電極的電活性離子交換功能膜材料和外部弧形對電極之間的環(huán)形腔室均勻地交錯分為相互密閉、彼此間不漏液的成對原料液室和再生液室。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液中陰陽離子連續(xù)性分離的裝置，其特征在于：所述電活性離子交換功能膜的材料是在電化學(xué)氧化/還原電位下能夠控制目標(biāo)離子選擇性吸/脫附的有機、無機或其復(fù)合的電活性材料。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的溶液中陰陽離子連續(xù)性分離的裝置，其特征在于：所述電活性材料為聚苯胺、金屬鐵氰化物或兩者復(fù)合的電活性材料。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液中陰陽離子連續(xù)性分離的裝置，其特征在于：所述弧形對電極是由不銹鋼或石墨材料組成的惰性電極，以弧形結(jié)構(gòu)均勻地分布于原料液室和再生液室，相互間通過柔性接觸式密封單元絕緣。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溶液中陰陽離子連續(xù)性分離的裝置，其特征在于：所述圓柱狀膜電極導(dǎo)電基體中心設(shè)有中心轉(zhuǎn)軸軸孔。