[發明專利]一種全密閉式電容去離子裝置

在審

• 申請號: 201810055527.2
• 申請日: 2018-01-19
• 公開（公告）號: CN108046385A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發明（設計）人: 王黎;王澤;付江濤;胡寧;馬力;吳子健;張鵬程;陳小進;鄧飛虎
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C02F1/48
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 張火春

本發明涉及一種全密閉式電容去離子裝置。其技術方案是：n個正極板(2)和n個負極板(5)相互錯開放置為柱狀體，正極板(2)和負極板(5)相差180°布置。兩個壓緊固鎖板(3)通過雙頭螺栓(1)將正極板(2)、負極板(5)和密封墊圈(4)緊固為整體。正極板(2)和負極板(5)均由電極片(6)和隔網(7)嵌入電極框(8)內的結構組成，電極片(6)的矩形極板(11)的兩個側面均勻地涂覆有活性涂料(9)。電極框(8)的對角處分別設有主出水孔(15)和主進水孔(16)及其對應的分出水孔(14)和分進水孔(17)，電極框(8)的另一個角的位置處沿所述矩形槽(13)的底部朝外開有矩形電極通孔(12)。本發明具有再生周期可控、脫鹽率穩定、擴展性強和電極片壽命長的特點。

技術領域

本發明屬于電容去離子裝置技術領域。具體涉及一種全密閉式電容去離子裝置。

背景技術

據統計，我國水資源總量為2.8萬億立方米，雖居世界第6位。但我國人均占有量2200立方米，被聯合國定為貧水國家。我國可利用水資源約為8000~9000億立方米，至2006年，我國用水總量估算約為7000~8000億立方米，已接近可利用水量的上限，面對我國日益嚴重的水資源供需矛盾，水資源的可持續發展問題亟待解決。目前解決水資源短缺主要有兩個途徑：一是污水資源化即對現有污水經過一系列處理后用再利用；二是開辟淡水資源，即對海水、苦咸水、工業生產中的含鹽水等的淡化，獲得供人類利用的淡水。

電容去離子（Capacitive Deionization，CDI）脫鹽技術是利用水溶液與電極表面形成雙電層電容（Electric Double Layer Capacitors, EDLCs）來吸附水溶液中的帶電離子，從而脫除水中的鹽分。與傳統的苦咸水淡化技術不同，電容去離子技術是有區別性地將含鹽水中相對量較少的溶質離子提取分離出來，而不是把相對量較大的溶劑水分子從待處理的含鹽水中分離出來。

目前的電容去離子脫鹽裝置是將至少一對平行放置的電容去離子電極放置在固定間距的凹槽內，使水流流過電容去離子脫鹽裝置。布水形式采用折流布水，即水先經過進水側第一個電極片，經過導流板導流陸續經過第二個電極片，依次至出水側的最后一個電極片。該布水方式使得電極運行工況不一致（進水側離子濃度最高，第一片電極飽和吸附時間最短，出水側離子濃度最小，最后一片達到電極飽和吸附時間最長），電極飽和吸附時間也不一致，再生周期難以確定，且脫鹽率不穩定。另外，由于現有電容去離子裝置大小固定，且其中的固定電極的凹槽間距也是固定的，使得裝置脫鹽能力和擴展性能較差。另有電容去離子裝置的布水孔在電極板上，相對降低了電極的有效面積，而且水流持續直接沖刷電極布水孔，會導致活性成分較快脫落，使電極失效。

發明內容

本發明旨在克服現有技術缺陷，目的在于提供一種再生周期可控、脫鹽率穩定、擴展性能強和使用壽命長的全密閉式電容去離子裝置。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：所述裝置由雙頭螺栓、正極板、壓緊固鎖板、密封墊圈和負極板組成。

n個正極板和n個負極板相互錯開放置為柱狀體，所述柱狀體的兩端設有壓緊固鎖板，在壓緊固鎖板與正極板間、正極板與負極板間和負極板與壓緊固鎖板間均設有密封墊圈。兩個壓緊固鎖板通過雙頭螺栓將n個正極板、n個負極板和2n+1個密封墊圈緊固為整體；其中n為3~30的自然數。