[發明專利]一種半透雙極膜電滲析分離氘的方法

有效

• 申請號: 201810730831.2
• 申請日: 2018-07-05
• 公開（公告）號: CN108905627B
• 公開（公告）日: 2021-06-04
• 發明（設計）人: 王梁;劉利利;王浩格;史向宇;王麗;張旭彤;史建宇;張毓桐
• 申請（專利權）人: 王梁
• 主分類號: B01D61/44
• 分類號: B01D61/44;C01B5/02
• 代理公司: 北京瑞盛銘杰知識產權代理事務所(普通合伙) 11617
• 代理人: 郭曉迪

1.一種半透雙極膜電滲析分離氘的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1：通過透水率不同的陰、陽離子膜由右至左復合成型制作陰極半透雙極膜和陽極半透雙極膜；

步驟S2：將上述陽極半透雙極膜與陰極半透雙極膜在電滲析器腔體內交替排列，形成由設置于兩端的陰極極液腔、陽極極液腔及設置于其間交替排列的若干低氘水腔與重水腔組成的電滲析器，其中重水腔兩側均連接有低氘水腔，其與左側低氘水腔通過陰極半透雙極膜連接，與右側的低氘水腔通過陽極半透雙極膜連接，最左端的低氘水腔的左側與陰極極液腔通過陽極半透雙極膜連接，最右端低氘水腔的右側與陽極極液腔通過陰極半透雙極膜連接，陰極極液腔左側安裝電陰極板，陽極極液腔右側安裝電陽極板；

步驟S3：從各腔體底部進水口通入普通水，使各腔體內形成水環境，并在兩電極板之間施加一定電壓，并使重水腔水壓高于低氘水腔一定值，則重水腔中的水將不斷滲入兩側的陰、陽極半透雙極膜并水解為H⁺和OH^-離子，并各自通過陰、陽半透雙極膜進入左右兩側的低氘水腔重新組成無氘水并從其頂部出水口排出，而水中的重水(D₂O)和半重水(HDO)最終從重水腔頂部出水口被排出；

所述陰極半透雙極膜制作過程中采用對陰離子膜打孔的方式或者選用親水高分子材料以提高其陰離子膜的透水性，并與普通的陽離子膜復合成型制作出陰極半透雙極膜，對應的，所述陽極半透雙極膜制作過程中采用對陽離子膜打孔的方式或者選用親水高分子材料以提高其陽離子膜的透水性，并與普通的陰離子膜復合成型制作出陽極半透雙極膜。

2.根據權利要求1所述的一種半透雙極膜電滲析分離氘的方法，其特征在于：所述復合成型方式包括熱壓成型或粘合成型。

3.根據權利要求2所述的一種半透雙極膜電滲析分離氘的方法，其特征在于：所述陰極半透雙極膜或陽極半透雙極膜復合成型過程中，其中間添加有水解離催化劑，以增強半透雙極膜水解離性能。

4.根據權利要求3所述的一種半透雙極膜電滲析分離氘的方法，其特征在于：在所述重水腔中添加離子交換樹脂填充物以催化水解離，同時降低膜堆電阻。

5.根據權利要求4所述的一種半透雙極膜電滲析分離氘的方法，其特征在于：在所述低氘水腔中添加泡沫鎳填充物或金屬絕緣隔板，形成微電場，以增強半透雙極膜離子通過性同時增強其機械強度。