[發(fā)明專利]基于離子濃差極化效應(yīng)的海水淡化并行裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911336503.5
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN111099704B
• 公開（公告）日: 2022-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 李子瑞;江佳飛;唐靜
• 申請（專利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類號: C02F1/469
• 分類號: C02F1/469;C02F103/08
• 代理公司: 溫州名創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

1.一種基于離子濃差極化效應(yīng)的海水淡化并行裝置，其特征在于：包括有陽極室、陰極室、以及多個并行設(shè)置于陽極室和陰極室之間的除鹽單元；

所述的陽極室腔內(nèi)在上下分別設(shè)置了電解液陽極入口和電解液陽極出口；陽極室腔內(nèi)附有陰離子選擇性膜；

所述的陰極室腔內(nèi)在上下分別設(shè)置了電解液陰極入口和電解液陰極出口；陰極室腔內(nèi)附有陽離子選擇性膜II；所述的除鹽單元包括有淡化腔室、濃縮室和淡水腔室，淡化腔室上設(shè)置有海水溶液入口和陽離子選擇性膜I，在陽離子選擇性膜I上軸向開設(shè)有多道并排的微米孔，該微米孔的外端與淡水腔室相通，該陽離子選擇性膜I的周緣外側(cè)通過該陽離子選擇性膜I與濃縮室連通；濃縮室上設(shè)置有緩沖溶液出口；

在海水溶液進(jìn)入到淡化腔室內(nèi)后，由于陽離子選擇性膜I的選擇透過性，陽離子經(jīng)由陽離子選擇性膜I進(jìn)入到濃縮室，而經(jīng)淡化后的淡水溶液則通過微米孔進(jìn)入到淡水腔室，淡水腔室的外端還連接用于將淡水引出的淡水溶液出口；

在濃縮室與鄰接的除鹽單元的淡化腔室之間設(shè)置了微濾膜；所述陽極室的內(nèi)腔與鄰接的除鹽單元的淡化腔室之間設(shè)置有陰離子選擇性膜，該陰離子選擇性膜只允許陰離子選擇性透過，不能透過陽離子和水分子；

所述陰極室的內(nèi)腔與鄰接的除鹽單元的濃縮室之間設(shè)置有陽離子選擇性膜II，該陽離子選擇性膜II只允許陽離子選擇性透過，不能透過陰離子和水分子；

在陽極室內(nèi)部插入第一電極(V₁)，其電勢為Φ₁，在陰極室內(nèi)插入第二電極(V₂)，其電勢為Φ₂，Φ₁＞Φ₂，第一電極(V₁)和第二電極(V₂)的電勢差用于產(chǎn)生覆蓋于整個陽極室、陰極室和多個并行的除鹽單元的第一場強(qiáng)(E₁)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離子濃差極化效應(yīng)的海水淡化并行裝置，其特征在于：所述的除鹽單元的陽離子選擇性膜I的后端連接固定有支撐板。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離子濃差極化效應(yīng)的海水淡化并行裝置，其特征在于：所述的陽極室、陰極室中通入的電解液均為Na₂SO₄溶液。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離子濃差極化效應(yīng)的海水淡化并行裝置，其特征在于：通過在陽極室的電解液陽極入口施加流體壓力P₂，以及在電解液陽極出口處施加壓力P₁，實(shí)現(xiàn)電解液的陽極室的流入和流出，將陽極室內(nèi)過酸的電解液有效地排出。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離子濃差極化效應(yīng)的海水淡化并行裝置，其特征在于：通過在陰極室的電解液陰極入口施加壓力P₆，以及在電解液陰極出口處施加壓力P₇，實(shí)現(xiàn)電解液的流入和流出，將陰極室內(nèi)過堿的電解液有效地排出。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離子濃差極化效應(yīng)的海水淡化并行裝置，其特征在于：通過在淡化腔室內(nèi)的海水溶液入口處施加壓力P₃，保證海水溶液的充分有效供給，通過在淡水腔室的淡水溶液出口施加壓力P₅，使得淡水溶液快速流出；通過在濃縮室內(nèi)的緩沖溶液出口處的流體壓力值P₄，實(shí)現(xiàn)緩沖溶液的快速穩(wěn)定流出，將高濃度緩沖溶液導(dǎo)出濃縮室。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離子濃差極化效應(yīng)的海水淡化并行裝置，其特征在于：所述的微米孔的孔徑為1-100μm。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于離子濃差極化效應(yīng)的海水淡化并行裝置，其特征在于：第一電極(V₁)和第二電極(V₂)均連接可調(diào)節(jié)電極電勢的直流電源，通過改變Φ₁和Φ₂的大小來改變第一場強(qiáng)(E₁)的大小。