[其他]多電極平面體內串聯電滲析器

無效

• 申請號: 87206575
• 申請日: 1987-04-21
• 公開（公告）號: CN87206575U
• 公開（公告）日: 1988-02-24
• 發明（設計）人: 鐘學文
• 申請（專利權）人: 國家海洋局杭州海水淡化和水處理技術開發中心
• 主分類號: B01D13/02
• 分類號: B01D13/02
• 代理公司: 國家海洋局專利事務所
• 代理人: 劉小強,崔立增

本實用新型屬于分離領域中的電滲析裝置。此器可應用于海水淡化、苦咸水淡化、工業給水脫鹽、產品分離、提純以及廢水處理等。

電滲析是在直流電場作用下，利用具有選擇透過性的陰、陽離子交換膜，把一路水中的電解質轉移到另一路水中去，因而達到脫鹽目的。電滲析器結構的主要部件有電極、隔板、離子交換膜以及電極框、配水框和緊固件等。現有技術中的電滲析器，其電極框內只鑲嵌一塊電極，一對電極框之間只存在著一個電壓降。這種結構類型的缺點是流程越長，極限電流密度則越小，單位流程長度下的脫鹽率亦越低，靠近入口端有很大的潛力得不到發揮，靠近出口端往往過載，造成極化沉淀。

現有的隔板結構按流道型式分，有短流程無回路和長流程有回路兩類。對于由短流程無回路隔板構成的電滲析器，由于隔板內的流程短，一級一段組裝不能達到較高的脫鹽率，因此目前一般采取體內立體串聯或體外臺于臺之間串聯的形式。這種立體串聯形式的缺點是水流分布不均勻，容易發生極化沉淀。臺與臺之間的串聯則增加了水頭損失和設備投資。對于長流程有回路隔板構成的電滲析器，由于其隔板上有多條具有導流溝槽的絕緣筋條，隔板內的流程長，并多次改變水流方向，因此，其極限電流密度小，水頭損失大，單位流程長度下的脫鹽率低。而長流程有回路體外串聯式電滲析器周圍布滿了體外串聯管道，體積龐大，結構繁雜，實用性差。

本實用新型的任務是制造一種兼有多塊互相絕緣電極的平面體內串聯式電滲析器，把隔板內的流程截成幾段，每段施于不同電壓，使電流密度的分布與淡水流濃度分布相一致，充分發揮電滲析器固有的潛力，并且每段液流在進入下一段之前先集流后分流，使水流得以充分混合和均勻分布。因此，極限電流密度增大，單位流程長度下的脫鹽率提高，水頭損失下降，節約能耗。平面體內串聯式電滲析器設備緊湊、結構簡單、實用性能好。

本實用新型的具體解決方案是，在電滲析器兩端的正負電極框上分別鑲嵌多塊互相絕緣的電極，一塊電極框與離子交換膜結合構成多個電極室；隔板上有相應的絕緣筋條，但筋條上沒有導流溝槽；一張隔板與離子交換膜結合構成多個工作隔室；電極框與配水框合為一體；????????????????配水框溝通平面上的各個水力學段，并使之有機地進行分流、集流、再分流、再集流；在電滲析器內的平面水力學段間，濃、淡、極水系統均為體內串聯。

本實用新型的具體結構如圖1所示。該器主要由緊固件（1）、電極配水框（4）和膜堆（20）（由隔板和離子交換膜組成）等部件組成。每對電極之間安放著的膜堆由交替排列的膜對組成。膜對包括一張陽離子交換膜（6）、一張隔板甲（10）、一張陰離子交換膜（11）和一張隔板乙（12）。隔板長1600毫米，寬800毫米，隔板上有一條絕緣筋條（18），把一張隔板劃分為兩個水力學段（a）和（b），膜和隔板兩端均有進出濃、淡水的孔眼（16），通過隔板的布水槽（17）連結進出水孔眼和隔室流道（a）或（b）。隔板和膜按次序疊裝在一起時，對應的孔眼便構成了進出濃、淡水的分集流道（13）、（14）和（13′）、（14′）。電極配水框上有兩塊互相絕緣的鈦涂釕電極（板狀或絲狀）。每塊電極均有相應的接線柱（8），與電極對應的是互相隔開的兩個電極隔室（A）和（B）。電極配水框兩端的濃、淡水進出口孔眼與膜堆上的孔眼相對應，并通過暗道與濃、淡水的分集器（3）、（5）、（7）、（3′）、（5′）、（7′）溝通。極水的分集流器（9）、（15）、（19）（虛線部分）與（A）及（B）溝通。緊固件與電極配水框之間放置橡皮墊（2）。

此電滲析器工作時，原水通過（7）和（7′）以及（13）和（14）分配到（a）部位上的所有濃、淡隔室。初步濃縮的濃水和脫鹽的淡水分別通過（13′）和（14′）以及（3）和（3′）先集流后分配到（b）部位上的所有濃、淡隔室，最后，濃、淡水分別通過（5）和（5′）流出體外。極水自（9）進入一側暗道并分配到（A）部位上的電極室，然后通過另一側暗道（19），先集流后分配到（B）部位上的電極室，最后經（15）流出體外。施于正負電極間的電壓沿水力學段流程增長而減少，致使其電流密度呈由高到低的分布，恰與淡水流濃度相一致。