一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電化學水處理技術領域，尤其是涉及一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器。
【背景技術】
[0002]電滲析是在外加直流電場的作用下，使水中的陰、陽離子做定向運動，通過陰、陽離子交換膜的選擇透過性生產(chǎn)所需的去離子水。
[0003]雙極膜是一種新型的離子交換復合膜，它通常由陽離子交換層、界面親水層和陰離子交換層復合而成，是真正意義上的反應膜。在直流電場作用下，雙極膜可將水離解，在膜兩側分別得到氫離子和氫氧根離子。利用這一特點，將雙極膜與陰、陽離子交換膜組合成的雙極膜電滲析系統(tǒng)，能夠在不引入新組分的情況下將水溶液中的鹽轉化為對應的酸和堿，可用在無機電解質的回收酸、堿，還可應用于精細有機化工中，以分離回收各種有機酸、氨基酸、蛋白質等有高附加值的產(chǎn)品，從而產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益。
[0004]中國專利101234961 A公開了一種應用雙極膜電滲析技術制備乳酸的方法，此方法中使用的是雙極膜電滲析器。其膜池構型為用陰離子交換膜分隔成的鹽/酸二室式或由陽、陰離子交換膜分隔成的酸/鹽/堿三室式，該專利方法可取代目前的乳酸鈣酸化工藝，且不用外加H+，不產(chǎn)生酸堿鹽廢液，乳酸鹽的轉化率可達到98 %以上，乳酸回收率可達到90 %以上。但是在實際操作中，由雙極膜兩側的水解離層H2O分子裂解成H+和OH-離子，這樣，必須從料液反滲透壓向水解離層供給H2O,如果H2O的迀移不足，則水解離層內水分子數(shù)目為零，雙極膜的一部分干掉而變成不導電，導致膜的損壞。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明是提供一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器，其主要是解決現(xiàn)有技術所存在的雙極膜電滲析裝置使用過程中，從料液向雙極膜水解離層供水不足、雙極膜使用壽命短、裝置操作要求高等的技術問題。
[0006]本發(fā)明的上述技術問題主要是通過下述技術方案得以解決的:
本發(fā)明的一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器，包括支架，所述的支架上設有可分別通過管路連通料液室、酸室、堿室、回收液室、極室的膜堆，膜堆的兩側設有電極板，膜堆處設有料液進液口、酸液進液口、堿液進液口、回收液進液口，極室連接有極水進液口、極水出液口、堿液出液口、回收液出液口、酸液出液口、料液出液口、極水通過循環(huán)管路連接，膜堆內設有雙向電極板、橡膠極水框、陰、陽離子交換膜，電極板的背面分別設有正極接線柱、負極接線柱。雙向電極板兩側設計有橡膠極水框以起到密封作用。膜堆由陰、陽離子交換膜，雙向電極板、極水框組成，陰離子交換膜與陽離子交換膜中間由含不同流道的隔板隔開，在通直流電的情況下，物料內的陰、陽離子定向移動再加上離子交換膜的選擇透過性，從而使得料液室內的電解質迀移至酸室和堿室，從而制得相應的酸和堿。雙向電極板代替雙極膜的設計，簡化了離子發(fā)生器的制作工藝，同時增加了設備的耐用性和壽命。
[0007]作為優(yōu)選，所述的雙向電極板上鑲嵌有Ru、Ir、Ta、Pt涂層鈦電極板。
[0008]作為優(yōu)選，所述的極水框為三元乙丙橡膠、氯丁橡膠極水框。
[0009]作為優(yōu)選，所述的陰、陽離子交換膜為異相離子交換膜、均相離子交換膜。
[0010]作為優(yōu)選，所述的膜堆的兩側設有壓緊板，壓緊板帶有配水管開孔，配水管開孔處穿接有配水管，配水管之間通過活接頭連接，配水管固定在支座上。配水管設計在電極板的背部，減少裝置占用空間、減少裝置重量。活接頭連接避免了因焊接不牢產(chǎn)生的漏液。壓緊板上設計豎向加強筋，均勻分散緊固力，使其在緊固力達到200 N.m時不變形，同時減少設備的重量。壓緊板帶有配水管支座設計，固定配水管，減少運輸及裝配過程中配水管容易遭到撞擊而斷裂。
[0011 ] 作為優(yōu)選，所述的正極接線柱、負極接線柱設在電極接線盒內，壓緊板上開有電極接線柱開孔。接線柱設計在電極板的背部，避免了滲漏的料液對電極接線柱的腐蝕，提高了裝置的安全工作系數(shù)。電極接線盒使裝置不易漏電，操作人員安全工作區(qū)較大，電滲析裝置可以在更安全的環(huán)境下運行。
[0012]作為優(yōu)選，所述的膜堆內的隔板連接有導向桿。
[0013]因此，本發(fā)明將雙向電極板代替雙極膜的設計，結構簡單，使用壽命長，不僅可以徹底解決雙極膜燒膜的問題，同時，可在極限電流下運行設備，提高生產(chǎn)效率。
【附圖說明】
[0014]附圖1是本發(fā)明的一種結構示意圖；
附圖2是圖1的后視結構示意圖；
附圖3是圖1的左視結構示意圖；
附圖4是圖1的右視結構示意圖。
[0015]圖中零部件、部位及編號:支架1、膜堆2、料液進液口 3、酸液進液口 4、堿液進液口5、回收液進液口 6、極水進液口 7、極水出液口 8、堿液出液口 9、回收液出液口 1、酸液出液口 11、料液出液口 12、循環(huán)管路13、正極接線柱14、負極接線柱15、電極接線盒16、壓緊板17、支座18、電極接線柱開孔19、配水管開孔20、導向桿21。
【具體實施方式】
[0016]下面通過實施例，并結合附圖，對本發(fā)明的技術方案作進一步具體的說明。
[0017]實施例:本例的一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器，如圖1、圖2、圖3、圖4，包括支架1，支架上設有可分別通過管路連通料液室、酸室、堿室、回收液室、極室的膜堆2，膜堆的兩側設有電極板，膜堆處設有料液進液口 3、酸液進液口 4、堿液進液口 5、回收液進液口 6，極室連接有極水進液口 7、極水出液口 8、堿液出液口 9、回收液出液口 10、酸液出液口 11、料液出液口 12、極水通過循環(huán)管路13連接，膜堆內設有雙向電極板、極水框、陰、陽離子交換膜，電極板的背面分別設有正極接線柱14、負極接線柱15。雙向電極板上鑲嵌有Ru、Ir、Ta、Pt涂層鈦電極板。極水框為三元乙丙橡膠、氯丁橡膠極水框。陰陽離子交換膜為異相離子交換膜。膜堆的兩側設有壓緊板17，壓緊板帶有配水管開孔20，配水管開孔處穿接有配水管，配水管之間通過活接頭連接，配水管固定在支座18上。正極接線柱、負極接線柱設在電極接線盒16內，壓緊板17上開有電極接線柱開孔19。膜堆內的隔板連接有導向桿21ο
[0018]使用時，通過極水進液口 7將極室的極水引入到極水循環(huán)管路13內，連通正極極室、負極極室，最后從極水出液口 8回到極室內。料液室內加入含有有機弱酸根的物料(如酒石酸鈉溶液)，回收液室內加入低濃度對應酸，酸室內加入可提供氫離子的酸，堿室內加入低濃度對應堿，通過水栗將各種物料和極水導入膜堆內。膜堆由陰、陽離子交換膜，雙向電極板組成，各個隔室由含不同流道的隔板隔開，在通直流電的情況下，物料內的陰、陽離子定向移動再加上離子交換膜的選擇透過性(陰離子交換膜只能通過陰離子、陽離子交換膜只能通過陽離子)，從而使得回收室液室內得到相應的酸。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例，但本發(fā)明的結構特征并不局限于此，任何本領域的技術人員在本發(fā)明的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發(fā)明的專利范圍之中。
【主權項】
1.一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器，包括支架(1)，其特征在于所述的支架(I)上設有可分別通過管路連通料液室、酸室、堿室、回收液室、極室的膜堆(2)，膜堆的兩側設有電極板，膜堆處設有料液進液口(3)、酸液進液口(4)、堿液進液口(5)、回收液進液口(6)，極室連接有極水進液口( 7)、極水出液口(8)、堿液出液口(9)、回收液出液口( 10)、酸液出液口(11)、料液出液口(12)、極水通過循環(huán)管路(13)連接，膜堆內設有雙向電極板、極水框、陰、陽離子交換膜，電極板的背面分別設有正極接線柱(14)、負極接線柱(15)。2.根據(jù)權利要求1所述的一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器，其特征在于所述的雙向電極板上鑲嵌有Ru、Ir、Ta、Pt涂層鈦電極板。3.根據(jù)權利要求1或2所述的一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器，其特征在于所述的極水框為三元乙丙橡膠、氯丁橡膠極水框。4.根據(jù)權利要求1或2所述的一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器，其特征在于所述的陰陽離子交換膜為異相離子交換膜、均相離子交換膜。5.根據(jù)權利要求1或2所述的一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器，其特征在于所述的膜堆(2)的兩側設有壓緊板(17)，壓緊板帶有配水管開孔(20)，配水管開孔處穿接有配水管，配水管之間通過活接頭連接，配水管固定在支座(18 )上。6.根據(jù)權利要求5所述的一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器，其特征在于所述的正極接線柱(14)、負極接線柱(15)設在電極接線盒(16)內，壓緊板(17)上開有電極接線柱開孔(19)。7.根據(jù)權利要求1或2所述的一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器，其特征在于所述的膜堆(2)內的隔板連接有導向桿(21)。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種新型膜介質離子發(fā)生器，尤其是涉及一種雙向電極板設計的膜介質離子發(fā)生器。其主要是解決現(xiàn)有技術所存在的雙極膜電滲析裝置使用過程中，從料液向雙極膜水解離層供水不足、雙極膜使用壽命短、裝置操作要求高等的技術問題。本發(fā)明包括支架，支架上設有可分別通過管路連通料液室、酸室、堿室、回收液室、極室的膜堆，膜堆處設有料液進液口、酸液進液口、堿液進液口、回收液進液口，極室連接有極水進液口、極水出液口、堿液出液口、回收液出液口、酸液出液口、料液出液口、極水通過循環(huán)管路連接，膜堆內設有雙向電極板、橡膠極水框、陰陽離子交換膜，電極板的背面分別設有正極接線柱、負極接線柱。
【IPC分類】C02F1/469
【公開號】CN105110429
【申請?zhí)枴緾N201510444894
【發(fā)明人】陳良, 吳法東, 田華
【申請人】杭州埃爾環(huán)保科技有限公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月27日