專利名稱：：一種防內外漏、防漏電的雙極膜電滲析隔板的制作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種電滲析裝置，具體是指一種雙極膜電滲析裝置中的部件。
背景技術：
：現有電滲析器的隔板，一般均為平面框板型結構。它具有中空框架，框架內空間布設有隔網，框架兩端分別均布有較密集的方形或圓形的水通道，一般相鄰水通道的中心間距小于50毫米。框架一端的水通道為進水通道，另一端的水通道為出水通道，每端的水通道相間開設有與中間隔網相連接的若干布水流道，且進水通道與對側的出水通道所開設的布水流道相錯。隔板的一面上覆蓋有陰離子交換膜，另一面上則覆蓋有陽離子交換膜，陰、陽離子交換膜兩端上分別開設有與隔板上的各導液孔相對應的洞孔，但該洞孔的孔徑均與隔板上的大導液孔相等。由隔板、離子交換膜、反向隔板、離子交換膜……依次疊合在一起即組成“膜堆”，其中每對陰陽離子交換膜之間夾著一塊隔板為一個“膜對”，“膜對”內空間即為一個淡水室或濃水室，此時隔板與離子交換膜上的對應導液孔、洞孔串疊在一起即構成濃、淡水室的導液管，在膜堆的兩端加上正負電極板即組成電滲析器。上述傳統電滲析器隔板存在的缺點是1、在加工中易造成隔板表面變形或不平整，從而影響隔板與離子交換膜之間的密封性而引起濃淡水串漏，特別是濃淡比比較高時；2、在運行時離子交換膜容易陷入各布水流道從而引起串漏，特別是雙極膜裝置影響更為顯著，由于串漏的原因使雙極膜的酸或堿的濃度很難提高；3、由于隔板的表面加工時不可能加工地完全平整或彈性不夠，容易引起濃液向膜堆外部滲漏，這是現行幾乎所有的隔板的通病；4、隔板大都只適合于異相電滲析膜，由于在膜堆夾板的壓力比較大時容易使均相膜或雙極膜破損，而不適合于均相膜或雙極膜。經過近幾年許多人對隔板的研究，對以上的缺點進行了改進，在防漏電、防串漏、防滲漏、減少阻力性能方面提高了不少。但在以下方面的性能還不夠1、隔板幾乎只能適于二格室雙極膜裝置或電滲析器，而對于三格室雙極膜或四格室電滲析器，就需加工二種或三種布局的隔板，增加加工與安裝的困難；2、在防向外滲漏方面不是很理想，即在長時間運行時，溶液會向膜堆外部滲透。雖然已有不少產品在這方面做了些改進，如用有彈性的PP材料，并在其中一表面附有網狀的密封條，但在安裝時，對膜堆兩邊的夾板的壓力大小、均勻性要求比較高，一般使用螺栓加固的扭力在15N.m以上，安裝比較困難。
實用新型內容本實用新型的目的，是對現有電滲析器隔板的結構進行技術改進，從而提供一種密封容易、密封性好、防內漏、布水均勻阻力小、流通量大的一種電滲析器隔板；一種樣式的該隔板可實現二格室、三格室、四室通用；異相膜、均相膜、雙極膜通用。本實用新型的技術解決方案為它由板框體、板心隔網、導液孔、布水流道構成。導液孔分布在板框體兩端呈對稱分布，每端都開設三個大小相間的圓形導液孔與一個半圓形導液孔；連接于半圓形導液孔與板心隔網之間的呈發散弧形八字口排列的布水流道，各布水流道為沿八字口方向漸擴寬的流道；板框材料采用PP彈性材料；板框兩表面涂有專用密封彈性涂層。本實用新型是通過下述技術方案得以實現的一種雙極膜電滲析隔板，它包括板框體(4)、布水流道(3)、導液孔(1)、板心隔(5)，其特征在于有一個導液孔為半圓形導液孔(2)，半圓形導液孔(2)與布水流道(3)連接，并與板框體(4)的內腔貫通，在板框體(4)的一端各有圓形導液孔(1)有3個，板框體(4)內腔布一張板心隔(5)。作為優選，上述的一種雙極膜電滲析隔板中所述的板框體⑷兩側表面涂有一層高分子材料的涂層(6)，涂層厚度為0.05-0.12_。作為優選，上述一種雙極膜電滲析隔板中于所述的布水流道(3)寬度為0.3-0.8mm,并為弧形走向，其中的流道數為4_8道。作為優選，上述一種雙極膜電滲析隔板中所述的板框體⑷是由PP制成，其厚度為0.3-0.5mm。作為優選，上述一種雙極膜電滲析隔板中所述的圓形導液孔(1)以及半圓形導液孔(2)的對稱設計，通過旋轉180度、翻轉、旋轉180度并翻轉，可以得到另外三種隔板，可實現二格室、三格室、四室通用。作為優選，上述一種雙極膜電滲析隔板中所述的板心隔網(5)采用厚度與隔板相同、彈性好、流道專用的PP彈性隔網，板心網用熱焊焊接在板框的里框邊沿上，避免了直接焊在表面上而引起的隔板表面的不平整，焊接溫度為105-115°c。有益效果本實用新型的有益效果是1、采用激光切割法，使PP隔板的加工尺寸更精密、準確、平整，布水流道更多更細，其中布水流道寬度為0.3-0.8mm并為弧形走向，這些設計有效的解決了內部串漏的問題，同時有更多的布水流道，流道數為4-8道，可以提高通水量；2、采用總厚為0.5-0.7mm的隔板，其中PP薄板為0.3-0.5mm，兩表面專用彈性涂層0.05-0.12mm。這種隔板的厚度在有效降低格室的電阻的同時，也不會由于隔板厚度太薄而增大溶液的阻力與影響流動狀態；3、采用的板心隔網為厚度與隔板相同、彈性好、流道專用的PP彈性隔網，其網格結構類似于卷式反滲透組件里所用的進水流道網，板心網用熱焊焊接在板框的里框邊沿上，避免了直接焊在表面上而引起的隔板表面的不平整，焊接溫度為105-115°C；4、通過完全對稱設計，一種樣式的隔板，通過旋轉180度、翻轉、旋轉180度并翻轉，可以得到另外三種隔板，可實現二格室、三格室、四室通用；5、通過對隔板的兩表面涂上專用彈性密封涂層，涂層可用硅橡膠型、液體聚硫橡膠型、聚氨酯橡膠型、丙烯酸酯橡膠型、氟橡膠型和聚異丁烯橡膠等材料的彈性涂層，為了避免涂層會與離子交換膜的粘連，在涂層表面再進行四氟乳液作表面涂層處理，使該隔板可以方便、反復拆裝，板框表面經涂層及四氟處理好后用壓機壓平，壓平機壓力為5-20噸，最后涂層厚度為0.05-0.12mm，該涂層具有彈性好、耐強酸強堿與有機溶液溶劑、密封容易、密封性好的特點。故對對膜堆兩邊的夾板的壓力大小、均勻性要求比較低，一般使用螺栓加固的扭力只要1.0-3.ON.m，安裝比較容易；由于具有以上優點，該隔板可以適于電滲析的異相膜、均相膜、雙極膜。說明書附圖圖1雙極膜電滲析隔板的結構示意圖；圖2A、B、C分別為雙極膜電滲析隔板經旋轉180度、翻轉、旋轉180度并翻轉，得到的三種隔板結構示意圖；圖3NaCl與K2SO4互置換四格室電滲析過程；圖4雙極膜制酸堿三格室雙極膜過程；1、圓形導液孔2、半圓形導液孔3、布水流道4、板框體5、板心隔6、涂層具體實施方式以下結合附圖對本實用新型的實施作具體說明隔板的板框體4采用厚度為0.35mm的PP薄板制作，其長270毫米，寬110毫米，總厚度0.55毫米；板心隔5采用流道專用的PP彈性隔網，為210X90毫米，厚度0.55mm,板框體4兩端分別留有30毫米的板面，在板面上開設有三個圓形導液孔1，一個半圓形導液孔2，各相鄰水通道的中心間距為27毫米，圓孔直徑為10毫米，板框體4一端的半圓形導液孔2為進水通道，另一端半圓形導液孔2為出水通道，每端的半圓形導液孔2相間開設有與板心隔5相連接的布水流道3，布水流道3的每條流道寬為1毫米，每流道間距為1.5毫米。以上形狀使用激光切割，得到表面平整、尺寸精確的PP隔板，兩表面再用專用彈性密封涂層6及四氟表面處理，壓平機壓力8噸，厚度各為0.Imm,隔板總厚度為0.55mm，板心網焊接溫度為108°C。實施例1用國產均相離子交換膜，270XIlOmm陰陽膜20對，本設計的隔板40張，大小也為270X110mm，圓孔直徑為10毫米，流道寬為0.8毫米，每流道間距為1.5毫米。涂層厚度為0.Imm,隔板總厚度為0.55mm。取隔板40張，其中10張為原型為第一格室隔板，如圖1，另30張平均分成三組，進行旋轉180度、翻轉、旋轉180度并翻轉，分別為第二、三、四格室隔板，如圖2所示；按圖3的次序把膜與隔板疊好，電極用釕銥鈦電極，2cm厚的有機玻璃為夾板，夾板用不銹鋼螺栓加固，螺栓加緊所用的板手扭力為2.ON.m，做成膜堆。第一格室、第三格室，分別加入2.OOmol/L的NaCl和1.OOmol/L的K2SO4；第二格室、第四格室分別加入0.10mol/L的KCl和0.05mol/L的Na2SO4；每個格室的流量為100L/h。初始電壓為45V，電流12A，運行46分鐘后，電流減小為0.5A。各格室的離子濃度(mol/L)如表1所示表INaCl與K2SO4互置換四格室電滲析過程的濃度變化<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>[0041]實驗過程中，流量基本沒變，從離子的濃度來看，基本上沒有串漏存，只有到了濃比非常大時，可能由于膜滲漏的原因，有少量的離子滲過來。實施例2用國產均相離子交換膜，270X1IOmm陰陽膜5對，270X1IOmm德國進口的雙極膜5張，本設計的隔板15張，大小也為270Χ110mm，圓孔直徑為10毫米，流道寬為0.8毫米，每流道間距為1.5毫米。涂層厚度為0.Imm,隔板總厚度為0.55mm。取隔板15張，其中5張為原型為第一格室隔板，如圖1，另10張平均分成二組，進行旋轉180度、翻轉，分別為第二、三格室隔板，如圖2所示；按圖4的次序把膜與隔板疊好，電極用釕銥鈦電極，2cm厚的有機玻璃為夾板，夾板用不銹鋼螺栓加固，螺栓加緊所用的板手扭力為3.ON.m，做成雙極膜膜堆。第二格室、第三格室，分別加入0.05mol/L的HCl和NaOH；第一格室加入2.OOmol/L的NaCl溶液；每個格室的流量為100L/h。初始電壓為16V，電流16A，運行38分鐘后，電流減小為1.5A。酸堿及離子的濃度(mol/L)如表2所示表2雙極膜制酸堿過程的濃度變化[0047]<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實驗過程中，流量基本沒變，從離子的濃度來看，基本上沒有串漏存，只有到了酸堿濃度比較高時，可能由于陰陽膜在酸堿同時作用下有少量的滲漏過程，有少量的離子滲過來。權利要求一種防內外漏、防漏電的雙極膜電滲析隔板，它包括板框體(4)、布水流道(3)、圓形導液孔(1)、板心隔(5)，其特征在于有一個導液孔為半圓形導液孔(2)，半圓形導液孔(2)與布水流道(3)連接，并與板框體(4)的內腔貫通，在板框體(4)的一端各有圓形導液孔(1)有3個，板框體(4)內腔布一張板心隔(5)。2.根據權利要求1所述的一種防內外漏、防漏電的雙極膜電滲析隔板，其特征在于所述的板框體(4)兩側表面涂有一層高分子材料的涂層(6)，涂層厚度為0.05-0.12mm。3.根據權利要求1所述的一種防內外漏、防漏電的雙極膜電滲析隔板，其特征在于所述的布水流道(3)寬度為0.3-0.8mm，并為弧形走向，其中的流道數為4_8道。4.根據權利要求1所述的一種防內外漏、防漏電的雙極膜電滲析隔板，其特征在于所述的板框體(4)是由PP制成，其厚度為0.3-0.5mm。5.根據權利要求1所述的一種防內外漏、防漏電的雙極膜電滲析隔板，其特征在于所述的板心隔網(5)采用厚度與隔板相同、流道專用的隔網，板心網用熱焊焊接在板框的里框邊沿上，焊接溫度為105-115°C。專利摘要本實用新型公開了一種防內外漏、防漏電的雙極膜電滲析隔板，具體是指一種用于雙極膜的電滲析隔板。本實用新型包括板框體、布水流道、導液孔、板心隔，其中的導液孔中有一個為半圓形導液孔，半圓形導液孔與布水流道連接，并與板框體的內腔貫通，在板框體的一端各有導液孔有3個，板框體內腔布有一張流道專用的板心隔板，并在板框體表面涂有一層高分子材料的涂層。本實用新型的優點是阻力小，可以提高通水量，防漏電，同一隔板可實現二格室、三格室、四格室通用，膜堆兩邊的夾板的壓力大小、均勻性要求比較低，防內外漏，安裝比較容易等。本實用新型可廣泛應用于電滲析行業。文檔編號B01D61/50GK201565259SQ20092020182公開日2010年9月1日申請日期2009年12月7日優先權日2009年12月7日發明者周勇,金可勇,金水玉,高從堦申請人:杭州水處理技術研究開發中心有限公司