一種液壓式雙極膜電滲析裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種液壓式雙極膜電滲析裝置，它由膜堆，電極板，液壓裝置，換熱器和水箱組成。極水、鹽水、純水等通過泵先打入各水箱，再通過輸送泵依次進入換熱器和膜堆。鹽水經處理后產生酸、堿，最終得到淡水、酸和堿，極水單獨循環。膜堆、電極板通過液壓裝置夾緊，膜堆由雙極膜、陰離子交換膜、陽離子交換膜、隔板、夾緊板組成，膜堆實現模塊化，一套液壓裝置中可放置多個膜堆。
【專利說明】
一種液壓式雙極膜電滲析裝置
技術領域
[0001]本發明公開了一種雙極膜裝置，特別涉及一種液壓式雙極膜電滲析裝置。【背景技術】
[0002]雙極膜電滲析是近幾年發展起來的以鹽制酸堿的裝置，它的出現拓展了電滲析的應用潛能。最常見的是三隔室雙極膜電滲析，可以在直流電的作用下將無機鹽轉化為對應的酸和堿。它的基本單元由雙極膜、陰離子交換膜、陽離子交換膜、酸室、堿室和鹽室組成， 多個單元再與一對電極板及其他配套結構共同組成雙極膜電滲析設備。
[0003]因結構、材質、成本等問題，目前國內市場上的雙極膜設備主要用于實驗室或小型項目。作為電滲析設備的一種，雙極膜電滲析設備同樣存在緊固方式不合理導致膜堆變形、 漏液等問題。另一方面，雙極膜電滲析涉及鹽向酸、堿的轉化，需要的能量較高，很多雙極膜裝置由于膜片、隔板較厚，膜堆電阻大，造成所需的電流電壓較高，處理能耗大且產熱多，易發生燒膜現象。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于解決現有技術中存在的問題，并提供一種液壓式雙極膜電滲析裝置。
[0005]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
[0006]—種液壓式雙極膜電滲析裝置，包括膜堆、電極板、液壓裝置、換熱器和水箱；極水、鹽水、純水通過不同的栗先打入不同的水箱，再通過不同的輸送栗依次進入換熱器和膜堆;所述的膜堆至少有一組，且排列設置于兩塊電極板之間；所述的液壓裝置用于對兩側的電極板施加相向的壓力，使若干個膜堆被固定在兩側的電極板中。鹽水經處理后產生酸、 堿，最終得到淡水、酸和堿，極水單獨循環。使用液壓裝置將所有膜堆和電極板夾緊，保證壓力均勻，防止系統漏水。
[0007]作為一種優選方式，所述的膜堆采用模塊化設計，由夾緊板、陰離子交換膜、陽離子交換膜、雙極膜和隔板組成，兩層雙極膜之間設置陰離子交換膜和陽離子交換膜作為一組膜結構，相鄰兩層膜之間設有隔板，兩塊夾緊板之間層疊有多組膜結構;夾緊板上設有酸進水口、堿進水口、鹽水進水口、酸出水口、堿出水口和鹽水出水口。
[0008]進一步的，所述的隔板厚度小于1 mm。
[0009]作為一種優選方式，所述的液壓裝置由第一基座、第二基座、壓緊板、支撐架和液壓軸組成，支撐架架設于第一基座和第二基座上，所述的膜堆、電極板和壓緊板均可拆卸式固定于支撐架上，壓緊板位于一側電極板的外側，液壓軸用于對電極板施加壓力，使膜堆、 電極板和壓緊板緊密貼合。
[0010]進一步的，所述的膜堆、電極板和壓緊板上均設有掛耳，用于與支撐架配合實現可拆卸式懸掛。
[0011]作為一種優選方式，所述的膜堆使用螺桿進行基本固定。
[0012]作為一種優選方式，所述的電極板頂端設有銅質接線板。
[0013]本裝置所使用的換熱器使用循環冷卻水將進水溫度控制在25?35°C之間，保證裝置內水溫在40°C以下。裝置所使用的雙極膜直流電阻小于10Q ? cm2、膜厚度小于0.4_，裝置運行時產熱速率低，運行能耗低。裝置所選用的隔板由改良硅膠制成，材質柔軟，夾緊后膜堆密封性好，不易漏水。
[0014]本實用新型所解決的問題是，優化雙極膜設備的結構，改善其禁錮方式，優選設備材料，使設備不易變形，不漏水，能耗低，保證設備的穩定運行，同時，使用換熱器控制運行溫度，保證設備穩定運行;優選雙極膜、隔板材質，保證設備性能。另外，將膜堆模塊化，簡化了結構，便于拆裝維護，同時可根據處理量靈活設置膜堆數量。【附圖說明】
[0015]圖1是一種液壓式雙極膜電滲析裝置的結構示意圖；
[0016]圖2是本實用新型中雙極膜電滲析主體結構示意圖；
[0017]圖3是本實用新型中雙極膜膜堆結構示意圖；
[0018]圖中零部件、部位及編號:膜堆1、電極板2、液壓裝置3、換熱器4、水箱5、栗6、輸送栗7、陰離子交換膜8、陽離子交換膜9、雙極膜10、隔板11和夾緊板12。【具體實施方式】[〇〇19]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步闡述和說明。本發明中各個實施方式的技術特征在沒有相互沖突的前提下，均可進行相應組合。
[0020]實施例1
[0021]如圖1所示，一種液壓式雙極膜電滲析裝置，裝置主要包括膜堆1、電極板2、液壓裝置3、換熱器4和水箱5。電滲析所需的極水、鹽水、純水通過不同的栗6先各自打入不同的水箱5,再通過不同的輸送栗7依次進入換熱器4和雙極膜主體中的膜堆1。膜堆1至少有一組， 且排列設置于兩塊電極板2之間；膜堆使用螺桿進行基本固定。液壓裝置3用于對兩側的電極板2施加相向的壓力，使若干個膜堆1被固定在兩側的電極板2中。[〇〇22]如圖2和3所示，本實施例中，膜堆1采用模塊化設計，由夾緊板12、陰離子交換膜8、 陽離子交換膜9、雙極膜10和隔板11組成，兩層雙極膜10之間設置陰離子交換膜8和陽離子交換膜9作為一組膜結構，所有相鄰兩層膜之間設有厚度小于1 mm的隔板11，兩塊夾緊板12 之間層疊有多組膜結構;夾緊板12上設有酸進水口、堿進水口、鹽水進水口、酸出水口、堿出水口和鹽水出水口。
[0023]本實施例中，液壓裝置3由第一基座、第二基座、壓緊板、支撐架和液壓軸組成，支撐架架設于第一基座和第二基座上，膜堆1、電極板2和壓緊板均可拆卸式固定于支撐架上， 壓緊板位于一側電極板的外側，液壓軸用于對電極板2施加壓力，使膜堆1、電極板2和壓緊板緊密貼合。膜堆1、電極板2和壓緊板上均設有掛耳，用于與支撐架配合實現可拆卸式懸掛。
[0024]電極板2頂端設有銅質接線板，便于散熱和電極板中電流的均勻分布。
[0025]本實施例中，將60組雙極膜、陰離子交換膜、陽離子交換膜及隔板按圖3順序疊制， 兩端用夾緊板夾緊，并用螺栓初步固定，制成單個膜堆，將2個膜堆及電極板放置于液壓裝置中，電極板接電。先通自來水進行檢漏，設備檢測無問題后，開始運行。
[0026]酸、堿水箱中放置純水，極水箱放置4% NaOH(單獨循環，圖中未畫出)，鹽水箱放置 6%硫酸鋰。先開啟循環栗，控制酸、堿、鹽流量在6-10 m3/h左右，膜堆兩端電壓在300-400V 之間，電流300-500A之間，運行一段時間后，鹽水箱中硫酸鋰濃度降低至1%，同時得到10%的硫酸和5%的氫氧化鋰。實現硫酸鋰廢水處理的同時回收了酸、堿，充分回收了資源。[〇〇27] 實施例2[〇〇28]本實施例中裝置同實例1，鹽室放置15%氯化鈉，運行時膜堆電壓同樣保持在300-400V之間，電流在300-500A之間，最終得到8%的氫氧化鈉和7%的鹽酸。對于資源較為匱乏的海島，可以通過本設備從海水中制取酸、堿。
[0029]以上所述僅為本發明的具體實施例，但本發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明的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本發明的專利范圍之中。
【主權項】
1.一種液壓式雙極膜電滲析裝置，其特征在于，包括膜堆(1)、電極板(2)、液壓裝置 (3)、換熱器(4)和水箱(5);極水、鹽水、純水通過不同的栗(6)先打入不同的水箱(5)，再通 過不同的輸送栗(7)依次進入換熱器(4)和膜堆(1);所述的膜堆(1)至少有一組，且排列設 置于兩塊電極板(2)之間;所述的液壓裝置(3)用于對兩側的電極板(2)施加相向的壓力，使 若干個膜堆(1)被固定在兩側的電極板(2)中。2.如權利要求1所述的液壓式雙極膜電滲析裝置，其特征在于，所述的膜堆(1)采用模 塊化設計，由夾緊板(12)、陰離子交換膜(8)、陽離子交換膜(9)、雙極膜(10)和隔板(11)組 成，兩層雙極膜(10)之間設置陰離子交換膜(8)和陽離子交換膜(9)作為一組膜結構，相鄰 兩層膜之間設有隔板(11)，兩塊夾緊板(12)之間層疊有多組膜結構;夾緊板(12)上設有酸 進水口、堿進水口、鹽水進水口、酸出水口、堿出水口和鹽水出水口。3.如權利要求1所述的液壓式雙極膜電滲析裝置，其特征在于，所述的液壓裝置(3)由 第一基座、第二基座、壓緊板、支撐架和液壓軸組成，支撐架架設于第一基座和第二基座上， 所述的膜堆(1)、電極板(2)和壓緊板均可拆卸式固定于支撐架上，壓緊板位于一側電極板 的外側，液壓軸用于對電極板(2)施加壓力，使膜堆(1)、電極板(2)和壓緊板緊密貼合。4.如權利要求1所述的液壓式雙極膜電滲析裝置，其特征在于，所述的膜堆(1)使用螺 桿進行基本固定。5.根據權利要求2所述的液壓式雙極膜電滲析裝置，其特征在于，所述的隔板(11)厚度 小于1 mm〇6.根據權利要求3所述的液壓式雙極膜電滲析裝置，其特征在于，所述的膜堆(1 )、電極 板(2)和壓緊板上均設有掛耳，用于與支撐架配合實現可拆卸式懸掛。7.如權利要求1所述的液壓式雙極膜電滲析裝置，其特征在于，所述的電極板(2)頂端 設有銅質接線板。
【文檔編號】C02F1/469GK205700165SQ201620418907
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年5月10日
【發明人】朱春燕, 陳蕾蕾, 張楠楠, 樓永通, 陳良
【申請人】杭州藍然環境技術有限公司