專利名稱：樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器的制作方法
技術領域：
本發明屬于利用電解、電滲和離子交換分析材料的裝置，具體的講是一種樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器。
背景技術：
抑制器是離子色譜的關鍵部件之一。傳統的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器中間層選擇耐壓高和不易變形的支撐材料，例如聚四氟乙烯，但是這樣材料中間層的抑制室內部裝填材料的多少對抑制器的性能影響大。中國發明專利，申請公告號CN102253163 A《電化學連續再生CO2抑制器》，公開一種抑制室由聚四氟乙烯制成，室內填充離子交換樹脂或離子交換纖維的抑制器，由于聚四氟乙烯板材彈性小，不易變形，對抑制室內填充材料的數量要求嚴格，裝少了造成內部空腔，影響基線和峰形，特別是在抑制室和夾板電解室導流槽處的離子交換膜向夾板電解室導流槽內變形，容易造成層間液體泄漏，抑制室液體會從離子交換膜夾層間隙直接進入電解室；裝多了填充材料被擠出，造成密封困難。選用具有彈性、柔軟的材料制作中間層，可利用其變形減輕或消除抑制室內填充材料數量對抑制器性能的影響，而過軟的材料耐壓差，會造成流液孔道移位無法接通。采用在中間層和夾板內部鉆孔連通液體進、出口與抑制室和電解室的結構能夠克服或減少層間液體泄漏，但是這種結構加工麻煩，難以實現批量模具加工。液體從單側進出的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器管道接口少，加工、安裝方便；從雙側進出的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器管道接口多，加工、安裝麻煩。現在樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，兩只夾板電解室導流槽在夾板的垂直方向上是重疊的，當選用具有彈性、柔軟的中間層時，垂直方向上相互重疊的兩只夾板電解室導流槽處是支撐離子交換膜的薄弱環節，極易造成抑制器層間液體泄漏。現有樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器的電解室厚度較大，內部填充的材料多，死體積大，離子殘留吸附比較嚴重，延長了離子平衡的時間。現有樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器的液體進出口通常采用纖維棉堵塞，以防止樹脂外溢，隨著工作時間的增加，纖維棉逐漸被壓實，致使內壓增大。
發明內容
本發明要解決現有樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器的抑制室內填充材料數量要求嚴格，少了造成內部空腔，影響基線和峰形，容易造成層間液體泄漏，多了填充材料被擠出，造成密封困難的技術問題，提供一種抑制室內填充材料數量對抑制器性能影響少，液體從單側進出的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器。為了解決上述技術問題，本發明采取的技術方案是一種樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，包括夾板I和夾板II，夾在兩張離子交換膜之間的中間層，夾板I上的夾板I電解室和夾板II上的夾板II電解室，中間層上的抑制室，中間層是加纖加硬硅膠片或膨體四氟帶材質；在夾板的垂直方向上，夾板I電解室的夾板I電解室導流槽與夾板II電解室的夾板II電解室導流槽錯開；夾板I電解室導流槽上的再生液進口分成兩個通路，一、個連通夾板I電解室一端，另一個通達夾板II電解室導流槽上的再生液進口 ；夾板II電解室導流槽上的再生液出口通達夾板I電解室導流槽上的再生液出口的一個通路，再生液出口的另一個通路連通夾板I電解室另一端；夾板I上的抑制器進液口通達抑制室導流槽上的抑制器進液口，抑制室導流槽上抑制器出液口通達夾板I上的抑制器出液口。加纖加硬硅膠片又稱高抗撕硅膠板；膨體四氟帶又稱四氟生料帶。加纖加硬硅膠片和膨體四氟帶具有適宜的彈性，消除或減輕了抑制室內填充材料數量對抑制器性能的影響，避免了層間液體泄漏；加纖加硬硅膠片和膨體四氟帶又有適宜的硬度、耐壓性和較好的形狀保持能力，使流液孔道準確接通。再生液和洗脫液從單側進出，管道接口少，加工、安裝方便，抑制器存儲時便于堵塞密封接頭，防止內部材料干燥變性。液體通過導流槽連通電解室和抑制室，利于減小中間層和夾板厚度，加工簡單，便以實現批量模具加工。在夾板的垂直方向上，夾板I電解室導流槽與夾板II電解室導流槽錯開，即在與夾板平行的平面上，夾板I電解室導流槽的投影和夾板II電解室導流槽的投影不重合，僅僅是夾板I電解室導流槽上的再生液進口與夾板II電解室導流槽上的再生液進口重合，夾板I電解室導流槽上的 再生液出口與夾板II電解室導流槽上的再生液出口重合。離子交換膜一側對應條狀的導流槽，另一側對應實體的夾板，有效的控制了離子交換膜的變形，避免了層間泄漏。加纖加硬硅膠片硬度為D60 85 ;膨體四氟帶的硬度為D28 42。加纖加硬硅膠片的硬度為D67 80 ;膨體四氟帶的硬度為D32 38。這是優選的數值。夾板I和夾板II是對有機溶劑有良好耐受性塑料制成；夾板I電解室、夾板I電解室導流槽和夾板II電解室、夾板II電解室導流槽分別是模壓在夾板I和夾板II相對內面上的凹槽，夾板I和夾板II整體由模具加工。夾板I和夾板II可以選擇加強尼龍、聚甲醛和PEEK等材料。模具整體加工利于使夾板輕薄，夾板制作簡單、成本低，均一性好。夾板I電解室呈長條狀，其兩端不同的兩側各連接一個夾板I電解室導流槽，兩個夾板I電解室導流槽關于夾板I電解室的中心做中心對稱，夾板I電解室導流槽呈L形，L形的一邊連接夾板I電解室，夾板I電解室導流槽上的再生液進口和再生液出口分別在L形的另一邊的端頭；夾板II電解室呈長條狀，其兩端不同的兩側各連接一個夾板II電解室導流槽，兩個夾板II電解室導流槽關于夾板II電解室的中心做中心對稱，夾板II電解室導流槽呈I字形，I字形的一端連接夾板II電解室，夾板II電解室導流槽上的再生液進口和再生液出口分別在I字形的另一端。夾板I電解室導流槽呈L形，夾板II電解室導流槽呈I字形，在夾板的垂直方向上錯開。電解室導流槽的這種設計便于加工和流液孔道準確對正、接通。電解室導流槽對稱設置在電解室的兩側，成對角設計，離子交換膜受力均勻，工作時變形最小；固定組合時，夾板I、中間層和夾板II受力均勻。夾板I電解室導流槽、夾板I電解室、夾板II電解室導流槽、夾板II電解室、抑制室和抑制室導流槽內填充離子交換樹脂。夾板I電解室導流槽、夾板I電解室、夾板II電解室導流槽、夾板II電解室、抑制室和抑制室導流槽內填充離子交換樹脂的厚度< 1mm。中間層的厚度為0. 6 I. 0mm。中間層的厚度為0. 7 0. 9mm。這是優選的數據。夾板整體上采用模具加工，并采用了導流槽的結構，能夠使夾板輕薄，使夾板I電解室、夾板I電解室導流槽和夾板II電解室、夾板II電解室導流槽的凹槽較淺，控制中間層的厚度，使電解室和抑制室內填充離子交換樹脂數量大大的減少，離子殘留吸附極少，不僅離子平衡時間少，且無需考慮電解室和抑制室內液流方向的異同，即兩者內的液流方向相同或者相反都可以。夾板I上的再生液進口、再生液出口、抑制器進液口和抑制器出液口內裝配燒結聚四氟乙烯塞板。燒結聚四氟乙烯塞板為多孔結構，本身孔隙均勻，強度高，不易變形，起到很好的過濾和截留作用，防止內部樹脂外泄，消除了隨著工作時間的增加，致使內壓增大的問題。夾板I、離子交換膜、中間層和夾板II通過絕緣材料或表面涂覆絕緣材料制成的緊固螺釘固定連接為一體。絕緣的緊固螺釘防止兩離子交換膜通過緊固螺釘傳導電流，造成電流損耗。
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本發明的優點是中間層選用具有適宜的彈性，又有一定的硬度、耐壓性和形狀保持能力的加纖加硬硅膠片或膨體四氟帶，消除或減輕了抑制室內填充材料數量對抑制器性能的影響，在一定程度減弱了離子交換膜的變形。在夾板的垂直方向上，夾板I電解室導流槽與夾板II電解室導流槽錯開，離子交換膜一側對應條狀的導流槽，另一側對應實體的夾板，有效的控制了離子交換膜的變形，避免了層間泄漏，液體從單側進出抑制器，管道接口少，加工、安裝方便。
圖I為本發明一個實施例的結構示意圖。
具體實施例方式結合
。附圖中至上而下分別是夾板I I、離子交換膜4、中間層3、離子交換膜4和夾板
II2，它們通過緊固螺釘固定成一體，緊固螺釘表面涂覆絕緣材料。為了能夠清楚的說明實施例的結構，本實施例附圖將夾板I I、離子交換膜4、中間層3、離子交換膜4和夾板II 2間隔開顯示，沒有畫出緊固螺釘。夾板I I與中間層3之間以及中間層3與夾板II 2之間的離子交換膜4同為陰離子交換膜或陽離子交換膜，本實施例中是陽離子交換膜。夾板I I與夾板II 2采用對有機溶液具有良好耐受性的加強尼龍材料。夾板I I上有夾板I電解室13，夾板II 2上有夾板II電解室15。夾板I電解室13內和夾板II電解室15內裝配鉬片電極，電極的兩端由鉬絲引出。本實施例的夾板I電解室13是陰極電解室，夾板II電解室15是陽極電解室。夾板I電解室13、夾板I電解室導流槽10和夾板II電解室15、夾板II電解室導流槽11，分別是模壓在夾板I底面和夾板II上面的凹槽，凹槽的深度為I. 7mm。實際應用中，凹槽在I. 5 2mm。夾板I I和夾板II 2整體由模具加工。夾板I電解室13呈長條狀，左端的前側和右端的后側各連接一個夾板I電解室導流槽10，兩個夾板I電解室導流槽10關于夾板I電解室13的中心做中心對稱。夾板I電解室導流槽10呈L形，L形一邊連接夾板I電解室13，與夾板I電解室13的軸線垂直山型另一邊與夾板I電解室13的軸線平行。夾板I I上，左邊的再生液進口8和右邊的再生液出口9分別在兩端L形夾板I電解室導流槽10的另一邊端頭處；夾板II電解室15呈長條狀，左端的前側和右端的后側各連接一個夾板II電解室導流槽11，兩個夾板II電解室導流槽11關于夾板II電解室15的中心做中心對稱，夾板II電解室導流槽11呈I字形，與夾板II電解室15的軸線垂直，I字形的一端連接夾板II電解室15，夾板II上的再生液進口和再生液出口分別在兩端I字形夾板II電解室導流槽11的另一端。在水平面上，夾板I電解室13與夾板II電解室15的投影重合，夾板I電解室導流槽10與夾板II電解室導流槽11的投影錯位，但是左邊夾板I I上的再生液進口 8與夾板II電解室導流槽11上的再生液進口投影重合，右邊夾板I I上的再生液出口 9與夾板II電解室導流槽11上的再生液出口投影重合。為了達到夾板電解室導流槽的投影錯位，可以使夾板I電解室導流槽10呈I字形，夾板II電解室導流槽11呈L形，或者夾板I電解室導流槽10和夾板II電解室導流槽11選擇其它諸多形狀，例如在水平面上，夾板I電解室導流槽10和夾板II電解室導流槽11的投影都呈I字形，它們的一端分別與夾板I電解室13和夾板II電解室15斜交，僅僅是它們的另一端相交等等。中間層3上有呈長條形的抑制室14，抑制室導流槽12呈I字型，抑制室導流槽12與抑制室14的軸線重合，抑制室14的左端連接左側抑制室導流槽12的右端，抑制室14的右端連接右側抑制室導流槽12的左端。抑制器上的抑制器進液口在左側抑制室導流槽12的左端，抑制器上的抑制器出液口在右側抑制室導流槽12的右端。夾板I上的再生液進口 8和再生液出口 9具有三通連接器作用。再生液在夾板I上的再生液進口 8分成兩路，一路經夾板I電解室導流槽10到夾板I上的再生液出口 9，另一路向下穿過夾板I I與中間層3之間的離子交換膜4、中間層3和中間層與夾板II 2之間的離子交換膜4，從夾板II 2上的再生液進口進入夾板II電解室15，然后從夾板II 2上的再生液出口向上穿過夾板II 2與中間層3之間的離子交換膜4、中間層3和中間層3與夾板I I之間的離子交換膜4，進入夾板I上的再生液出口 9。進入夾板I I上再生液出口 9的液體作為廢液排出。色譜柱出口連接夾板I I上的抑制器進液口 6，液體向下穿過夾板I I、夾板I I與中間層3之間離子交換膜4，從抑制器上的抑制器進液口進入抑制室14，然后從抑制器上的抑制器出液口向上穿過夾板I I與中間層3之間離子交換膜4，從夾板I I上的抑制器出液口 7進入檢測器。再生液進、出口位置可以互換；抑制器進、出液口位置也可以互換。本實施例的夾板I電解室13與夾板II電解室15的液體流向和抑制室14的液體流向一致,實際應用中，也可相反。本實施例中間層3的材質是加纖加硬硅膠片，也稱高抗撕硅膠板，選用南京市固神橡塑制品有限公司生產的GS0101高抗撕硅膠板加工而成，其硬度為D67，厚度為0. 7mm。夾板I電解室導流槽10、夾板I電解室13、夾板II電解室導流槽11、夾板II電解室15、抑制室14和抑制室導流槽12內填充離子交換樹脂，填充的離子交換樹脂厚度< 1mm。夾板I I上的再生液進口8、再生液出口 9、抑制器進液口 6和抑制器出液口 7內裝配燒結聚四氟乙烯塞板。本實施例的燒結聚四氟乙烯塞板是外購孔徑0. 22um,直徑2. 5mm,厚度2. 5mm的現有產品。在夾板I內側面進出液口處，按照燒結聚四氟乙烯塞板尺寸加工出直徑比夾板I電解室導流槽10寬度大的孔，將燒結聚四氟乙烯塞板壓入孔中。權利要求
1.一種樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，包括夾板I (I)和夾板II (2)，夾在兩張離子交換膜(4)之間的中間層(3)，夾板I (I)上的夾板I電解室(13)和夾板II (2)上的夾板II電解室(15)，中間層(3)上的抑制室(14)，其特征在于中間層(3)是加纖加硬硅膠片或膨體四氟帶材質；在夾板的垂直方向上，夾板I電解室(13)的夾板I電解室導流槽(10)與夾板II電解室(15)的夾板II電解室導流槽(11)錯開；夾板I電解室導流槽(10)上的再生液進口(8)分成兩個通路，一個連通夾板I電解室(13) —端，另一個通達夾板II電解室導流槽(11)上的再生液進口 ；夾板II電解室導流槽(11)上的再生液出口通達夾板I電解室導流槽(10)上的再生液出口(9)的一個通路，再生液出口(9)的另一個通路連通夾板I電解室(13)另一端；夾板I (I)上的抑制器進液口(6)通達抑制室導流槽(12)上的抑制器進液口，抑制室導流槽(12 )上抑制器出液口通達夾板I(I)上的抑制器出液口( 7 )。
2.根據權利要求I所述的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，其特征在于加纖加硬硅膠片硬度為D60 85 ;膨體四氟帶的硬度為D28 42。
3.根據權利要求I所述的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，其特征在于夾板I(I)和夾板II (2)是對有機溶劑有良好耐受性塑料制成；夾板I電解室(13)、夾板I電解室 導流槽(10)和夾板II電解室(15)、夾板II電解室導流槽(11)分別是模壓在夾板I和夾板II相對內面上的凹槽，夾板I (I)和夾板II (2)整體由模具加工。
4.根據權利要求I或3所述的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，其特征在于夾板I電解室(13)呈長條狀，其兩端不同的兩側各連接一個夾板I電解室導流槽(10)，兩個夾板I電解室導流槽(10)關于夾板I電解室(13)的中心做中心對稱，夾板I電解室導流槽(10)呈L形，L形的一邊連接夾板I電解室(13)，夾板I電解室導流槽上的再生液進口(8)和再生液出口(9)分別在L形的另一邊的端頭；夾板II電解室(15)呈長條狀，其兩端不同的兩側各連接一個夾板II電解室導流槽(11)，兩個夾板II電解室導流槽(11)關于夾板II電解室(15)的中心做中心對稱，夾板II電解室導流槽(11)呈I字形，I字形的一端連接夾板II電解室(15)，夾板II電解室導流槽上的再生液進口和再生液出口分別在I字形的另一端。
5.根據權利要求I所述的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，其特征在夾板I電解室導流槽(10)、夾板I電解室(13)、夾板II電解室導流槽(11)、夾板II電解室(15)、抑制室(14)和抑制室導流槽(12)內填充離子交換樹脂。
6.根據權利要求I或5所述的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，其特征在于夾板I電解室導流槽(10)、夾板I電解室(13)、夾板II電解室導流槽(11)、夾板II電解室(15)、抑制室(14)和抑制室導流槽(12)內填充離子交換樹脂的厚度< 1mm。
7.根據權利要求I或5所述的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，其特征在于中間層(3)的厚度為O. 6 I. 0mm。
8.根據權利要求I所述的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，其特征在于夾板I(I)上的再生液進口(8)、再生液出口(9)、抑制器進液口(6)和抑制器出液口(7)內裝配燒結聚四氣乙纟布塞板。
9.根據權利要求I所述的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，其特征在于夾板I(I)、離子交換膜(4)、中間層(3)和夾板II (2)通過絕緣材料或表面涂覆絕緣材料制成的緊固螺釘固定連接為一體。
全文摘要
利用電解、電滲和離子交換分析材料的裝置的樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器，用于將溶液中的反離子除去和降低淋洗液的背景電導。本發明的中間層是加纖加硬硅膠片或膨體四氟帶材質，在夾板的垂直方向上，兩個夾板電解室導流槽錯開，液體從單側進入抑制器，解決了現有樹脂填充式離子色譜電解自再生抑制器中間層對抑制器內填充材料數量要求嚴格，少了造成內部空腔，影響基線和峰形，容易造成層間液體泄漏，多了填充材料被擠出，造成密封困難的技術問題。
文檔編號G01N30/96GK102735792SQ20121024228
公開日2012年10月17日 申請日期2012年7月13日 優先權日2012年7月13日
發明者張恩來 申請人:青島盛瀚色譜技術有限公司