一種電滲析集成裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種膜分離技術(shù)領(lǐng)域的設(shè)備，特別設(shè)及一種電滲析集成裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 電滲析化D)技術(shù)作為一種新型綠色化工技術(shù)，由于高效、實(shí)用、無(wú)污染和工藝簡(jiǎn)便 等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，普遍被認(rèn)為是新型分離技術(shù)，是解決當(dāng)代人類面臨的能源、資源、環(huán)境等重大 問(wèn)題的有效手段。電滲析是在外加直流電場(chǎng)的驅(qū)動(dòng)下，利用離子交換膜的選擇透過(guò)性，陰、 陽(yáng)離子分別向陽(yáng)極和陰極移動(dòng)。從而實(shí)現(xiàn)溶液淡化、濃縮、精制或純化等目的。但目前，用于 電滲析過(guò)程開發(fā)的實(shí)驗(yàn)裝置，由電滲析膜堆、料液罐、累、流量計(jì)、管道及閥口等組成，運(yùn)些 部件采用分散式連接，布局松散，安裝調(diào)試繁瑣，占用空間大，搬運(yùn)困難，不便于實(shí)驗(yàn)操作， 并進(jìn)一步影響了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性。
[0003] 近年來(lái)，對(duì)電滲析技術(shù)的開發(fā)主要體現(xiàn)在工業(yè)過(guò)程開發(fā)上，用于海水淡化、廢水的 處理與貴重金屬的回收，如中國(guó)有色金屬學(xué)報(bào)（第20卷，1440-1445頁(yè)），英文脫鹽雜志 (Desalination)(第 133卷，第215-223頁(yè)，第264卷，第268-288頁(yè)），中國(guó)專利 (201280013548.9，201110228180.5)等，對(duì)電滲析器的開發(fā)主要體現(xiàn)在膜堆結(jié)構(gòu)的改進(jìn)上， 如中國(guó)專利（2011 10107748.8,201280013565.2)，和自動(dòng)控制方面，如中國(guó)專利 (201410299013.3)，但對(duì)整個(gè)電滲析設(shè)備系統(tǒng)的集成和改進(jìn)鮮有報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型的目的是提供一種結(jié)構(gòu)緊湊的集成式電滲析裝置，它整體外形美觀， 占用空間小，操作方便，移動(dòng)靈活，自動(dòng)化程度較高，設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，清洗方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，為 電滲析實(shí)驗(yàn)提供便利。
[0005] 本實(shí)用新型膜擴(kuò)散滲析裝置，采用可移動(dòng)框架式一體化集成設(shè)計(jì)，包括框架、料液 罐、膜組件、循環(huán)累、流量計(jì)和管道;其特征在于:料液罐安裝在框架的左邊位置，膜組件放 置于框架的右邊位置，與料液罐在并排，在框架面板下方位置固定安裝循環(huán)累，循環(huán)累的上 方的面板上固定安裝流量計(jì)。在料液罐與循環(huán)累之間，循環(huán)累與流量計(jì)之間，流量計(jì)與膜組 件之間，膜組件與料液罐之間都通過(guò)管道連接，在流量計(jì)上接有閥口，在框架面板上安裝電 源開關(guān)和循環(huán)累開關(guān)。料液罐-循環(huán)累-流量計(jì)-膜組件-料液罐構(gòu)成電滲析液流通通道。
[0006] 所述框架是由金屬和塑料材料通過(guò)焊接制成的長(zhǎng)方體。
[0007] 所述膜組件為電滲析膜組件或雙極膜電滲析膜組件。
[000引所述膜組件內(nèi)可交替安裝陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜，用于海水淡化，工業(yè)廢水 處理、氨基酸脫鹽等;膜組件內(nèi)也可交替安裝雙極膜、陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜，用于用 于制備酸和堿。
[0009 ]所述循環(huán)累為隔膜累、潛水累、蠕動(dòng)累、齒輪累。
[0010]本實(shí)用新型電滲析裝置，在使用時(shí)，先將待處理液體和自來(lái)水分別置于料液罐中， 料液罐與電滲析膜堆的淡化室、濃縮室對(duì)應(yīng)，極室所對(duì)應(yīng)的料液罐一般放置低濃度硫酸鋼 或者氯化鋼溶液，或根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)需要放置特殊的電解質(zhì)。旋開流量計(jì)旋鈕，打開電源開關(guān) 和循環(huán)累開關(guān)，料液通過(guò)管道流入流量計(jì)，然后再進(jìn)入膜組件內(nèi)，從膜組件出口再流入到料 液罐中。保證每個(gè)出口的液體通楊流出，調(diào)節(jié)流量計(jì)旋鈕，使每個(gè)料液室的流量均勻，每個(gè) 儲(chǔ)液罐中的液體均能循環(huán)流動(dòng)。接通電源，開始實(shí)驗(yàn)并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)中可通過(guò)取樣器 在儲(chǔ)液罐中進(jìn)行取樣分析。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，關(guān)閉電源，關(guān)閉循環(huán)累開關(guān)，取走料液，在每個(gè)料液 桶中加入清水，沖洗結(jié)束后，儲(chǔ)液罐中存留部分清水，使膜組件中存留部分清水放置。
[0011] 本實(shí)用新型電滲析裝置，設(shè)有四個(gè)儲(chǔ)液罐及管路系統(tǒng)，可W滿足各種電滲析實(shí)驗(yàn) 的需要，料液在循環(huán)累的作用下通過(guò)料液桶經(jīng)過(guò)循環(huán)累和流量計(jì)，然后進(jìn)入膜組件，最后液 體從膜組件的出口流出回到儲(chǔ)液罐，形成循環(huán)回路;膜組件與設(shè)備采用易拆卸式連接，方便 換膜組件和改變膜組件的尺寸構(gòu)型。由于本設(shè)備將電滲析的所有部件集成到一個(gè)可移動(dòng)的 侶型材框架上，使得設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊美觀，操作方便，占地面積大大減少；同時(shí)還具有便于運(yùn) 輸和組裝、易于與其它反應(yīng)和分離技術(shù)集成等優(yōu)點(diǎn)，設(shè)備性能和實(shí)驗(yàn)工作效率都有了很大 提局。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 圖1為本新型電滲析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖
【具體實(shí)施方式】
[0013] 下面結(jié)合附圖W實(shí)施例對(duì)本新型電滲析裝置作詳細(xì)說(shuō)明。
[0014] 圖1給出了本新型電滲析裝置的結(jié)構(gòu)示意圖，將儲(chǔ)液罐1、2、3、4放置于在侶型框框 架左端的四個(gè)圓形凹槽內(nèi)，將含有10對(duì)均相離子膜的電滲析膜組件10放置在侶型框框架右 側(cè)的長(zhǎng)方形凹槽內(nèi)，四個(gè)儲(chǔ)液罐與膜組件位置平齊，將流量計(jì)5、6、7、8并排固定安裝在侶型 框面板上，直流電源13放置在侶型框右側(cè)與其平齊，直流電源正負(fù)極與膜組件之間通過(guò)接 線連接。在膜組件與儲(chǔ)液罐后方固定裝有4個(gè)循環(huán)累14。儲(chǔ)液罐1、2、3、4分別通過(guò)PVC管道與 循環(huán)累14進(jìn)水口連接，每個(gè)循環(huán)累開關(guān)并排安裝在流量計(jì)右側(cè)，循環(huán)累14出水口與分別與 四個(gè)流量計(jì)5、6、7、8下端進(jìn)水口連接，每個(gè)流量計(jì)上裝有調(diào)控旋鈕，在侶型框面板上裝有顯 示流量大小的數(shù)字顯示屏，流量計(jì)的出水口與膜組件10的進(jìn)水口用PVC管道連接。膜組件出 水口與儲(chǔ)液罐通過(guò)PVC管連接，整個(gè)系統(tǒng)形成回路，侶型框面板右側(cè)裝有膜堆電壓數(shù)字顯示 屏11及電源開關(guān)12。
[0015] 將本實(shí)施例實(shí)驗(yàn)用10對(duì)均相離子膜的電滲析裝置用于0.5mol/L的化C1溶液的脫 鹽實(shí)驗(yàn)，極室為0.3mol/L的硫酸鋼溶液，淡化室和濃縮室均為0.5mol/L的5%化C1溶液，電 流密度為15mA/cm2。相關(guān)結(jié)果如下圖所示：
[0016]
[0017] 實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，本實(shí)用新型電滲析裝置對(duì)氯化鋼溶液的脫鹽率達(dá)98% W上，實(shí)現(xiàn) 了水溶液淡化、濃縮、分離、提純作用。由于其結(jié)構(gòu)緊湊，移動(dòng)靈活，占地面積小、安裝方便， 過(guò)程簡(jiǎn)單、能效高、清洗方便等優(yōu)點(diǎn)，從而大大方便了實(shí)驗(yàn)操作者。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種電滲析集成裝置，采用可移動(dòng)框架式一體化設(shè)計(jì)，包括儲(chǔ)液罐（1、2、3、4)、流量 計(jì)(5、6、7、8)、鋁型框架(9)、膜組件（10)、循環(huán)栗（14)、直流電源（13);特征在于:儲(chǔ)液罐（1、 2、3、4)安裝在鋁型框架(9)的左邊位置，膜組件（10)放置于鋁型框架(9)的右邊位置，與料 液罐(1、2、3、4)并排，在框架面板下方位置固定安裝循環(huán)栗（14)，循環(huán)栗（14)的上方的面板 上固定安裝流量計(jì)(5、6、7、8);在儲(chǔ)液罐（1、2、3、4)與循環(huán)栗（14)之間，循環(huán)栗（14)與流量 計(jì)(5、6、7、8)之間，流量計(jì)與膜組件（10)之間，膜組件（10)與儲(chǔ)液罐（1、2、3、4)之間都通過(guò) 管道連接，在流量計(jì)上接有閥門，在框架面板上安裝電源開關(guān)(12)和循環(huán)栗開關(guān)(15);料液 罐-循環(huán)栗-流量計(jì)-膜組件-料液罐構(gòu)成電滲析液流通通道。2. 如權(quán)利要求1所述的電滲析集成裝置，特征在于:所述膜組件（10)為電滲析膜組件或 雙極膜電滲析膜組件。3. 如權(quán)利要求1所述的電滲析集成裝置，特征在于:所述膜組件（10)內(nèi)可交替安裝陰離 子交換膜、陽(yáng)離子交換膜為電滲析膜組件，用于海水淡化，廢水處理;膜組件內(nèi)也可交替安 裝雙極膜、陰離子交換膜、陽(yáng)離子交換膜為雙極膜電滲析膜組件，用于制備酸和堿。4. 如權(quán)利要求1所述的電滲析集成裝置，特征在于:所述循環(huán)栗（14)為隔膜栗、潛水栗、 蟲需動(dòng)泵、齒輪泵。
【專利摘要】本實(shí)用新型的一種電滲析集成裝置，解決了現(xiàn)有電滲析裝置布局松散，占地面積大，組裝較復(fù)雜，安裝調(diào)試繁瑣等不便于實(shí)驗(yàn)操作的問(wèn)題。本實(shí)用新型采用可移動(dòng)框架式一體化設(shè)計(jì)，將料液罐、膜組件、循環(huán)泵、流量計(jì)和管道都集成安裝在一個(gè)鋁型架上，結(jié)構(gòu)合理，設(shè)備緊湊，使得設(shè)備性能和實(shí)驗(yàn)工作效率都有了較大提高?？梢詽M足廢水處理、脫鹽等電滲析實(shí)驗(yàn)的需要，膜組件與設(shè)備采用易拆卸式連接，方便更換。
【IPC分類】B01D61/46
【公開號(hào)】CN205216592
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520873549
【發(fā)明人】吳亮, 李為, 徐兆新, 張勤, 徐銅文, 汪耀明, 李傳潤(rùn)
【申請(qǐng)人】合肥科佳高分子材料科技有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年11月2日