一种电渗析器安装单元、安装方法及电渗析器与流程

本发明涉及电渗析领域，具体涉及一种电渗析器安装单元、安装方法及电渗析器。

背景技术：

在直流电场作用下，电渗析( electrodialysis，ED)技术是以电位差为动力，使溶液中离子可选择性透过离子交换膜，实现盐溶液的浓缩或淡化和盐的精制或提纯，电渗析技术工业上已广泛应用于海水淡化、废水处理、食品精制和酸碱提纯等领域。

电渗析器主要由阴离子交换膜、阳离子交换膜、隔板、保护框、电极、导水板和锁紧装置等部件组成，根据隔板的流水道结构，将其分为无回路式和有回路式两大类，美国Ionics公司生产的属于有回路式，广泛应用于世界各地，我国初期的电渗析器通常为应用各种编织物的无回路式。

隔板加工开始采用冲模冲制后两片粘合的方法，现改为注塑成型，现有的隔板分为淡水式隔板与浓水式隔板，在厚度以及配水槽的位置上具有一定的差别，在装配过程中，两种隔板与阴、阳离子交换膜之间交错堆叠，容易出现装配出错的情况，且由于隔板设计的问题，现有的电渗析器在工作过程中，容易出现在隔板配水槽处出现死角，导致结垢，影响电渗析效果。

在专利号为CN10604496A的发明专利中，公开了一种电渗析装置，利用隔板结构以及分配器，实现防止液漏，适当地确保分配器的流路阻力，并且能够将压力损失抑制到最小限度地进行高效的电渗析；在专利号为CN104084046B的发明专利中，公开了一种电渗析隔板，利用隔板上离子交换纤维的布置，达到提高效率，降低能耗的效果。

技术实现要素：

在上述背景的基础下，本发明旨在提供一种电渗析器，可以使得电解质在电渗析器内以往复的运动轨迹进行流动，提高电解质的流动性，防止沉淀。

由此，本发明提供一种电渗析器，其包括电渗析器的安装单元，该安装单元进而包括电极板、设置在电极板之间的离子选择透过性膜以及用以支撑所述离子选择透过性膜的隔板，所述电极板包括具有相反电极的电极板A与电极板B，所述电极板由整版雕刻而成，所述电极板内设置有上下两排的钛涂钌丝状电极，所述电极板A的上下两侧各设置有至少两个通水孔A，所述电极板B的上下两侧各设置有至少两个通水孔B，所述通水孔A与通水孔B交错设置。

特别的，将隔板设置为包括隔板本体以及贴合设置在隔板本体上的网格布，该隔板包括隔板A与隔板B，所述隔板A上下两侧各设置有交替分布的透水孔A和闭水孔A，所述隔板A上下两侧的透水孔A之间呈对角线分布，所述隔板A上下两侧的闭水孔A之间呈对角线分布，所述隔板B上下两侧各设置有交替分布的透水孔B和闭水孔B，所述隔板B上下两侧的透水孔B之间呈对角线分布，所述隔板B上下两侧的闭水孔B之间呈对角线分布，所述隔板A一侧的透水孔A与通水孔A相配合，所述隔板A另一侧的透水孔A与通水孔B相配合，所述隔板B一侧的透水孔B与通水孔B相配合，所述隔板B另一侧的透水孔B与通水孔A相配合。

进一步的，在所述相邻两个透水孔A以及两个透水孔B之间均设置有导流舌，所述闭水孔A与闭水孔B相应的设置在导流舌上，所述导流舌呈三角形或者五边形或者半圆形或者六边形状。

在实际实用过程中，还分为两种情况，分别为隔板A与隔板B为单独的个体或者隔板A与隔板B的边缘相贴合构成一个整体，视具体需求而定。

相应的，与隔板配合，在离子选择透过性膜的上下两侧均设置有开孔，所述开孔与透水孔A与闭水孔A或者透水孔B与闭水孔B相配合。

本发明对隔板中的网格布也进行了限定，限定为网格布内的网眼尺寸为1~3mm*1~3mm，所述网格布的厚度为0.2~0.8mm，在对膜起到支撑作用的情况下，不损伤膜，进而提高搅拌作。

隔板由不透水的材料制成，具体可以为聚丙烯、合成橡胶、PP或者PVC，需要达到化学稳定性好、能耐酸碱和耐氧化、电绝缘性能好、能耐一定的温度、不易变形和具有一定的弹性。

本发明还提供了一种电渗析器的安装方法，所述电渗析器包括至少一个如权利要求1所述的电渗析器安装单元，其中步骤一需要将网格布通过热压工艺贴合至隔板本体表面，形成隔板，步骤二选择一张只允许阳离子通过的阳离子选择透过性膜，将其设置在电极板A上方，再在阳离子选择透过性膜上方放置隔板A，再在隔板甲上方放置只允许阴离子通过的阴离子选择透过性膜，再在阴离子选择透过性膜上放置隔板B，再在隔板B上放置阳离子选择透过性膜，如此反复数次，步骤三在阳离子选择透过性膜上方放置电极板B，在电极板B上方放置阳离子选择透过性膜，再在阳离子选择透过性膜上方放置隔板A，再在隔板甲上方放置只允许阴离子通过的阴离子选择透过性膜，再在阴离子选择透过性膜上放置隔板B，再在隔板B上放置阳离子选择透过性膜，如此反复数次，最后至少重复一次步骤二以及步骤三，完成电渗析器的安装。

进一步的，在步骤一中，可以采用人工手持电热刀的方式对网格布进行热贴合或者在热压机器中进行热贴合。

通常的，在电极板与离子选择透过性膜之间附加有橡皮垫圈、极水板以及保护网框，保护网框与电极板的表面对齐。

进一步的，保护网框内的孔直径在1~3cm，所述保护网框采用不透水材料制成。

本发明的有益效果是：本发明提供的电渗析器，首先，正电极板以及负电极板上的通水孔的位置不同，配合相应的隔板以及离子交换膜，在装配过程中，相邻的两个安装单元之间，通过不同通水孔位置以及通水方向，使得咸水的流向不同，避免产生惰性，防止出现沉淀以及滞流的情况，隔板透水孔以及闭水孔对角线的布置，使得咸水的流程较长，咸水中离子分离更多，提高脱盐效果，利用透水孔之间的导流舌，可以进一步提高咸水的流速，减少在流动过程中因透水孔之间的隔边而造成咸水流动受阻，其中导流舌可以设置为五边形或者六边形或者三角形状，即在两个咸水流道之间形成一个倾斜的通道，大大减少水流的阻力，防止出现死角，避免在角部出现沉淀的情况，利用离子交换膜上的开孔与透水孔以及闭水孔相相配合，加以网格布的支撑，避免出现离子交换膜凹陷的情况，保证离子交换膜的正常运作，同时隔板A与隔板B可以单独设置，也可以将隔板A与隔板B在同一张材料上进行成型，这样在安装时，只需将该成型模板折叠即可形成上下两张堆叠的隔板A与隔板B，将离子交换膜夹持在中间以及上下表面即可，极大的方便了装配，同时也方便隔板的生产，极大的加快了生产效率，进而降低生产成本，避免在装配过程中出现隔板A或者隔板B重复装配的情况，保证设备的完整性。

附图说明

图1为本发明中电极板A的示意图；

图2为本发明中电极板B的示意图；

图3为本发明中隔板A的示意图；

图4为本发明中隔板B的示意图；

图5为本发明中隔板A与隔板B一体成型的示意图；

图6为本发明中阴离子选择透过性膜的示意图；

图7为本发明中阳离子选择透过性膜的示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及实施例对本发明作进一步详细说明。本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出任何修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1~7所示，本发明提供的电渗析器，包括至少一个电渗析器安装单元，该安装单元具体包括电极板1、设置在电极板1之间的离子选择透过性膜以及用以支撑所述离子选择透过性膜的隔板，所述电极板1包括具有相反电极的电极板A11与电极板B12，所述电极板1由整版雕刻而成，所述电极板1内设置有上下两排的钛涂钌丝状电极，所述电极板1A的上下两侧各设置有至少两个通水孔A111，所述电极板B12的上下两侧各设置有至少两个通水孔B112，所述通水孔A111与通水孔B112交错设置；

所述隔板包括隔板本体以及贴合设置在隔板本体上的网格布，所述隔板包括隔板A3与隔板B4，所述隔板A3上下两侧各设置有交替分布的透水孔A31和闭水孔A32，所述隔板A3上下两侧的透水孔A31之间呈对角线分布，所述隔板A3上下两侧的闭水孔A32之间呈对角线分布，所述隔板B4上下两侧各设置有交替分布的透水孔B41和闭水孔B42，所述隔板B4上下两侧的透水孔B41之间呈对角线分布，所述隔板B4上下两侧的闭水孔B42之间呈对角线分布，所述隔板A3一侧的透水孔A31与通水孔A相配合，所述隔板A3另一侧的透水孔A31与通水孔B相配合，所述隔板B4一侧的透水孔B41与通水孔B相配合，所述隔板B4另一侧的透水孔B41与通水孔A相配合。

所述相邻两个透水孔A31以及两个透水孔B41之间均设置有导流舌33，所述闭水孔A31与闭水孔B42相应的设置在导流舌33上，所述导流舌33呈三角形或者五边形或者半圆形或者六边形状，以五边形以及六边形为优，可以大幅度提高两侧的水流速，避免出现沉积的现象，提高咸水的脱盐效果。

其中，离子选择透过性膜的上下两侧均设置有开孔，所述开孔与透水孔A31与闭水孔A32或者透水孔B41与闭水孔B42相配合，利用开孔配合透水孔以及闭水孔，可以避免离子选择透过性膜在隔板上的凹陷，保证离子选择透过性膜的正常使用。

进一步，对隔板中的网格布也进行了限定，限定为网格布内的网眼尺寸为1~3mm*1~3mm，所述网格布的厚度为0.2~0.8mm，在对膜起到支撑作用的情况下，不损伤膜，进而提高搅拌作。

所述隔板由不透水的材料制成，具体可以为聚丙烯、合成橡胶、PP或者PVC，本发明选择采用PP作为隔板材料，可以达到化学稳定性好、能耐酸碱和耐氧化、电绝缘性能好、能耐一定的温度、不易变形和具有一定的弹性。

对本发明来说，隔板A3与隔板B4可以为单独的个体或者隔板A3与隔板B4的边缘相贴合构成一个整体，视具体情况而定，两种方式同时具有两种不同的安装方法，下面结合实施例对此进行进一步的阐述：

实施例1

如图3与4所示，隔板A3与隔板B4为单独的个体时，本发明提供的电渗析器的安装方法如下：

步骤一：需要将网格布通过热压工艺贴合至隔板本体表面，形成隔板，步骤二：选择一张只允许阳离子通过的阳离子选择透过性膜21，将其设置在电极板1A上方，再在阳离子选择透过性膜21上方放置隔板A3，再在隔板甲上方放置只允许阴离子通过的阴离子选择透过性膜22，再在阴离子选择透过性膜222上放置隔板B4，再在隔板B4上放置阳离子选择透过性膜21，如此反复数次，步骤三：在阳离子选择透过性膜21上方放置电极板1B，在电极板1B上方放置阳离子选择透过性膜21，再在阳离子选择透过性膜21上方放置隔板A3，再在隔板甲上方放置只允许阴离子通过的阴离子选择透过性膜22，再在阴离子选择透过性膜22上放置隔板B4，再在隔板B4上放置阳离子选择透过性膜21，如此反复数次，最后重复两次步骤二以及步骤三的操作，完成电渗析器的安装。

对上述步骤进行进一步的限定，在步骤一中，选择在热压机器中进行热贴合，在电极板1与离子选择透过性膜2之间附加有橡皮垫圈、极水板以及保护网框，保护网框与电极板1的表面对齐，保护网框内的孔直径在1cm，所述保护网框采用PVC材料制成。

实施例2

如图5所示，隔板A3与隔板B4的边缘相贴合构成一个整体，即两者在同一张原材料上成型时，本发明提供的电渗析器的安装方法如下：

步骤一：同样是先将网格布通过热压工艺贴合至隔板本体表面，形成隔板待用；步骤二：先将隔板A3与隔板B4进行折叠，使得隔板A3位于隔板B4的下表面，然后将阳离子选择透过性膜21放置在电极板1A上方，将折叠完成的隔板A3与隔板B4放置在阳离子选择透过性膜21上方，此时隔板A3与阳离子选择透过性膜21交接，然后将阴离子选择透过性膜22放置在隔板A3与隔板B4的夹层中，然后再将阳离子选择透过性膜21放置在隔板B4上方，如此反复数次；步骤三：在最上层的阳离子选择透过性膜21上方放置电极板1B，然后重复步骤二中的操作；最后数次重复步骤二以及步骤三，完成电渗析器的安装。

对上述步骤进行进一步的限定，在步骤一中，选择采用人工手持电热刀的方式对网格布进行热贴合，在电极板1与离子选择透过性膜2之间附加有橡皮垫圈、极水板以及保护网框，保护网框与电极板1的表面对齐，保护网框内的孔直径在1cm，所述保护网框采用PVC材料制成。