一种电渗析集成装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种膜分离技术领域的设备，特别设及一种电渗析集成装置。
【背景技术】
[0002] 电渗析化D)技术作为一种新型绿色化工技术，由于高效、实用、无污染和工艺简便 等独特优点，普遍被认为是新型分离技术，是解决当代人类面临的能源、资源、环境等重大 问题的有效手段。电渗析是在外加直流电场的驱动下，利用离子交换膜的选择透过性，阴、 阳离子分别向阳极和阴极移动。从而实现溶液淡化、浓缩、精制或纯化等目的。但目前，用于 电渗析过程开发的实验装置，由电渗析膜堆、料液罐、累、流量计、管道及阀口等组成，运些 部件采用分散式连接，布局松散，安装调试繁琐，占用空间大，搬运困难，不便于实验操作， 并进一步影响了实验数据的可靠性。
[0003] 近年来，对电渗析技术的开发主要体现在工业过程开发上，用于海水淡化、废水的 处理与贵重金属的回收，如中国有色金属学报（第20卷，1440-1445页），英文脱盐杂志 (Desalination)(第 133卷，第215-223页，第264卷，第268-288页），中国专利 (201280013548.9，201110228180.5)等，对电渗析器的开发主要体现在膜堆结构的改进上， 如中国专利（2011 10107748.8,201280013565.2)，和自动控制方面，如中国专利 (201410299013.3)，但对整个电渗析设备系统的集成和改进鲜有报道。
【发明内容】
[0004] 本实用新型的目的是提供一种结构紧凑的集成式电渗析装置，它整体外形美观， 占用空间小，操作方便，移动灵活，自动化程度较高，设备运行稳定，清洗方便，维护简单，为 电渗析实验提供便利。
[0005] 本实用新型膜扩散渗析装置，采用可移动框架式一体化集成设计，包括框架、料液 罐、膜组件、循环累、流量计和管道;其特征在于:料液罐安装在框架的左边位置，膜组件放 置于框架的右边位置，与料液罐在并排，在框架面板下方位置固定安装循环累，循环累的上 方的面板上固定安装流量计。在料液罐与循环累之间，循环累与流量计之间，流量计与膜组 件之间，膜组件与料液罐之间都通过管道连接，在流量计上接有阀口，在框架面板上安装电 源开关和循环累开关。料液罐-循环累-流量计-膜组件-料液罐构成电渗析液流通通道。
[0006] 所述框架是由金属和塑料材料通过焊接制成的长方体。
[0007] 所述膜组件为电渗析膜组件或双极膜电渗析膜组件。
[000引所述膜组件内可交替安装阴离子交换膜、阳离子交换膜，用于海水淡化，工业废水 处理、氨基酸脱盐等;膜组件内也可交替安装双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜，用于用 于制备酸和碱。
[0009 ]所述循环累为隔膜累、潜水累、蠕动累、齿轮累。
[0010]本实用新型电渗析装置，在使用时，先将待处理液体和自来水分别置于料液罐中， 料液罐与电渗析膜堆的淡化室、浓缩室对应，极室所对应的料液罐一般放置低浓度硫酸钢 或者氯化钢溶液，或根据具体实验需要放置特殊的电解质。旋开流量计旋钮，打开电源开关 和循环累开关，料液通过管道流入流量计，然后再进入膜组件内，从膜组件出口再流入到料 液罐中。保证每个出口的液体通杨流出，调节流量计旋钮，使每个料液室的流量均匀，每个 储液罐中的液体均能循环流动。接通电源，开始实验并记录相关数据，实验中可通过取样器 在储液罐中进行取样分析。实验结束后，关闭电源，关闭循环累开关，取走料液，在每个料液 桶中加入清水，冲洗结束后，储液罐中存留部分清水，使膜组件中存留部分清水放置。
[0011] 本实用新型电渗析装置，设有四个储液罐及管路系统，可W满足各种电渗析实验 的需要，料液在循环累的作用下通过料液桶经过循环累和流量计，然后进入膜组件，最后液 体从膜组件的出口流出回到储液罐，形成循环回路;膜组件与设备采用易拆卸式连接，方便 换膜组件和改变膜组件的尺寸构型。由于本设备将电渗析的所有部件集成到一个可移动的 侣型材框架上，使得设备结构紧凑美观，操作方便，占地面积大大减少；同时还具有便于运 输和组装、易于与其它反应和分离技术集成等优点，设备性能和实验工作效率都有了很大 提局。
【附图说明】
[0012] 图1为本新型电渗析装置的结构示意图
【具体实施方式】
[0013] 下面结合附图W实施例对本新型电渗析装置作详细说明。
[0014] 图1给出了本新型电渗析装置的结构示意图，将储液罐1、2、3、4放置于在侣型框框 架左端的四个圆形凹槽内，将含有10对均相离子膜的电渗析膜组件10放置在侣型框框架右 侧的长方形凹槽内，四个储液罐与膜组件位置平齐，将流量计5、6、7、8并排固定安装在侣型 框面板上，直流电源13放置在侣型框右侧与其平齐，直流电源正负极与膜组件之间通过接 线连接。在膜组件与储液罐后方固定装有4个循环累14。储液罐1、2、3、4分别通过PVC管道与 循环累14进水口连接，每个循环累开关并排安装在流量计右侧，循环累14出水口与分别与 四个流量计5、6、7、8下端进水口连接，每个流量计上装有调控旋钮，在侣型框面板上装有显 示流量大小的数字显示屏，流量计的出水口与膜组件10的进水口用PVC管道连接。膜组件出 水口与储液罐通过PVC管连接，整个系统形成回路，侣型框面板右侧装有膜堆电压数字显示 屏11及电源开关12。
[0015] 将本实施例实验用10对均相离子膜的电渗析装置用于0.5mol/L的化C1溶液的脱 盐实验，极室为0.3mol/L的硫酸钢溶液，淡化室和浓缩室均为0.5mol/L的5%化C1溶液，电 流密度为15mA/cm2。相关结果如下图所示：
[0016]
[0017] 实验结果显示，本实用新型电渗析装置对氯化钢溶液的脱盐率达98% W上，实现 了水溶液淡化、浓缩、分离、提纯作用。由于其结构紧凑，移动灵活，占地面积小、安装方便， 过程简单、能效高、清洗方便等优点，从而大大方便了实验操作者。
【主权项】
1. 一种电渗析集成装置，采用可移动框架式一体化设计，包括储液罐（1、2、3、4)、流量 计(5、6、7、8)、铝型框架(9)、膜组件（10)、循环栗（14)、直流电源（13);特征在于:储液罐（1、 2、3、4)安装在铝型框架(9)的左边位置，膜组件（10)放置于铝型框架(9)的右边位置，与料 液罐(1、2、3、4)并排，在框架面板下方位置固定安装循环栗（14)，循环栗（14)的上方的面板 上固定安装流量计(5、6、7、8);在储液罐（1、2、3、4)与循环栗（14)之间，循环栗（14)与流量 计(5、6、7、8)之间，流量计与膜组件（10)之间，膜组件（10)与储液罐（1、2、3、4)之间都通过 管道连接，在流量计上接有阀门，在框架面板上安装电源开关(12)和循环栗开关(15);料液 罐-循环栗-流量计-膜组件-料液罐构成电渗析液流通通道。2. 如权利要求1所述的电渗析集成装置，特征在于:所述膜组件（10)为电渗析膜组件或 双极膜电渗析膜组件。3. 如权利要求1所述的电渗析集成装置，特征在于:所述膜组件（10)内可交替安装阴离 子交换膜、阳离子交换膜为电渗析膜组件，用于海水淡化，废水处理;膜组件内也可交替安 装双极膜、阴离子交换膜、阳离子交换膜为双极膜电渗析膜组件，用于制备酸和碱。4. 如权利要求1所述的电渗析集成装置，特征在于:所述循环栗（14)为隔膜栗、潜水栗、 虫需动泵、齿轮泵。
【专利摘要】本实用新型的一种电渗析集成装置，解决了现有电渗析装置布局松散，占地面积大，组装较复杂，安装调试繁琐等不便于实验操作的问题。本实用新型采用可移动框架式一体化设计，将料液罐、膜组件、循环泵、流量计和管道都集成安装在一个铝型架上，结构合理，设备紧凑，使得设备性能和实验工作效率都有了较大提高。可以满足废水处理、脱盐等电渗析实验的需要，膜组件与设备采用易拆卸式连接，方便更换。
【IPC分类】B01D61/46
【公开号】CN205216592
【申请号】CN201520873549
【发明人】吴亮, 李为, 徐兆新, 张勤, 徐铜文, 汪耀明, 李传润
【申请人】合肥科佳高分子材料科技有限公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月2日