专利名称：一种电渗析隔板的制作方法
技术领域：
本发明属于水处理技术领域，具体是指一种电渗析装置中的隔板部件。
背景技术：
现有电渗析器的隔板，一般均为平面框板型结构。框架内空间布设有隔网，框架两端分别均布有较密集的方形或圆形的水通道，一般相邻水通道的中心间距小于50毫米。框架一端的水通道为进水通道，另一端的水通道为出水通道，每端的水通道相间开设有与中间隔网相连接的若干布水流道，且进水通道与对侧的出水通道所开设的布水流道相错。隔板的一面上覆盖有阴离子交换膜，另一面上则覆盖有阳离子交换膜，阴、阳离子交换膜两端上分别开设有与隔板上的各导液孔相对应的洞孔，但该洞孔的孔径均与隔板上的大导液孔相等。由隔板、离子交换膜、反向隔板、离子交换膜……依次叠合在一起即组成“膜堆”，其中每对阴阳离子交换膜之间夹着一块隔板为一个“膜对”，“膜对”内空间即为一个淡水室或浓水室，此时隔板与离子交换膜上的对应导液孔、洞孔串叠在一起即构成浓、淡水室的导液管，在膜堆的两端加上正负电极板即组成电渗析器。经过近几年许多人对隔板的研究，对以上的缺点进行了改进，在防漏电、防串漏、防渗漏、减少阻力性能方面提高了不少。使电渗析器中所用的隔板，有多种形式，有正方形、长方形、圆形等。隔板中所用的流道有单道、多道直线式、多道启开式等。但这些流道的形式或多或少都存在内窜漏、漏电的缺点。
发明内容
本发明的主要目的是开发一种中空流道的电渗析隔板。本发明的目的，是对现有电渗析器隔板的结构进行技术改进，从而提供一种密封容易、密封性好、防内漏、布水均匀阻力小、流通量大的一种电渗析器隔板。本发的技术解决方案为它由板框体、板心隔网、导液孔、布水流道构成。导液孔分布在板框体两端呈对称分布，每端都开设一半数量的大小相间的椭圆形导液孔与一半数量的半椭圆形导液孔；连接于半椭圆形导液孔与板心隔网之间的呈发散抛物线形排列的布水流道，各布水流道为逐渐扩宽的流道；板框材料采用PP+PE+四氟乙烯复合弹性材料。本发明是通过下述技术方案得以实现的—种电渗析隔板，它包括板框体、布水流道、导液孔、板心隔网，其特征在于有一半数量的导液孔为椭圆形导液孔，另一半数量的导液孔为半椭圆形导液孔与布水流道连接，并与板框体的内腔贯通，在板框体的一端有另一半数量的椭圆形导液孔，板框体内腔布一张板心隔网。作为优选，上述的一种电渗析隔板中板框体由中间支撑PP层与两边弹性层组成，中间PP层厚度为O. 4mm-l. Omm;弹性层为聚四氟乙烯与聚乙烯共混组成，弹性层厚度为
O.06mm-0. 2mm，其中聚四氟乙的质量百分比为30%_60%。其中所述中间PP层经两侧在等离子体室中进行等离子体活化，活化后把弹性层通过压密的方式复合在中间PP层的两个表面；其中等离子体活化的电极采用高频电容式藕合电极，振动频率30-50MC，等离子体所用的氧气纯度为99. 1-99. 8%，活化时间为O. 5-10分钟，其中PP为聚丙烯树脂。作为优选，上述一种电渗析隔板中布水流道由5-15条中空椭圆流道组成，中空椭圆长轴为O. 6mm-2. 0mm,中空椭圆短轴为O. 4mm-0. 8mm,并为抛物线走向，各相邻流道的间距为 I. Omm-3. 0mm。作为优选，上述一种电渗析隔板中板心隔网采用厚度与隔板相同的PP弹性隔网，板心隔网用热焊焊接在板框的里框边沿上，焊接温度为105-115°c。一般采用弹性好、流道专用的PP弹性隔网，板心网用热焊焊接在板框的里框边沿上，避免了直接焊在表面上而引起的隔板表面的不平整。有益效果I、采用激光切割与数码印刷法，使PP隔板的加工尺寸更精密、准确、平整，布水流道更多更细，其中的中空椭圆布水流道并为抛物线走向，这些设计有效的解决了内部串漏的问题，同时有更多的布水流道，流道数为5-15道，可以提高通水量，减小阻力；2、采用总厚为O. 5-1. 2mm的隔板，其中PP层厚度为O. 4-1. Omm,两表面聚四氟乙与聚乙烯共混弹性层O. 06-0. 2mm。这种隔板的厚度在有效降低格室的电阻的同时，也不会由于隔板厚度太薄而增大溶液的阻力与影响流动状态；3、采用的板心隔网为厚度与隔板相同、弹性好、流道专用的PP弹性隔网，使隔板有阻力小，雷诺数大；4、通过对隔板由中间PP层与两表面弹性层组成，中间PP层厚度为O. 4mm-1. 0mm,弹性层为聚四氟乙烯与聚乙烯共混组成，弹性层厚度为O. 06mm-0. 2mm，其中聚四氟乙的质量百分比为30-60%。PP中间层经两侧在等离子体室中进行等离子体活化，活化后把弹性层通过压密的方式复合在中间PP层的两个表面。该弹性层具有弹性好、耐强酸强碱与有机溶液溶剂、密封容易、密封性好的特点。故对对膜堆两边的夹板的压力大小、均匀性要求比较低，一般使用螺栓加固的扭力只要4-18N.m，安装比较容易；由于具有以上优点，该隔板可以适于电渗析的异相膜、均相膜、双极膜。
图I电渗析隔板的正面结构示意图2电渗析隔板的侧面结构示意图3电渗析隔板的布水流道的正面结构示意图与侧面结构示意图4NaCl脱盐电渗析过程原理示意I、椭圆形导液孔2、半椭圆形导液孔3、布水流道4、板框体
5、板心隔网6、中间PP层7、弹性层8、中空椭圆流道具体实施方式
下面结合附图，对本发明的实施作具体说明
实施例I
根据附图I、附图2所示结构，制作一种电渗析隔板，制作隔板的板框体采用厚度为 O. 4mm的PP薄板制作，其长400mm，宽200mm，两边表明弹性层7厚度各为O. 15mm,总厚度O. 70mm ;弹性层7由50%的四氟乙烯与50%的聚乙烯共混而成。包括板框体4、布水流道3、导液孔、板心隔网5，其中一半数量的导液孔为椭圆形导液孔1，另一半数量的导液孔为半椭圆形导液孔2与布水流道3连接，且相互交替，并与板框体4的内腔贯通，在板框体4的一端有另一半数量的椭圆形导液孔1，板框体4内腔布一张板心隔网5。板框体4由中间PP层6与两边弹性层7组成。
板心隔网5采用流道PP弹性隔网，为160X 300mm，厚度O. 70mm，板框体4两端分别留有50mm的板面，在板面上开设有2个椭圆形导液孔1，2个半椭圆形导液孔2，椭圆孔长轴为35_，短轴为15_，板框体一端的半椭圆形导液孔2为进水通道，另一端半椭圆形导液孔2为出水通道，每端的半椭圆形导液孔2相间开设有与板心隔网5相连接的中空椭圆流道8，中空椭圆流道8的每条流道椭圆长轴为O. 8mm,短轴为O. 4_，各相邻流道的间距为
I.5mm。以上形状使用激光切割数码印刷，得到表面平整、尺寸精确的PP隔板，弹性层压平机压力30吨，隔板总厚度为O. 65mm，板心网焊接温度为108°C。用国产均相离子交换膜，200 X 400_阴阳膜100对，本设计的隔板200张，大小也为200 X 400mm，如图3次序组装成膜组器，浓淡室的进水是浓度为2000mg/L的NaCl溶液，浓淡室流量为2吨/小时，测试电压为80V的直流电。测试表明，膜组器无外漏、膜组器的一性脱盐高50%，膜组器的进水压力为O. 05MPa。实施例2如实施例I相似的方式，隔板的板框体采用厚度为O. 4mm的PP薄板制作，其长800mm,宽400mm,两边表明弹性层厚度各为O. 2mm,总厚度O. 80mm ;弹性层由40%的四氟乙烯与60%的聚乙烯共混而成。板心隔网5采用流道专用的PP弹性隔网，为360 X 700mm,厚度
O.80mm,板框体两端分别留有50mm的板面,在板面上开设有3个椭圆形导液孔1,3个半椭圆形导液孔2,椭圆孔长轴为40mm,短轴为20mm,板框体4 一端的半椭圆形导液孔2为进水通道，另一端半椭圆形导液孔2为出水通道，每端的半椭圆形导液孔2相间开设有与板心隔网5相连接的中空椭圆流道8，中空椭圆流道8的每条流道椭圆长轴为1_，短轴为O. 5mm,各相邻流道的间距为2.0mm。以上形状使用激光切割数码印刷，得到表面平整、尺寸精确的PP隔板，弹性层压平机压力30吨，隔板总厚度为O. 7mm，板心网焊接温度为108°C。同时，中间PP层6经两侧在等离子体室中进行等离子体活化，活化后把弹性层7通过压密的方式复合在中间PP层6的两个表面；其中等离子体活化的电极采用高频电容式藕合电极，振动频率50MC，等离子体所用的氧气纯度为99. 1-99. 8%，活化时间为5分钟。用国产均相离子交换膜，400 X 800mm阴阳膜100对，本设计的隔板200张，大小也为400 X 800mm，如图3次序组装成膜组器，浓淡室的进水是浓度为2000mg/L的NaCl溶液，浓淡室流量为5吨/小时，测试电压为80V的直流电。测试表明，膜组器无外漏、膜组器的一性脱盐高70%，膜组器的进水压力为O. 05MPa。实施例3如实施例I相似的制作隔板方式，制作隔板的板框体4采用厚度为O. 5mm的PP薄板制作，其长1600mm,宽800mm,两边表明弹性层厚度各为O. 2mm,总厚度O. 80mm ;弹性层由60%的四氟乙烯与40%的聚乙烯共混而成。板心隔网采用流道专用的PP弹性隔网，为640 X 1500mm，厚度O. 90臟，板框体4两端分别留有50mm的板面，在板面上开设有5个椭圆形导液孔I，5个半椭圆形导液孔2,椭圆孔长轴为50mm,短轴为30mm,板框体4 一端的半椭圆形导液孔2为进水通道，另一端半椭圆形导液孔2为出水通道，每端的半椭圆形导液孔2相间开设有与板心隔网5相连接的中空椭圆流道8，中空椭圆流道8的每条流道椭圆长轴为I. 5mm,短轴为O. 8mm，各相邻流道的间距为2. 5mm。以上形状使用激光切割数码印刷，得到表面平整、尺寸精确的PP隔板，弹性层压平机压力50吨，隔板总厚度为O. 8mm，板心网焊接温度为108°C。本实施例中的布水流道3由10条中空椭圆流道⑶组成，中空椭圆长轴为I. 6mm,中空椭圆短轴为O. 6mm,并为抛物线走向，各相邻流道的间距为I. 5mm。板心隔网5采用厚度与隔板相同的PP弹性隔网，板心隔网5用热焊焊接在板框的里框边沿上。 用国产均相离子交换膜，800X1600_阴阳膜100对，本设计的隔板200张，大小也为800 X 1600mm，如图3次序组装成膜组器，浓淡室的进水是浓度为2000mg/L的NaCl溶液，浓淡室流量为12吨/小时，测试电压为80V的直流电。测试表明，膜组器无外漏、膜组器的一性脱盐高85%，膜组器的进水压力为O. 05MPa。
权利要求
1.一种电渗析隔板，它包括板框体(4)、布水流道(3)、导液孔、板心隔网(5)，其特征在于有一半数量的导液孔为椭圆形导液孔(1)，另一半数量的导液孔为半椭圆形导液孔(2)与布水流道(3)连接，并与板框体(4)的内腔贯通，在板框体(4)的一端有另一半数量的椭圆形导液孔(1)，板框体(4)内腔布一张板心隔网(5)。
2.根据权利要求I所述的一种电渗析隔板，其特征在于所述的板框体(4)由中间PP层(6)与两边弹性层(7)组成，中间PP层(6)厚度为O. 4mm-l. Omm;弹性层(7)为聚四氟乙烯与聚乙烯共混组成，弹性层(7)厚度为O. 06mm-0. 2mm，其中聚四氟乙的质量百分比为30%_60%。
3.根据权利要求2所述的一种电渗析隔板，其特征在于所述中间PP层(6)经两侧在等离子体室中进行等离子体活化，活化后把弹性层(7)通过压密的方式复合在中间PP层(6)的两个表面；其中等离子体活化的电极采用高频电容式藕合电极，振动频率30-50MC，等离子体所用的氧气纯度为99. 1-99. 8%，活化时间为O. 5-10分钟。
4.根据权利要求I所述的一种电渗析隔板，其特征在于所述布水流道(3)由5-15条中空椭圆流道(8)组成，中空椭圆长轴为O. 6mm-2. 0mm,中空椭圆短轴为O. 4mm-0. 8mm,并为抛物线走向，各相邻流道的间距为I. Omm-3. 0mm。
5.根据权利要求I所述的一种电渗析隔板，其特征在于所述板心隔网(5)采用厚度与隔板相同的PP弹性隔网，板心隔网(5)用热焊焊接在板框的里框边沿上，焊接温度为105-115°C。
全文摘要
本发明公开了一种水处理技术领域，具体是指一种电渗析装置中的隔板部件。本发明包括板框体、布水流道、导液孔、板心隔网，其中有一半数量的导液孔为椭圆形导液孔，另一半数量的导液孔为半椭圆形导液孔与布水流道连接，并与板框体的内腔贯通，在板框体的一端有另一半数量的椭圆形导液孔，板框体内腔布一张板心隔网。本发明的优点是在水流过程中可以提高通水量，减小阻力；具有弹性好、耐强酸强碱与有机溶液溶剂、密封容易、密封性好的特点。
文档编号C02F1/469GK102910713SQ20121047058
公开日2013年2月6日 申请日期2012年11月19日 优先权日2012年11月19日
发明者金可勇, 胡鉴耿, 金水玉, 高从堦 申请人:杭州水处理技术研究开发中心有限公司