专利名称：直流脉冲电渗析去液体中离子的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及去液体中离子的装置。
已有电渗析去液体中离子的装置采用的都是恒定的直流电压，这就使溶液中离子的迁移能量较低，离子交换膜容易堵塞结垢，使去离子的效率低，电能消耗大，离子交换膜的寿命降低。还有一般都在脱矿室内加离子交换剂，但其离子交换剂再生比较困难，使装置的运行寿命降低。
本实用新型的目的是研制一种直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，该装置采用的直流电脉冲式电源能使液体中离子的迁移能量脉动变化，而且高电位时迁移离子获得的能量较高，离子交换膜不容易堵塞结垢，去离子的效率高，消耗的电能少，离子交换膜寿命提高，离子交换剂再生容易，使装置的运行寿命提高。
本实用新型是在电渗析去液体中离子装置的高电位电极13与低电位电极1之间加有直流脉冲电源9。直流脉冲电源9产生的脉冲波形可以是矩形波、方波，或类似矩形脉冲，如梯形脉冲、钟形脉冲等。直流电脉冲降在电渗析去液体离子装置的一个脱矿室4和与其紧邻的一个浓缩室6之间的压降为1.5～20V为好。在离子交换剂7所在的脱矿室的下部竖向固定至少一个感应公共电极8，感应公共电极8的结构可以是带孔的金属片，也可以是金属网，还可以是金属丝与离子交换剂的纤维混合编织而成的网，又可以是多孔性离子交换剂7与感应公共电极8压制成为一体的结构，感应公共电极8处在多孔性离子交换剂7下端的中间。感应公共电极8上的孔可以是圆孔15或其它形状的孔，较好的是没有棱角的圆孔，孔15的总面积较好是占感应公共电极极板表面积的20～80％。在充填离子交换剂的脱矿室中至少装一个感应公共电极，也可以由离子交换剂隔离分层装多个感应公共电极8，较好是装1-5个。公共感应电极较好的结构是网状的金属编织物，金属丝的直径较好是0.1～25mm。
本实用新型与普通直流电渗析装置相比，去离子的效率能提高5～38％，预防和减缓了离子交换膜的结垢堵塞，使离子交换膜的工作寿命提高2-50倍。在同样去离子的效果下，可极大地缩短电渗析槽的长度或减少电渗析的段数，而使设备的体积减小，消耗的电能也少。新增设的感应公共电极在保证溶液中离子可迁移通过的条件下，能增加电极的表面积，减小等效电阻，更好地使充填的离子交换剂再生，从而可保持设备长时间连续运行。它还具有节省电能、运行费用低、操作简单、使用方便、便于实现自动化的优点。
图1是本实用新型的内部结构组装图，图2是其内部结构剖视图，图3是实施例二的结构示意图，图4是实施例三的结构示意图，图5是感应公共电极8的结构示意图，图6是感应公共电极8的金属丝与离子交换剂7纤维混合编织成网状的结构示意图，图7多孔性离子交换剂7与感应公共电极8压制成为一体的结构示意图。
实施例一本实施例包含直流脉冲电源9、高电位电极13、低电位电极1、多个阳离子交换膜3、多个阴离子交换膜5、离子交换剂7、感应公共电极8、支持片14、边框11。直流脉冲电源9的一端接在高电位电极13上另一端接在低电位电极1上。阳离子交换膜3与阴离子交换膜5交替地固定在高电位电极室12和低电位电极室2之间，从而形成多个脱矿室4和浓缩室6每个脱矿室4在高电位电极13一侧被阴离子交换膜5限定，在低电位电极1一侧被阳离子交换膜3限定。每个浓缩室6在高电位电极一侧被阳离子交膜3限定，在低电位电极一侧被阴离子膜5限定，这些脱矿室4和浓缩室6交替排列。在脱矿室4和浓缩室6及高电位电极室12和低电位电极室2的中心各设有一个开口的室边框11，在脱矿室4中填充有离子交换剂7，在离子交换剂7所在的脱矿室4的下部竖向固定有感应公共电极8。离子交换剂可使用阳离子交换剂，也可使用阴离子交换剂，还可使用阴阳离子的混合物，较好的是阳离子交换剂∶阴离子交换剂＝(20～80)∶(80～20)。公共感应电极8上开有圆孔15，孔15的总面积占感应公共电极极板8表面积的75％在脱矿室4和浓缩室6及高电位电极室12和低电位电极室2中加装有具有弹性的并能让液体很好通过的支持片14，支持片14用来平衡离子交换剂对阴阳离子交换膜的膨胀压力，从而使阴阳离子交换膜与离子交换剂之间保持很好的接触，并保持浓缩室6或电极室具有一定宽度，保护阴阳离子交换膜不被撑破。欲脱矿溶液经进液管18，再经流量计G进入每个脱矿室4的上端内，脱矿后的溶液由脱矿室4下底的产出液管16相连的电导仪C排出，清洗液由进液管17通进低电位电极室2、高电位电极室12和每个浓缩室6的下端内。浓缩液由低电位电极室2、高电位电极室12和每个浓缩室6的上端经出液管10排出。
实施例二本实施例包含直流脉冲电源9、高电位电极13、低电位电极1、阳离子交换膜3，直流脉冲电源9的一端接高电位电极13，另一端接在低电位电极1上，阳离子交换膜3固定在高电位电极13和低电位电极1的中间。本实施例主要用于提纯贵重金属的正离子或浓缩负离子。
实施例三本实施例与实施例二的不同点是将阳离子交换膜3换成阴离子交换膜5，其它组成和连接关系不变。本实施例主要用于提纯贵重的负离子或浓缩正离子。
权利要求1.直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，它包含高电位电极(13)、低电位电极(1)、多个阳离子交换膜(3)、多个阴离子交换膜(5)、离子交换剂(7)、支持片(14)、边框(11)，其特征在于它还包含有直流脉冲电源(9)，直流脉冲电源(9)的一端接在高电位电极(13)上，另一端接在低电位电极(1)上。
2.根据权利要求1所述的直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，其特征在于直流脉冲电源(9)降在电渗析去液体中离子装置的一个脱矿室(4)和与其紧邻的一个浓缩室(6)之间的压降为1.5～20V。
3.根据权利要求1、2所述的直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，其特征在于直流脉冲电源(9)产生的波形是矩形波。
4.根据权利要求1、2所述的直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，其特征在于直流脉冲电源(9)产生的波形是方波。
5.根据权利要求1、2所述的直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，其特征在于直流脉冲电源(9)产生的波形是梯形波。
6.根据权利要求1、2所述的直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，其特征在于直流脉冲电源(9)产生的波形是钟形波。
7.根据权利要求1所述的直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，其特征在于在离子交换剂(7)所在的脱矿室(4)内的下部竖向固定有至少一个感应公共电极(8)。
8.根据权利要求1、7所述的直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，其特征在于感应公共电极(8)是金属网状结构，网孔(15)的总面积是感应公共电极(8)表面积的20～80％。
9.根据权利要求1、7所述的直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，其特征在于感应公共电极(8)的结构是金属丝与离子交换剂(7)的纤维混合编织而成的网。
10.根据权利要求1、7所述的直流脉冲电渗析去液体中离子的装置，其特征在于多孔性离子交换剂(7)与感应公共电极(8)压制成为一体。
专利摘要直流脉冲电渗析去液体中离子的装置,在高电位电极13与低电位电极1之间加有直流脉冲电源9。在离子交换剂7所在的脱矿室4内的下部竖向固定有至少一个感应公共电极8,本实用新型与普通直流电渗析装置相比,去离子的效率能提高5～38%,预防和减缓了离子交换膜的结垢堵塞,使离子交换膜的工作寿命提高2—50倍,本装置的离子交换剂不用单独再生,它还具有节电、工作寿命长等优点。
文档编号B01D61/42GK2407824SQ0020381
公开日2000年11月29日 申请日期2000年2月15日 优先权日2000年2月15日
发明者冀旺年 申请人:冀旺年