专利名称：：一种防内外漏、防漏电的双极膜电渗析隔板的制作方法
技术领域：
：本实用新型涉及一种电渗析装置，具体是指一种双极膜电渗析装置中的部件。
背景技术：
：现有电渗析器的隔板，一般均为平面框板型结构。它具有中空框架，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。上述传统电渗析器隔板存在的缺点是1、在加工中易造成隔板表面变形或不平整，从而影响隔板与离子交换膜之间的密封性而引起浓淡水串漏，特别是浓淡比比较高时；2、在运行时离子交换膜容易陷入各布水流道从而引起串漏，特别是双极膜装置影响更为显著，由于串漏的原因使双极膜的酸或碱的浓度很难提高；3、由于隔板的表面加工时不可能加工地完全平整或弹性不够，容易引起浓液向膜堆外部渗漏，这是现行几乎所有的隔板的通病；4、隔板大都只适合于异相电渗析膜，由于在膜堆夹板的压力比较大时容易使均相膜或双极膜破损，而不适合于均相膜或双极膜。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。但在以下方面的性能还不够1、隔板几乎只能适于二格室双极膜装置或电渗析器，而对于三格室双极膜或四格室电渗析器，就需加工二种或三种布局的隔板，增加加工与安装的困难；2、在防向外渗漏方面不是很理想，即在长时间运行时，溶液会向膜堆外部渗透。虽然已有不少产品在这方面做了些改进，如用有弹性的PP材料，并在其中一表面附有网状的密封条，但在安装时，对膜堆两边的夹板的压力大小、均勻性要求比较高，一般使用螺栓加固的扭力在15N.m以上，安装比较困难。
实用新型内容本实用新型的目的，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、布水均勻阻力小、流通量大的一种电渗析器隔板；一种样式的该隔板可实现二格室、三格室、四室通用；异相膜、均相膜、双极膜通用。本实用新型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，每端都开设三个大小相间的圆形导液孔与一个半圆形导液孔；连接于半圆形导液孔与板心隔网之间的呈发散弧形八字口排列的布水流道，各布水流道为沿八字口方向渐扩宽的流道；板框材料采用PP弹性材料；板框两表面涂有专用密封弹性涂层。本实用新型是通过下述技术方案得以实现的一种双极膜电渗析隔板，它包括板框体(4)、布水流道(3)、导液孔(1)、板心隔(5)，其特征在于有一个导液孔为半圆形导液孔(2)，半圆形导液孔(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)的一端各有圆形导液孔(1)有3个，板框体(4)内腔布一张板心隔(5)。作为优选，上述的一种双极膜电渗析隔板中所述的板框体⑷两侧表面涂有一层高分子材料的涂层(6)，涂层厚度为0.05-0.12_。作为优选，上述一种双极膜电渗析隔板中于所述的布水流道(3)宽度为0.3-0.8mm,并为弧形走向，其中的流道数为4_8道。作为优选，上述一种双极膜电渗析隔板中所述的板框体⑷是由PP制成，其厚度为0.3-0.5mm。作为优选，上述一种双极膜电渗析隔板中所述的圆形导液孔(1)以及半圆形导液孔(2)的对称设计，通过旋转180度、翻转、旋转180度并翻转，可以得到另外三种隔板，可实现二格室、三格室、四室通用。作为优选，上述一种双极膜电渗析隔板中所述的板心隔网(5)采用厚度与隔板相同、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，焊接温度为105-115°c。有益效果本实用新型的有益效果是1、采用激光切割法，使PP隔板的加工尺寸更精密、准确、平整，布水流道更多更细，其中布水流道宽度为0.3-0.8mm并为弧形走向，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4-8道，可以提高通水量；2、采用总厚为0.5-0.7mm的隔板，其中PP薄板为0.3-0.5mm，两表面专用弹性涂层0.05-0.12mm。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，其网格结构类似于卷式反渗透组件里所用的进水流道网，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，焊接温度为105-115°C；4、通过完全对称设计，一种样式的隔板，通过旋转180度、翻转、旋转180度并翻转，可以得到另外三种隔板，可实现二格室、三格室、四室通用；5、通过对隔板的两表面涂上专用弹性密封涂层，涂层可用硅橡胶型、液体聚硫橡胶型、聚氨酯橡胶型、丙烯酸酯橡胶型、氟橡胶型和聚异丁烯橡胶等材料的弹性涂层，为了避免涂层会与离子交换膜的粘连，在涂层表面再进行四氟乳液作表面涂层处理，使该隔板可以方便、反复拆装，板框表面经涂层及四氟处理好后用压机压平，压平机压力为5-20吨，最后涂层厚度为0.05-0.12mm，该涂层具有弹性好、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、均勻性要求比较低，一般使用螺栓加固的扭力只要1.0-3.ON.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。说明书附图图1双极膜电渗析隔板的结构示意图；图2A、B、C分别为双极膜电渗析隔板经旋转180度、翻转、旋转180度并翻转，得到的三种隔板结构示意图；图3NaCl与K2SO4互置换四格室电渗析过程；图4双极膜制酸碱三格室双极膜过程；1、圆形导液孔2、半圆形导液孔3、布水流道4、板框体5、板心隔6、涂层具体实施方式以下结合附图对本实用新型的实施作具体说明隔板的板框体4采用厚度为0.35mm的PP薄板制作，其长270毫米，宽110毫米，总厚度0.55毫米；板心隔5采用流道专用的PP弹性隔网，为210X90毫米，厚度0.55mm,板框体4两端分别留有30毫米的板面，在板面上开设有三个圆形导液孔1，一个半圆形导液孔2，各相邻水通道的中心间距为27毫米，圆孔直径为10毫米，板框体4一端的半圆形导液孔2为进水通道，另一端半圆形导液孔2为出水通道，每端的半圆形导液孔2相间开设有与板心隔5相连接的布水流道3，布水流道3的每条流道宽为1毫米，每流道间距为1.5毫米。以上形状使用激光切割，得到表面平整、尺寸精确的PP隔板，两表面再用专用弹性密封涂层6及四氟表面处理，压平机压力8吨，厚度各为0.Imm,隔板总厚度为0.55mm，板心网焊接温度为108°C。实施例1用国产均相离子交换膜，270XIlOmm阴阳膜20对，本设计的隔板40张，大小也为270X110mm，圆孔直径为10毫米，流道宽为0.8毫米，每流道间距为1.5毫米。涂层厚度为0.Imm,隔板总厚度为0.55mm。取隔板40张，其中10张为原型为第一格室隔板，如图1，另30张平均分成三组，进行旋转180度、翻转、旋转180度并翻转，分别为第二、三、四格室隔板，如图2所示；按图3的次序把膜与隔板叠好，电极用钌铱钛电极，2cm厚的有机玻璃为夹板，夹板用不锈钢螺栓加固，螺栓加紧所用的板手扭力为2.ON.m，做成膜堆。第一格室、第三格室，分别加入2.OOmol/L的NaCl和1.OOmol/L的K2SO4；第二格室、第四格室分别加入0.10mol/L的KCl和0.05mol/L的Na2SO4；每个格室的流量为100L/h。初始电压为45V，电流12A，运行46分钟后，电流减小为0.5A。各格室的离子浓度(mol/L)如表1所示表INaCl与K2SO4互置换四格室电渗析过程的浓度变化<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>[0041]实验过程中，流量基本没变，从离子的浓度来看，基本上没有串漏存，只有到了浓比非常大时，可能由于膜渗漏的原因，有少量的离子渗过来。实施例2用国产均相离子交换膜，270X1IOmm阴阳膜5对，270X1IOmm德国进口的双极膜5张，本设计的隔板15张，大小也为270Χ110mm，圆孔直径为10毫米，流道宽为0.8毫米，每流道间距为1.5毫米。涂层厚度为0.Imm,隔板总厚度为0.55mm。取隔板15张，其中5张为原型为第一格室隔板，如图1，另10张平均分成二组，进行旋转180度、翻转，分别为第二、三格室隔板，如图2所示；按图4的次序把膜与隔板叠好，电极用钌铱钛电极，2cm厚的有机玻璃为夹板，夹板用不锈钢螺栓加固，螺栓加紧所用的板手扭力为3.ON.m，做成双极膜膜堆。第二格室、第三格室，分别加入0.05mol/L的HCl和NaOH；第一格室加入2.OOmol/L的NaCl溶液；每个格室的流量为100L/h。初始电压为16V，电流16A，运行38分钟后，电流减小为1.5A。酸碱及离子的浓度(mol/L)如表2所示表2双极膜制酸碱过程的浓度变化[0047]<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>实验过程中，流量基本没变，从离子的浓度来看，基本上没有串漏存，只有到了酸碱浓度比较高时，可能由于阴阳膜在酸碱同时作用下有少量的渗漏过程，有少量的离子渗过来。权利要求一种防内外漏、防漏电的双极膜电渗析隔板，它包括板框体(4)、布水流道(3)、圆形导液孔(1)、板心隔(5)，其特征在于有一个导液孔为半圆形导液孔(2)，半圆形导液孔(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)的一端各有圆形导液孔(1)有3个，板框体(4)内腔布一张板心隔(5)。2.根据权利要求1所述的一种防内外漏、防漏电的双极膜电渗析隔板，其特征在于所述的板框体(4)两侧表面涂有一层高分子材料的涂层(6)，涂层厚度为0.05-0.12mm。3.根据权利要求1所述的一种防内外漏、防漏电的双极膜电渗析隔板，其特征在于所述的布水流道(3)宽度为0.3-0.8mm，并为弧形走向，其中的流道数为4_8道。4.根据权利要求1所述的一种防内外漏、防漏电的双极膜电渗析隔板，其特征在于所述的板框体(4)是由PP制成，其厚度为0.3-0.5mm。5.根据权利要求1所述的一种防内外漏、防漏电的双极膜电渗析隔板，其特征在于所述的板心隔网(5)采用厚度与隔板相同、流道专用的隔网，板心网用热焊焊接在板框的里框边沿上，焊接温度为105-115°C。专利摘要本实用新型公开了一种防内外漏、防漏电的双极膜电渗析隔板，具体是指一种用于双极膜的电渗析隔板。本实用新型包括板框体、布水流道、导液孔、板心隔，其中的导液孔中有一个为半圆形导液孔，半圆形导液孔与布水流道连接，并与板框体的内腔贯通，在板框体的一端各有导液孔有3个，板框体内腔布有一张流道专用的板心隔板，并在板框体表面涂有一层高分子材料的涂层。本实用新型的优点是阻力小，可以提高通水量，防漏电，同一隔板可实现二格室、三格室、四格室通用，膜堆两边的夹板的压力大小、均匀性要求比较低，防内外漏，安装比较容易等。本实用新型可广泛应用于电渗析行业。文档编号B01D61/50GK201565259SQ20092020182公开日2010年9月1日申请日期2009年12月7日优先权日2009年12月7日发明者周勇,金可勇,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