用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器的制作方法

本发明涉及了一种电再生离子交换器，尤其是涉及了一种用于氢电导率测试的连续电再生阳离子交换器。

背景技术：

1、氢电导率是电厂化学监督中的一项重要参数，它通常是水汽水样通过阳树脂处理后测得的电导率，用来表征水汽水样中杂质阴离子含量，是电厂水汽纯度的重要指标。该指标可直接、灵敏地反映锅炉和水汽系统中杂质阴离子的总量，帮助化学人员分析和掌握系统腐蚀现状，及时采取相应措施，保障系统的安全经济运行。

2、采用传统的阳离子交换柱对待检测水样进行处理时，需要频繁对阳树脂进行人工再生或更换。这不仅操作麻烦，而且树脂临近失效时，交换能力下降，检测出的氢电导率不能准确反应水质情况。

3、为了克服上述阳离子交换柱所存在的缺陷，近年来国内外许多电厂已采用连续电再生阳离子交换器来处理用于氢电导率检测的水样。该装置不需要频繁对阳树脂进行人工再生或更换，操作与运行管理极为简便。但现有的各类连续电再生阳离子交换器均存在明显的技术缺陷，通常每台装置均设有两张阳离子交换膜，隔室多，内部结构复杂，装配繁琐，而且交换器与附属的直流电源与控制系统需要另配机箱才能进行整体组装，生产成本较高。此外，现有的设有两张阳离子交换膜的电再生阳离子交换器本身不具备脱除二氧化碳的功能，无法减轻二氧化碳对氢电导率检测的干扰，影响氢电导率的检测精度。

技术实现思路

1、为了解决背景技术中所涉及的问题，本发明的目的在于提供一种结构简单，生产成本低，测试可靠性高的连续电再生阳离子交换器，用于电厂锅炉补给水，炉水与蒸汽等氢电导率的检测。

2、本发明采用的技术方案是：

3、本发明将长方体状框板、面板与背板直接围合拼装成外壳体，并在外壳体内设有两个腔体，外壳体整体组装时不再另配机箱；在框板与背板围成的腔体内依次布置板状阳极、阳树脂、阳离子交换膜、网状阴极与开槽金属板，仅在网状阴极与阳树脂间设置阳离子交换膜，而阳极和阳树脂直接紧密接触，阳树脂的下侧与上侧分别布置下水样均布件与上水样均布件；在框板与面板围成的腔体内安放流量开关、集成电路板与显示器，集成电路板与显示器电连接；阳极上产生的氢离子直接用于阳树脂的连续再生，同时阳极上产生的氧气泡通过吹脱作用可脱除水样中部分二氧化碳，减轻二氧化碳对氢电导率测试的干扰。

4、所述框板设有水样入口、水样出口、阳极接线端子、阴极接线端子、下水样内接口、上水样内接口与电缆入口；面板上设有视窗；背板设有用于和开槽金属板中的槽连通的极水入口与极水出口。

5、所述网状阴极采用30-100目的耐腐蚀金属网。

6、所述的网状阴极与开槽金属板之间保持紧密接触、直接电连接。

7、所述开槽金属板在靠近网状阴极的一侧设有一个下极水均布槽、一个上极水均布槽和多个自下而上布置的极水槽；下极水均布槽分别与极水入口、极水槽的下端连通；上极水均布槽分别与极水出口、极水槽的上端连通；通过开槽金属板结构均布极水，促进阴极上产生的氢气泡外排，并均匀支撑网状阴极，防止其变形。

8、所述下水样均布件与上水样均布件均呈凹形，且在面向阳树脂的一侧均开有多个宽度为0.2-0.3mm的缝隙。

9、所述下水样内接口和上水样内接口分别与流量开关的入口与出口连接。

10、所述水样出口经管道和氢电导率检测仪流通池的入口连接，氢电导率检测仪流通池的出口和极水入口连接。

11、所述集成电路板具有电流可调的直流电输出、电解电压与电流的测量、以及根据流量开关的开关量信号进行自动启停控制等功能，并设有交流电输入、直流电输出、流量开关的开关量信号输入等接线端子以及与显示器对应的通讯接口。

12、所述阳极经阳极接线端子与集成电路板中输出直流电的正极接线端子相电连接；所述开槽金属板经阴极接线端子与集成电路板中输出直流电的负极接线端子相电连接。

13、本发明的有益效果是：

14、1)相比于国内外常规的连续电再生阳离子交换装置，本发明装置仅在阳树脂和阴极之间设置阳离子交换膜，阳离子交换膜的用量减少50％，且装置结构大为简化，无需另配机箱，可显著降低装置生产成本。

15、2)本发明装置的阳极直接与阳树脂接触，阳极反应产生的微小氧气泡能通过吹脱作用去除溶解于水样中的部分二氧化碳，减轻二氧化碳对氢电导率检测的干扰，有益于提升氢电导率的检测精度。

技术特征：

1.一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器，其特征在于：所述框板(1)设有水样入口(12)、水样出口(13)、阳极接线端子(18)、阴极接线端子(19)、下水样内接口(22)、上水样内接口(23)与电缆入口(24)；面板(7)上设有视窗(11)；背板(8)设有用于和开槽金属板(6)中的槽连通的极水入口(14)与极水出口(15)。

3.根据权利要求1所述的一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器，其特征在于：所述网状阴极(5)采用30-100目的耐腐蚀金属网。

4.根据权利要求1所述的一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器，其特征在于：所述的网状阴极(5)与开槽金属板(6)之间保持紧密接触、直接电连接。

5.根据权利要求1所述的一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器，其特征在于：所述开槽金属板(6)在靠近网状阴极(5)的一侧设有一个下极水均布槽(20)、一个上极水均布槽(21)和多个自下而上布置的极水槽(16)；下极水均布槽(20)分别与极水入口(14)、极水槽(16)的下端连通；上极水均布槽(21)分别与极水出口(15)、极水槽(16)的上端连通；通过开槽金属板(6)结构均布极水，促进阴极上产生的氢气泡外排，并均匀支撑网状阴极(5)，防止其变形。

6.根据权利要求1所述的一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器，其特征在于：所述下水样均布件(9)与上水样均布件(10)均呈凹形，且在面向阳树脂(3)的一侧均开有多个宽度为0.2-0.3mm的缝隙。

7.根据权利要求1所述的一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器，其特征在于：所述下水样内接口(22)和上水样内接口(23)分别与流量开关(25)的入口与出口连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器，其特征在于：所述水样出口(13)经管道和氢电导率检测仪流通池的入口连接，氢电导率检测仪流通池的出口和极水入口(14)连接。

9.根据权利要求1所述的一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器，其特征在于：所述集成电路板(26)具有电流可调的直流电输出、电解电压与电流的测量、以及根据流量开关(25)的开关量信号进行自动启停控制等功能，并设有交流电输入、直流电输出、流量开关(25)的开关量信号输入等接线端子以及与显示器(27)对应的通讯接口。

10.根据权利要求1所述的一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器，其特征在于：所述阳极(2)经阳极接线端子(18)与集成电路板(26)中输出直流电的正极接线端子相电连接；所述开槽金属板(6)经阴极接线端子(19)与集成电路板(26)中输出直流电的负极接线端子相电连接。

技术总结
本发明公开了一种用于氢电导率测试的单膜一体化电再生阳离子交换器。将框板、面板与背板汇合成两个腔体，在框板与背板围成的腔体内依次安放板状阳极、阳树脂、阳离子交换膜、网状阴极与开槽金属板，树脂的底部与顶部分别安放下水样均布件与上水样均布件，在框板与面板围成的腔体内安放流量开关、集成电路板与显示器；仅在阴极与树脂间设有阳离子交换膜，阳极和树脂直接紧密接触，阳极上产生的氢离子能直接用于阳树脂的连续再生，同时阳极上产生的微小氧气泡通过吹脱作用可脱除水样中部分二氧化碳。相比于现有的其他电再生阳离子交换器，本发明装置结构更简单，生产成本更低，氢电导率检测精度更高。

技术研发人员：诸威炜,李金明,孙博武,刘良军,陈雪明
受保护的技术使用者：浙江泽众环保科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16