[发明专利]用浓度差能使盐水脱盐的方法、装置和设备

权利要求书

1.一种盐水脱盐的装置，所述装置包括：

(a)用于产生驱动电压的多个驱动电池，各驱动电池包括容纳第一离子浓度的稀液的稀液室、容纳高于所述第一离子浓度的第二离子浓度的浓液的浓液室，阳离子或阴离子交换膜中的一个在所述稀液室和浓液室之间形成共用的边界并与所述稀液室和浓液室离子连通，所述阳离子或阴离子交换膜中的另一个在各驱动电池和相邻的驱动电池之间形成共用的边界并与所述各驱动电池和相邻的驱动电池离子连通；

(b)产物室阴离子交换膜和产物室阳离子交换膜；

(c)容纳待脱盐的盐水的产物室，所述产物室在一侧上以所述产物室阴离子交换膜为界并与所述产物室阴离子交换膜离子连通，在另一侧上以所述产物室阳离子交换膜为界并与所述产物室阳离子交换膜离子连通，所述产物室经由所述产物室阴离子或阳离子交换膜与所述多个驱动电池离子连通；

(d)包含稀液歧管、浓液歧管和产物歧管的歧管组件，所述稀液歧管、浓液歧管和产物歧管分别配置为向所述稀液室传送稀液和使其离开所述稀液室、向所述浓液室传送浓液和使其离开所述浓液室、以及向所述产物室传送待脱盐的盐水和使经脱盐的盐水离开所述产物室。

2.如权利要求1所述的装置，还包括分别限定各个所述稀液室、所述浓液室和所述产物室的稀液室垫片、浓液室垫片和产物室垫片，在各个所述稀液室垫片、浓液室垫片和产物室垫片中均含隔离物以保持阳离子和阴离子交换膜的分离。

3.如权利要求2所述的装置，其中所述稀液歧管、浓液歧管和产物歧管分别包括稀液供给导管和稀液离开导管、浓液供给导管和浓液离开导管、以及生产进料供给导管和产物离开导管，其各延伸穿过所述稀液垫片、浓液垫片和产物垫片，其中：

(a)所述稀液歧管还包括在所述稀液室垫片中的流体地联接所述稀液供给导管与所述稀液室的入口凹槽以及在所述稀液室垫片中的流体地联接所述稀液离开导管与所述稀液室的出口凹槽；

(b)所述浓液歧管还包括在所述浓液室垫片中的流体地联接所述浓液供给导管与所述浓液室的入口凹槽以及在所述浓液室垫片中的流体地联接所述浓液离开导管与所述浓液室的出口凹槽；和

(c)所述产物歧管还包括在所述产物室垫片中的流体地联接所述生产进料供给导管与所述产物室的入口凹槽以及在所述产物室垫片中的流体地联接所述产物离开导管与所述产物室的出口凹槽。

4.如权利要求3所述的装置，所述装置还包括阴离子释放室和阳离子释放室，所述阴离子释放室和阳离子释放室分别通过所述产物室阴离子交换膜和所述产物室阳离子交换膜与所述产物室离子连通。

5.如权利要求4所述的装置，还包括：

(a)容纳电解质的阳极和阴极电解质室；

(b)阳极和阴极堆端部离子交换膜，所述阳极和阴极电解质室分别通过所述阳极和阴极堆端部离子交换膜与所述多个驱动电池和产物室离子连通；和

(c)阳极和阴极，所述阳极电解质室在一侧上以所述阳极堆端部离子交换膜为界并与所述阳极堆端部离子交换膜离子连通，在另一侧上以所述阳极为界并与所述阳极电连通，所述阴极电解质室在一侧上以所述阴极堆端部离子交换膜为界并与所述阴极堆端部离子交换膜离子连通，在另一侧上以所述阴极为界并与所述阴极电连通。

6.如权利要求4所述的装置，其中所述多个驱动电池、产物室、阴离子释放室和阳离子释放室布置为环状。

7.如权利要求4所述的装置，其中所述多个驱动电池、产物室、阴离子释放室和阳离子释放室以螺旋形状卷绕。

8.如权利要求5所述的装置，还包括在所述阳极和阴极之间电联接的电压源。

9.如权利要求5所述的装置，还包括在所述阳极和阴极之间电联接的电负载。

10.如权利要求5所述的装置，其中所述阳极和所述阴极各包括其上有涂层的基体，所述基体由选自钛、铌、钽、铱、钯、钢、不锈钢、镍和石墨的材料构成，所述涂层包括选自铂、钌、铱以及、包含铂、钌和铱的合金的材料。