[实用新型]一种实验用集成式双极膜电渗析器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种膜分离技术领域的设备，特别涉及一种实验用双极膜电渗析设备。

背景技术

双极膜电渗析(BMED)技术作为一种新型绿色化工技术，主要利用双极膜在直流电场反向偏压下可以将水以最低的理论电压解离成氢离子和氢氧根离子这一特性，在资源回收、污染控制和化工清洁生产等方面的研究开发有大量报道。但目前，在实验室用于双极膜过程开发的实验装置，由双极膜膜堆、料液桶、料液泵、流量计、直流电源及阀门等组成，这些部件采用分散式连接，布局松散，安装调试繁琐，占用空间大，搬运困难，不便于实验操作，并进一步影响了实验数据的可靠性。

近年来，对双极膜技术的开发主要体现在工业过程开发上，如中国科学技术大学学报(第38卷，656-659页)，英文膜科学杂志(Journal of Membrane Science)(第339卷，第28-32页)等，对双极膜电渗析器的开发主要体现在膜堆组成的改进上，如中国专利(201020181234.8和200920201823.5等)，对整个双极膜设备系统的集成和改进鲜有报道。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种结构紧凑的集成式双极膜电渗析设备，它占用空间小，操作方便，移动灵活，安全性好，自动化程度较高，为双极膜电渗析实验提供便利。

本实用新型实验用集成式双极膜电渗析器，采用可移动箱式一体化设计，包括箱体外壳、直流电源、膜堆、料液桶、料液泵、转子流量计、管道和电线；其特征在于：直流电源、膜堆、料液桶、料液泵和转子流量计都安装在箱体内，直流电源安装在箱体前上部，并在电源前端面板上安装有总电源开关、总电源指示灯、五个料液泵控制开关、倒极开关、电压显示表、电流显示表、电压调节旋钮和电流调节旋钮；五个料液桶左右并排安装在箱体后上部；膜堆安装在电源下端，箱体内部中间位置；五个料液泵左右并排安装在箱体底部；五只转子流量计左右并排安装在箱体前面板中间位置；五个料液桶、五个料液泵和五只转子流量计通过管道从左至右分别与膜堆的阳极室、碱室、盐室、酸室和阴极室相连，并构成料液桶-料液泵-转子流量计-膜堆格室-料液桶的回路，料液桶下方设有采样阀门，采样阀门出液口从箱体背面开孔处伸出箱体外。

所述箱体是由金属材料通过钣金、焊接制成的长方体，底部安装有万向轮，前后左右四个面上均开有活动门，门上设有开启把手，其中正面门上靠近转子流量计安装位置设有透明玻璃窗。

所述膜堆由电极板、隔板、夹紧装置、阴阳离子交换膜和双极膜叠装组成；膜堆上设有阴阳极接线柱，通过电线与直流电源的正负极相连接；膜堆与箱体及与其相连接的各其它部件之间为易拆卸式安装。

本实用新型实验用集成式双极膜电渗析器，在使用时，先准备好料液分别置于五个料液桶中，打开总电源，分别打开五个料液料液循环泵，使用转子流量计上的阀门调节各路流量，保证五个料液回路均通畅，设定电流或电压，开始实验并记录相关数据，实验中可通过设在设备背面的采样阀门进行取样分析。实验结束后，关闭直流电源，关闭料液循环泵，放掉料液，在料液桶中加入清水或其它清洗液，打开料液循环泵冲洗膜堆内部，冲洗结束后，关闭转子流量计上的调节阀，关闭料液循环泵和总电源，使膜堆中存留部分清水放置。

本实用新型实验用集成式双极膜电渗析器，设有五套料液桶-料液泵-转子流量计-膜堆格室-料液桶的回路系统，可以满足各种膜堆构型的双极膜电渗析实验的需要，如BP-A，BP-C，BP-C_A或BP-A-C等二隔室和三隔室构型；膜堆与设备采用易拆卸式连接，方便换膜和改变膜堆构型。由于本设备将双极膜电渗析的所有部件集成到一个可移动箱体内，使得设备结构紧凑，操作方便，占地面积大大减少；所有部件经过优选，相对于以往从多厂家采购部件再自行组装，设备性能和实验工作效率都有了很大提高。

附图说明

图1为本实用新型实验用集成式双极膜电渗析器的内部结构示意图

图2为本实用新型实验用集成式双极膜电渗析器的外部结构示意图

具体实施方式

下面结合附图以实施例对本实验用集成式双极膜电渗析器作详细说明。