[实用新型]一种双向电极板设计的膜介质离子发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电化学水处理技术领域，尤其是涉及一种双向电极板设计的膜介质离子发生器。

背景技术

电渗析是在外加直流电场的作用下，使水中的阴、阳离子做定向运动，通过阴、阳离子交换膜的选择透过性生产所需的去离子水。

双极膜是一种新型的离子交换复合膜，它通常由阳离子交换层、界面亲水层和阴离子交换层复合而成，是真正意义上的反应膜。在直流电场作用下，双极膜可将水离解，在膜两侧分别得到氢离子和氢氧根离子。利用这一特点，将双极膜与阴、阳离子交换膜组合成的双极膜电渗析系统，能够在不引入新组分的情况下将水溶液中的盐转化为对应的酸和碱，可用在无机电解质的回收酸、碱，还可应用于精细有机化工中，以分离回收各种有机酸、氨基酸、蛋白质等有高附加值的产品，从而产生巨大的经济效益。

中国专利101234961A公开了一种应用双极膜电渗析技术制备乳酸的方法，此方法中使用的是双极膜电渗析器。其膜池构型为用阴离子交换膜分隔成的盐/酸二室式或由阳、阴离子交换膜分隔成的酸/盐/碱三室式，该专利方法可取代目前的乳酸钙酸化工艺，且不用外加H⁺，不产生酸碱盐废液，乳酸盐的转化率可达到98%以上，乳酸回收率可达到90%以上。但是在实际操作中，由双极膜两侧的水解离层H₂O分子裂解成H^＋和OH^－离子，这样，必须从料液反渗透压向水解离层供给H₂O，如果H₂O的迁移不足，则水解离层内水分子数目为零，双极膜的一部分干掉而变成不导电，导致膜的损坏。

实用新型内容

本实用新型是提供一种双向电极板设计的膜介质离子发生器，其主要是解决现有技术所存在的双极膜电渗析装置使用过程中，从料液向双极膜水解离层供水不足、双极膜使用寿命短、装置操作要求高等的技术问题。

本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

本实用新型的一种双向电极板设计的膜介质离子发生器，包括支架，所述的支架上设有可分别通过管路连通料液室、酸室、碱室、回收液室、极室的膜堆，膜堆的两侧设有电极板，膜堆处设有料液进液口、酸液进液口、碱液进液口、回收液进液口，极室连接有极水进液口、极水出液口、碱液出液口、回收液出液口、酸液出液口、料液出液口、极水通过循环管路连接，膜堆内设有双向电极板、橡胶极水框、阴、阳离子交换膜，电极板的背面分别设有正极接线柱、负极接线柱。双向电极板两侧设计有橡胶极水框以起到密封作用。膜堆由阴、阳离子交换膜，双向电极板、极水框组成，阴离子交换膜与阳离子交换膜中间由含不同流道的隔板隔开，在通直流电的情况下，物料内的阴、阳离子定向移动再加上离子交换膜的选择透过性，从而使得料液室内的电解质迁移至酸室和碱室，从而制得相应的酸和碱。双向电极板代替双极膜的设计，简化了离子发生器的制作工艺，同时增加了设备的耐用性和寿命。

作为优选，所述的双向电极板上镶嵌有Ru、Ir、Ta、Pt涂层钛电极板。

作为优选，所述的极水框为三元乙丙橡胶、氯丁橡胶极水框。

作为优选，所述的阴、阳离子交换膜为异相离子交换膜、均相离子交换膜。

作为优选，所述的膜堆的两侧设有压紧板，压紧板带有配水管开孔，配水管开孔处穿接有配水管，配水管之间通过活接头连接，配水管固定在支座上。配水管设计在电极板的背部，减少装置占用空间、减少装置重量。活接头连接避免了因焊接不牢产生的漏液。压紧板上设计竖向加强筋，均匀分散紧固力，使其在紧固力达到200N﹒m时不变形，同时减少设备的重量。压紧板带有配水管支座设计，固定配水管，减少运输及装配过程中配水管容易遭到撞击而断裂。

作为优选，所述的正极接线柱、负极接线柱设在电极接线盒内，压紧板上开有电极接线柱开孔。接线柱设计在电极板的背部，避免了渗漏的料液对电极接线柱的腐蚀，提高了装置的安全工作系数。电极接线盒使装置不易漏电，操作人员安全工作区较大，电渗析装置可以在更安全的环境下运行。

作为优选，所述的膜堆内的隔板连接有导向杆。

因此，本实用新型将双向电极板代替双极膜的设计，结构简单，使用寿命长，不仅可以彻底解决双极膜烧膜的问题，同时，可在极限电流下运行设备，提高生产效率。

附图说明

附图1是本实用新型的一种结构示意图；

附图2是图1的后视结构示意图；

附图3是图1的左视结构示意图；

附图4是图1的右视结构示意图。