[实用新型]电容去离子装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，具体涉及一种电容去离子装置，在化工、环境、制药、食品、半导体等行业中，用于水溶液或有机溶液中离子物质的去除与浓缩。

背景技术

根据电化学理论,电化学体系中电极表面与溶液之间存在双电层，而双电层具有电容的特性,即可以充电或放电,其在电极一侧的充电电荷由电极上的电子或正电荷提供,而在溶液一侧的充电电荷则由溶液中的阳离子或阴离子来提供。对于一个完整的电化学体系,在不发生阳极氧化和阴极还原的情况下,当两个对应电极(正、负极)的双电层充电时,由于离子在双电层处发生富集,本体溶液中的离子浓度会降低。相反,当双电层放电时,双电层处富集的离子将扩散到本体溶液中,使本体溶液中的离子浓度重新回升。利用外加电压对双电层的充放电进行控制,就可以改变双电层处的离子浓度,并使之不同于本体溶液中的离子浓度。这种方法被称为电容去离子法。

现有的电容去离子装置为板式或卷式，由于面体比小，在充电富集时所引起的本体溶液中离子浓度的变化不明显,导致装置处理效果不理想。在实际应用中，为了达到较高的分离效果，常采用多个电容去离子装置串联的形式，而串联的电容去离子装置占地面积大，且耗费材料。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种电容去离子装置，其面体比大、液流阻力小、时空产率高、去除离子能力强、占地面积小且装置拆装简单。

本实用新型一种电容去离子装置，包括矩形槽、电极板、隔板、粒状电极和布液板，所述矩形槽内设有若干个插槽，所述电极板和所述隔板相互隔离的设置在所述插槽内，所述电极板和所述隔板之间设有所述粒状电极，所述矩形槽底部与所述电极板、所述隔板之间设有所述布液板，所述布液板上设有透水孔，所述透水孔下部与所述矩形槽底部之间形成第一空间，所述矩形槽底部设有进液口，所述矩形槽上部设有排液口。

进一步地，所述布液板底部设有支撑脚。

进一步地，若干所述插槽呈平行排列，各所述插槽之间距离相等，距离为5mm-50mm，所述插槽深度为5mm-25mm，宽度2mm-5mm。

进一步地，所述电极板和所述隔板可拆卸的设置在所述插槽内。

进一步地，所述电极板的长度与宽度比值为1：1-2：1，所述隔板的长度与宽度比值为1：1-2：1。

进一步地，所述矩形槽为PP或PVC材质。

进一步地，所述电极板为平整的碳板、钛网或钛板，所述电极板厚度为2mm-5mm。

进一步地，所述隔板包括绝缘透水布、支撑网和回字形框架，所述绝缘透水布围绕设置于所述回字形框架外表面，所述支撑网设置于所述回字形框架内部，所述绝缘透水布为尼龙滤布或无纺布，所述支撑网为PP材质，所述框架为PP或PVC材质。

进一步地，所述绝缘透水布厚度为0.1mm-0.5mm，目数为60目-100目，所述支撑网厚度为1mm-1.5mm，网孔直径为5mm-10mm，所述隔板厚度为2mm-5mm。

进一步地，所述粒状电极为经筛分后粒径分布均匀的颗粒活性炭，粒径大小为0.05mm-2mm。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

(1)电容去离子装置处理能力强：通过填充粒状电极的方式增加电容去离子装置内电极有效面积，提高装置面体比，有利于扩大单位体积内离子吸附量，提高装置的时空产率。

(2)电容去离子装置安装简单：通过卡槽式设计，将电极板和隔板固定在插槽内，方便安装和拆卸。

(3)电极材料价格低、易获得：采用颗粒活性炭作为主要的粒子电极材料，价格明显低于碳气凝胶、碳纳米管、石墨烯等材料，而导电性以及比表面积也能满足电容去离子要求，因此可以大幅节省材料成本。

(4)动力消耗少：由于本实用新型电容去离子装置为开放式的，液流通过粒状电极的阻力较小，与现有采用密封设计的板框式或卷式结构电容去离子装置相比，对进水泵出口压力要求低，可减少泵的动力消耗。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图只是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型电容去离子装置结构示意图。

图2是本实用新型布液板结构示意图。

图3是本实用新型电容去离子装置剖面示意图。