[发明专利]一种电吸附液体净化装置

说明书

本发明涉及一种电吸附液体净化装置，包括设有进液口和出液口的壳体，壳体内设有电吸附组件，所述电吸附组件由两张复合电极和两张导水隔膜组成，复合电极由双面涂敷碳材料的导电隔膜组成，复合电极和导水隔膜交替卷绕在单侧开口的空心棒上；空心棒上开有小孔，可将导线从中引出。与现有技术相比，本发明节省了大量壳体材料和贵金属；无需复杂的密封方法，易于操作；水流更加均匀，离子更易被吸附；单位反应器质量所能吸附的离子量大大提高；同时，易于组装可以迅速大量生产，而传统方法组装器件速度极慢。

技术领域

本发明涉及液体净化处理技术领域，特别涉及一种电吸附液体净化装置。

背景技术

电容去离子技术（capacitive deionization），又被称为电吸附（electroadsorption）或者流通式电容器（flow through-capacitor）是一种新型的去离子技术。它可以通过在阴阳两极之间施加一个恒定电压或者恒定电流，将溶液中的离子吸附到多孔导电活性炭电极的孔隙结构中。电极材料有一定的孔隙结构比例，一般占电极体积的（30-80%），当吸附饱和之后，需要进行脱附，此时，可以将阴阳两极短接，或者施加一个反向的电压，从而将吸附在电极中的离子排出。吸附阶段，在两个极板之间施加一个电压，阴离子向阳极运动，并被吸附在电极内部的孔隙结构中，阳离子向阴极运动，被吸附在阴极的孔隙结构中。放电阶段，电路短接，此时失去了电场力的作用后，被吸附在电极结构中的离子被迅速的释放出来。这部分离子可以被释放到一个很小的水体积中，从而作为废水排出。电吸附作为一种新兴液体净化技术，正得到广大技术领域科研人员的不断关注，但要达到适用面广、成本低、能耗少、净化能力强、经久耐用等效果，还需不断对该项技术进行创新和改进。

申请号为01127146.9的《液体处理纯化模块》公开了一种去除液体中带电离粒子的技术。该模块包括端板、配电底板、电极板、绝缘隔框及连接件，一对以上并排配置的配电底板通过连接件由端板及绝缘隔框固定，配电底板与配电元件连接，连有电极板的配电底板上设有导液孔，并与端板上的进液口以及电极板之间的空隙连通构成液体通道，在电极板之间的空隙内还装有能使液体通过的填料。其利用电吸附原理能有效地去除液体中的带电粒子及溶解于液体中的盐分。还能去除液体中带电的胶体、有机物和微生物等。设备寿命长，电耗更是远低于其他液体净化技术。但是，由于该专利所述模块中电极板采用平行板结构，模块所用零件数量太多，制造精度要求高，制造成本高。

申请号为200610172589.9的《卷式电吸附滤芯》公开了一种卷式电吸附装置及去除电粒子的技术。该装置是在设有进液口、出液口和电极壳体内设有卷式电吸附组件，该组件由导电层、吸附层、支撑层、吸附层、导电层、吸附层、支撑层和吸附层（共8层）组成的复合层卷绕在芯轴上，并由外侧的固定层将其扎紧固定在芯轴上制成。当原液从进液口进入滤芯，在穿过卷式电吸附组件中的支撑层时，在直流电场力的作用下，液体的带电粒子被吸附在吸附层表面的双电层中而被有效去除，液体得到净化。该发明比较前一发明，具有能耗低、结构简单、制造成本低的优点。但是，该专利所述卷式电吸附组件是从轴向进出液体，造成液体流程短、带电粒子的去除率低，需多个单体串联组合；且如果切线方向进液，液体处理量小，液体在电吸附滤芯内旋转流动，阻力较大。更为重要的是，在处理模块内，随着液体流动，液体中的带电粒子不断被电极板吸附，换言之，液体中带电粒子的浓度不断降低，从而导致电极板吸附效率严重下降，此时需要在保持液体流量基本不变的前提下，减小相邻电极板的间距，上述发明无法做到。

申请号为201210108930.X的《环流式电吸附液体净化装置》公开了一种环流式电吸附液体净化装置，包括设有进液管、出液管的壳体，壳体被设有包括配电装置、两个以上的电极板和隔离层的环流式电吸附液体净化组件，隔离层位于两个极性相反的电极板之间，隔离层上设有液体通道。该发明具有结构简单、制造成本低、能耗低、液体处理量大、带电粒子去除率高的优点。但是，该装置采用的液体通道模式限制了水流的流速和均匀程度，必然引起离子吸附效率的逐步下降；且采用的贯穿式导电柱极大浪费了贵金属，造价昂贵，重量大，不容易迅速组装。