[发明专利]一种全密闭式电容去离子装置

说明书

本发明涉及一种全密闭式电容去离子装置。其技术方案是：n个正极板(2)和n个负极板(5)相互错开放置为柱状体，正极板(2)和负极板(5)相差180°布置。两个压紧固锁板(3)通过双头螺栓(1)将正极板(2)、负极板(5)和密封垫圈(4)紧固为整体。正极板(2)和负极板(5)均由电极片(6)和隔网(7)嵌入电极框(8)内的结构组成，电极片(6)的矩形极板(11)的两个侧面均匀地涂覆有活性涂料(9)。电极框(8)的对角处分别设有主出水孔(15)和主进水孔(16)及其对应的分出水孔(14)和分进水孔(17)，电极框(8)的另一个角的位置处沿所述矩形槽(13)的底部朝外开有矩形电极通孔(12)。本发明具有再生周期可控、脱盐率稳定、扩展性强和电极片寿命长的特点。

技术领域

本发明属于电容去离子装置技术领域。具体涉及一种全密闭式电容去离子装置。

背景技术

据统计，我国水资源总量为2.8万亿立方米，虽居世界第6位。但我国人均占有量2200立方米，被联合国定为贫水国家。我国可利用水资源约为8000~9000亿立方米，至2006年，我国用水总量估算约为7000~8000亿立方米，已接近可利用水量的上限，面对我国日益严重的水资源供需矛盾，水资源的可持续发展问题亟待解决。目前解决水资源短缺主要有两个途径：一是污水资源化即对现有污水经过一系列处理后用再利用；二是开辟淡水资源，即对海水、苦咸水、工业生产中的含盐水等的淡化，获得供人类利用的淡水。

电容去离子（Capacitive Deionization，CDI）脱盐技术是利用水溶液与电极表面形成双电层电容（Electric Double Layer Capacitors, EDLCs）来吸附水溶液中的带电离子，从而脱除水中的盐分。与传统的苦咸水淡化技术不同，电容去离子技术是有区别性地将含盐水中相对量较少的溶质离子提取分离出来，而不是把相对量较大的溶剂水分子从待处理的含盐水中分离出来。

目前的电容去离子脱盐装置是将至少一对平行放置的电容去离子电极放置在固定间距的凹槽内，使水流流过电容去离子脱盐装置。布水形式采用折流布水，即水先经过进水侧第一个电极片，经过导流板导流陆续经过第二个电极片，依次至出水侧的最后一个电极片。该布水方式使得电极运行工况不一致（进水侧离子浓度最高，第一片电极饱和吸附时间最短，出水侧离子浓度最小，最后一片达到电极饱和吸附时间最长），电极饱和吸附时间也不一致，再生周期难以确定，且脱盐率不稳定。另外，由于现有电容去离子装置大小固定，且其中的固定电极的凹槽间距也是固定的，使得装置脱盐能力和扩展性能较差。另有电容去离子装置的布水孔在电极板上，相对降低了电极的有效面积，而且水流持续直接冲刷电极布水孔，会导致活性成分较快脱落，使电极失效。

发明内容

本发明旨在克服现有技术缺陷，目的在于提供一种再生周期可控、脱盐率稳定、扩展性能强和使用寿命长的全密闭式电容去离子装置。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：所述装置由双头螺栓、正极板、压紧固锁板、密封垫圈和负极板组成。

n个正极板和n个负极板相互错开放置为柱状体，所述柱状体的两端设有压紧固锁板，在压紧固锁板与正极板间、正极板与负极板间和负极板与压紧固锁板间均设有密封垫圈。两个压紧固锁板通过双头螺栓将n个正极板、n个负极板和2n+1个密封垫圈紧固为整体；其中n为3~30的自然数。