电容脱盐装置制造方法及图纸

一种电容脱盐装置，包含一流道以及至少一电极模块。流道具有相对的一进流端以及一出流端。电极模块位于流道，且具有多个孔洞。其中，电极模块邻近于进流端的孔洞的平均孔洞半径小于电极模块邻近于出流端的孔洞的平均孔洞半径。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种电容脱盐装置，包含一流道以及至少一电极模块。流道具有相对的一进流端以及一出流端。电极模块位于流道，且具有多个孔洞。其中，电极模块邻近于进流端的孔洞的平均孔洞半径小于电极模块邻近于出流端的孔洞的平均孔洞半径。【专利说明】电容脱盐装置
本专利技术是关于一种脱盐装置，特别是一种电容脱盐装置。
技术介绍
由于水资源与能源的匮乏，低耗能的水回收再利用技术已逐渐成为水科技发展所追求的目标。同时，为了降低长途运输水的能量与漏水等不必要的损耗，小型的处理技术，例如分布式处理(decentralization)已逐渐成为发展的重点。水处理的技术会依据水源的差异而有相对应的处理方法。以海水淡化技术来说，目前最广为使用的就是热处理与逆渗透。然而在内陆地区，由于海水不易取得，因而无法通过海水淡化来供水，因此必须针对内陆地区可取得的水源进行相关的水处理以回收再利用。大部分的内陆地区是以雨水为主要水源，这样的水源相对于海水来说所含的盐分并不高。举例而言，地下水的总溶解固体约为IO3毫克/升(mg/L)，而海水的总溶解固体大于104mg/Lo相比之下，内陆地区的水源多为半咸水(brackish water)。目前而言，逆渗透是处理半咸水的主流方法。然而，电容脱盐技术(capacitivedeionization,⑶I)被誉为最有机会取代逆渗透成为处理半咸水的主要技术。由于使用电容脱盐技术处理半咸水时，每吨水所需的能量比逆渗透少，再加上使用电容脱盐技术处理半咸水时，水流与电极平行，因而相比于逆渗透较不易发生阻塞的问题，进而在材料的使用寿命上也比逆渗透长。 此外，电容脱盐技术的能量回收比逆渗透容易，构造也比逆渗透简单，并且使用电容脱盐的装置还可做成移动式处理单元。这些因素都使得电容脱盐技术在价格上与应用上都比逆渗透有竞争优势。最早使用电容脱盐的原形机组是在1998年由Capacitive DeionizationTechnology?(⑶T)所制造。十几年来，这些电容脱盐技术的原型机一直停留在示范阶段。其原因在于这些电容脱盐技术的原型机的产水量以及效率较低。以CDT的示范厂为例，其诺大的机组的产水量只有0.65吨/日，且其电容脱盐容量只有不到20%的比例用在提供质量好的出流水。为了提高产水量，学术界普遍认为应该要提高电极的电吸附能力，也就是电容脱盐能力。一般而言，为了提升电极的电容脱盐能力，会使用具有较高比表面积的电极。然而，近年来科学家们发现电容脱盐的效率跟比表面积并没有绝对的正相关。因此，如何提升电极的电容脱盐能力仍然是设计人员需要解决的问题。
技术实现思路
鉴于以上的问题，本专利技术是关于一种电容脱盐装置，借以提升电容脱盐技术中电极的电容脱盐能力。本专利技术实施例所揭露的电容脱盐装置，包含一流道以及至少一电极模块。流道具有相对的一进流端以及一出流端。电极模块位于流道，且具有多个孔洞。其中，电极模块邻近于进流端的孔洞的平均孔洞半径小于电极模块邻近于出流端的孔洞的平均孔洞半径。根据上述本专利技术实施例所揭露的电容脱盐装置，由于是通过电极模块中具有较小平均孔洞半径的部分来对具有较高盐度的溶液进行电容脱盐，并且通过电极模块中具有较大平均孔洞半径的部分来对具有较低盐度的溶液进行电容脱盐。借此，使电极模块的平均孔洞半径配合电解质的电双层厚度。因此，虽然溶液会因为盐度降低而使得溶液中的电解质的电双层厚度增加，然而由于也随之提高了电极模块的平均孔洞半径，因此可维持电极模块中可用以进行电容脱盐的表面积，而可维持电极模块的电容脱盐能力，并进而提升了电容脱盐装置的整体电容脱盐效率。以上的关于本
技术实现思路
的说明及以下的实施方式的说明用以示范与解释本专利技术的原理，并且提供本专利技术的专利保护范围更进一步的解释。【专利附图】【附图说明】「图1A」为本专利技术一实施例所揭露的电容脱盐装置的示意图。「图1B」为「图1A」的第一电极模块的示意图。「图1C」为「图1A」的第二电极模块的示意图。「图1D」为「图1B」的第一电极板的示意图。「图1E」为本专利技术另一实施例的第一电极板的示意图。「图1F」为本专利技术另一实施例的第一电极模块的示意图。「图1G」为本专利技术另一实施例的第一电极模块的示意图。「图2A」为本专利技术另一实施例所揭露的电容脱盐装置的示意图。「图2B」为通过电容脱盐装置的液体的导电度与时间的关系图。「图3」为本专利技术另一实施例所揭露的电容脱盐装置的示意图。「图4A」为本专利技术另一实施例所揭露的电容脱盐装置的示意图。「图4B」为本专利技术另一实施例所揭露的电容脱盐装置的示意图。「图5」为本专利技术另一实施例所揭露的电容脱盐装置的示意图。【主要元件符号说明】10-电容脱盐装置；11-流道；111-进流端；112-出流端；12、12’、12”-第一电极模块；121、121’ -第一电极板；1211-孔洞层；1212-集电层；1215-高分子层；123-第一通道；124-绝缘隔离膜；125-阴离子交换薄膜；126-阳离子交换薄 膜；13-第二电极模块；131、131’ -第二电极板；133-第二通道；14-第三电极模块；15-水处理模块；16-电极模块；161、161’-电极板;20-电容脱盐装置；30-电容脱盐装置；40a、40b-电容脱盐装置；50-电容脱盐装置。【具体实施方式】以下在实施方式中详细叙述本专利技术的详细特征以及优点，其内容足以使任何本领域技术人员了解本专利技术的
技术实现思路
并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及附图，任何本领域技术人员可轻易地理解本专利技术相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本专利技术的观点，但不是以任何观点限制本专利技术的范畴。首先，请参阅「图1A」至「图1C」，「图1A」为本专利技术一实施例所揭露的电容脱盐装置的示意图，「图1B」为「图1A」的第一电极模块的示意图，「图1C」为「图1A」的第二电极丰旲块的不意图。电容脱盐装置10包含一流道11、一第一电极模块12以及一第二电极模块13。其中，流道11具有相对的一进流端111以及一出流端112。也就是说，使用者可将一溶液L由进流端111通入电容脱盐装置10，并通过第一电极模块12、第二电极模块13脱去溶液L中的盐类，而使得溶液L自出流端112流出时，溶液L具有较低的盐度。其中，盐度是指水溶液中电解质的总浓度。第一电极模块12邻近于流道11的进流端111，而第二电极模块13邻近于流道11的出流端112。其中，第一电极模块12以及第二电极模块13的设置是依据溶液L的盐度而设置。详细来说，在溶液L进入第一电极模块12前，溶液L具有一第一盐度，在溶液L离开第一电极模块12后而在进入第二电极模块13前，溶液L具有一第二盐度，在溶液L离开第二电极模块13后,溶液L具有一第三盐度。由于第一电极模块12以及第二电极模块13可脱去溶液L中的盐类，因而第一盐度大于第二盐度，而第二盐度大于第三盐度。在本实施例及部分其他实施例中，在溶液L具有较高盐度处对应设置具有较小平均孔洞半径的第一电极模块12，而在具有较低盐度处则对应设置具有较大平均孔洞半径的第二电极模块13。其中，平均孔洞半径可由电极的氮气吸脱附曲线搭配BJH(Barrett-Joyner-Halenda)模式而得。详细来说，电极模块实包含有不同半径大小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电容脱盐装置，其特征在于，包含：一流道，具有相对的一进流端以及一出流端；以及至少一电极模块，位于该流道，且具有多个孔洞；其中，该至少一电极模块邻近于该进流端的该些孔洞的平均孔洞半径小于该至少一电极模块邻近于该出流端的该些孔洞的平均孔洞半径。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：许心兰，侯嘉洪，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71