流体净化设备及其制造方法和用途技术

本发明专利技术一般涉及能够电净化包含在压力容器内的流体的设备，及其制造方法和用途。待净化的液体或其它流体进入净化设备，并且在电场的影响下被处理，从而产生去离子液。从进入液中收集离子物质，从而产生离子浓缩液。增大设备上的外部压力可减小设备内部与外部之间的压差，从而可降低制造成本或简化结构。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
专利
本专利技术涉及能够电净化流体的设备，尤其是涉及包含在压力容器内的这些设备，以及这些设备的制造方法和用途。相关技术的描述目前普遍采用能够利用电场净化流体的装置，来处理含有可溶性离子物质的水和其它液体。有两种装置是电渗析装置和电去离子装置。在这些装置内，具有用阴阳离子选择性膜分开的浓缩室和稀释室。外加电场使可溶性离子迁移穿过膜，从而导致稀释室的液体中的离子减少，而浓缩室中的液体富集有所转移的离子。通常，稀释室内的液体(“产品”液体)是需要的，而浓缩室内的液体(“废弃”液)是要清除掉的。在电去离子中，稀释室和浓缩室还含有离子交换树脂。该离子交换树脂可用作离子迁移的路径，并且还可用作离子运动的膜之间增大的电导桥。电去离子装置包括板框式电去离子装置，诸如Giuffrida的U.S.4,931,160、Giuffrida等人的U.S.4,956071以及Ganzi等人的U.S.5,316,637中所公开的那些装置。具有其它几何形状的电去离子装置已经在诸如Liang等人的U.S.5,292,422、Rychen等人的U.S.5,376,253以及Li等人的U.S.6,190,528中公开。专利技术概述本专利技术涉及包含在压力容器内、能够电净化液体的设备，及其制造方法和用途。一方面，本专利技术提供了一种流体净化系统。在一系列实施例中，这种系统包括电净化装置和围绕该电净化装置的压力容器。此净化装置的构造和布置使之能够在其内产生非径向流动。在一个实施例中，该电净化装置包括电去离子装置。在另一系列实施例中，这种系统包括固定在压力容器内的电净化装置。该电净化装置包括具有多个平行小室的离子交换室。另一方面，本专利技术提供了一种方法。在一系列实施例中，该方法是一种流体的净化方法。该方法包括以下步骤首先提供电净化装置，然后给该装置加压，并使要净化的液体穿过该装置。此电净化装置的构造和布置使之能够在其内产生非径向流动。在一个实施例中，该电净化装置包括电去离子装置。在另一系列实施例中，本专利技术提供了一种易于净化液体的方法。该方法包括以下步骤提供一种电净化装置，该装置的构造和布置使之能够在其内产生非径向流动，然后将此装置固定在压力容器内。在另一系列实施例中，本专利技术提供了一种液体的净化方法。该方法包括以下步骤提供一种电净化装置，并将此装置固定在压力容器内，然后使要净化的液体穿过该装置。此电净化装置的构造和布置使之能够在其内产生非径向流动。另一方面，本专利技术提供了一种液体的净化系统。这种系统在一系列实施例中包括压力容器、固定在压力容器内的电净化装置、与该装置以流体相连的进入点，以及与该装置以流体相连的使用点。此电净化装置的构造和布置使之能够在其内产生非径向流动。在一个实施例中，该电净化装置包括电去离子装置。另一方面，本专利技术提供了一种易于净化液体的方法。该方法包括以下步骤提供与进入点以流体相连的压力容器；提供一种电净化装置，该装置的构造和布置使之能够在其内产生非径向流动，并将此装置固定在压力容器内；提供与该装置以流体相连的使用点。在一个实施例中，该电净化装置包括电去离子装置。另一方面，本专利技术提供了一种液体的净化系统。该系统包括具有离子交换室的电净化装置，以及围绕该装置的、基本上为圆柱形的压力容器。此电净化装置的构造和布置使之能够在其内产生非径向流动。该离子交换室的构造和布置使之能够在其内产生恒定的液体流速。在一个实施例中，该电净化装置包括电去离子装置。另一方面，本专利技术提供了一种端封。这种端封包括端板以及附着在端板上的绝缘材料，其中端板的构造和布置使其能够固定到压力容器上。绝缘材料使端板与压力容器的内部电绝缘。以下通过结合附图详细地描述本专利技术的非限定性实施例，本专利技术的其它优点、新的特征以及目的将变得清晰易懂，而且这些附图是示意性的，并不是成比例画出的。在附图中，各个附图所一般示出的每个相同或相近部件用同一个标号表示。为了清楚起见，并不是每个附图中的每个部件，也不是所示出的本专利技术的每个实施例的每个部件都标记出来了，因为这些标记对于本领域的普通技术人员理解本专利技术是不必要的。当本专利技术的说明书与作为参考并入的文件在内容上发生冲突时，本专利技术的说明书应该能够解决这种冲突。附图简述优选的是，将参照附图借助于实例对本专利技术的非限定性实施例进行描述。附图说明图1是按照本专利技术一个实施例的液体净化系统的示意图；图2是本专利技术一个实施例的分解透视图；图3是本专利技术一个实施例的示意图，示出了包含具有一个入口的电净化装置的压力容器；图4图3是本专利技术一个实施例的示意图，示出了包含具有两个入口的电净化装置的压力容器；图5是本专利技术一个实施例的示意图，示出了利用凸缘固定到压力容器壁上的电净化装置；图6是是本专利技术一个实施例的示意图，示出了固定到压力容器侧壁上的电净化装置；图7是本专利技术一个实施例的示意图，示出了固定到压力容器头部的电净化装置；以及图8是本专利技术一个实施例的示意图，示出了整个包含在压力容器内部的电净化装置。详细描述本专利技术涉及包含在压力容器内的、能够电净化流体的设备，及其制造方法和用途。要净化的液体或其它流体进入净化设备，在电场的影响下进行处理，从而生成去离子液。将流入液体的离子物质收集起来，从而产生离子浓缩液。增大设备上的外部压力可以减小设备内部与外界之间的压差，因此降低了制造成本并使结构简化。图1示出了按照本专利技术一个实施例的液体净化系统。系统105包括位于压力容器110内部的电净化装置100。利用任何适宜的技术，诸如通过用流体或固体材料填充或部分填充压力容器，可以给压力容器110加压或填充。在图1所示出的具体实施例中，源自进入点160的流体120通过入口130从压力容器110内部进入装置100。在正常工作中，装置100可通过施加电场在装置的某些室内浓缩离子，电场的施加可促进离子迁移穿过离子交换膜。该过程导致离子浓缩液140和去离子液150的产生。离子浓缩液140和去离子液150分别通过出口145和155从装置流出。去离子液150可转移到使用点170。进入压力容器110的流体135可以是有机化合物、水溶液或水，例如淡水、盐水或从诸如水处理厂或制造厂排出的废水。水还可以来自蓄水池、存储槽或海洋。在一些实施例中，去离子液可以是纯净水，例如含有少于1ppm、少于500ppb、少于100ppb、少于50ppb、少于10ppb、少于5ppb或少于1pp污染物的水。污染物可以是诸如难以从水中除去的离子例如Mg2+或Ca2+。在另一个实施例中，去离子液可以是超高纯水，例如电阻率大于18兆欧-厘米的水。正如本文所采用的，“电净化装置”是，通过施加电位以影响流体内部的离子迁移，而能够净化含有可溶性离子物质的装置。电净化装置的例子包括电渗析装置和电去离子装置。术语“电渗析”和“电去离子”的含义就是它们在本领域内所用的普通定义。电渗析装置一般具有几个用来稀释或浓缩离子及其它可溶性污染物的流体室。在电渗析装置中，在一个或多个流体室内还额外利用电活性介质，来收集或废弃离子物质，或者通过离子或电子置换机制使离子容易迁移。电去离子装置可包括这样的介质即，该介质能够永久或暂时充电，并且能够工作，以便使预期的电化学反应获得或增强性能。进入点160可以是产生流体或在流体上工作的任何单元操作，例如但不限于，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流体净化系统，包括：电净化装置，所述装置的结构和布置使之能够在其内产生非径向流动；以及围绕所述电净化装置的压力容器。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁荔乡，埃米尔蒙特密尼，
申请(专利权)人：美国过滤公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]