一种电化学除氟装置制造方法及图纸

技术编号:19373826 阅读:39 留言:0更新日期:2018-11-08 06:00
一种电化学除氟装置,包括电解池、渗透机构、电源、阳极架、阴极架、振动电机和两个阀门;电解池具有一电解腔,电解腔的侧壁开设有插槽;所述渗透机构设置于所述电解腔内,且所述渗透机构将所述电解腔分隔成阳极腔和阴极腔所述渗透机构包括膜框和阴离子交换膜,电源具有正极和负极;阳极架和正极电连接,阳极架活动设置于阳极腔内,阳极架上设置有若干导电件,导电件朝远离电解池的方向倾斜设置;阴极架与负极电连接,阴极架设置于阴极腔内;振动电机设置于电解池上,且振动电机与阳极架驱动连接;一阀门用于封闭第一出液通道,另一阀门用于封闭第二出液通道,本实用新型专利技术能避免富集氟化氢对阳极架的影响,增加了除氟效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电化学除氟装置
本技术涉及电化学除氟领域,特别涉及一种电化学除氟装置。
技术介绍
含氟溶液的除氟方法主要包括吸附法、离子交换法、化学法及电化学法等。吸附法是利用吸附剂使两相界面处发生成分浓缩。吸附剂之所以具有良好的吸附特性,主要是由于它有密集的细孔结构和巨大的比表面积,或具有可以与吸附质形成化学键的基团。根据所用的吸附材料不同,可将吸附法除氟分为含铝吸附剂(氢氧化铝、活性氧化铝等)吸附法,稀土吸附剂(活性氧化锆、活性氧化铈等)吸附法,高分子吸附剂(粉煤灰、天然沸石、功能纤维、膨润土等)吸附法等。吸附法因其除氟效果好,再生容易,吸附材料消耗少,干扰物少等优点逐渐成为氟离子的主要去除方法。但是,在常规吸附法中骨碳、活性氧化铝等材料价格高,提高了费用,限制了该方法的推广。所以目前一般采用的方法为电化学除氟法,电化学除氟法具有除氟效果好、不用损耗吸附材料的优点使其易于推广和应用,但在目前的电化学除氟过程中,对含氟溶液进行通电时,阳极上通电一段时间后,易在阳极周围溶液形成高密度的氟化氢区域,使得难以持续对氟离子电解,降低了电解效率。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种电化学除氟装置。本技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种电化学除氟装置,包括:电解池,所述电解池具有一电解腔,所述电解腔的侧壁开设有插槽和安装口,所述安装口上设置有盖体,所述盖体抵接于所述电解池的外侧表面且所述盖体封闭所述安装口;渗透机构,所述渗透机构设置于所述电解腔内,且所述渗透机构将所述电解腔分隔成阳极腔和阴极腔,所述阴极腔的侧壁开设有第一进液通道、第一出液通道和第一排气通道,所述阳极腔的侧壁开设有第二进液通道、第二出液通道和第二排气通道,所述渗透机构包括膜框和阴离子交换膜,所述膜框包括第一框件和第二框件,所述第一框件开设有第一交换口,所述第二框件开设有第二交换口,所述第一框件的与所述第二框件可拆卸连接,所述第一交换口和所述第二交换口对齐设置,所述第一框件的一端设置有插接部,所述插接部插设于所述插槽内,所述阴离子交换膜设置于所述第一框件和所述第二框件之间,所述第一交换口通过所述阴离子交换膜与所述第二交换口连通,所述阳极腔通过所述阴离子交换膜与所述阴极腔连通;电源,所述电源具有正极和负极;阳极架,所述阳极架和所述正极电连接,所述阳极架设置于所述阳极腔内,所述阳极架上设置有若干导电件,所述导电件朝远离电解池的方向倾斜设置;阴极架,所述阴极架与所述负极电连接,所述阴极架设置于所述阴极腔内;振动电机,所述振动电机设置于所述电解池上,且所述振动电机与所述阳极架驱动连接;以及两个阀门,一所述阀门用于封闭所述第一出液通道,另一所述阀门用于封闭所述第二出液通道。进一步地,所述第一框件和所述第二框件螺接。进一步地,所述阴离子交换膜为聚乙烯异相离子交换膜或聚苯乙烯型聚乙烯均相阴离子交换膜。进一步地,所述阀门为电磁阀。进一步地,还包括PLC控制器,所述PLC控制器与所述电源电连接。本技术的有益效果是:将含氟溶液从进液通道通入阴极腔,阳极腔内通入溶剂,阴极腔内的氟离子从阴离子交换膜渗透到阳极腔内,电源对阴极架和阳极架进行通电,并对电解腔内进行电解,此时阳极发生反应2F--2e-→F2和F2+H2O→2HF+O2↑,因氟化氢是弱酸,主要以分子形式存在溶液当中,所以氟化氢无法透过阴离子交换膜,使得氟化氢能在阳极腔内富集,新增的振动电机,能在电解过程中,使阳极架有规律地进行振动,令富集在阳极架周围的氟化氢分离,使得阳极腔内的氟化氢分子更加均匀,使得阳极架能更均匀地与氟化氢溶液接触,避免了富集氟化氢减慢氟离子的失电子速率,从而增加除氟效率,设置于阳极架的导电件能增大阳极架和含氟溶液的接触面积,倾斜设置的导电件能将阳极腔内生成的氧气导向溶液上方,避免了氧气分子富集于阳极架上时氧气分子阻碍含氟溶液和阳极架的接触,增加了除氟效率。附图说明图1为一个实施例的一种电化学除氟装置的平面结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本技术,并非用于限定本技术的范围。如图1所示,在一个实施例中,一种电化学除氟装置,包括电解池100、渗透机构、电源400、阳极架500、阴极架600、振动电机700和两个阀门。所述电解池100具有一电解腔,所述电解腔的侧壁开设有插槽102和安装口101,所述安装口101上设置有盖体110,所述盖体110抵接于所述电解池100的外侧表面且所述盖体110封闭所述安装口101;所述渗透机构设置于所述电解腔内,且所述渗透机构将所述电解腔分隔成阳极腔120和阴极腔130,所述阴极腔130的侧壁开设有第一进液通道121、第一出液通道122和第一排气通道123,所述阳极腔120的侧壁开设有第二进液通道131、第二出液通道132和第二排气通道133,所述渗透机构包括膜框200和阴离子交换膜300,所述膜框200包括第一框件210和第二框件220,所述第一框件210开设有第一交换口211,所述第二框件220开设有第二交换口,所述第一框件210的与所述第二框件220可拆卸连接,所述第一交换口211和所述第二交换口221对齐设置,所述第一框件210的一端设置有插接部,所述插接部插设于所述插槽102内,所述阴离子交换膜300设置于所述第一框件210和所述第二框件220之间,所述第一交换口211通过所述阴离子交换膜300与所述第二交换口221连通,所述阳极腔120通过所述阴离子交换膜300与所述阴极腔130连通;所述电源400具有正极和负极;所述阳极架500和所述正极电连接,所述阳极架500设置于所述阳极腔120内,所述阳极架500上设置有若干导电件510,所述导电件510朝远离电解池100的方向倾斜设置;所述阴极架600与所述负极电连接,所述阴极架600设置于所述阴极腔130内;所述振动电机700设置于所述电解池100上,且所述振动电机700与所述阳极架500驱动连接;一所述阀门810用于封闭所述第一出液通道122,另一所述阀门820用于封闭所述第二出液通道132。将含氟溶液从进液通道通入阴极腔130,阳极腔120内通入溶剂,阴极腔130内的氟离子从阴离子交换膜300渗透到阳极腔120内,电源400对阴极架600和阳极架500进行通电,并对电解腔内进行电解,此时阳极发生反应2F--2e-→F2和F2+H2O→2HF+O2↑,因氟化氢是弱酸,主要以分子形式存在溶液当中,所以氟化氢无法透过阴离子交换膜300,使得氟化氢能在阳极腔120内富集,新增的振动电机700,能在电解过程中,使阳极架500有规律地进行振动,令富集在阳极架500周围的氟化氢分离,使得阳极腔120内的氟化氢分子更加均匀,使得阳极架500能更均匀地与氟化氢溶液接触,避免了富集氟化氢减慢氟离子的失电子速率,从而增加除氟效率,设置于阳极架500的导电件510能增大阳极架500和含氟溶液的接触面积,倾斜设置的导电件510能将阳极腔120内生成的氧气导向溶液上方,避免了氧气分子富集于阳极架500上时氧气分子阻碍含氟溶液和阳极架500的接触,增加了除氟效率。为对第一框件210和第二框件220进行可拆卸连接,使得阴离子交换膜300设置在第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学除氟装置,其特征在于,包括:电解池,所述电解池具有一电解腔,所述电解腔的侧壁开设有插槽和安装口,所述安装口上设置有盖体,所述盖体抵接于所述电解池的外侧表面且所述盖体封闭所述安装口;渗透机构,所述渗透机构设置于所述电解腔内,且所述渗透机构将所述电解腔分隔成阳极腔和阴极腔,所述阴极腔的侧壁开设有第一进液通道、第一出液通道和第一排气通道,所述阳极腔的侧壁开设有第二进液通道、第二出液通道和第二排气通道,所述渗透机构包括膜框和阴离子交换膜,所述膜框包括第一框件和第二框件,所述第一框件开设有第一交换口,所述第二框件开设有第二交换口,所述第一框件的与所述第二框件可拆卸连接,所述第一交换口和所述第二交换口对齐设置,所述第一框件的一端设置有插接部,所述插接部插设于所述插槽内,所述阴离子交换膜设置于所述第一框件和所述第二框件之间,所述第一交换口通过所述阴离子交换膜与所述第二交换口连通,所述阳极腔通过所述阴离子交换膜与所述阴极腔连通;电源,所述电源具有正极和负极;阳极架,所述阳极架和所述正极电连接,所述阳极架设置于所述阳极腔内,所述阳极架上设置有若干导电件,所述导电件朝远离电解池的方向倾斜设置;阴极架,所述阴极架与所述负极电连接,所述阴极架设置于所述阴极腔内;振动电机,所述振动电机设置于所述电解池上,且所述振动电机与所述阳极架驱动连接;以及两个阀门,一所述阀门用于封闭所述第一出液通道,另一所述阀门用于封闭所述第二出液通道。...

【技术特征摘要】
1.一种电化学除氟装置,其特征在于,包括:电解池,所述电解池具有一电解腔,所述电解腔的侧壁开设有插槽和安装口,所述安装口上设置有盖体,所述盖体抵接于所述电解池的外侧表面且所述盖体封闭所述安装口;渗透机构,所述渗透机构设置于所述电解腔内,且所述渗透机构将所述电解腔分隔成阳极腔和阴极腔,所述阴极腔的侧壁开设有第一进液通道、第一出液通道和第一排气通道,所述阳极腔的侧壁开设有第二进液通道、第二出液通道和第二排气通道,所述渗透机构包括膜框和阴离子交换膜,所述膜框包括第一框件和第二框件,所述第一框件开设有第一交换口,所述第二框件开设有第二交换口,所述第一框件的与所述第二框件可拆卸连接,所述第一交换口和所述第二交换口对齐设置,所述第一框件的一端设置有插接部,所述插接部插设于所述插槽内,所述阴离子交换膜设置于所述第一框件和所述第二框件之间,所述第一交换口通过所述阴离子交换膜与所述第二交换口连通,所述阳极腔通过所...

【专利技术属性】
技术研发人员:孟磊黄正耀
申请(专利权)人:广东璞睿泰科环保科技有限公司
类型:新型
国别省市:广东,44

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