电渗析设备中流体歧管的设计制造技术

一种电化学分离设备包括第一电极、第二电极、包含设置在第一电极和第二电极之间的交替的耗尽隔室和浓缩隔室的电池堆、被配置为将流体引入耗尽隔室或浓缩隔室之一的入口歧管、出口歧管，以及流体导流器和第二流体导流器中的一个或更多个，流体导流器设置在入口歧管内并具有被配置为改变被引入到入口歧管中的流体的流动路径且将流体引导到耗尽隔室或浓缩隔室之一中的表面，第二流体导流器设置在出口歧管内并具有被配置为改变经由耗尽隔室或浓缩隔室之一被引入出口歧管中的流体的流动路径的表面。

Design of fluid manifold in electrodialysis equipment

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电渗析设备中流体歧管的设计相关申请本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2017年6月21日提交的标题为“DESIGNOFFLOWDIRECTINGFEATURESWITHINTHEFLUIDICMANIFOLDSOFELECTRODIALYSISDEVICES”的序列号为62/522,732的美国临时申请的优先权，该临时申请通过引用以其整体并入本文。背景1.公开领域本文公开的方面和实施例大体上涉及电化学膜系统及其操作方法。2.相关技术的讨论使用电场净化流体的设备可用于处理水和含有溶解的离子物质的其他液体。以这种方式处理水的两种类型的设备是电去离子和电渗析设备。在这些设备内，浓缩隔室和稀释隔室由离子选择性膜隔开。电渗析设备通常包括交替的电活性半透性阴离子交换膜和阳离子交换膜。在这些膜之间的空间被配置成产生具有入口和出口的液体流动隔室。经由电极强加的外加电场导致被吸引到它们各自的反电极的溶解离子迁移通过阴离子交换膜和阳离子交换膜。这通常导致稀释隔室的液体被耗尽了离子，而浓缩隔室中的液体富含转移的离子。r>在结构上类似电渗本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电化学分离设备，包括：/n第一电极；/n第二电极；/n电池堆，其包括设置在所述第一电极和所述第二电极之间的交替的耗尽隔室和浓缩隔室；/n入口歧管，其被配置为将流体引入所述耗尽隔室或所述浓缩隔室之一；/n出口歧管；以及/n以下中的一个或更多个：/n流体导流器，其设置在所述入口歧管内，并具有被配置成改变被引入所述入口歧管中的流体的流动路径并将所述流体引导到所述耗尽隔室或所述浓缩隔室之一中的表面，以及/n第二流体导流器，其设置在所述出口歧管内，并具有被配置成改变经由所述耗尽隔室或所述浓缩隔室之一被引入所述出口歧管中的流体的流动路径的表面。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170621 US 62/522,7321.一种电化学分离设备，包括：
第一电极；
第二电极；
电池堆，其包括设置在所述第一电极和所述第二电极之间的交替的耗尽隔室和浓缩隔室；
入口歧管，其被配置为将流体引入所述耗尽隔室或所述浓缩隔室之一；
出口歧管；以及
以下中的一个或更多个：
流体导流器，其设置在所述入口歧管内，并具有被配置成改变被引入所述入口歧管中的流体的流动路径并将所述流体引导到所述耗尽隔室或所述浓缩隔室之一中的表面，以及
第二流体导流器，其设置在所述出口歧管内，并具有被配置成改变经由所述耗尽隔室或所述浓缩隔室之一被引入所述出口歧管中的流体的流动路径的表面。


2.根据权利要求1所述的设备，其中，通过所述耗尽隔室的流体流动路径垂直于通过所述浓缩隔室的流体流动路径。


3.根据权利要求2所述的设备，其中，所述流体导流器设置在所述入口歧管内，并且被布置成至少部分地阻断通过所述入口歧管的旁路电流。


4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述流体导流器在所述电池堆的不同部分之间限定穿过所述入口歧管的、横截面积小于所述入口歧管的横截面积的流体流动路径。


5.根据权利要求4所述的设备，其中，所述电池堆具有至少85％的平均电流效率。


6.根据权利要求4所述的设备，其中，所述电池堆包括多个子块，并且所述流体导流器包括多个斜坡，所述多个斜坡被布置成将流体引导到所述多个子块中不同的相应子块中。


7.根据权利要求6所述的设备，其中，在所述斜坡中每一个的边缘和所述电池堆之间限定小于1mm的间隙。


8.根据权利要求6所述的设备，其中，所述流体导流器还包括彼此流体隔离的多个导管。


9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述多个导管中的每一个终止于所述多个斜坡中的相应一个处。


10.根据权利要求9所述的设备，其中，所述多个导管的横截面积的总和小于所述入口歧管的横截面积。


11.根据权利要求10所述的设备，还包括设置在所述出口歧管内的所述第二流体导流器，所述第二流体导流器被配置成至少部分地阻断通过所述出口歧管的旁路电流。


12.根据权利要求11所述的设备，还包括：
第二电池堆，其限定设置在所述电池堆和所述第二电极之间的交替的第二耗尽隔室和第二浓缩隔室；
第二入口歧管，所述第二入口歧管与所述出口歧管对准，并且被配置为将流体从所述出口歧管引入到所述第二耗尽隔室或所述第二浓缩隔室之一；
第三流体导流器，其设置在所述第二入口歧管内，并具有被配置成改变被引入所述第二入口歧管中的流体的流动路径并将所述流体引导到所述第二耗尽隔室或所述第二浓缩隔室之一中的表面；
第二出口歧管，其设置在所述第二电池堆的与所述第二入口歧管相对的侧上；以及
隔板，其将所述入口歧管与所述第二出口歧管流体分离。


13.根据权利要求3所述的设备，其中，所述电池堆包括多个子块，并且所述流体导流器包括多个挡板，所述多个挡板被布置成将进入所述多个子块中的每个子块的流体的流动与进入所述多个子块中的其他子块的流体的流动隔离。


14.根据权利要求13所述的设备，其中，所述流体导流器还包括同心流体导管。


15.根据权利要求3所述的设备，其中，所述流体导流器包括从所述入口歧管的壁朝向所述电池堆向内延伸的弯曲突出物。


16.根据权利要求15所述的设备，其中，所述流体导流器在所述入口歧管的端部处将所述入口歧管的横截面积减小第一量，并且在沿着所述入口歧管的长度的中点处将所述入口歧管的横截面积减小比所述第一量大的第二量。


17.根据权利要求16所述的设备，其中，所述流体导流器被配置成降低通过所述电池堆的中心区域中的隔室的流体流速。


18.根据权利要求17所述的设备，还包括设置在所述出口歧管内的所述第二流体导流器。


19.根据权利要求18所述的设备，其中，所述第二流体导流器具有沿着通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：约书亚·格里菲斯，西蒙·保罗·杜克斯，梁荔乡，莱恩·威廉，林威麟，
申请(专利权)人：懿华水处理技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US