一种电渗析脱盐装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电渗析脱盐装置，包括电极对、离子交换膜、监测单元与清洁单元。通过监测单元的实时监测，驱动清洁单元对离子交换膜进行清洁，避免离子交换膜上污染物沉积导致脱盐效率低的问题。同时能够避免杂质离子凝结成团，在不造成较大液体流动的情况下打散杂质离子团，保证电渗析过程中离子的正常运动，提高电渗析脱盐效率。电渗析脱盐效率。电渗析脱盐效率。

【技术实现步骤摘要】
一种电渗析脱盐装置


[0001]本专利技术涉及电渗析
，特别是涉及一种电渗析脱盐装置。

技术介绍

[0002]电渗析是在直流电场的作用下，离子透过选择性离子交换膜而发生迁移，是带电离子从水溶液和其他不带电组分中分离出来的一种膜分离过程。该技术具有操作简便、能耗低、不污染环境等特点，不仅用于淡盐水和海水的脱盐，还可用于回收酸/碱工业废水和从天然水中去除溴酸盐。由于离子交换膜(IEMs)具有化学稳定性高，电阻低和机械强度良好的特性，电渗析(ED)可以应用于食品和发酵工业，医疗用品以及酸碱回收，及从其他馏分中分离无机盐和有机离子。然而，由于IEMs和污垢之间的静电相互作用，膜污染成为限制电渗析技术应用的因素，会显著影响离子在膜表面的传输，降低电流效率，从而增加成本。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供一种电渗析脱盐装置，能够实时监测并及时清除离子交换膜表面的污染，保证电渗析脱盐的效率，延长装置的使用寿命。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0005]一种电渗析脱盐装置，包括：
[0006]电极对，包括阴极电极与阳极电极；
[0007]所述阴极电极密封设置于阴极电解液中，所述阳极电极密封设置于所述阳极电解液中，所述阴极电极与所述阳极电极之间存在直流电场；
[0008]离子交换膜，所述离子交换膜包括阴离子交换膜与阳离子交换膜，所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜在所述阳极电极与所述阴极电极间依次平行间隔设置，依次形成浓水室与淡水室；
[0009]清洁单元，设置于所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜之间，用于清除所述离子交换膜上的污染物；
[0010]监测单元，与所述清洁单元电连接，用于监测所述离子交换膜表面污染物积累情况并向所述清洁单元发送控制信号。
[0011]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0012]本专利技术提供了一种电渗析脱盐装置，通过实时监测并及时清除离子交换膜表面的污染，提高电渗析脱盐的效率。同时在上基板上设置有开口，便于及时更换腐蚀损耗的电极等部件，增加了装置的灵活性。同时还通过加热装置提高电渗析液体的温度，加快离子的流动，进一步提高电渗析脱盐装置的脱盐率。
附图说明
[0013]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施
例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0014]图1为本专利技术实施例提供的电渗析脱盐装置结构示意图；
[0015]图2为本专利技术实施例提供的清洁头结构俯视图；
[0016]图3为本专利技术实施例提供的清洁单元连接方式示意图；
[0017]符号说明：
[0018]1：阴极电极，2：阳极电极，3：阳离子交换膜，4：阴离子交换膜，5：上基板，6：下基板，7：监测单元，8：伸缩杆，9：清洁头，9
‑
1：网格状基板，9
‑
2：清洁布，10：驱动器，11：滑动凹槽，1
‑
1：淡水出口，1
‑
2：浓水出口。
具体实施方式
[0019]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0020]本专利技术的目的是提供一种电渗析脱盐装置，能够实时监测并及时清除离子交换膜上的污染物，提高电渗析脱盐的效率。
[0021]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0022]实施例1
[0023]如图1所示，本实施例提供一种电渗析脱盐装置，包括：
[0024]电极对，包括阴极电极1与阳极电极2；
[0025]所述阴极电极1密封设置于阴极电解液中，所述阳极电极2密封设置于所述阳极电解液中，所述阴极电极1与所述阳极电极2之间存在直流电场；
[0026]离子交换膜，所述离子交换膜包括阴离子交换膜4与阳离子交换膜3，所述阴离子交换膜4与阳离子交换膜3在所述阳极电极2与所述阴极电极1间依次平行间隔设置，依次形成浓水室与淡水室，所述离子交换膜表面设置有聚电解质层，所述聚电解质层为与所述离子交换膜本身荷电基团的电荷相反的聚电解质，能够减少离子在所述离子交换膜表面的沉积，保证电渗析脱盐效率；
[0027]清洁单元，设置于所述阴离子交换膜4与所述阳离子交换膜3之间，用于清除所述离子交换膜上的污染物；需要说明的是，图1中仅以一个清洁单元的安装方式为例进行具体展示，并不意味着本装置仅设置有一个清洁单元，应当保证每个离子交换膜都能被至少一个清洁单元清洁。
[0028]监测单元7，与所述清洁单元电连接，用于监测所述离子交换膜表面污染物积累情况并向所述清洁单元发送控制信号。
[0029]所述装置还包括上基板5与下基板6，所述离子交换膜与所述电极对设置于所述上基板5与所述下基板6之间。
[0030]由此，本实施例提供的电渗析脱盐装置通过监测单元7对离子交换膜上污染物的积累情况进行实时监测，当检测到离子交换膜表面污染物积累达到阈值，影响离子交换膜
的选择透过性时，即向清洗单元发送信号，控制清洗单元对离子交换膜表面进行清洗，从而保证了电渗析脱盐装置的脱盐效率。
[0031]监测单元可以采用电化学阻抗谱或者光谱对膜表面进行监测，也可以采用其他监测方法，本专利技术对此不作限制，任何能够实现对离子交换膜表面污染物积累情况实时监测的装置都将落入本专利技术的保护范围内。为了使本实施例中的装置更容易理解，以监测单元包括电导率仪和控制器为例进行说明，其中，所述电导率仪用于检测所述浓水室与所述淡水室的离子浓度，所述控制器用于根据所述离子浓度控制所述清洁单元进行清洁。当浓水室与淡水室中的离子浓度变化率的变化量超过一定阈值时，就说明该室中的离子交换膜发生了污染物沉积，需要进行清洁。这样的监测方式能够清楚方便的得知多个离子交换膜中具体哪个离子交换膜产生了污染物沉积，从而便于进行针对性的清洗，提高了对离子交换膜清洗的效率，更好的保证了电渗析脱盐的效率。
[0032]对离子交换膜的清洁由清洁单元执行。清洁单元包括若干伸缩杆8，每一所述伸缩杆8顶端设置有一固定长度的清洁头9，所述固定长度为所述阴离子交换膜4与所述阳离子交换膜3的间隔距离。驱动器10与所述伸缩杆8电连接，驱动伸缩杆8伸缩运动，从而带动清洁头9在离子交换膜表面刷洗。这样设置保证了清洁头9与离子交换膜的接触端不存在或仅少量存在应力，使得清洁头9刚好能够对离子交换膜的表面进行清洁，不会对离子交换膜大力清洗而造成损害，保证了装置的使用寿命。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电渗析脱盐装置，其特征在于，包括：电极对，包括阴极电极与阳极电极；所述阴极电极密封设置于阴极电解液中，所述阳极电极密封设置于所述阳极电解液中，所述阴极电极与所述阳极电极之间存在直流电场；离子交换膜，所述离子交换膜包括阴离子交换膜与阳离子交换膜，所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜在所述阳极电极与所述阴极电极间依次平行间隔设置，依次形成浓水室与淡水室；清洁单元，设置于所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜之间，用于清除所述离子交换膜上的污染物；监测单元，与所述清洁单元电连接，用于监测所述离子交换膜表面污染物积累情况并向所述清洁单元发送控制信号。2.根据权利要求1所述的一种电渗析脱盐装置，其特征在于，所述装置还包括上基板与下基板，所述离子交换膜与所述电极对设置于所述上基板与所述下基板之间。3.根据权利要求2所述的一种电渗析脱盐装置，其特征在于，所述上基板上与所述电极对的对应位置处设置有活动开口，用于更换所述电极对。4.根据权利要求1所述的一种电渗析脱盐装置，其特征在于，所述清洁单元包括：若干伸缩杆，每一所述伸缩杆顶端设置有一固定长度的清洁头，所述固定长度为所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜的间隔距离；驱动器，与所述伸缩杆电连接，用于驱动所述伸缩杆上下运动。5.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：隋竹银，裴子媛，李婉怡，
申请(专利权)人：烟台大学，
类型：发明
国别省市：