本发明专利技术涉及膜电容去离子电极组件、外壳结构、模块和处理液体的方法。一种膜电容去离子电极组件，包括柔性的阴离子电极，阴离子交换膜，阳离子交换膜，柔性的阳离子电极，以及间隔片，其中，阴离子电极包括至少一个阴离子电极延伸部，从阴离子电极中的边缘向外延伸，阳离子电极中包括至少一个阳离子电极延伸部，从阳离子电极的边缘向外延伸，两者延伸的方向彼此相反，阳离子电极延伸部包括阳离子电极连接部，和/或阴离子电极延伸部包括阴离子电极连接部，以便于为阳离子电极和/或阴离子电极供电。本发明专利技术优势是降低模块的结构复杂性，确保较低的接触电阻和密封的结构。较低的接触电阻和密封的结构。较低的接触电阻和密封的结构。
【技术实现步骤摘要】
膜电容去离子电极组件、外壳结构、模块及处理液体的方法
[0001]本专利技术涉及电容去离子技术，尤其涉及膜电容去离子电极组件、用于电极组件的外壳结构、包括膜电容去离子电极组件和外壳结构的模块和采用膜电容去离子电极组件的处理待处理的液体的方法。
技术介绍
[0002]由于经济发展、人口增长和气候变化，水资源短缺的问题日益严重。传统的海水淡化技术包括电渗析法(ED)和膜蒸馏法(MD)，但是两者都需要较高的成本和能耗，无法与海水淡化的主要技术
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反渗透法(RO)竞争。然而，污垢和高压限制了反渗透法的应用，尤其是在处理高硬度水时，因为频繁更换反渗透膜和使用高压泵的需求增加了资金和运营的成本。
[0003]目前开发有电容去离子技术(CDI)是一种能源节约、可再生性好、无二次污染的脱盐技术。CDI以多孔碳材料为电极，当盐水在电极间流动时，由于电场力的作用，离子被吸附固定至电极上，从而降低盐水含量。
[0004]膜电容去离子技术(MCDI)是一种新兴的用于海水淡化和离子选择性去除和回收的脱盐技术。与传统的反渗透膜工艺和电渗析相比，MCDI具有能耗低、化学耗低、水回收率高等优点。
技术实现思路
[0005]本专利技术提出了一种新的技术，来设置和提供膜电容去离子电极组件及其外壳结构，以及相关的模块和方法，从而更好地设置电极组件结构，以利于提高产能并且利于废水过滤。
[0006]本专利技术提出一种膜电容去离子电极组件，所述膜电容去离子电极组件包括，
[0007]柔性的阴离子电极，所述阴离子电极用于吸引通道中的待处理的液体中的阴离子；
[0008]阴离子交换膜，所述阴离子交换膜与所述阴离子电极相邻地设置，用于使得阴离子通过并防止阳离子通过；
[0009]阳离子交换膜，所述阳离子交换膜与所述阴离子交换膜由通道间隔开，用于使得阳离子通过并防止阴离子通过；以及
[0010]柔性的阳离子电极，所述阳离子电极与所述阳离子交换膜相邻地设置，用于吸引通道中的待处理的液体中的阳离子；
[0011]间隔片，所述间隔片位于所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜两者之间构成的液体的流动路径中，用于间隔所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜并且引导液体的流动；
[0012]其中，所述阴离子电极包括至少一个阴离子电极延伸部，该至少一个阴离子电极延伸部从所述阴离子电极中的边缘向外延伸，其中，所述阳离子电极中包括至少一个阳离
子电极延伸部，该至少一个阳离子电极延伸部从所述阳离子电极的边缘向外延伸，所述阴离子电极延伸部与所述阳离子电极延伸部的延伸的方向彼此相反。
[0013]其中，所述阳离子电极延伸部包括阳离子电极连接部，和/或所述阴离子电极延伸部包括阴离子电极连接部，所述阳离子电极连接部与所述阳离子电极延伸部连接或成一体并且能够从所述阳离子电极延伸部成角度地向内延伸，所述阴离子电极连接部与所述阴离子电极延伸部连接或成一体并且能够从所述阴离子电极延伸部成角度地向内延伸，以便于为阳离子电极和/或阴离子电极供电。
[0014]在一方面，阳离子电极延伸部包括位于其内部的用于阳离子电极的开口，和/或阴离子电极延伸部包括位于其内部的用于阴离子电极的开口，所述开口用于帮助所述膜电容去离子电极组件在安装时通过开口固定。
[0015]在一方面，通过切割阳离子电极延伸部形成拨片状的阳离子电极连接部，通过切割阴离子电极延伸部形成拨片状的阴离子电极连接部。
[0016]在一方面，所述阳离子电极和所述阳离子电极延伸部为石墨片或金属片，所述阴离子电极和所述阴离子电极延伸部为石墨片或金属片。
[0017]在一方面，阳离子电极延伸部包括用于阳离子电极的边缘开孔，用于阳离子电极的边缘开孔位于与阳离子电极延伸部的开口相邻或者连通的位置处；以及/或者阴离子电极延伸部包括用于阴离子电极的边缘开孔，用于阴离子电极的边缘开孔位于与阴离子电极延伸部的开口相邻或者连通的位置处。
[0018]在一方面，所述膜电容去离子电极组件包括通孔，以允许经处理的液体经由该通孔流出膜电容去离子电极组件。
[0019]本专利技术还提出一种用于电极组件的外壳结构，所述外壳结构包括
[0020]位于顶部的顶板；
[0021]位于底部的底板；
[0022]位于所述顶板和所述底板之间并且与所述顶板和所述底板外围部分相连接的外围外壳，所述顶板、所述底板和所述外围外壳形成用于电极组件的内部空间；
[0023]正极部件和负极部件，正极部件和负极部件分别位于所述外围外壳围成的空间内，所述正极部件和所述负极部件在使用时分别与电源的正极和负极耦接，用于在安装有电极组件时与电极组件的电极导电地耦接；以及
[0024]至少两个固定结构，所述固定结构由不导电的材料制成，所述固定结构分别位于所述外围外壳围成的空间内并且与所述正极部件和负极部件间隔开，以帮助安装所述电极组件；
[0025]其中，固定结构包括上部和下部，所述上部的下表面是倾斜的，所述下部的上表面是倾斜的并且与所述上部的下表面的斜度对应，以便于所述上部沿着所述下部的上表面相对于所述下部向外移动。
[0026]在一方面，所述外壳结构还包括多个固定柱，所述多个固定柱位于所述内部空间内并且位于正极部件与负极部件之间，以帮助电极组件的安装。
[0027]在一方面，所述固定结构的上部在移动后的、与下部错位的位置处，固定到所述下部。
[0028]在一方面，所述固定结构的上部包括孔，以用于通过所述孔将所述上部固定到所
述下部。
[0029]在一方面，所述孔包括两个圆形的孔和位于所述两个圆形的孔之间的长条形的孔。
[0030]在一方面，所述正极部件和负极部件的面向内部的表面是平面，所述固定结构的与所述正极部件和负极部件相对的表面是平面。
[0031]在一方面，所述外壳结构还包括垫圈，所述垫圈位于顶板与外围外壳之间或者/并且位于底板与外围外壳之间。
[0032]在一方面，所述外壳结构还包括正极导电装置和负极导电装置，所述正极导电装置与正极部件耦接，所述负极导电装置与负极部件耦接。
[0033]在一方面，所述外壳结构与正极导电装置和负极导电装置相连接，所述正极导电装置经由顶板、底板和外围外壳中的一个与正极部件耦接，所述负极导电装置经由顶板、底板和外围外壳中的一个与负极部件耦接。
[0034]在一方面，所述正极导电装置和所述负极导电装置分别以密封的方式耦接所述正极部件和所述负极部件，以避免与所述外壳结构中的待处理的液体接触。
[0035]本专利技术还提出一种包括至少一个如前所述的膜电容去离子电极组件和如前所述的外壳结构的模块，膜电容去离子电极组件设置在所述底板上，阴离子电极延伸部和/或阴离子电极连接部接触外壳结构的正极部件，阳离子电极延伸部和/或阳离子电极连接部接触外壳结构的负极部件。
[0036]在一方面，所述膜电容去离子电极组件的数目为两个或更多个，多个膜电容去离子电本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种膜电容去离子电极组件，其特征在于，所述膜电容去离子电极组件包括，柔性的阴离子电极，所述阴离子电极用于吸引通道中的待处理的液体中的阴离子；阴离子交换膜，所述阴离子交换膜与所述阴离子电极相邻地设置，用于使得阴离子通过并防止阳离子通过；阳离子交换膜，所述阳离子交换膜与所述阴离子交换膜由通道间隔开，用于使得阳离子通过并防止阴离子通过；以及柔性的阳离子电极，所述阳离子电极与所述阳离子交换膜相邻地设置，用于吸引通道中的待处理的液体中的阳离子；间隔片，所述间隔片位于所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜两者之间构成的液体的流动路径中，用于间隔所述阴离子交换膜与所述阳离子交换膜并且引导液体的流动；其中，所述阴离子电极包括至少一个阴离子电极延伸部，该至少一个阴离子电极延伸部从所述阴离子电极中的边缘向外延伸，其中，所述阳离子电极中包括至少一个阳离子电极延伸部，该至少一个阳离子电极延伸部从所述阳离子电极的边缘向外延伸，所述阴离子电极延伸部与所述阳离子电极延伸部的延伸的方向彼此相反。其中，所述阳离子电极延伸部包括阳离子电极连接部，和/或所述阴离子电极延伸部包括阴离子电极连接部，所述阳离子电极连接部与所述阳离子电极延伸部连接或成一体并且能够从所述阳离子电极延伸部成角度地向内延伸，所述阴离子电极连接部与所述阴离子电极延伸部连接或成一体并且能够从所述阴离子电极延伸部成角度地向内延伸，以便于为阳离子电极和/或阴离子电极供电。2.根据权利要求1所述的膜电容去离子电极组件，其特征在于，阳离子电极延伸部包括位于其内部的用于阳离子电极的开口，和/或阴离子电极延伸部包括位于其内部的用于阴离子电极的开口，所述开口用于帮助所述膜电容去离子电极组件在安装时通过开口固定。3.根据权利要求2所述的膜电容去离子电极组件，其特征在于，通过切割阳离子电极延伸部形成拨片状的阳离子电极连接部，通过切割阴离子电极延伸部形成拨片状的阴离子电极连接部。4.根据权利要求1
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3中任一项所述的膜电容去离子电极组件，其特征在于，所述阳离子电极和所述阳离子电极延伸部为石墨片或金属片，所述阴离子电极和所述阴离子电极延伸部为石墨片或金属片。5.根据权利要求2或3所述的膜电容去离子电极组件，其特征在于，阳离子电极延伸部包括用于阳离子电极的边缘开孔，用于阳离子电极的边缘开孔位于与阳离子电极延伸部的开口相邻或者连通的位置处；以及/或者阴离子电极延伸部包括用于阴离子电极的边缘开孔，用于阴离子电极的边缘开孔位于与阴离子电极延伸部的开口相邻或者连通的位置处。6.根据权利要求1
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3中任一项所述的膜电容去离子电极组件，其特征在于，所述膜电容去离子电极组件包括通孔，以允许经处理的液体经由该通孔流出膜电容去离子电极组件。7.一种用于电极组件的外壳结构，其特征在于，所述外壳结构包括位于顶部的顶板；位于底部的底板；
位于所述顶板和所述底板之间并且与所述顶板和所述底板外围部分相连接的外围外壳，所述顶板、所述底板和所述外围外壳形成用于电极组件的内部空间；正极部件和负极部件，正极部件和负极部件分别位于所述外围外壳围成的空间内，所述正极部件和所述负极部件在使用时分别与电源的正极和负极耦接，用于在安装有电极组件时与电极组件的电极导电地耦接；以及至少两个固定结构，所述固定结构由不导电的材料制成，所述固定结构分别位于所述外围外壳围成的空间内并且与所述正极部件和负极部件间隔开，以帮助安装所述电极组件；其中，固定结构包括上部和下部，所述上部的下表面是倾斜的，所述下部的上表面是倾斜的并且与所述上部的下表面的斜度对应，以便于所述上部沿着所述下部的上表面相对于所述下部向外移动。8.根据权利要求7所述的外...
【专利技术属性】
技术研发人员：连伯悦，何志钊，T，
申请(专利权)人：新南创新有限公司，
类型：发明
国别省市：
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