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一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置制造方法及图纸

技术编号:38710015 阅读:12 留言:0更新日期:2023-09-08 14:53
本发明专利技术涉及水处理技术领域,且公开了一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置,包括壳体和密封盖,壳体内设置有双极膜电渗析装置,双极膜电渗析装置包括阴电极和阳电极,以及两组双极膜片,双极膜片对称设置在壳体内,双极膜片两端与壳体密封,还包括双层阳离子膜和双层阴离子膜,双层阳离子膜内填充有阴离子树脂,双层阴离子膜内填充有阳离子树脂,双层阳离子膜和双层阴离子膜设有提高离子迁移效率的辅助组件。该用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置,通过设置双层阳离子膜和双层阴离子膜,使得阳离子尽可能的不会进入酸室,同时使得阴离子无法进入碱室,如此保证了产品酸碱纯度质量达标。碱纯度质量达标。碱纯度质量达标。

【技术实现步骤摘要】
一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置


[0001]本专利技术涉及水处理
,具体为一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置。

技术介绍

[0002]含盐废水是工业生产中常见的排放物,广泛存在于化工、冶金、能源、环保等各领域中,在金属材料处理特别是如近年广泛发展的动力电池金属回收行业中,由于在生产中常常使用酸溶碱沉工艺而生成各种无机或有机酸盐,包括硫酸盐、盐酸盐、硝酸盐、柠檬酸盐等等,通过使用双极膜电渗析技术,能够实现将盐水处理得到相应的酸和碱,可以作为生产原料回到生产系统使用,在实际使用中,现有双极膜电渗析设备存在的一个问题是产品酸、碱质量不高,产品酸中含有较高的盐当中的阳离子,产品碱中含有盐当中的阴离子,使其无法正常使用,或者需要复杂的后期纯化工序。

技术实现思路

[0003](一)解决的技术问题针对现有技术的不足,本专利技术提供了一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置,具备将阴、阳离子分别阻隔进入酸、碱室的优点,解决了产品中酸、碱质量不高的问题。
[0004](二)技术方案为实现上述的目的,本专利技术提供如下技术方案:一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置,包括壳体和密封盖,所述壳体内设置有双极膜电渗析装置,所述双极膜电渗析装置包括阴电极和阳电极,以及两组双极膜片,所述双极膜片对称设置在壳体内,所述双极膜片两端与壳体密封,还包括双层阳离子膜和双层阴离子膜,所述双层阳离子膜内填充有阴离子树脂,所述双层阴离子膜内填充有阳离子树脂,所述双层阳离子膜和双层阴离子膜设有提高离子迁移效率的辅助组件;所述辅助组件通过增加液体的的流动阻力,达到提高离子迁移效率的效果。
[0005]优选的,所述壳体内形成有五室结构,所述五室结构包括盐室、阴离子树脂室、阳离子树脂室、酸室和碱室。
[0006]优选的,所述辅助组件包括设置在盐室内的三组填料板,所述填料板两端均一体成型有凸出部,相邻所述填料板之间均设有两组第一铰接机构。
[0007]优选的,所述第一铰接机构包括相互铰接的第一连杆和第二连杆,所述第一连杆和第二连杆分别转动连接在相邻填料板上端,相对两组所述第一铰接机构铰接端均设有第二铰接机构。
[0008]优选的,所述第二铰接机构包括相互铰接的第三连杆和第四连杆,所述第三连杆和第四连杆分别转动连接在两组第一铰接机构铰接端。
[0009]优选的,两组所述第二铰接机构铰接端均转动连接有辅助块,两组所述辅助块之
间设有调节机构,所述调节机构包括套筒,所述套筒内设有空腔,所述空腔中间位置转动连接有调节杆,所述调节杆外壁上键连接有主锥形齿轮,所述主锥形齿轮两侧啮合连接有副锥形齿轮,所述副锥形齿轮内均键连接有螺纹杆,所述螺纹杆外壁上均螺纹连接有螺套,所述螺套分别穿出于套筒与辅助块固定连接。
[0010]优选的,所述空腔内壁顶端两侧设有滑槽,所述螺套外壁上固定连接有限位块,所述限位块相对应的滑动连接在滑槽内。
[0011](三)有益效果与现有技术相比,本专利技术提供了一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置,具备以下有益效果:1、本专利技术通过设置双层阳离子膜和双层阴离子膜,使得少量穿过盐室阴膜的阳离子在阳离子树脂室中与酸性阳离子树脂进行离子交换而被树脂吸附,即使有微量的阳离子穿过阳离子树脂,在阳离子树脂的外侧,还有一层阴膜可以阻隔,同理,盐中的阴离子会被阳膜组合结构阻隔,使其无法进入碱室,如此保证了产品酸碱纯度质量达标。
[0012]2、本专利技术通过设置填料板,增加了盐室中液体的的流动阻力,降低液体的流速但不改变液体的流向,加大离子的迁移、透过的效率和速率,以提高制酸制碱效率的效率,同时对填料板做进一步改进,使之于现有技术相比,进一步增加盐室中液体的的流动阻力。
[0013]3、本专利技术通过设置辅助组件,使得工作人员通过转动调节杆,使得辅助块在锥形齿轮的带动下做相向或者背向运动,接着通过第一铰接机构和第二铰接机构的配合,使得相邻两组填料板之间的间距减小或扩大,如此便于工作人员调节盐室的流动阻力。
附图说明
[0014]图1为本专利技术提出的一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置简化示意图;图2为本专利技术提出的一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置结构示意图;图3为本专利技术提出的一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置中剖视示意图;图4为本专利技术提出的一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置中套筒剖视示意图;图5为本专利技术提出的一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置中a处放大示意图。
[0015]图中:1、壳体;2、密封盖;3、双极膜电渗析装置;4、阴电极;5、阳电极;6、双极膜片;7、双层阳离子膜;8、双层阴离子膜;9、阴离子树脂;10、阳离子树脂;11、盐室;12、阴离子树脂室;13、阳离子树脂室;14、酸室;15、碱室;16、填料板;17、凸出部;18、第一连杆;19、第二连杆;20、第三连杆;21、第四连杆;22、辅助块;23、套筒;24、空腔;25、调节杆;26、主锥形齿轮;27、副锥形齿轮;28、螺纹杆;29、螺套;30、滑槽;31、限位块;100、辅助组件;101、五室结构;102、第一铰接机构;103、第二铰接机构。
具体实施方式
[0016]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。
[0017]实施例1:参照附图1

5,一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置,包括壳体1和密封盖2,壳体1内设置有双极膜电渗析装置3,双极膜电渗析装置3包括阴电极4和阳电极5,以及两组双极膜片6,双极膜片6对称设置在壳体1内,双极膜片6两端与壳体1密封,还包括双层阳离子膜7和双层阴离子膜8,双层阳离子膜7内填充有阴离子树脂9,双层阴离子膜8内填充有阳离子树脂10,双层阳离子膜7和双层阴离子膜8设有提高离子迁移效率的辅助组件100;辅助组件100通过增加液体的的流动阻力,达到提高离子迁移效率的效果;壳体1内形成有五室结构101,五室结构101包括盐室11、阴离子树脂室12、阳离子树脂室13、酸室14和碱室15;本专利技术在使用的时候,首先含盐水通过管道进入壳体1的盐室11内,在直流电场作用下,盐分子的酸根阴和阳离子发生解离,酸根离子通过阴膜迁移至阳离子树脂室13,再穿过阳离子树脂室13进入酸室14,与双极膜片6阳膜面产生的氢离子结合成酸;同样在直流电场作用下,阳离子通过阳膜迁移至阴离子树脂室12,再穿过阴离子树脂室12进入碱室15,与双极膜片6的阴膜面产出的氢氧根离子结合成碱;此时,盐室11的酸根离子不断进入酸室14,从而酸液浓度不断提高;阳离子不断的进入碱室15接受双极膜片6分解的氢氧根离子,碱溶液浓度不断提高,最终盐水溶液通过双极膜电渗析实现了盐转化为酸和碱溶液。
[0018]电解离过程中,本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置,包括壳体(1)和密封盖(2),所述壳体(1)内设置有双极膜电渗析装置(3),其特征在于:所述双极膜电渗析装置(3)包括阴电极(4)和阳电极(5),以及两组双极膜片(6),所述双极膜片(6)对称设置在壳体(1)内,所述双极膜片(6)两端与壳体(1)密封,还包括双层阳离子膜(7)和双层阴离子膜(8),所述双层阳离子膜(7)内填充有阴离子树脂(9),所述双层阴离子膜(8)内填充有阳离子树脂(10),所述双层阳离子膜(7)和双层阴离子膜(8)设有提高离子迁移效率的辅助组件(100);所述辅助组件(100)通过增加液体的的流动阻力,达到提高离子迁移效率的效果。2.根据权利要求1所述的一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置,其特征在于:所述壳体(1)内形成有五室结构(101),所述五室结构(101)包括盐室(11)、阴离子树脂室(12)、阳离子树脂室(13)、酸室(14)和碱室(15)。3.根据权利要求2所述的一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置,其特征在于:所述辅助组件(100)包括设置在盐室(11)内的三组填料板(16),所述填料板(16)两端均一体成型有凸出部(17),相邻所述填料板(16)之间均设有两组第一铰接机构(102)。4.根据权利要求3所述的一种用于盐水制酸碱的新结构双极膜电渗析装置,其特征在于:所述第一铰接机构(102)包括相互铰接的第一连杆(...

【专利技术属性】
技术研发人员:余洪飞姚瑞清陈兵万一
申请(专利权)人:西北大学
类型:发明
国别省市:

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