一种高效低能耗的电渗析膜堆构型结构及方法技术

一种高效低能耗的电渗析膜堆构型结构及方法，阳极板和阴极板之间排布有若干重复设计的膜堆单元，每个膜堆单元包括若干阳离子交换膜及若干阴离子交换膜；第一阳离子交换膜和第一阴离子交换膜之间形成有浓缩室；第N阴离子交换膜和第N阳离子交换膜之间形成有淡化室；在浓缩室和淡化室之间设置若干阴阳离子膜形成若干梯度室。本发明专利技术在盐浓缩、废酸回收的应用中表现出高效低能耗的优异性能；在淡化室和浓缩室之间增加梯度室，减缓运行过程中淡化室和浓缩室之间的浓度差，减轻浓差极化及质子泄漏现象，以降低能耗，提高浓缩效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高效低能耗的电渗析膜堆构型结构及方法，属于膜分离。

技术介绍

1、目前，电渗析技术作为海水淡化中膜分离技术的一个重要分支，得到了广泛研究和快速发展，在废水处理、金属回收等多个领域也开拓了广泛的应用，具有显著的经济价值和社会效益。

2、电渗析是在施加电场的作用下，促使阴阳离子分别向正极和负极定向迁移。将阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间，并利用隔板将其隔开，形成单独的腔室。利用离子交换膜的离子选择性，在离子交换膜的两侧分别为浓缩室和淡化室，阴膜内的固定基团带正电荷，只允许阴离子通过，阻截阳离子；阳膜内的固定基团带负电荷，只允许阳离子通过，阻截阴离子，使淡化室中的溶液离子在电场和离子交换膜的作用下迁移至浓缩室，从而实现淡化、浓缩、分离、提纯等目的。

3、通常随着电渗析装置的运行，两腔室之间浓度差逐渐增大，淡-浓腔室高浓度差带来反扩散问题，而产生浓差极化现象，电渗析分离过程中，在电场作用下溶液中的带电离子透过膜，溶剂被截留，在膜与淡化室溶液界面或临近膜界面区域浓度越来越低；越靠近膜与浓缩室溶液界面膜内浓度越高；在浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高效低能耗的电渗析膜堆构型结构，包括阳极板（1）和阴极板（2）；其特征在于，所述阳极板（1）和所述阴极板（2）之间排布有若干重复设计的膜堆单元（3），每个所述膜堆单元（3）包括第一阳离子交换膜（5）、第一阴离子交换膜（6）、第二阴离子交换膜（7）、……、第N阴离子交换膜（8）、第N+1阴离子交换膜（9）和第N+1个阳离子交换膜（10）、第N阳离子交换膜（11）、……、第二阳离子交换膜（12）；所述第一阳离子交换膜（5）和所述第一阴离子交换膜（6）之间形成有浓缩室（13）；所述第N+1阴离子交换膜（9）和所述第N+1阳离子交换膜（10）之间形成有淡化室（14）所述第一阴离子交换膜（...

【技术特征摘要】

1.一种高效低能耗的电渗析膜堆构型结构，包括阳极板（1）和阴极板（2）；其特征在于，所述阳极板（1）和所述阴极板（2）之间排布有若干重复设计的膜堆单元（3），每个所述膜堆单元（3）包括第一阳离子交换膜（5）、第一阴离子交换膜（6）、第二阴离子交换膜（7）、……、第n阴离子交换膜（8）、第n+1阴离子交换膜（9）和第n+1个阳离子交换膜（10）、第n阳离子交换膜（11）、……、第二阳离子交换膜（12）；所述第一阳离子交换膜（5）和所述第一阴离子交换膜（6）之间形成有浓缩室（13）；所述第n+1阴离子交换膜（9）和所述第n+1阳离子交换膜（10）之间形成有淡化室（14）所述第一阴离子交换膜（6）和所述第二阴离子交换膜（7）之间及所述相邻单元的第一阳离子交换膜（5）与第二阳离子交换膜（12）之间均形成有第一梯度室（15）；

2.根据权利要求1所述的一种高效低能耗的电渗析膜堆构型结构，其特征在于，所述阳极板（1）和相邻的所述膜堆单元（3）的所述第一阳离子交换膜（5）之间形成有阳极室（18）；所述重复单元共m组，其中第m组膜堆单元（4）的第n阴离子交换膜（10）与所述阴极板相邻，之间形成有阴极室（19）。

3.根据权利要求2所述的一种高效低能耗的电渗析膜堆构型结构，其特征在于，所述阳极室（18）、所述浓缩室（13）、所述淡化室（14）...

【专利技术属性】
技术研发人员：李悦茹，张杨，
申请(专利权)人：烟台新瑞源材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：