电渗析用电极装置制造方法及图纸

一种电渗析用电极装置，由电极极板和带通水孔道的框架组成，其特征在于在所述的电极极板旁边还设有一个用特定材料制成的和极性交替替换工作用的相对极性的电极极板（２或３），它们同时嵌装在框架（１）上，且相互分离，二个框架构成可变换极性和交替使用的配对电极。（*该技术在2004年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电渗析工艺用的电极，具体地说是由电极极板和框架组成的电极装置。目前，电渗析工艺用的倒换电极都采用单一形式的极板，通过对极板材料的选择使之满足正负极两用的要求。正负极两用材料要求的提出源于电渗析工艺中采用极性变换来达到消除极化、结垢、提高效率的目的。现有的钛镀铂电极材料价格昂贵，其损耗又在所难免。更为通用的是钛涂钌电极材料，但它更适合于作阳极使用，因而实际工作寿命在高浓度苦咸水和海水淡化中仅一年左右。显然，单一结构形式的电极，存在着一个如何提高寿命，降低生产成本的问题，特别是对于高浓度电解质溶液除盐，问题更为突出。本技术的目的在于提出一种复式结构的电渗析工艺用电极装置。它能有效地解决目前电极存在的寿命和成本问题，可承受较高电流密度和大电流的冲击。本技术的技术方案是这样的电极装置由电极极板和带通水孔道的框架组成，其特征在于在所说的电极极板旁边还设有一个用特定材料制成的、和供极性交替替换工作用的、为相对极性的电极极板，均嵌装在框架上，且相互分离，这样的上下二个框架构成可变换极性和交替使用的配对电极。电极极板用特别选定的适用于阳极的材料制成正极极板，和用适用于阴极的材料制成负极极板，使之物尽其用，并降低了对材料的苛刻要求，从而达到延长工作寿命的目的。电极极板的结构可为板状、网板、或栅状，或者其组合。原则上讲，在材料适用的前提下，只要避免靠膜堆一侧的极板产生隔离阻挡的情况下均可适用。本技术的积极效果在于采用复式结构的电极之后，虽然增加了极板，并且在工作时有一付极板处于交替闲置状态，但是它满足了极板材料工作的优化条件，使极板更能适应较高的电流密度条件的要求，承受极性变换时瞬间大电流的冲出，从而使电极的工作寿命延长到2－3倍以上，也因此节省了电极更新和维护费用，成本明显降低。以下结合实施例及附图作进一步说明附图说明图1是本技术电极装置的结构示意图。图2－5是不同极板的结构简图。图6是电极装置的工作状态图。如图1所示，电极装置由框架1和正极极板2、负极极板3的复式结构电极组成。框架呈盖形，正负极板嵌置在框架内，极间相互分离。二个框架对置，中间安装电渗析膜对后构成一个电渗析膜堆的完整的工作单元。框架1用绝缘材料制造，两端的框体内设有通水孔道和布水孔。布水孔包括极水孔10、11；浓水进出水孔15、17和6、8；淡水进出水孔16、18和7、9。极水进水管12通以极水，然后从极水出水管5引出。浓水进水管14中的水通过相通的浓水孔15、17上行，经膜堆到与相通的浓水孔6、8对应的上行出口引出，淡水进水管13中的水通过相通的淡水孔16、18上行，经膜堆交叉由相通的淡水孔7、9对应的上行出口引出。工作单元之间的进水管、出水管之间连成系统，汇流后引出。压条4作极板间的隔离和压固之用，也可以采用胶封固之类的办法达到目的。整个工作单元可形成一个封闭的系统。在实际工作中，含盐的介质液经电渗析处理后，含盐份高的浓水被单独引出，不含盐的淡水也被单独引出。极性变换后，原浓水系统变淡水系统，原淡水系统变浓水系统，由外管道阀门进行变换引出浓、淡水。电极极板的结构形式多样，可为板状、网状、栅状，或者其他方便的形式，并且可以相互配选使用。需要指出的仅仅是板状一种，靠膜堆一侧的极板不能用板状形式，原因在于它会起到极间屏蔽隔离作用。本装置实际运行试验情况如下用钛涂钌材料作阳极的正极极板，不锈钢材料作阴极的负极极板，装在PVC材料的框架内，作海带浸泡液除盐运行，250对膜堆，以栅一板状配对电极极板构成电渗析器。隔室流速5厘米／秒，操作电流90安培，8小时调换电极一次，积18个月解体观察，未发现电极材料的明显腐蚀和损坏。同工况下平行运行的同一材料的钛涂钌极板，其栅状极板历8个月已全部被腐蚀。另一例是用网状钛涂钌材料作阳极正极极板，钛板作阴极负极极板，200对膜一级一段组装进行海水淡化，隔室流速4.5厘米／秒，操作电流80安培，8小时极性变换一次，历时24个月运行后解体，电极材料完好无损，对此同工况下运行的二氧化铅单式电极极板，不到二个月就被腐蚀穿透。可见本装置的运行效果十分良好。图2为网－板状电极极板配对结构。图3为网－网状电极极板配对结构。图4为栅－栅状电极极板配对结构。图5为网－栅状电极极板配对结构。图2－5的各种结构形式性能相近。图6所示，工作单元包括上下对置的二个复式结构的电极装置，极间为电渗析膜堆部分，浓水、淡水的进出水口分别设在不同的框架上，极水的进出水口设在同一个框架的两端。工作单元之间可作汇流连接，集中引出。外接直流电源经继电器引入该电极极板。复式结构的电极极板的极性交替切换由继电器J的触点通过对继电器J的工作控制而自动完成。采用继电器自动操作比手动操作效果好。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电渗析用电极装置，由电极极板和带通水孔道的框架组成，其特征在于在所述的电极极板旁边还设有一个用特定材料制成的和极性交替替换工作用的相对极性的电极极板(2或3)，它们同时嵌装在框架(1)上，且相互分离，二个框架构成可变换极性和交替使用的配对电极。2.根据权利要求1所述的电渗析用电极装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：曲敬绪，薛德明，
申请(专利权)人：国家海洋局杭州水处理技术研究开发中心，
类型：实用新型
国别省市：