高压静电型离子喷雾式海水淡化器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高压静电型离子喷雾式海水淡化器，包括相互平行、且依次竖直设置在阴阳离子复合槽上方的正高压电极板、阴离子收集绝缘圆板、阳离子收集绝缘圆板和负高压电极板；阴离子收集绝缘圆板和阳离子收集绝缘圆板均可绕自身的轴线转动，其下部分别伸入阴阳离子复合槽内；绝缘过水管道水平设置在两个离子收集绝缘圆板之间，绝缘过水管道的两侧分别设有离子喷嘴。本实用新型专利技术采用高压静电场的静电引力来强行分离海水中的阴阳离子，大幅度地提高了离子收集绝缘圆板上的离子浓度，提高海水离子的分离效率；充分利用了憎水绝缘表面的憎水性能，隔离了淡水、海水以及高盐度海水，提高海水离子的分离效率，实现了海水和淡水的实际分离。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种海水淡化器，尤其涉及一种高压静电型离子喷雾式海水淡化器。
技术介绍
人类的淡水资源越来越少，而需求量越来越大。海水淡化是解决水资源短缺的有效途径。目前，已有专利表明把过水管道放在静止强磁场中，盐水在管道内高速流动时，盐水中的正负离子承受方向相反的罗伦兹力而分离，使水得到淡化。但是，要求管道内的 海水的流动速度很高，因而需要的水压很大，能量消耗大，效率低。高速流动时其离子承受的罗伦兹力的受力时间短，因而离子分离的时间短，进一步降低了分离效率。中国专利201120165739. X公开的一种“基于旋转磁场的海水淡化器”和“Simulation of RotatingMagnetic Field on Ion Distribution in Saltwater^C13th IEEE Joint InternationalComputer Science and Information Technology Conference,JICSIT 2011) 一文中米用旋转稳恒磁场对过水管道内海水中的静止盐离子施加洛沦兹力的方法来分离海水中的盐离子，实现海水淡化的目的。离子受到的洛沦兹力与磁场强度、磁场旋转速度等有关。但目前磁场强度、磁场旋转速度都尚不能达到理想水平，所以这种方法离实际应用还有一定距离。电渗析法是利用正、负离子交换膜具有选择透过性和电场的作用，强行将离子向电极处吸引，致使电极中间部位的离子浓度大为下降，从而制得淡水的。实际应用时，通常用上百对以上交换膜，以提高分离效率。电渗析过程中，离子交换膜透过性、离子浓差扩散、水的透过、极化电离等因素都会影响分离效率。另外，目前存在一种电吸附的海水淡化器。其中的电极距离很小，电极之间的电压很小，对海水中离子的吸附力很有限。而且，需要对电极电压进行正负交变，以释放吸附的离子，降低电极腐蚀程度。释放吸附的离子后，盐水浓度提高，应即时排出浓盐水。这种电吸附的海水淡化器，电极电压极性的改变和浓盐水的排出占用了离子分离时间，降低了海水淡化效率；而且电压极性的改变极大地增加了能耗；电极有一定的腐蚀。在“Ion Distribution in Saltwater under High-voltage Static ElectricField”, ( Advanced Materials Research Vols. 361-363 (2012)，pp. 865-869) —文中提出了利用高压静电场来分离离子的思想，分析表明在过水管道两端面上，离子浓度极大。中国专利201110152425. O公开了一种“基于离子反转的高压静电型海水淡化器”，该专利提出将海水中的阴阳离子反转到一绝缘薄膜两侧面，利用高压静电场和阴阳离子之间的静电引力的共同作用，来增加离子的聚集浓度，提高海水淡化效率的思想。虽然离子浓度有较大提高，但把离子和淡水实际隔离并取出一直没有较好的方法
技术实现思路
为了克服现有技术中的离子浓度小和不易与水分离等不足之处，本技术提供了一种能极大地提高离子去除浓度，使盐水中的离子与水更容易分离的高压静电型离子喷雾式海水淡化器。本技术提供的高压静电型离子喷雾式海水淡化器，包括正高压电极板、负高压电极板、绝缘过水管道、阴阳离子复合槽、以及具有憎水性的阴离子收集绝缘圆板和阳离子收集绝缘圆板；所述正高压电极板、阴离子收集绝缘圆板、阳离子收集绝缘圆板和负高压电极板相互平行、且依次竖直设置在阴阳离子复合槽的上方；所述阴离子收集绝缘圆板的 下部和阳离子收集绝缘圆板的下部分别伸入阴阳离子复合槽内，阴离子收集绝缘圆板和阳离子收集绝缘圆板均可绕自身的轴线转动；所述绝缘过水管道水平设置在阴离子收集绝缘圆板和阳离子收集绝缘圆板之间并与阴离子收集绝缘圆板平行；在绝缘过水管道的一侧设有与阴离子收集绝缘圆板正对的阴离子喷嘴，在绝缘过水管道的另一侧设有与阳离子收集绝缘圆板正对的阳离子喷嘴。作为本技术的一种优选方案，所述绝缘过水管道上的阴离子喷嘴和阳离子喷嘴位于阴离子收集绝缘圆板与阳离子收集绝缘圆板的轴线上方。作为本技术的另一种优选方案，所述阴阳离子复合槽的一端设有复合槽入水口，阴阳离子复合槽的另一端设有复合槽出水口。作为本技术的一种改进方案，在绝缘过水管道的一侧沿绝缘过水管道的长度方向设有多个与阴离子收集绝缘圆板正对的阴离子喷嘴，在绝缘过水管道的另一侧沿绝缘过水管道的长度方向设有多个与阳离子收集绝缘圆板正对的阳离子喷嘴。本技术的高压静电型离子喷雾式海水淡化器，与现有技术相比，具有如下优占-^ \\\ ·(I)、本技术的海水淡化器分离海水中的离子能力极强，正高压电极板和负高压电极板平行且分别带正负高电压，极间形成强大的高压静电场，因而喷嘴端面上的离子浓度极大且最高，显著增强了对海水中离子的分离能力。(2)、本技术采用阴离子喷嘴和阳离子喷嘴将带有离子的水雾喷向收集绝缘圆板上，因离子喷嘴内径极小，以保证带离子的水滴呈雾状喷射；同时保证了雾滴的不连续性，使离子与淡水得以实际分离。(3)、本技术中的离子喷嘴内径极小，带离子的水滴呈雾状喷射，保证了喷嘴端面上离子浓度最高的海水雾化喷射，雾滴直径极小，而其比表面极大(面积/体积)，使得喷射出来的雾滴的离子体积浓度可以极大，分离效率极高。(4)、本技术利用具有憎水性的阴离子收集绝缘圆板和阳离子收集绝缘圆板收集离子，充分利用了憎水绝缘表面的憎水性能，使得其表面带电液滴的不连续，隔离了淡水、海水以及高盐度海水,实现了海水和淡水的实际分离。(5)、本技术能连续分离离子，采用阴阳离子复合槽、旋转的阴离子收集绝缘圆板和阳离子收集绝缘圆板，使盐离子连续不断被电场分离，从低势能位置转移、反转到高电势位置，并汇聚到离子绝缘收集圆板的侧面上并被去除。可连续供水，极大地提高了海水淡化的生产效率。附图说明图I为高压静电型离子喷雾式海水淡化器的结构示意图。附图中I一正高压电极板；2—阴离子收集绝缘圆板；3—阴离子；4一阴离子喷嘴；5—过水管道进水口； 6—过水管道；7—过水管道出水口； 8—阳离子喷嘴；9 一阳离子收集绝缘圆板；10—负高压电极板；11 一阳离子；12—阴阳离子复合槽；13—复合槽入水口 ； 14一复合槽水出口。具体实施方式以下结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细地说明。如图I所示，高压静电型离子喷雾式海水淡化器，包括正高压电极板I、负高压电极板10、绝缘过水管道6、阴阳离子复合槽12、以及具有憎水性的阴离子收集绝缘圆板2和阳离子收集绝缘圆板9。正高压电极板I、阴离子收集绝缘圆板2、阳离子收集绝缘圆板9和负高压电极板10相互平行、且依次竖直设置在阴阳离子复合槽12的上方。阴离子收集绝 缘圆板2的下部和阳离子收集绝缘圆板9的下部分别伸入阴阳离子复合槽12内，阴离子收集绝缘圆板2和阳离子收集绝缘圆板9均可绕自身的轴线转动(本实施例中，阴离子收集绝缘圆板2和阳离子收集绝缘圆板9为同步转动)。绝缘过水管道6水平设置在阴离子收集绝缘圆板2和阳离子收集绝缘圆板9之间并与阴离子收集绝缘圆板2平行。本实施例中，绝缘过水管道6的横截面为矩形结构，在绝缘过水管道6的一侧(附图中为左侧)设有与阴离子收集绝缘圆板2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高压静电型离子喷雾式海水淡化器，其特征在于包括正高压电极板(I)、负高压电极板(10)、绝缘过水管道(6)、阴阳离子复合槽(12)、以及具有憎水性的阴离子收集绝缘圆板(2)和阳离子收集绝缘圆板(9)； 所述正高压电极板(I)、阴离子收集绝缘圆板(2)、阳离子收集绝缘圆板(9)和负高压电极板(10)相互平行、且依次竖直设置在阴阳离子复合槽(12)的上方；所述阴离子收集绝缘圆板(2)的下部和阳离子收集绝缘圆板(9)的下部分别伸入阴阳离子复合槽(12)内，阴离子收集绝缘圆板(2)和阳离子收集绝缘圆板(9)均可绕自身的轴线转动； 所述绝缘过水管道(6)水平设置在阴离子收集绝缘圆板(2)和阳离子收集绝缘圆板(9)之间并与阴离子收集绝缘圆板(2)平行；在绝缘过水管道(6)的一侧设有与阴离子收集绝缘圆板(2)正对的阴离子喷嘴(4)，在绝缘过...

【专利技术属性】
技术研发人员：古亮，刘述喜，李山，蒋东荣，贺娟，胡晓倩，贺晓蓉，夏岩松，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：实用新型
国别省市：