带并排复式圆柱状电极的电渗析器的制作方法

文档序号:20311087发布日期:2020-04-07 21:57阅读:467来源:国知局
带并排复式圆柱状电极的电渗析器的制作方法

本实用新型涉及电渗析器,具体涉及一种带并排复式圆柱状电极的电渗析器。



背景技术:

典型电渗析器包括被夹持在两块夹板之间的膜堆和两块配水板;膜堆位于两块配水板之间,膜堆与所述配水板之间设有极室隔板,膜堆与所述配水板之间形成极液室,两块配水板上都连接有电极,其中一块配水板上的电极为阳极电极、另一块配水板上的电极为阴极电极。膜堆包括交替设置的阳离子交换膜和阴离子交换膜,相邻的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间设有膜隔板。电渗析器通入浓水、淡水和两股极水,对电渗析器施加直流电流(阳极电极接电源的正极、阴极电极接电源的负极),阳离子向负极迁移,阴离子向正极迁移,阳离子能通过阳离子交换膜但被阴离子交换膜阻挡,阴离子能通过阴离子交换膜但被阳离子交换膜阻挡,从而淡水中的盐分迁移到浓水中,淡水中的盐浓度降低,浓水中的盐浓度升高,实现淡水淡化和浓水浓缩。

电渗析器可运行在倒极模式中;倒极电渗析(edr,即electrodialysisreversal)运行中每隔一定时间正负电极极性相互倒换一次,同步地淡化室和浓缩室互换,即淡水导入原浓缩室而浓水导入到原淡化室;这种倒极工作模式能够自动清洗离子交换膜和电极表面形成的污垢,以确保电渗析器长期稳定运行。

倒极电渗析器的电极大多采用钛板电极,电极表面有贵金属涂层;倒极工作模式下,电极一段时间内作为正极而另一段时间内作为负极,电极需要在正极和负极之间频繁切换导致电极工作寿命偏短;更换损坏的钛板电极时需要先松开夹紧装置,将电极装置取出,更换电极后再重新将电渗析器夹紧,该电极更换过程费时费力。



技术实现要素:

本实用新型要解决的技术问题是提供一种带并排复式圆柱状电极的电渗析器,该结构的电渗析器能够有效地解决现有电渗析器的电极存在工作寿命偏短的缺陷。

为了解决上述技术问题,本实用新型提供了一种具有如下结构的带并排复式圆柱状电极的电渗析器,包括被夹持在两块夹板之间的膜堆和两块配水板;膜堆位于两块配水板之间,膜堆与所述配水板之间设有极室隔板,膜堆与所述配水板之间形成极液室,其结构特点在于:两块所述配水板上各连接有多根伸入极液室且呈圆柱状的电极,每一块配水板上的多根电极中:一部分电极为阳极电极、另一部分电极为阴极电极。

连接在同一块配水板上的阳极电极和阴极电极交替布置。

连接在同一块配水板上的阳极电极和阴极电极中,相邻的阳极电极和阴极电极之间的间距不小于3-5cm。

所述电极为由金属棒制作而成的实心电极。

所述电极为由金属管制作而成的空心电极。

所述电极的外壁上设有连通管材内腔的过液孔。

所述电极为由金属网卷绕而成的空心电极。

所述电极为由金属丝或金属条螺旋卷绕而成的弹簧状电极。

所述阳极电极上涂有贵金属涂层。

所述配水板上螺接有电极座,所述电极连接在电极座上,电极座和电极的数量相同。

本实用新型包括两块配水板,每一块配水板上都连接有阳极电极和阴极电极。两块配水板中:一块配水板称其为第一配水板,另一块配水板称其为第二配水板。将第一配水板上的阳极电极与电源的正极连接、第二配水板上的阴极电极与电源的负极连接,可是电渗析器处于正向运行状态;若要电渗析器反向运行,则解除电源正极与第一配水板上的阳极电极的连接并使电源正极与第二配水板上的阳极电极进行连接,解除电源负极与第二配水板上的阴极电极的连接并使电源负极与第一配水板上的阴极电极进行连接,这样就可使电渗析器反向运行。

由于在两块配水板的每一块配水板上都连接有阳极电极和阴极电极,并且只需在阳极电极上涂贵金属涂层,这样电渗析器无论正向运行还是反向运行,阳极电极只与电源正极连接,阴极电极只与电源负极连接,可以大大提高电极的使用寿命。而现有倒极电渗析器单一电极既作为阳极又作为阴极,电极带贵金属涂层,当电极作为阴极时电极表面发生还原反应导致贵金属涂层脱落或损耗,再作为阳极时因缺少贵金属涂层而导致电极电位升高,最终电极钝化导致电流无法通过或者电极腐蚀消融。而本实用新型通过在两块配水板的每一块配水板上都连接有阳极电极和阴极电极,则避免了现有倒极电渗析器单一电极既作为阳极又作为阴极时的电极寿命偏短问题。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步的详细说明:

图1是本实用新型的结构示意图;

图2是电极与配水板的连接结构示意图。

具体实施方式

参照图1和图2,带并排复式圆柱状电极的电渗析器包括两块夹板、两块配水板、两块极室隔板和膜堆。两块夹板分别称为第一夹板1和第二夹板2;两块配水板分别称为第一配水板3和第二配水板4;两块极室隔板分别称为第一极室隔板5和第二极室隔板6。膜堆7包括交替设置的阳离子交换膜71和阴离子交换膜72,相邻阳离子交换膜71和阴离子交换膜72之间设有膜隔板73。第一夹板1和第二夹板2相对设置,按从第一夹板1至第二夹板2的顺序,第一夹板1和第二夹板2之间一次设置有第一配水板3、第一极室隔板5、膜堆7、第二极室隔板6和第二配水板4。通过紧固装置对两块夹板进行施压,就可把两块夹板连同配水板、极室隔板和膜堆夹紧为一体;夹紧装置可以为穿过两块夹板的螺栓8和螺接在螺栓8上的螺帽9。膜堆7与第一配水板3之间、膜堆7与第二配水板4之间均形成极液室10。

两块所述配水板上即第一配水板3和第二配水板4上各连接有多根伸入极液室且呈圆柱状的电极,每一块配水板上的多根电极中:一部分电极为阳极电极11、另一部分电极为阴极电极12。连接在同一块配水板上的阳极电极11和阴极电极12交替布置,例如第一根为阳极电极11,第二根就为阴极电极12,第三根再为阳极电极11,依次类推形成阳极电极和阴极电极的交替布置。同一块配水板上的阳极电极11和阴极电极12处于同一平面上即阳极电极11和阴极电极12的轴线处于同一平面上。同一块配水板上的阳极电极11和阴极电极12中,相邻的阳极电极11和阴极电极12之间的间距不小于3-5cm。将同一块配水板上的阳极电极11和阴极电极12布置与同一平面上,能有效地避免工作电极(即处于通电状态的电极)产生的电场对不工作电极(即处于不通电状态的电极)的极化作用以及极化的不工作电极对工作电极产生的电场屏蔽作用。将同一块配水板上的相邻阳极电极11和阴极电极12之间的距离设为不小于3-5cm,同样能有效避免工作电极产生的电场对不工作电极的极化作用以及极化的不工作电极对工作电极产生的电场屏蔽作用。

阳极电极11和阴极电极12可为由金属棒制作而成的实心电极;阳极电极11和阴极电极12可为由金属管制作而成的空心电极,电极的外壁上设有连通管材内腔的过液孔,这样有利于电极液流动;阳极电极11和阴极电极12也可为由金属网卷绕而成的空心电极;阳极电极11和阴极电极12还可为由金属丝或金属条螺旋卷绕而成的弹簧状电极;由金属网卷绕而成的空心电极以及由金属丝或金属条螺旋卷绕而成的弹簧状电极都有利于电极液的流动。阳极电极11和阴极电极12一般选用金属钛制成,所述阳极电极11上涂有贵金属涂层,阴极电极12上无需涂贵金属涂层,贵金属涂层一般为钌、铱、钌的氧化物或铱的氧化物。

上述阳极电极11和阴极电极12可以直接连接在配水板上,当然为了便于更换,最好通过电极座连接。参照图2,图2示出了第一配水板3与电极连接的情形,电极座13螺接在第一配水板3的两侧壁上,阳极电极11和阴极电极12则连接在电极座上,所述电极可以通过插装的方式插接在电极座13内,为了便于与电源连接,阳极电极11通过电极座13连接在第一配水板3的一侧壁上,阴极电极12通过电极座13连接在第一配水板3的另一侧壁上;电极座13可采用塑料材料制成。阳极电极11和阴极电极12在第二配水板4上的连接布置方式,与图2示出的在第一配水板3上的连接方式相同,在此不再赘述。

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