一种基于电极电容的去离子单元及吸附器

1.本实用新型涉及电容去离子技术领域，具体为一种基于电极电容的去离子单元及吸附器。


背景技术：

2.当前离子去除技术主要有反渗透、电渗析和多级闪蒸等，但是成本高、能耗高、产生二次污染等缺点限制了该技术的应用范围，而电容去离子技术(cdi)，由于其成本低、能耗低、对环境污染小等突出特点受到越来越多的关注。电容去离子技术基于双电层电容理论，在外加电场的作用下，溶液中的阴阳离子被吸附到带相反电荷的电极表面形成双电层，一旦将电源移除或者反接，电极表面被吸附的离子将被释放，可实现电极的循环使用。
3.理想的电容去离子技术的电极材料应该具备以下特点：第一，需要高比表面积。电极材料的比表面积越大，离子可吸附位点越多。第二，需要适宜的孔径分布和尺寸。大孔作为离子缓冲，保证了较短的离子扩散距离，微、介孔为离子传输、电荷存储提供了高比表面积及快速通道，减小了扩散阻力。第三，高导电性有利于离子运输到电极表面以及有效的电荷存储。最后，电极表面需要与电解液有良好的接触。
4.碳气凝胶作为一种新型纳米级多孔碳材料，具有连通的孔结构，不仅具有高比表面积、高介孔率，同时还具有高纯度、低电阻、低灰分、低流体阻力等特点。这些结构特点赋予了碳气凝胶良好的吸附性能及高导电性，使其能够满足电容去离子电极的要求。
5.目前实验室采用的电容去离子的电化学装置普遍为平板式结构，利用螺丝密封，不便于安装，且存在溶液易泄漏、且安装时间长等缺点，给使用上带来不便。


技术实现要素：

6.针对上述技术问题，本实用新型提供一种基于电极电容的去离子单元及吸附器，可以便捷的对电化学装置进行安装，提高了安装效率，避免了溶液泄露的情况出现。
7.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于电极电容的去离子单元及吸附器，包括上端面开设净化槽的筒体、设于所述筒体上所述净化槽开口位置上的密封机构、以及设于净化槽内去离子组件，所述密封机构包括通过固定槽固定套设于筒体筒身顶部位置上的固定环、可覆盖于净化槽开口位置且与所述固定槽相匹配的固定盘、以及设于固定环上的固定组件；
8.所述固定组件包括顶端垂直设置有连接杆底端垂直固定环上端面垂直于固定环内的拉力件、设于所述所述连接杆上且与固定环上端面紧密贴合的万向轮、以及设于固定环上控制拉力件进行转动的控制件。
9.优选的，所述拉力件包括多个底端一一对应设于固定环上端面等间距开设伸缩槽底壁上并连接控制件的伸缩结构、以及套设于所述伸缩结构上且两端分别连接连接杆和伸缩槽底壁且处于拉伸状态的定位弹簧。
10.优选的，所述伸缩结构包括多根底端一一对应分别设于固定环上端面等间距开设
伸缩槽底壁上并连接所述控制件的伸长臂、底端活动穿设于所述伸长臂内且顶端连接所述连接杆的伸长杆、以及底端活动穿设于伸长臂顶端端面于伸长臂内且杆身与伸长杆杆身固定连接的限位杆。
11.优选的，所述控制件包括设于每个伸缩结构底端上的调节齿轮、以及套设于所述固定环上且内环面设置有穿设于固定环内驱动齿环的控制环，所述驱动齿环与所述调节齿轮啮合。
12.优选的，所述控制件包括设于每个伸长臂底端上的调节齿轮、以及套设于所述固定环上且内环面设置有穿设于固定环内的驱动齿环，所述驱动齿环与所述调节齿轮啮合。
13.优选的，所述去离子组件包括穿设于固定盘上的进液管、穿设于筒体底端上的排液管、两个平行设于净化槽内且分别连接阴极导线和阳极导线的电极件、以及设于净化槽内且位于两个电极件之间的离子交换膜，所述离子交换膜上方和下方均设置有垫片。
14.优选的，包括碳气凝胶圆环、以及设于所述碳气凝胶圆环内环面上的电极件。
15.优选的，所述电极件包括多个分别沿横向等间距和纵向等间距设于碳气凝胶圆环内环面上且相互贴合的导电金属板。
16.本实用新型的有益效果：直接将固定盘放置于固定槽内，再通过控制件控制拉力件进行转动，从而便于带动拉力件带动设于拉力件上的万向轮从固定环上端面上移动到固定盘上，且通过拉力件对万向轮施加的拉力，从而便于通过拉力件带动万向轮压住固定盘，即便于将固定盘安装固定于固定槽内，提高了安装效率，从而便于是固定盘固定于筒体上端面上开设净化槽开口位置，从而便于保证固定盘与筒体之间的密封性，可以便捷的对电化学装置进行安装，提高了安装效率，避免了溶液泄露的情况出现。
附图说明
17.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制，在附图中：
18.图1为本实用新型提出的基于电极电容的去离子单元及吸附器简易结构示意图。
19.图2为本实用新型提出的基于电极电容的去离子单元及吸附器第二种状态结构示意图。
20.图3为本实用新型的净化槽内部结构示意图。
21.图4为本实用新型的拉力件结构示意图。
22.图中：1、筒体；2、固定环；3、固定槽；4、固定盘；5、伸缩槽；6、连接杆；7、万向轮；8、进液管；9、排液管；10、净化槽；11、控制环；12、碳气凝胶圆环；13、电极件；14、垫片；15、离子交换膜；16、伸长臂；17、伸长杆；18、限位杆；19、定位弹簧；20、调节齿轮。
具体实施方式
23.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例和附图，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。
24.请参阅图1-4，一种基于电极电容的去离子单元及吸附器，包括上端面开设净化槽
10的筒体1、设于筒体1上净化槽10开口位置上的密封机构、以及设于净化槽10内去离子组件，密封机构包括通过固定槽3固定套设于筒体1筒身顶部位置上的固定环2、可覆盖于净化槽10开口位置且与固定槽3相匹配的固定盘4、以及设于固定环2上的固定组件；
25.固定组件包括顶端垂直设置有连接杆6底端垂直固定环2上端面垂直于固定环2内的拉力件、设于连接杆6上且与固定环2上端面紧密贴合的万向轮7、以及设于固定环2上控制拉力件进行转动的控制件。
26.如图1-4所示，其中直接将固定盘4放置于固定环2上的固定槽3内，再通过控制件带动拉力件带动万向轮7从固定环2上端面上移动到固定盘4上，通过拉力件的拉力作用，从而便于使固定盘4紧紧的抵住在固定槽3内，以便于保证固定盘4与筒体1之间的密封性，便于将固定盘4安装固定于固定槽3内，提高了对固定盘4的安装效率，可以便捷的对电化学装置进行安装，提高了安装效率，避免了溶液泄露的情况出现。
27.拉力件包括多个底端一一对应设于固定环2上端面等间距开设伸缩槽5底壁上并连接控制件的伸缩结构、以及套设于伸缩结构上且两端分别连接连接杆6和伸缩槽5底壁且处于拉伸状态的定位弹簧19。
28.如图3-4所示，其中通过定位弹簧19的弹力作用，从而便于通过连接杆6拉动万向轮7将固定盘4固定于固定槽3内，一方面便于将固定盘4固定于固定槽3内，另一方面也将固定盘4紧紧固定于固定槽3内，保证了固定盘4安装于固定槽3内时，固定盘4与筒体1之间的密封性。
29.伸缩结构包括多根底端一一对应分别设于固定环2上端面等间距开设伸缩槽5底壁上并连接控制件的伸长臂16、底端活动穿设于伸长臂16内且顶端连接连接杆6的伸长杆17、以及底端活动穿设于伸长臂16顶端端面于伸长臂16内且杆身与伸长杆17杆身固定连接的限位杆18。
30.如图3-4所示，其中通过限位杆18活动穿设于伸长臂16内，从而便于保证通过控制件驱动伸长臂16进行转动时，便于通过伸长杆17带动通过连接杆6设于伸长杆17上的万向轮7进行移动，从而便于控制万向轮7从固定环2上端面上移动到固定盘4上，便于将固定盘4固定于固定槽3内，或控制万向轮7从固定盘4上移动到固定环2上，从而便于将固定于固定槽3内的固定盘4进行拆卸，可以便捷的对电化学装置进行安装，提高了安装效率。
31.控制件包括设于每个伸缩结构底端上的调节齿轮20、以及套设于固定环2上且内环面设置有穿设于固定环2内驱动齿环的控制环11，驱动齿环与调节齿轮20啮合。
32.如图1-3所示，其中通过控制环11转动，便于使啮合的驱动齿轮和调节齿轮20进行转动，从而便于带动伸长臂16进行转动，从而便于带动通过连接杆6设于伸长杆17上的万向轮7在固定环2和固定盘4上进行移动，从而便于通过万向轮7移动到固定盘4上，便于将固定盘4安装固定于固定槽3内，可以便捷的对电化学装置进行安装，提高了安装效率，避免了溶液泄露的情况出现。
33.控制件包括设于每个伸长臂16底端上的调节齿轮20、以及套设于固定环2上且内环面设置有穿设于固定环2内的驱动齿环，驱动齿环与调节齿轮20啮合。
34.去离子组件包括穿设于固定盘4上的进液管8、穿设于筒体1底端上的排液管9、两个平行设于净化槽10内且分别连接阴极导线和阳极导线的电极件13、以及设于净化槽10内且位于两个电极件13之间的离子交换膜15，离子交换膜15上方和下方均设置有垫片14。
35.包括碳气凝胶圆环12、以及设于碳气凝胶圆环12内环面上的电极件13。
36.电极件13包括多个分别沿横向等间距和纵向等间距设于碳气凝胶圆环12内环面上且相互贴合的导电金属板。
37.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。