[实用新型]一种集成电渗析器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电渗析器，特别是一种集成度高的双极膜电渗析器。

背景技术

电渗析基本概念的研究始于20世纪初，直到1950年W.Juda试制成功具有高选择性的阴、阳离子交换膜，奠定了电渗析技术的实用基础。1952年美国Ionics公司制成世界上第一台电渗析装置，并将其用于苦咸水淡化。至1970年代这项新技术在欧美等发达国家迅速推广开来，主要用于苦咸水淡化、海水淡化，海水制盐等过程。此后，由于反渗透技术在海水淡化等领域的迅速发展，电渗析的应用领域减少，只在化工过程脱盐等少数领域有些应用。目前美国、日本、德国等在电渗析技术上处于世界领先地位。

1980年代双极膜的制备取得突破。双极膜电渗析是将阴或阳离子交换膜与双极膜交替排列于正负电极之间，在直流电场作用下，以电位差为推动力，利用离子交换膜的选择透过性，以盐为原料制备酸和碱的一种技术。1990年后双极膜电渗析技术得到了快速发展。目前广泛用于有机酸碱的制备以及工业废水处理等领域。

电渗析设备主要包括极板、电极、离子交换膜、隔板以及夹紧装置。为了降低寄生电流，工业上电渗析器的膜对数(也就是单元池数)一般不超过50对。如《双极膜技术手册》(荷兰，肯佩曼编著，徐铜文，傅荣强译；北京：化学工业出版社，2004)P149页认为：“对于一个100～120以上单元池组成的膜堆，寄生电流损失可能会超过50％；而对于一个由30-50个单元池组成的较大的膜堆(单张膜的几何表面积为0.3-0.5m²)，通过合理的排布，电流损失能降低到10～15％左右。”对于单张膜尺寸为400mm×800mm的工业化离子交换膜而言，膜对数50对的膜堆，其有效膜面积约为10～12m²，对一些大型的项目需要的有效膜面积动辄几千平米，甚至上万平米，这就需要几百个膜堆，甚至上千个膜堆。

实用新型内容

本实用新型解决的技术问题是：对于需要有效膜面积达到几千平米甚至上万平米的膜堆的大型项目而言，所需要的管阀泵件等配套设备非常多，检测控制点也非常多，造成系统非常复杂，并且操作平稳性差，容易造成生产波动。因此急需要对电渗析设备，尤其是双极膜电渗析设备进行集成，以降低设备投资和增加设备运行稳定性。

本实用新型的目的是开发一种集成度高的，模块化的电渗析器，它可以减少电渗析配套的管阀泵件等配套设备，减少检测控制点，使电渗析系统简化，并且生产操作平稳，还能减少装置用地，有利于电渗析设备的工业化和大型化。

具体来说，针对现有技术的不足，本实用新型提供了如下技术方案：

一种集成电渗析器，所述集成电渗析器依次包括阳极板、膜堆、阴极板和固定膜堆的固定单元，其特征在于，所述膜堆包括多个电渗析集成单元，所述电渗析集成单元的两侧设置有电渗析集成单元夹板，所述夹板包括框体和呈中空的框体中心C，所述框体包括第一侧端H1和垂直于第一侧端H1的第二侧端H2，其中，第一侧端H1并排开设有多个导液孔道G，在第一侧端H1和第二侧端H2交界处设置有导液孔J。

优选的，上述集成电渗析器中，所述电渗析集成单元的两侧都以双极膜结束，且相邻电渗析集成单元的夹板重叠处设置有由相邻双极膜和垫片构成的双极膜室。

优选的，上述集成电渗析器中，所述电渗析集成单元夹板包括与双极膜重叠的第二底面M2和与料液管道连通的第一侧面E1，所述导液孔道G为L形导液孔道，贯通第二底面M2和第一侧面E1。

优选的，上述集成电渗析器中，所述电渗析集成单元夹板包括中空的中心部分C，及与第二侧端H2相邻的第四侧面F2，所述导液孔J为圆形导液孔，贯通第四侧面F2和中心部分C靠近第二侧端H2的侧面N。

优选的，上述集成电渗析器中，电渗析集成单元夹板上与第一侧面E1相对的第二侧面E2的高度小于第一侧面E1的高度。

优选的，上述集成电渗析器中，多个电渗析集成单元构成串联方式的集成电渗析器。

优选的，上述集成电渗析器中，多个电渗析集成单元构成并联方式的集成电渗析器。

优选的，上述集成电渗析器中，所述双极膜室的管线构成独立的循环管线。

优选的，上述集成电渗析器中，所述双极膜室与电渗析集成单元的其他隔室中的任一隔室共用一个循环管线。

本实用新型既适用于双极膜电渗析的集成，也适用于普通电渗析的集成，与现有技术中将单个电渗析器，除夹紧部分外，简单的排列在一起，共用一套夹紧装置不同，本实用新型的电渗析集成装置只有两侧有极板，中间的单元没有电极板，而用双极膜室代替。