[发明专利]用于将溶解有电解质的进料液体至少部分地去离子的去离子装置和方法、和使用所述装置的设备

权利要求书

1.一种用于将溶解有至少一种电解质的进料液体至少部分地去离子的去离子装置，所述装置包括：

-至少一个处理通道(12)，具有被配置成用于接收所述进料液体的进料入口和被配置成用于排放去离子后的进料液体的进料出口，使得所述处理通道包括进料液体流(L)；

-一个或多个收集器通道(14、140、141、142)，被配置成用于收集从所述进料液体中分离出的阴离子和阳离子；

-电解质出口(15)，被配置成用于排放所收集的阴离子和阳离子；

-至少一个通道电极(131)、至少一个分离电极(132)和至少一个收集器电极(133)；

其中所述通道电极和所述分离电极被放置在所述处理通道的相对侧处，并且其中所述分离电极和所述收集器电极被放置在所述收集器通道的相对侧处；

-场发生器(13)，用于在所述通道电极与所述分离电极之间以及在所述分离电极与所述收集器电极之间产生电场和/或磁场；

其中，所述场适用于产生从所述处理通道到所述收集器通道的离子流(I)，并且其中离子流方向对于阴离子和阳离子是相同的。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述电极(131、132、133)是多孔的，具有大的内表面面积，使得所述电极被配置成用于离子吸收或离子保留。

3.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述电极是微孔的、和/或中孔的、和/或纳米孔的。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述电极包括纳米泡沫碳纸和/或石墨烯。

5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述电极具有至少15％、诸如大约20％的总孔隙率。

6.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述电极包括开孔孔隙率，由此所述电极是能渗透的。

7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述分离电极(132)包括离子能渗透材料，并且选择性地进一步包括平流材料。

8.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述分离电极将所述处理通道与所述收集器通道分离。

9.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述一个或多个收集器通道与所述处理通道并排延伸。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括与所述处理通道并排延伸的两个或更多个收集器通道。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述两个或更多个收集器通道由一个或多个第二分离电极(134、135)分离。

12.根据权利要求10至11中任一项所述的装置，其中所述收集器通道中的每个均被配置成用于收集预定类型的离子和/或离子浓度。

13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述收集器通道包括第二液体流，其中第二液体与所述进料液体不同。

14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述进料液体或所述第二液体选自由以下各项组成的组：水、淡水、卤水、海水、水溶剂、非水溶剂。

15.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述进料液体的电解质包括选自由以下各项组成的组的化合物：酸、盐、碱、氯化物盐、次氯酸盐、放射性电解质、金属盐。

16.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中阴离子和阳离子选自由以下各项组成的组：Na、K、Ca、Cs、F、Cl、Br、I、CIO。

17.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中所述去离子后的进料液体是饮用水。