CN100999346A - 液体处理模块 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液体处理模块，包括配电板、电极板以及具有两侧端板的框架，所述两个配电板分别通过连接件固定在两侧的端板上，配电板内侧连接有电极板，两个以上的双面电极板叠放在两配电板之间，配电板通过导线与直流电源连接；相邻电极板之间设有使液体通过的隔离体以构成液流通道，且各液流通道分别与设置在两侧端板上的两个进出液孔连通；配电板、双面电极板以及隔离体的外露端面通过绝缘的封装层固定连接。本发明具有结构简单，液体处理量大，处理效率高的特点，可对各种来源的水、酒、果汁、饮料、乳制品及各种化工废液进行处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体处理装置中的模块。
背景技术
在液体处理中，尤其是在水的处理过程中，有多种处理方法。虽然有代表性的技术如：蒸馏法、反渗透法、电渗析法、离子交换法、冷冻法等，但应用于大规模的液体处理主要有以下几种：第一种是离子交换法，通过离子交换树脂作为主体对液体进行处理。但该种处理方法，存在着树脂价格昂贵，且还需要采用强碱、强酸来进行再生，从而又产生了大量的二次污染等问题，其设备保养维护复杂。第二种是反渗透法，目前在工业纯水生产方面被大量采用，具有除盐率高、工艺组合相对简便等优点。但反渗透法采用的高分子薄膜易受水中有机物、钙、氯等物质的污染和毒化，要求配有非常严格的预处理系统和添加各类抗氧化剂和阻垢剂等，故增加了处理系统的复杂性，同时给设备的运行及维护带来了许多麻烦。此外，还有电渗析法，由极板、隔框和离子交换膜组成的电渗析器作为处理主体，在直流电场的作用下，实现水的淡化，但由于采用离子交换薄膜，仍然有被毒化的缺点。同时，该处理方法只能去除离子，但对有机物、胶体颗粒、其它颗粒或悬浮物的去除效果不明显。再者，由于电渗析器的极板上必须发生水的电解，因此设备在使用过程中能耗较高。为此CN2463054Y所公开的《液体净化及纯化装置中的模块》，具有自我再生功能，解决了使用能耗高、薄膜毒化以及系统压力大等问题。该模块包括一对以上并排配置的配电底板、绝缘隔板、电极板、配电元件以及设置在端板上的进出液口，当直流电源通过配电元件、配电底板施加在正、负电极板上时，使待处理的液体从正、负电极板之间液体流通道通过时，液体中的杂质离子、带电颗粒在电场的作用下，向正、负电极迁移，并贮存在电极表面的双电层中，使原液中的杂质离子、带电颗粒得以去除；当正负电极短接时，由于直流电场的消失和内部回路的形成，贮存在电极表面双电层中的离子、带电颗粒从电极表面回到通道的液体中，随液流排出，而所吸附的有机物在电场的作用下被分解，再生时随液流排出，从而形成电极材料的再生。但这种结构的液体处理模块存在以下缺陷：1、液体处理量小。由于每块电极板均连接在配电底板上，因配电底板较多，在有限的空间内造成用于处理液体的电极板布设置数量减小，而制约液体的处理量。2、结构复杂。由于该种处理装置需要多个配电底板，因此每个配电底板需配置各自的配电元件，降低了工作可靠性。3、工作电流过大。由于配电底板通过各自的配电元件与直流电源连接，因工作电流大，造成供电系统庞大，而增加处理装置的制造成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种结构简单，液体处理量大，且处理效率高的液体处理模块。
本发明所要解决的技术方案是这样实现的：一种液体处理模块，包括配电板、电极板以及具有两侧端板的框架，其特征在于：所述两个配电板分别通过连接件固定在两侧的端板上，配电板内侧连接有电极板，两个以上的双面电极板叠放在两配电板之间，配电板通过导线与直流电源连接；相邻电极板之间设有使液体通过的隔离体以构成液流通道，且各液流通道分别与设置在两侧端板上的两个进出液孔连通；配电板、双面电极板以及隔离体的外露端面通过绝缘的封装层固定连接。
本发明采用上述技术方案后的优点在于：1、液体处理量大。本发明只需两个配电板，而多个双面电极板设置在两个配电板之间，在有限的空间内，可将处理液体的电极板放置最多，因此大大提高了液体的处理量。2、结构简单。本发明只需两个用于施加电流的配电板，而配电板通过导线与直流电源连接，由于采用串联的供电方式，能大大降低了工作电流，简化供电系统，提高了液体处理模块的工作可靠性。3、连接可靠。本发明由于通过绝缘的封装层将配电板、双面电极板以及隔离体的外露端面连接，一方面可方便对配电板与双面电极板之间实现绝缘，另一方面还可通过封装层将隔离体和双面电极板进行定位，提高了模块的机械强度。4、处理效率高。发明在相邻电极板之间设有隔离体，液流在隔离体的作用下起到扰流作用，对液流进行搅拌，由于能加快液流通道内的液体流速，促使液体中更多的杂质离子、带电颗粒在电场的作用下能迅速向正、负电极迁移，并贮存在电极表面的双电层中，去除原液体中的杂质离子、带电颗粒以及有机物等，提高了液体处理能力。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施例作进一步的描述。
图1是本发明的结构示意图。
图2是图的侧视结构示意图。
图3是图1的A-A的剖示结构示意图。
图4是图1的B-B的剖示放大结构示意图。
图5是本发明配电板的结构示意图。
图6是图5的C-C放大剖视结构示意图。
图7是双面电极板的结构示意图。
图8是图7的D-D放大剖视结构示意图。
图9是中间配电板的结构示意图。
图10是图9的E-E放大剖视结构示意图
其中：1-端板，2-配电板，21-绝缘基板，22-导电体，22-1-连接部分，22-2-固件部分，22-3-配电部分，23-集电板，24-电极板，25-导液孔，26-过渡层，3-连接件，4-双面电极板，41-导电板，42-电极板，43-导液孔，5-框架，6-中间配电板，61-绝缘基板，62-导电体，62-1-连接部分，62-2-固件部分，62-3-配电部分，63-集电板，64-电极板，65-导液孔，66-过渡层，7-法兰，8-布液管，81-封头，82-外管，83-内管，84-端盖，9-封装层，10-隔离体。
具体实施方式
如图1～4所示本发明的液体处理装置，包括配电板2、电极板以及带有两侧端板1的框架5。见图1所示，本发明的两个配电板2分别通过连接件3固定在两端的端板1上，配电板2内侧连接有电极板24，配电板2通过导线与直流电源连接。本发明的配电板2可采用金属导电板，通过导线与直流电源连接，或如图5、6所示，配电板2包括绝缘基板21和依次连接在绝缘基板21内侧面上的导电体22、集电板23以及电极板24，绝缘基板21的表面还设有过渡层26，而导电体22由延伸出过渡层26外部的连接部分22-1、嵌接在过渡层26上的固件部分22-2以及位于过渡层26表面的配电部分22-3构成，导电体22通过导线与直流电源连接，而集电板12采用石墨膜，以进一步降低制造成本，并使封装层9与配电板2具的良好的亲合力。见图4所示，两个以上的双面电极板4叠放在两配电板2之间，该双面电极板4如图7、8所示由导电板41和分别连接在导电板41两面上的电极板42构成，其导电板41采用石墨膜并与电极板42连接，双面电极板4的数量可根据处理量来设置，本发明可采用2～10000个双面电极板4，通常采用10～1000个，最好用50～500个。当配电板2通过电后，使设置在配电板2之间的多个双面电极板4带电工作。由于两个配电板2的供电采用串联式的供电方式，因此大大降低了工作电流，简化配电系统的结构。见图4所示，本发明相邻电极板之间设有使液体通过的隔离体10以构成液流通道，而各液流通道分别与设置在两侧端板1上的两个进出液孔连通。见图1～3所示，本发明的配电板2、双面电极板4以及隔离体10外露端面通过绝缘的封装层9固定连接，封装层9起到密封和绝缘的效果，同时也增加了模块的机械强度。
为进一步提高液体的处理量，见图7、8所示，本发明在双面电极板4的之间还设有两侧分别连接有电极板64的中间配电板6，该中间配电板6采用金属导电板，与直流电源连接，或中间配电板6由绝缘基板61和依次连接在绝缘基板61两面的导电体62和集电板63构成，而绝缘基板61的表面还设有过渡层66，导电体62由延伸出过渡层66外部的连接部分62-1、嵌接在过渡层66上的固件部分62-2以及位于过渡层66表面的配电部分62-3构成，导电体62通过导线与直流电源连接，而集电板63采用石墨膜并与电极板64连接，同样达到进一步降低制造成本，使封装层9与中间配电板6也具的良好的亲合力。当配电板2和中间配电板6通过电后，则分别给设置在配电板2以及中间配电板6之间的二组或多组双面电极板4供电流。
见图1、4所示本发明的隔离体10是至少一层带有小孔的隔网，隔网是四周边封闭的网袋，双面电极板4放置在网袋中，该隔网的网孔控制在之间0.01～10mm之间，通常在0.05～5mm之间，最好在0.1～3mm之间，或隔离体10是至少一层两侧边相错设有槽孔的隔板；还可以是至少一层带有小孔的柔性隔板，如海棉板等，隔离体10可使液体通过，使相邻极板之间形成液流通道，液流通道内可装有能够导通离子的填料，如离子交换树脂等，通过填料对液流进行扰流，以提高处理效果。当待处理的液体在直流电场作用下，流经相邻电极板之间的液流通道时，去除液体中的离子、有机物、悬浮物及胶体粒子等。当正、负电极饱和或接近饱和且短接后，断开直流电源，因直流电场的消失和内部回路的形成，贮存在电极表面双电层中的离子、带电颗粒从电极表面回路通道的液体中，随液流排出，而所吸附的有机物已在电场的作用下被分解，形成二氧化碳、无机酸、水，其中，二氧化碳和无机酸以酸根的形式被储存在电极中，在再生时随液流排出，从而形成电极材料的再生。
本发明的液体处理模块中，还具有两个布液管8，两个布液管8穿在两侧端板1的两个进出液孔内，并通过两端的法兰7密封连接在两侧端板1上，使布液管8的出液从电极板的顶部而进入液流通道。或该两个布液管8穿过两侧端板1的两个进出液孔以及配电板2的导液孔25和双面电极板4的导液孔43内，并通过两端的法兰7密封连接在两侧端板1上。当模块内设有中间配电板6时，还可如图2、4所示该两个布液管8穿过两侧端板1的两个进出液孔、配电板2的导液孔25和双面电极板4的导液孔43内以及中间配电板6的导液孔65，两个布液管8的两端分别通过两个法兰7密封连接在两侧的端板1上，布液管8的出液直接流入各液流通道内。见图4所示，本发明的布液管8包括外管82和同轴设置在外管82内的内管83，外管82设有轴向的出液槽口，两外管82上的出液槽口是上、下反向设置的，而内管83上设有与外管82出液槽口相反的出液孔，能改变液体流速，并可达到布液均匀的效果，而外管82和内管83的一端通过封头81密封连接，外管82和内管83另一侧之间密封连接有端盖84，外接管连接在端盖84上并与内管83连通，待处理液体通过内管83再经外管82后，流入液流通道内。
本发明的液体处理模块，可以对各种来源的水、酒、果汁、饮料、乳制品及各种化工废液进行处理。
Claims (16)
1、一种液体处理模块，包括配电板(2)、电极板和设有两侧端板(1)的框架(5)，其特征在于：所述两个配电板(2)分别通过连接件(3)固定在两侧的端板(1)上，配电板(2)内侧连接有电极板(24)，两个以上的双面电极板(4)叠放在两配电板(2)之间，配电板(2)通过导线与直流电源连接；相邻电极板之间设有使液体通过的隔离体(10)并构成液流通道，各液流通道分别与设置在两侧端板(1)上的两个进出液孔连通；配电板(2)、双面电极板(4)以及隔离体(10)的外露端面通过绝缘的封装层(9)固定连接。
2、根据权利要求1所述的液体处理模块，其特征在于：所述的配电板(2)为金属导电板。
3、根据权利要求1所述的液体处理模块，其特征在于：所述的配电板(2)由绝缘基板(21)和依次相连在绝缘基板(21)一面的导电体(22)和集电板(23)构成。
4、根据权利要求3所述的液体处理模块，其特征在于：所述的绝缘基板(21)的表面还设有过渡层(26)，导电体(22)由延伸出过渡层(26)外部的连接部分(22-1)、嵌接在过渡层(26)上的固件部分(22-2)以及位于过渡层(26)表面的配电部分(22-3)构成。
5、根据要求1所述的液体处理模块，其特征在于：所述的双面电极板(4)由导电板(41)和分别连接在导电板(41)两面上的电极板(42)构成。
6、根据权利要求1所述的液体处理模块，其特征在于：所述位于双面电极板(4)之间还设有两侧分别连接有电极板(64)的中间配电板(6)。
7、根据权利要求6所述的液体处理模块，其特征在于：所述的中间配电板(6)为金属导电板。
8、根据权利要求6所述的液体处理模块，其特征在于：所述的中间配电板(6)由绝缘基板(61)和依次连接在绝缘基板(61)两面的导电体(62)和集电板(63)构成。
9、根据权利要求8所述的液体处理模块，其特征在于：所述的绝缘基板(61)的表面还设有过渡层(66)，导电体(62)由延伸出过渡层(66)外部的连接部分(62-1)、嵌接在过渡层(66)上的固件部分(62-2)以及位于过渡层(66)表面的配电部分(62-3)构成。
10、根据权利要求3或5或9之一所述的液体处理模块，其特征在于：所述的配电板(2)的集电板(23)、双面电极板(4)的导电板(41)以及中间配电板(6)的集电板(63)均为石墨膜。
11、根据权利要求1所述的液体处理模块，其特征在于：所述的隔离体(10)是至少一层带有小孔的隔网或两侧边相错设有槽孔的隔板或带有小孔的柔性隔板。
12、根据权利要求11所述的液体处理模块，其特征在于：所述的隔网是四周边封闭的网袋，双面电极板(4)放置在网袋中。
13、根据权利要求1所述的液体处理模块，其特征在于：所述的液流通道内装有能够导通离子的填料。
14、根据权利要求1所述的液体处理模块，其特征在于：还具有两个布液管(8)，两个布液管(8)穿在两侧端板(1)的两个进出液孔内，并通过两端的法兰(7)密封连接在两侧端板(1)上。
15、根据权利要求1所述的液体处理模块，其特征在于：还具有两个布液管(8)，两个布液管(8)穿过两侧端板(1)的两个进出液孔以及配电板(2)的导液孔(25)和双面电极板(4)的导液孔(43)内，两个布液管(8)的两端分别通过两个法兰(7)密封连接在两侧端板(1)上。
16、根据权利要求14或15所述的液体处理模块，其特征在于：所述的布液管(8)包括外管(82)和同轴设置在外管(82)内的内管(83)，外管(82)设有轴向的出液槽口，且两外管(82)上的出液槽口是上、下反向设置，内管(83)上设有与外管(82)出液槽口相反的出液孔，外管(82)和内管(83)的一端通过封头(81)密封连接，外管(82)和内管(83)另一侧之间密封连接有端盖(84)。
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