CN1169728C - 电吸附式液体处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种电吸附式液体处理装置，其结构简单，在液体处理过程中使用耗能低，电极具有自我再生功能，具有无薄膜毒化问题，系统压力低，液体处理效率高的特点。本发明的电吸附式液体处理装置包括一对以上并排配置的导电板和固连在导电板上的电极板组成的液体处理单元以及外壳，装在外壳内的导电板其两侧端与接电柱连接，接电柱通过导线与可变极性的直流电源连接，实现对电极板正负供电，两相邻电极板之间的空腔与外壳的进出液口相连通，待处理的液体在直流电场作用下，有效地去除液体中的离子、有机物、悬浮物及胶体粒子等，可以对各种来源的水、酒、果汁、饮料、乳制口及各种化工液体进行处理。

Description

电吸附式液体处理装置

                        技术领域

本发明属于一种液体处理装置，尤其是涉及一种电吸附式液体处理装置。

在液化处理中，尤其是在水的处理过程中有多种处理方法，如常用的离子交换法，是通过离子交换树脂作为主体对液体进行处理，一方面树脂价格昂贵，另一方面因需要采用强碱、强酸来进行再生，从而会产生大量的二次污染，设备保养维护复杂。还有电渗析法，是采用主要由极板、隔框和离子交换膜组成的电渗析模块作为处理主体，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，该模块只能去除离子，而对有机物、胶体颗粒、其它颗粒或悬浮物的去除效果不明显。再者，由于电渗析模块的极板上必须发生水的电解，因此液体的设备在使用过程中能耗高。综上所说，虽然目前有一些水处理方面的先进技术，但是要以很低的能耗和简单的过程来实现水的淡化与净化尚需技术上的突破。

                        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，在液体处理过程中使用耗能低，具有自我再生功能，无薄膜毒化问题，系统压力低，液体处理效率高的电吸附式液体处理装置。

本发明所要解决的技术方案是这样实现的：一种电吸附式液体处理装置，其特征在于：包括设置在外壳内一对以上并排配置的导电板和固连在导电板上的电极板组成的液体处理单元，两侧端的导电板与接电柱连接，接电柱通过导线与可变极性的直流电源连接，两相邻电极板之间的空腔与外壳的进出液口相连通。

本发明的最佳实施例还包括：

所述的导电板采用耐蚀石墨膜。

所述的液体处理单元可二组以上串接而成，且相邻单元的导电板平行布置或交错布置。

相邻两电极板之间的空腔内设有填料。

相邻两电极板之间的空腔内设有填料。

其中所述的填料为离子交换树脂。

导电板分片插装在外壳的凹槽内。

导电板上的凸起或凹槽装连在外壳相对应的凹槽或凸起内。

本发明的工作原理是：当直流电源通过导电板施加在正、负电极板上，待处理的液体从正、负电极之间空腔内通过时，则液体中的杂质离子、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，使原液体中的杂质离子、带电颗粒得以去除。当正、负电极饱和或接近饱和后，由控制电路使直流电源断开，正、负电极短接，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。电极再生后，在控制电路作用下，在正、负电极上施加一极性和上一周期相反的电压，即可进入下一周期的净化及纯化过程，以此往复对液体进行净化及纯化处理。

本发明采用上述技术方案后的优点在于：1、由于采用了串联的供电方式，与并联供电方式相比，大大降低了工作电流，简化净水处理系统的结构。2、本发明采用导电板和固连在导电板上的电极板组成的电吸附式液体处理单元为主体对液体进行处理，能进一步简化结构，当液体流经相邻两电极板之间的空腔时，在直流电场作用下实现液体的净化或纯化处理，达到所需要求。与其它处理设备相比，液体处理能力强，而且液流通过电极板时的阻力很小，所需要的系统压力低。3、由于采用新型的电吸模块结构，在电极上没有明显的化学反应，所需的电能只是用来移动离子和带电粒子，因而能耗远远低于将液体分子从原液中分离出来的蒸馏法、反渗透法。同时也低于电渗透析法。4、无薄膜毒化问题。由于不采用薄膜，不存在薄膜毒化问题，因此模块可以在各种恶劣环境下工作。5、具有自身再生功能，无二次污染。本发明的电极具有自我再生功能，不需化学药剂，因此不存在其他方法有二次污染的问题。6、便于设备的维修和保养。由于电极板无需更换，所以便于液体处理装置的保养和维修。

                        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为本发明的结构示意图之一。

图2为本发明结构示意图之二。

图3是图2的A向结构示意图。

图4是图2的B-B的剖示结构示意图之一。

图5是图2的B-B的剖示结构示意图之二。

图6是图2的B-B的剖示结构示意图之三。

如图1所示本发明的电吸附式液体处理装置，包括一对以上并排配置的导电板2和固连在导电板2上的电极板3组成的液体处理单元，液体处理单元装连在外壳1内，导电板2的数量可根据液体的处理量和液流量来决定，两侧端的导电板2与接电柱7连接，通过导线与直流电源电连接，实现对电极板3的正反向供电。如图1、2所示，对导电板2的供电采用了串联式的供电方式，因此大大降低了工作电流，简化液体处理系统的结构。如图2、3、4所示，导电板2可分片装在外壳1内，且相邻导电板2之间有一绝缘板5，以限定导电板2的位置。如图5所示，导电板2可分片直接插装在外壳1的凹槽内；导电板2的安装方式不局限上述二种，还可采用其它连接方式。电极板3固连在导电板2的二面，导电板2采用耐蚀石墨膜，电极板3可用导电胶粘剂粘接在导电板2上，或电极板3以其它方式固定连接导电板2上。两相邻电极板3之间的空腔与外壳1上的进出液口6连通，外壳1上的进出液口分别与外部管路相连通，使待处理的液体在直流电场作用下，流经相邻电极板3之间的空腔时，去除液体中的离子、有机物、悬浮物及胶体粒子等。

为增加液体流量或液体的处理量，如图2所示，本发明的电吸附式液体处理装置由二组以上的液体处理单元串接而成，相邻液体处理单元之间有一绝缘的隔框相4，且相邻液体处理单元的导电板2可以平行布置；最好相邻液体处理单元的导电板2交错布置，这样液体在处理过程中可改变液体的流动方向，实现对液体进行搅拌，进一步提高液体的处理效果。

当待处理液体中的离子浓度较高时，能在低成本下进行高效的液体处理，相邻两电极板3之间的空腔内设有填料8，通过填料8的扰流作用，打乱了液流正常的流动方式，其通道中液体流速加快，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，其结构非常简单，液体处理能力进一步提高。

当待处理液体中的离子浓度较低时，也能在低成本下高效的进行液体处理，相邻两电极板3之间的空腔内的填料8为离子交换树脂，因此在离子交换树脂填充床中形成一个浓度梯度，通过离子交换树脂作为离子传输媒介，使得在床中心的离子交换树脂上的离子通过固相不断地向两极迁移，由于离子在离子交换树脂内的扩散系数要远高于溶液中的扩散系数，所以能大大地提高液体的纯化效率，也进一步提高了液体的处理深度，尤其在离子浓度较低时，更为明显。再则在电离过程中所产生的H⁺和OH^-可不断地对离子交换树脂进行再生，因此免去了离子交换树脂工艺所需的强酸、强碱进行再生过程。

本发明的电吸附式液体处理装置，可以对各种来源的水、酒、果汁、饮料、乳制品及各种化工液体进行处理。

Claims (7)

1、一种电吸附式液体处理装置，其特征在于：包括设置在外壳(1)内一对以上并排配置的导电板(2)和固连在导电板(2)上的电极板(3)组成的液体处理单元，两侧端的导电板(2)与接电柱(7)连接，接电柱(7)通过导线与可变极性的直流电源连接，两相邻电极板(3)之间的空腔与外壳(1)的进出液口(6)相连通。

2、根据权利要求1所述的电吸附式液体处理装置，其特征在于：所述的导电板(2)采用耐蚀石墨膜。

3、根据权利要求1所述的电吸附式液体处理装置，其特征在于：所述的液体处理单元可二组以上串接而成，且相邻单元的导电板(2)平行布置或交错布置。

4、根据权利要求3所述的电吸附式液体处理装置，其特征在于：所述的外壳(1)为分体组装而成，且连接之处均设有密封圈(9)。

5、根据权利要求1所述的电吸附式液体处理装置，其特征在于：相邻两电极板(3)之间的空腔内设有填料(8)。

6、根据权利要求4所述的电吸附式液体处理装置，其特征在于：相所述的填料(8)为离子交换树脂。

7、根据权利要求1或2所述的电吸附式液体处理装置，其特征在于：导电板(3)分片插装在外壳(1)的凹槽内。

Images