本實用新型涉及一種電滲析設(shè)備，尤其是涉及一種新型帶儀表雙極膜設(shè)備。

背景技術(shù)：

電滲析工程是新興的膜法分離工程之一，它是在外加直流電場的作用下，水中的陰、陽離子做定向運動，從而使電解質(zhì)離子自溶液中部分分離出來。電滲析是以溶液中離子選擇透過性的離子交換膜為特征的高效分離技術(shù)，在各種天然水淡化、海水濃縮制鹽、廢水處理以及食品、醫(yī)療工業(yè)等行業(yè)中起著重要的作用。

電滲析設(shè)備主要由膜堆、電極、水管和水泵組成，水泵將水槽中的水通過加壓的方式從水管進入膜堆。南開大學(xué)在文獻（高艷蓉，王建友，劉紅斌，雙極膜電滲析解離NaCl清潔制備酸堿的實驗研究，膜科學(xué)與技術(shù)，34（3）2014）中描述了一種雙極膜電滲析設(shè)備，該設(shè)備由流量計、閥門、水泵、膜堆、直流電源等組成，使用此電滲析設(shè)備，以NaCl為原料制備備NaOH和HCl，在10～40mA／cm²的電流密度下，對于濃度1.5 mol／L的NaCl原料母液，NaOH的收率可達80％，能耗在1.5～5.5 kWh／kg之間。但是上述的電滲析設(shè)備中，電控柜、水箱與膜堆分別放置于不同的位置，不僅安裝復(fù)雜，空間占用大，而且給設(shè)備的運輸帶來不便。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型是提供一種新型帶儀表雙極膜設(shè)備，其主要對傳統(tǒng)的電滲析設(shè)備進行優(yōu)化。傳統(tǒng)的電滲析設(shè)備在運行過程中，不能對各個運行參數(shù)進行精確的控制以保證其運行穩(wěn)定。

本實用新型的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

新型帶儀表雙極膜設(shè)備，包括鹽水箱、酸液箱、堿液箱、極水箱、水泵、連接管、壓力表、流量計、雙極膜堆；所述的雙極膜堆處設(shè)有電滲析酸液進液口、電滲析酸液出液口、電滲析鹽水進液口、電滲析鹽水出液口、電滲析堿液進液口、電滲析堿液出液口，雙極膜堆的極室連接有電滲析極水進液口和電滲析極水出液口；所述的鹽水箱、酸液箱、堿液箱、極水箱在不同的水泵驅(qū)動下通過連接管分別與雙極膜堆上的電滲析鹽水進液口、電滲析酸液進液口、電滲析堿液進液口和電滲析極水進液口相連；所述的連接管上均連有用于檢測管內(nèi)壓力的壓力表和用于檢測管內(nèi)流量的流量計。

作為一種優(yōu)選方式，設(shè)備中還包括電控柜，用于對雙極膜設(shè)備中的各部件進行自動化控制。

進一步的，所述的電控柜為直流電控柜，用于控制膜堆的最大輸出電壓和最大輸出電流。

作為一種優(yōu)選方式，所述的電滲析鹽水出液口、電滲析酸液出液口、電滲析堿液出液口和電滲析極水出液口通過循環(huán)管路回分別流至鹽水箱、酸液箱、堿液箱和極水箱。

作為一種優(yōu)選方式，所述的雙極膜堆包括壓緊板、均相陽離子交換膜、均相陰離子交換膜、雙極膜和隔板，兩塊壓緊板之間設(shè)有40-100層雙極膜，每兩層雙極膜之間均設(shè)有均相陽離子交換膜和均相陰離子交換膜；雙極膜堆中相鄰兩層膜之間設(shè)置隔板，雙極膜堆上分別設(shè)有正極和負(fù)極。

作為一種優(yōu)選方式，所述的壓力表為指針壓力表或數(shù)字壓力表；所述的流量計為浮子流量計、靶式流量計或電磁流量計。

作為一種優(yōu)選方式，所述的鹽水箱、酸液箱、堿液箱、極水箱為金屬材質(zhì)、PP材質(zhì)、PE材質(zhì)或PVDF材質(zhì)。

作為一種優(yōu)選方式，所述的連接管為PVC材質(zhì)、玻璃鋼管、PP管或碳鋼管。

作為一種優(yōu)選方式，所述的連接管與雙極膜堆通過活結(jié)或縮接相連，所述的活結(jié)與縮接為PVC材質(zhì)、PP材質(zhì)、PE材質(zhì)或PVDF材質(zhì)。

本實用新型可通過壓力表與流量計調(diào)節(jié)壓力與流量的大小，不僅可使膜堆穩(wěn)定的運行，還可對膜堆異常情況的出現(xiàn)做出及時的判斷。

附圖說明

圖1是一種新型帶儀表雙極膜設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型雙極膜膜堆結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中零部件、部位及編號：支架1、電控柜2、鹽水箱3、酸液箱4、堿液箱5、極水箱6、水泵7、壓力表8、流量計9、雙極膜堆10、電滲析酸液進液口11、電滲析酸液出液口12、電滲析鹽水進液口13、電滲析鹽水出液口14、電滲析堿液進液口15、電滲析堿液出液口16、電滲析極水進液口17和電滲析極水出液口18。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步闡述和說明。本發(fā)明中各個實施方式的技術(shù)特征在沒有相互沖突的前提下，均可進行相應(yīng)組合。

如圖1所示，一種新型帶儀表雙極膜設(shè)備，其主體結(jié)構(gòu)包括支架1、電控柜2、鹽水箱3、酸液箱4、堿液箱5、極水箱6、水泵7、連接管、壓力表8、流量計9、雙極膜堆10。雙極膜堆10處設(shè)有電滲析酸液進液口11、電滲析酸液出液口12、電滲析鹽水進液口13、電滲析鹽水出液口14、電滲析堿液進液口15、電滲析堿液出液口16，雙極膜堆10的極室連接有電滲析極水進液口17和電滲析極水出液口18，分別用于進水和出水。極室在膜堆的兩側(cè)各有一個，且相互連通，從一側(cè)進水，另一側(cè)排水。鹽水箱3、酸液箱4、堿液箱5、極水箱6在不同的水泵7驅(qū)動下，通過連接管分別與雙極膜堆10上的電滲析鹽水進液口13、電滲析酸液進液口11、電滲析堿液進液口15和電滲析極水進液口17相連。每條連接管上均連有用于檢測管內(nèi)壓力的壓力表8和用于檢測管內(nèi)流量的流量計9。電控柜2與設(shè)備中的水泵7、壓力表8、流量計9、雙極膜堆10等相連，用于對雙極膜設(shè)備中的各部件進行自動化控制。本實施方式中，電控柜2為直流電控柜，可根據(jù)壓力表與流量計的反饋，控制膜堆的最大輸出電壓和最大輸出電流。

為了實現(xiàn)膜堆中的液體循環(huán)，電滲析鹽水出液口14、電滲析酸液出液口12、電滲析堿液出液口16和電滲析極水出液口18通過循環(huán)管路回分別流至鹽水箱3、酸液箱4、堿液箱5和極水箱6。

如圖2所示，雙極膜堆10包括壓緊板、均相陽離子交換膜、均相陰離子交換膜、雙極膜和隔板，組成的三隔室雙極膜膜堆。兩塊壓緊板之間排緊貼排布有40-100層雙極膜，每兩層雙極膜之間均設(shè)有均相陽離子交換膜和均相陰離子交換膜；雙極膜堆10中相鄰兩層膜之間設(shè)置隔板。膜堆中膜的類型隨膜單元不斷循環(huán)，兩側(cè)壓緊板相鄰的均為雙極膜。雙極膜堆中相鄰兩層膜之間均設(shè)置隔板。整個雙極膜堆10上兩側(cè)分別設(shè)有正極和負(fù)極。

本實施方式中，為了裝置可靠性及經(jīng)濟性考慮，設(shè)備中壓力表8為指針壓力表或數(shù)字壓力表；流量計9為浮子流量計、靶式流量計或電磁流量計。鹽水箱3、酸液箱4、堿液箱5、極水箱6為金屬材質(zhì)、PP材質(zhì)、PE材質(zhì)或PVDF材質(zhì)。連接管為PVC材質(zhì)、玻璃鋼管、PP管或碳鋼管。連接管與雙極膜堆10通過活結(jié)或縮接相連，活結(jié)與縮接為PVC材質(zhì)、PP材質(zhì)、PE材質(zhì)或PVDF材質(zhì)。

使用上述的電滲析設(shè)備，在室溫下，對5%的氯化鈉進行生產(chǎn)酸、堿實驗。在外接直流電源電壓恒定300V的條件下，處理60min中，酸室中的鹽酸濃度可達到6%以上，氫氧化鈉濃度可達到8%以上。

以上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的結(jié)構(gòu)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利范圍之中。