本實用新型涉及電滲析器，用于離子重組、化學(xué)品生產(chǎn)和水處理等。

背景技術(shù)：

電滲析是一種利用離子交換膜的選擇透過性來分離不同的溶質(zhì)粒子（如離子）的方法。在電場的驅(qū)動下，溶液中的帶電的溶質(zhì)粒子（如離子）通過離子交換膜而進行特定方向的遷移，從而實現(xiàn)離子的分離和濃縮。最初用于海水淡化，現(xiàn)在廣泛用于化工、輕工、冶金、造紙和醫(yī)藥工業(yè)等。目前市面上的電滲析器，一般只具有濃室和淡室兩個溶液流通流道，從而只能對同一種溶液進行濃縮或分離。為了實現(xiàn)不同離子間的分離和重組，當(dāng)前可用的方法包括納濾膜脫除二價離子、分步結(jié)晶、沉淀、萃取和色譜分離等方式。但這些方法都只能針對特定離子的分離和組合，而且操作過程復(fù)雜，難以控制。因此，本單位技術(shù)人員針對不同離子間的分離和重組難題，對電滲析器進行改進，通過特殊的結(jié)構(gòu)設(shè)計，形成更多種隔室結(jié)構(gòu)和流動通道，實現(xiàn)不同待處理溶液中的不同離子之間的重新組合，生成由多種新的離子組成形式的溶液。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型主要針對現(xiàn)有電滲析器存在溶液處理單一性的問題，發(fā)明了一種電滲析器，通過對隔板、離子交換膜的結(jié)構(gòu)改進，使膜堆間形成多種（至少四種）獨特的隔室結(jié)構(gòu)和多條流動通道，從而形成多種（至少四種）不同的溶液進出流道；則兩種或兩種以上不同離子組成的溶液，分別進入特定的流道，通過電驅(qū)動作用，在流出相應(yīng)的流道后，可實現(xiàn)不同離子之間的重新組合，產(chǎn)生兩種新的離子構(gòu)成形式的溶液。

本實用新型的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實施的：一種電滲析器，由外至內(nèi)依次包括端板、墊片、電極板、膜堆，以及用于將端板、墊片、電極板、膜堆進行緊固連接的緊固件，其特征在于，所述膜堆包括至少2個膜對，每一膜對由1張陽離子交換膜、2張中間隔板、1張陰離子交換膜間隔排列構(gòu)成，其排列形式為：

陰離子交換膜—隔板—陽離子交換膜—隔板，則相鄰的陰離子交換膜和陽離子交換膜之間形成離子遷入/遷出隔室，并且所述離子遷入/遷出隔室的數(shù)量為至少4個；

所述膜對，位于陰離子交換膜和陽離子交換膜之間的隔板為中間隔板，中間隔板的板面設(shè)置成網(wǎng)格狀通道，同時，中間隔板的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有若干隔板孔道，隔板孔道包括A類孔道和B類孔道，具體地，A類孔道可設(shè)置為圓形孔道，B類孔道可設(shè)置為條形孔道；其中，B類孔道的一端與中間隔板板面的網(wǎng)格狀通道連通，則位于上邊緣的B類孔道和位于下邊緣的B類孔道通過中間的網(wǎng)格狀通道連通；

所述中間隔板設(shè)置成4種不同結(jié)構(gòu)，分別為第一種中間隔板、第二種中間隔板、第三種中間隔板、第四種中間隔板；所述4種不同結(jié)構(gòu)的中間隔板，區(qū)別結(jié)構(gòu)在于B類孔道的位置不同；并且，膜堆中，4種不同結(jié)構(gòu)的中間隔板依次間隔分布在陰離子交換膜和陽離子交換膜之間。4種（或4種以上）不同形式的中間隔板與離子交換膜分別構(gòu)成4種（或4種以上）不同類型的隔室。每2個膜對中就設(shè)有4種不同形式的中間隔板，并相應(yīng)的形成4種類型的隔室，包括：第一類離子遷出隔室、第一類離子遷入隔室、第二類離子遷出隔室、第二類離子遷入隔室。當(dāng)電滲析器中電場方向切換時，四種隔室中，第一類離子遷出隔室與第一類離子遷入隔室將相應(yīng)的進行切換，第二類離子遷出隔室與第二類離子遷入隔室將相應(yīng)的進行切換。當(dāng)膜堆中所包含的膜對數(shù)量增加時，隔室的數(shù)量也相應(yīng)增加。

作為優(yōu)選，所述第一種中間隔板、第二種中間隔板、第三種中間隔板、第四種中間隔板，其上邊緣的若干個隔板孔道中，包括至少2個B類孔道，其余為A類孔道，具體可設(shè)置為相鄰的B類孔道之間至少間隔4個A類孔道；其下邊緣的若干個隔板孔道中，包括2個B類孔道，其余為A類孔道，具體可設(shè)置為相鄰的B類孔道之間至少間隔4個A類孔道。

作為優(yōu)選，所述膜堆，位于膜堆最外兩端的隔板為端部隔板，端部隔板的板面設(shè)置成網(wǎng)格狀通道，同時，端部隔板的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有若干隔板孔道。

作為優(yōu)選，所述陰離子交換膜的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有若干交換膜孔道；所述陽離子交換膜的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有若干交換膜孔道。

作為優(yōu)選，所述每一端部隔板的隔板孔道、每一中間隔板的隔板孔道、每一陰離子交換膜的交換膜孔道、每一陽離子交換膜的交換膜孔道、每一電極板孔道，其數(shù)量相等，并且根據(jù)4種隔室中的液體流通方向，所設(shè)置的位置一一對應(yīng)。

作為優(yōu)選，所述電極板朝內(nèi)側(cè)的板面設(shè)置有內(nèi)凹的安裝凹面，安裝凹面內(nèi)設(shè)置電極，同時，有一極耳與電極連通。

作為優(yōu)選，所述電極板的上邊緣設(shè)置有若干電極板孔道，同時，在電極板孔道的上方設(shè)置有若干進水/出水管道，并且，電極板孔道與進水/出水管道連通；4種隔室中的中間隔板的B類孔道所對應(yīng)的電極板孔道分別與4根不同的進水/出水管道連通，最終實現(xiàn)4種不同類型的隔室分別與4根不同的進水管道和4根不同的出水管道連通，待處理的溶液經(jīng)由進水/出水管道流過電極板孔道后流入或流出電滲析器。

作為優(yōu)選，所述電極板的左右兩側(cè)均設(shè)置有極水進出口管，其中一側(cè)的極水進出口管靠近上端，另一側(cè)的極水進出口管靠近下端。

作為優(yōu)選，所述陰離子交換膜和陽離子交換膜，為均相陽離子交換膜，或異相陽離子交換膜，或半均相陽離子交換膜，或上述多種膜的混合。

作為優(yōu)選，所述電極板，為鈦涂釕電極，或石墨電極，或不銹鋼電極，或碳纖維電極；電極板為板式，或網(wǎng)格形式；所述墊片為橡膠材質(zhì)的橡膠墊片。

綜上所述，本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點：

本實用新型發(fā)明了一種電滲析器，通過對隔板、離子交換膜的結(jié)構(gòu)改進，使膜對間形成4種或4種以上獨特的隔室結(jié)構(gòu)和多條溶液流動通道，從而形成4種或4種以上不同的溶液進出流道；則兩種或兩種以上不同離子組成的溶液，分別進入特定的流道，通過電驅(qū)動作用，在流出相應(yīng)的流道后，可實現(xiàn)不同離子之間的重新組合，產(chǎn)生兩種新的離子構(gòu)成形式的溶液。

附圖說明

圖1是本實用新型的電滲析器結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型的電極板結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型電極板的剖視圖；

圖4是本實用新型陽離子交換膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5是本實用新型陰離子交換膜的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6是本實用新型端部隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本實用新型第一種中間隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本實用新型第二種中間隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本實用新型第三種中間隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖10是本實用新型第四種中間隔板的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖11是本實用新型的另一種實施方式。

圖中標(biāo)號為：11、第一種中間隔板；12、第二種中間隔板；13、第三種中間隔板；14、第四種中間隔板；15、網(wǎng)格狀通道；16、A類孔道；17、B類孔道；

2、陽離子交換膜；3、陰離子交換膜；4、端部隔板；41、隔板孔道；5、電極板；51、電極；52、極耳；53、電極板孔道；54、進水/出水管道；55、極水進出口管；6、墊片；7、端板；9、交換膜孔道。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。

實施例1：

如圖1所示，一種板框式電滲析器，由外至內(nèi)依次包括端板7、橡膠墊片6、電極板5、膜堆，以及用于將端板7、橡膠墊片6、電極板5、膜堆進行緊固連接的緊固件。

所述膜堆隔板、陽離子交換膜2、陰離子交換膜3間隔排列構(gòu)成；其中，位于膜堆最外兩端的隔板為端部隔板4，位于陰離子交換膜3和陽離子交換膜2之間的隔板為中間隔板。

則膜堆的具體排列結(jié)構(gòu)為：

端部隔板4—陽離子交換膜2—第一種中間隔板11—陰離子交換膜3—第二種中間隔板12—陽離子交換膜2—第三種中間隔板13—陰離子交換膜3—第四種中間隔板14—陽離子交換膜2—端部隔板4；則相鄰的陽離子交換膜2和陰離子交換膜3之間形成離子遷入/遷出隔室，該板框式電滲析器的離子遷入/遷出隔室的數(shù)量為4個；由于中間隔板的結(jié)構(gòu)不同，則4個離子遷入/遷出隔室分別為第一離子遷入/遷出室、第二離子遷出/遷入式、第三離子遷入/遷出室、第四離子遷出/遷入室。

如圖2、3所示，所述電極板5朝內(nèi)側(cè)的板面設(shè)置有內(nèi)凹的安裝凹面，安裝凹面內(nèi)固定有電極51，同時，有一極耳52與電極51連通；所述電極板5的上邊緣設(shè)有8個電極板孔道53，同時，在電極板孔道53的上方設(shè)有4根進水/出水管道54，其中，有4個電極板孔道53分別與4根進水/出水管道54一對一連通。所述電極板4的左右兩側(cè)均設(shè)置有一根極水進出口管55，其中一側(cè)的極水進出口管55靠近上端，另一側(cè)的極水進出口管55靠近下端。該電滲析器的兩端分別為正極電極板和負(fù)極電極板，可采用鈦涂釕電極，或石墨電極，或不銹鋼電極，或碳纖維電極；電極板5可采用板式，或網(wǎng)格形式。

如圖4所示，陽離子交換膜2的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有8個交換膜孔道9，8個交換膜孔道9均勻分布排成一行。所述陽離子交換膜2，可以采用均相陽離子交換膜，或異相陽離子交換膜，或半均相陽離子交換膜，或上述多種膜的混合裝配。

如圖5所示，陰離子交換膜3的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有8個交換膜孔道9，8個交換膜孔道9均勻分布排成一行。所述陰離子交換膜3，可采用均相陽離子交換膜，或異相陽離子交換膜，或半均相陽離子交換膜，或上述多種膜的混合裝配。

如圖6所示，膜堆兩端的端部隔板4，端部隔板4的板面設(shè)置成網(wǎng)格狀通道15，同時，端部隔板4的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有8個隔板孔道41，8個隔板孔道41均勻分布排成一行。

如圖7所示，第一種中間隔板11的結(jié)構(gòu)，第一種中間隔板11的板面設(shè)置成網(wǎng)格狀通道15，同時，第一種中間隔板11的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有8個隔板孔道，8個隔板孔道均勻分布排成一行，其中包括6個A類孔道16，具體設(shè)置成圓形孔道，以及2個B類孔道17，具體設(shè)置成條形孔道。

在第一種中間隔板11的上邊緣，第3個和第7個隔板孔道為B類孔道17，B類孔道17的上端與其它A類孔道16齊平，B類孔道17的下端與隔板板面的網(wǎng)格狀通道15連通。

在第一種中間隔板11的下邊緣，第1個和第5個隔板孔道為B類孔道17，B類孔道17的下端與其它A類孔道16齊平，B類孔道17的上端與隔板板面的網(wǎng)格狀通道15連通。

如圖8所示，第二種中間隔板12的結(jié)構(gòu)，第二種中間隔板12的板面設(shè)置成網(wǎng)格狀通道15，同時，第二種中間隔板12的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有8個隔板孔道，8個隔板孔道均勻分布排成一行，其中包括6個A類孔道16，具體設(shè)置成圓形孔道，以及2個B類孔道17，具體設(shè)置成條形孔道。

在第二種中間隔板12的上邊緣，第4個和第8個隔板孔道為B類孔道17，B類孔道17的上端與其它A類孔道16齊平，B類孔道17的下端與隔板板面的網(wǎng)格狀通道15連通。

在第二種中間隔板12的下邊緣，第2個和第6個隔板孔道為B類孔道17，B類孔道17的下端與其它A類孔道16齊平，B類孔道17的上端與隔板板面的網(wǎng)格狀通道15連通。

如圖9所示，第三種中間隔板13的結(jié)構(gòu)，第三種中間隔板13的板面設(shè)置成網(wǎng)格狀通道15，同時，第三種中間隔板13的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有8個隔板孔道，8個隔板孔道均勻分布排成一行，其中包括6個A類孔道16，具體設(shè)置成圓形孔道，以及2個B類孔道17，具體設(shè)置成條形孔道。

在第三種中間隔板13的上邊緣，第1個和第5個隔板孔道為B類孔道17，B類孔道17的上端與其它A類孔道16齊平，B類孔道17的下端與隔板板面的網(wǎng)格狀通道15連通。

在第三種中間隔板13的下邊緣，第3個和第7個隔板孔道為B類孔道17，B類孔道17的下端與其它A類孔道16齊平，B類孔道17的上端與隔板板面的網(wǎng)格狀通道15連通。

如圖10所示，第四種中間隔板14的結(jié)構(gòu)，第四種中間隔板14的板面設(shè)置成網(wǎng)格狀通道15，同時，第四種中間隔板14的上邊緣和下邊緣均設(shè)置有8個隔板孔道，8個隔板孔道均勻分布排成一行，其中包括6個A類孔道16，具體設(shè)置成圓形孔道，以及2個B類孔道17，具體設(shè)置成條形孔道。

在第四種中間隔板14的上邊緣，第2個和第6個隔板孔道為B類孔道17，B類孔道17的上端與其它A類孔道16齊平，B類孔道17的下端與隔板板面的網(wǎng)格狀通道15連通。

在第四種中間隔板14的下邊緣，第4個和第8個隔板孔道為B類孔道17，B類孔道17的下端與其它A類孔道16齊平，B類孔道17的上端與隔板板面的網(wǎng)格狀通道15連通。

上述不同類型的中間隔板，上邊緣的B類孔道17和位于下邊緣的B類孔道17通過中間的網(wǎng)格狀通道15連通。

由于膜對間存在上述不同結(jié)構(gòu)的中間隔板，則每一組相鄰的不同結(jié)構(gòu)的中間隔板形成了四種不同類型的隔室。

所述板框式電滲析器，每一端部隔板4的隔板孔道、每一中間隔板1的隔板孔道、每一陰離子交換膜3的交換膜孔道、每一陽離子交換膜2的交換膜孔道，其數(shù)量相等，孔道中心的位置一一對齊。

本實用新型中，每種隔室形成相應(yīng)的溶液進出設(shè)備的流道；電極板與相鄰的離子交換膜和隔板形成極室；電極板的凹面上緊貼著電極，電極板通過極耳與導(dǎo)線連接，設(shè)備兩端的兩個電極板分別連接直流電源的正負(fù)極；通過極水進出口管道，極水流過電極與離子交換膜之間的極室，進行循環(huán)流動；電極板的上邊緣或下邊緣至少有4個電極板孔道53，電極板孔道53依次分別與4根進水/出水管道54連通，待處理的溶液經(jīng)由進水/出水管道54流過電極板孔道53后流入或流出電滲析器；同時，電極板上的電極板孔道53又分別與對應(yīng)的隔板上的隔板孔道41以及離子交換膜上的交換膜孔道9連通。

本實用新型電滲析器操作方式可概括為：兩種（或2種以上）由不同離子組成的待處理溶液分別進入4種不同的隔室，進而流經(jīng)相應(yīng)的4種流道；待處理溶液可以是水溶液，也可以是有機溶液，或者是水和有機物的混合溶液，溶液中含有2種（及2種以上）的離子。

實施例2：

如圖11所示，與實施例1相比，本實施例的區(qū)別點在于，隔板、陽離子交換膜2、陰離子交換膜3的數(shù)量有所增加，即包含6個膜對，所形成的離子遷入/遷出隔室的數(shù)量為12個。

實踐應(yīng)用中，構(gòu)成膜堆的隔板、陽離子交換膜、陰離子交換膜的數(shù)量可根據(jù)溶液處理量的要求進行設(shè)計。

在實際生產(chǎn)中，本實用新型可設(shè)置成板框式的電滲析器，也可設(shè)置成圓桶狀的卷式電滲析器，若為卷式電滲析器，則端板、墊片、電極板、隔板、陽離子交換膜、陰離子交換膜等均為圓板狀。

文中所描述的具體實施例僅僅是對本實用新型精神作舉例說明。本實用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本實用新型的精神或者超越所附權(quán)利要求書所定義的范圍。