專利名稱：用于電滲析過程的組合式膜框的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種用于電滲析過程的組合式膜框，屬化工設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。
目前廣泛使用的電滲析隔板框的結(jié)構(gòu)如圖1所示。其中1是隔板框，2是導(dǎo)流網(wǎng)。(摘自《離子交換膜-制備、性能及應(yīng)用》一書，化工出版社，P242～254)。這種結(jié)構(gòu)中存在著一個較大問題，即僅靠膜和導(dǎo)流網(wǎng)2來實現(xiàn)密封是比較困難的。在要求較嚴(yán)格的電滲析過程(如雙極性膜電滲析過程)中對膜室間不同流體的相互滲漏的要求是比較苛刻的，因此膜與膜框之間的密封(主要是流體流入、流出膜室的進(jìn)出口部分)需要特別注意。
本實用新型的目的是設(shè)計一種用于電滲析過程的組合式膜框，改變已有膜框的結(jié)構(gòu)，改善膜與膜框之間的結(jié)構(gòu)，防止膜室間不同流體的相互滲透。
本實用新型設(shè)計的用于電滲析過程的組合式膜框，包括導(dǎo)流網(wǎng)，左密封片、右密封片和導(dǎo)流片。導(dǎo)流片置于左密封片和右密封片中間；左、右密封片的中部與導(dǎo)流片的中部一起形成膜室，兩端有孔道，導(dǎo)流片的中間為導(dǎo)流網(wǎng)，兩端各設(shè)有一個孔道，該孔道與左、右密封片的兩端孔道相通，導(dǎo)流片的兩端還設(shè)有縫隙，縫隙之間有肋條，縫隙與左、右密封片的孔道相通。
本實用新型設(shè)計的組合式膜框，膜與膜框之間密封性好，膜室間不同流體相互不滲漏，可用于普通電滲析和雙極性膜電滲析過程中，也可用于其它膜過程，如滲透蒸發(fā)、膜蒸餾等。


圖1是已有技術(shù)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3-圖5分別是組合式膜框中的左密封片、導(dǎo)流片和右密封片。
圖6是利用本實用新型實現(xiàn)弱酸鹽向弱酸轉(zhuǎn)化(雙極性膜電滲析法)的原理圖。
圖7是弱酸鹽向弱酸轉(zhuǎn)化的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
圖8是利用本實用新型實現(xiàn)弱酸鈉鹽向弱酸轉(zhuǎn)化(普通電滲析法)的原理圖。
圖9是弱酸鈉鹽向弱酸轉(zhuǎn)化的裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖，詳細(xì)介紹本實用新型的內(nèi)容。圖1-圖9中，1是隔板框，2是導(dǎo)流網(wǎng)，3是組合式?？?，4是導(dǎo)流片，5是肋條，6是左密封片，7是右密封片，8是膜室，9是縫隙，10是孔道，11是酸室，12是堿室，13是陽膜，14是雙極性膜，15是導(dǎo)液板，16是法蘭，17是陰膜，18是弱酸室，19是補充酸室，20是鹽室。
圖1所示為普通電滲析過程中所用的膜框。圖2為本實用新型設(shè)計的組合式膜框的結(jié)構(gòu)。它由三層薄片疊合到一起形成一個膜框，故稱組合式。中間一片導(dǎo)流片4，它上面的肋條5與左密封片6、右密封片7配合起到密封作用，防止膜室8與相鄰膜室之間流體的滲漏、串流。導(dǎo)流片4上的縫隙9使流體由孔道10進(jìn)入膜室8。三片上所開孔道10為流體與外部管道相連的途徑，孔道一般開為正方形、長方形，也可開成圓形或橢圓形。在實用時，膜室中也要加入導(dǎo)流網(wǎng)2?？椎?0的數(shù)目可根據(jù)實際情況決定。
肋條5和縫隙9的寬度可取0.5mm到10mm。整個膜框3的厚度在0.5mm到5mm之間，膜框越薄越有利于降低膜室8中流體的電阻。
組合式膜框3的構(gòu)成材料可以是各種塑料、金屬或有機玻璃，其中由塑料制成的組合式膜框3因具有一定韌性還可以起到墊片的作用，防止流體向膜器外部滲漏，并能保護(hù)膜不被壓破。
本實用新型的第一個實施例如下所述
在雙極性膜電滲析法實現(xiàn)弱酸鹽(RNa)向弱酸(RH)轉(zhuǎn)化的過程中可應(yīng)用組合式膜框3形成酸室11和堿室12。轉(zhuǎn)化的原理如圖6所示，在電場作用下，酸室11中的Na+透過陽離子交換膜(簡稱陽膜)13進(jìn)入堿室12，同時酸室11接收來自雙極性膜14的H+，從而形成弱酸(RH)，堿室12一方面接收Na+，另一方面接收來自雙極性膜14的OH-，而形成NaOH。轉(zhuǎn)化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖如圖7所示。其中15為導(dǎo)液板，是膜器和外界管路相連的地方，16為法蘭，它將導(dǎo)液板15和一系列的膜框3及陽膜13等壓緊在一起形成雙極性膜電滲析膜器。
本實用新型的第二實施例如下所述用陽膜13和陰膜17配合形成的電滲析器可以用來實現(xiàn)弱酸鈉鹽向弱酸(RH)的轉(zhuǎn)化，其轉(zhuǎn)化原理如圖8所示。其中18代表弱酸室，19代表補充酸室(硫酸室)，20代表鹽室。各室的形成離不開組合式膜框3的應(yīng)用。轉(zhuǎn)化裝置結(jié)構(gòu)單元示意圖如圖9所示。
權(quán)利要求1.一種用于電滲析過程的組合式膜框，包括導(dǎo)流網(wǎng)，其特征在于還包括左密封片、右密封片和導(dǎo)流片；導(dǎo)流片置于左密封片和右密封片中間；左、右密封片的中部為膜室，兩端有孔道，導(dǎo)流片的中間為導(dǎo)流網(wǎng)，兩端各設(shè)孔道，該孔道與左、右密封片的兩端的孔道相通，導(dǎo)流片的兩端還設(shè)有縫隙，縫隙之間有肋條，縫隙與左、右密封片的孔道相通。
2.如權(quán)利要求1所述的組合式膜框，其特征在于膜框的厚度為0.5mm～5mm，縫隙的寬度為0.5mm～10mm，肋條的寬度為0.5mm～10mm。
專利摘要本實用新型涉及一種用于電滲析過程的組合式膜框，該膜框由左密封片、導(dǎo)流片、右密封片依次相疊而成。導(dǎo)流片的中部裝有導(dǎo)流網(wǎng)，兩端開有孔道，左、右密封片的中間與導(dǎo)流片的中部共同形成膜室，兩端各開有孔道，該孔道與導(dǎo)流片兩端的孔道相通。密封片的兩端還設(shè)有縫隙，縫隙間為肋條，縫隙與密封片上的孔道相通。本實用新型可用于普通電滲析和雙極性膜電滲析，也可用于其它膜過程，如滲透蒸發(fā)、膜蒸餾等。
文檔編號B01D61/50GK2265238SQ9621399
公開日1997年10月22日 申請日期1996年6月28日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月28日
發(fā)明者余立新, 蔣維鈞 申請人:清華大學(xué)