基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置
专利汇可以提供基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 公开了一种基于离子浓差极化效应的 海 水 淡化 并行装置，其主要可分为三个模 块 ： 阳极 室 、除盐室和 阴极 室 。其中本装置的并行体现在两个方面，第一，除盐室腔内以离子选择性膜为材料的微米孔的并行；第二，除盐室的并行。为了完整地描述本装置，我们也增加了阴极室和阳极室，详细地描述了整个装置中阴阳离子的去向以及系统电中性的保持。整个装置可以长时间的稳定操作，三个单元执行不同的功能:阳极室负责中和系统内多余的阴离子，阴极室负责中和系统内多余的阳离子，除盐室则通过阳离子选择性膜的选择透过性，实现 海水 淡化 的功效。该装置提供了一种完整全面的 海水淡化 并行方法，可以灵活地应用到各种规模的海水淡化产业中。，下面是基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置专利的具体信息内容。
1.一种基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置，其特征在于：包括有阳极室、阴极室、以及多个并行设置于阳极室和阴极室之间的除盐单元；所述的阳极室的内腔两侧设置有电解液阳极入口和电解液阳极出口，阴离子交换膜；
在阴极室的内腔两侧设置有电解液阴极入口和电解液阴极出口，阳离子选择性膜，所述的除盐单元包括有淡化腔室、浓缩室和淡水腔室，淡化腔室上设置有海水溶液入口和阳离子选择性膜I，在阳离子选择性膜I上轴向开设有多道并排的微米孔，该微米孔的外端与淡水腔室相通，该阳离子选择性膜I的周缘外侧通过该阳离子选择性膜I与浓缩室连通；浓缩室上设置有缓冲溶液出口；
在海水溶液进入到淡化腔室内后，由于阳离子选择性膜I的选择透过性，阳离子经由阳离子选择性膜I进入到浓缩室，而经淡化后的淡水溶液则通过微米孔进入到淡水腔室，淡水腔室的外端还连接用于将淡水引出的淡水溶液出口；
在浓缩室与邻接的除盐单元的淡水腔室之间设置了微滤膜；
所述阳极室的内腔与邻接的除盐单元的淡化腔室之间设置有阴离子选择性膜，该阴离子选择性膜只允许阴离子选择性透过，不能透过阳离子和水分子；
所述阴极室的内腔与邻接的除盐单元的浓缩室之间设置有阳离子选择性膜II，该阳离子选择性膜II只允许阳离子选择性透过，不能透过阴离子和水分子；
在阳极室内部插入第一电极(V1)，其电势为Φ1，在阴极室内插入第二电极(V2)，其电势为Φ2，Φ1＞Φ2，第一电极(V1)和第二电极(V2)的电势差用于产生覆盖于整个阳极室、阴极室和多个并行的除盐单元的第一场强(E1)。
2.根据权利要求1所述的一种基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置，其特征在于：所述的除盐单元的阳离子选择性膜I的后端连接固定有支撑板。
3.根据权利要求1所述的基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置，其特征在于：所述的阳极室、阴极室中通入的电解液均为Na2SO4溶液。
4.根据权利要求1所述的一种基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置，其特征在于：通过在阳极室的电解液阳极入口施加流体压力P1，以及在电解液阳极出口处施加压力P2，实现电解液的阳极室的流入和流出，将阳极室内过酸的电解液有效地排出。
5.根据权利要求1所述的一种基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置，其特征在于：通过在阴极室的电解液阴极入口施加压力P6，以及在电解液阴极出口处施加压力P7，实现电解液的流入和流出，将阴极室内过碱的电解液有效地排出。
6.根据权利要求1所述的一种基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置，其特征在于：通过在淡化腔室内的海水溶液入口处施加压力P3，保证海水溶液的充分有效供给，通过在淡化腔室的淡水两侧出口施加压力P5，使得淡水溶液快速流出；通过在浓缩室内的两侧缓冲溶液出口处的流体压力值P4，实现缓冲溶液的快速稳定流出，将高浓度缓冲溶液导出浓缩室。
7.根据权利要求1所述的基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置，其特征在于：所述的微米孔的孔径为1-100μm。
8.根据权利要求1所述的基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置，其特征在于：第一电极(V1)和第二电极(V2)均连接可调节电极电势的直流电源，通过改变Φ1和Φ2的大小来改变第一场强(E1)的大小。
基于离子浓差极化效应的海水淡化并行装置
技术领域
背景技术
之一。现有的海水淡化技术主要分为两种：膜法和蒸馏法，其中膜法主要分为电渗析法和反渗透法，蒸馏法可以分为多效闪蒸法和多效蒸馏技术。反渗透技术是当今最为主流的海水
淡化技术，占据了市场份额的60％左右。但其面临着浓度越高反渗透压越大、膜污染等问
题。
发明内容
现有技术膜污染、设备体积较大、产量少等问题。
孔的外端与淡水腔室相通，该阳离子选择性膜I的周缘外侧通过该阳离子选择性膜I与浓缩
室连通；浓缩室上两侧设置有缓冲溶液出口；
相连的是浓缩室。通过上一个除盐单元的淡化腔室的阳离子选择性膜I进入到浓缩室内的
Na+离子则通过阴极室内的阳离子选择性膜进入到阴极腔室内，与OH-以及SO42-相中和。此处阳离子选择性膜的设定，也避免了OH-和SO42-进入到除盐单元内，影响其pH值。其中在除盐单元内，淡水室则收集从并行微米孔中到达下游的淡水溶液。
一种极性的离子则会留在系统内，因此长时间运作的情况下，系统内往往会出现pH值的转
变(电极腔室水分解产生H+，OH-)。而在本系统内，在淡化室内，多余的阴离子可以和上一个单元的阳离子相中和，靠近电极的淡化腔室和浓缩室则相应地有缓冲溶液进行中和，使得
系统能够有效地运行。本系统并行方法简单并且规模大小能够主动控制，相对传统方法而
言是一种可靠性高的方法。
附图说明
发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
具体实施方式
电解液优选为Na2SO4。此外，在阴极室腔内14则附有阳离子选择性膜II 16，该材料只允许阳离子选择性透过，不能透过阳离子和水分子，主要防止OH-离子进入到除盐室18。所述的除盐腔室18，图中展示了4个完整的并行的除盐单元，每一个除盐单元主要有三个部分组成：
淡化腔室7、浓缩室5、淡水腔室9。淡化腔室内设置了海水溶液入口6、阳离子选择性膜11，在阳离子选择性膜11上设置有孔径为1-100μm的微米孔，在海水溶液进入到淡化腔室7内后，由于阳离子选择性膜I11的选择透过性，阳离子经由阳离子选择性膜I11进入到浓缩室5，而经淡化后的海水溶液则进入到淡水腔室9。浓缩室5内通入缓冲溶液，缓冲溶液优选与电解
液一致，缓冲溶液经缓冲溶液入口4进入到浓缩室5，由缓冲溶液出口19排出浓缩室5外。在浓缩室5和淡水腔室9之间设置了微滤膜17，缓解两侧因浓度不同导致的压力不均等，使得
系统水流失稳。在阳离子选择性膜I11后，设置了支撑板10，使得阳离子选择性膜11在水流速度较快时，足够稳固，提高离子选择性膜的寿命。
元，多余的Cl-则需要通过阳极室内的电解液来中和。该种方式使得本系统的大部分离子能够自行进行内部中和，少数进入到电极腔室内进入中和，使得系统能够得到稳定有效地运
行。
个装置的特征和功能可以进一步划分为由多个装置来具体化。
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