一种电渗析膜堆组器的制作方法

1.本发明属于液压型电渗析技术领域，尤其涉及一种电渗析膜堆组器。


背景技术：

2.利用半透膜的选择透过性来分离不同的溶质粒子的方法称为渗析。在电场作用下进行渗析时，溶液中的带电的溶质粒子通过膜而迁移的现象称为电渗析。利用电渗析进行提纯和分离物质的技术称为电渗析法，它是20世纪50年代发展起来的一种新技术，最初用于海水淡化，现在广泛用于化工、轻工、冶金、造纸、医药工业，尤以制备纯水和在环境保护中处理三废最受重视，例如用于酸碱回收、电镀废液处理以及从工业废水中回收有用物质等。
3.现有的电渗析膜堆组器的电渗析膜组件有两隔室、三隔室、四隔室，而不同隔室的电渗析膜组件需要不同类型的配水板和隔板，成本高；现有的电渗析膜堆组器的电渗析膜组件大多采用吊装安装，拆装的方向为上下拆装，拆装所需空间大，或者将机架倒下后进行拆装，拆装麻烦，危险系数高；并且现有的电渗析膜堆组器的机架使用长度大多为固定式的，由于机架使用长度固定，导致一台电渗析膜堆组器上的电渗析膜组件数量固定，适用性窄。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提出一种电渗析膜堆组器，只需要一种类型的隔板和配水板，能适用于两隔室、三隔室、四隔室，满足不同需求，成本低，并且电渗析膜组件可采用侧向拆装，机架使用长度可调。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.本发明提供的一种电渗析膜堆组器，包括电渗析膜组件、可调机架、压紧组件，压紧组件固定于可调机架，压紧板和可调机架之间设有至少两个电渗析膜组件，电渗析膜组件包括第一配水板、第二配水板、以及膜单元，第二配水板由第一配水板以其长边为轴翻转 180
°
而成，第一配水板和第二配水板之间设有膜单元，膜单元包括至少一个第一隔板、至少一个第二隔板、以及多个膜片，相邻的两个膜片之间设有第一隔板/第二隔板，第二隔板由第一隔板绕其中心线旋转180
°
或以第一隔板的宽边/长边为轴翻转180
°
而成。
7.优选地，第一隔板包括板框、空腔、以及至少一组导液孔组，板框的中部具有空腔，板框相对的两端均具有至少一组导液孔组,每组导液孔组均包括4个导液孔、以及1个与导液孔连通的第一流道，第一流道与空腔连通，板框两端的第一流道错位设置，当导液孔组为多组时，多组导液孔组沿板框的宽度方向间隔分布。
8.优选地，板框一端的每组导液孔组的第一流道均与该组的第n个导液孔连通，n为1、 2、3或4，当n＝1或2时，板框另一端的每组导液孔组的第一流道均与该组的第n 2个导液孔连通，当n＝3或4时，板框另一端的每组导液孔组的第一流道均与该组的第n
‑
2个导液孔连通
9.优选地，板框一端的每组导液孔组的第一流道均与该组的第n个导液孔连通，n为1、 2、3或4，当n＝1或3时，板框另一端的每组导液孔组的第一流道均与该组的第n 1个导液孔连通，当n＝2或4时，板框另一端的每组导液孔组的第一流道均与该组的第n
‑
1个导液孔连通。
10.优选地，第一配水板包括板体，板体内侧壁相对的两端分别具有至少一组进液口组和出液口组，每组进液口组均包括1个第一进液口和1个第二进液口，第一进液口和第二进液口错位设置，当进液口组为多组时，多组进液口组沿板体的宽度方向间隔分布，每组出液口组均包括1个第一出液口和1个第二出液口，第一出液口和第二出液口错位设置，当出液口组为多组时，多组出液口组沿板体的宽度方向间隔分布，板体内侧壁相对的两端分别具有至少一组进液孔组和出液孔组，每组进液孔组均包括4个进液孔，当进液孔组为多组时，多组进液孔组沿板体的宽度方向间隔分布，每组出液孔组均包括4个出液孔，当出液孔组为多组时，多组出液孔组沿板体的宽度方向间隔分布，每个进液孔和出液孔分别与板框相对的两端的导液孔一一对应且连通，每组进液口组和每组进液孔组一一对应，每组出液口组和每组出液孔组一一对应，进液口组与进液孔组之间、出液口组与出液孔组之间均通过位于板体内部的第二流道连通。
11.优选地，每组进液口组的第一进液口均与该组进液口组所对应的进液孔组的第n个进液孔连通，n为1、2、3或4，当n＝1时，每组进液口组的第二进液口均与该组进液口组所对应的进液孔组的第n 2个进液孔连通，每组出液口组的第一出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n 1个出液孔连通，每组出液口组的第二出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n 3个出液孔连通，当n＝2时，每组进液口组的第二进液口均与该组进液口组所对应的进液孔组的第n 2个进液孔连通，每组出液口组的第一出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n
‑
1个出液孔连通，每组出液口组的第二出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n 1个出液孔连通，当n＝3时，每组进液口组的第二进液口均与该组进液口组所对应的进液孔组的第n
‑
2个进液孔连通，每组出液口组的第一出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n 1个出液孔连通，每组出液口组的第二出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n
‑
1个出液孔连通，当n＝4时，每组进液口组的第二进液口均与该组进液口组所对应的进液孔组的第n
‑
2个进液孔连通，每组出液口组的第一出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n
‑
1个出液孔连通，每组出液口组的第二出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n
‑
3个出液孔连通。
12.优选地，每组进液口组的第一进液口均与该组进液口组所对应的进液孔组的第n个进液孔连通，n为1、2、3或4，当n＝1时，每组进液口组的第二进液口均与该组进液口组所对应的进液孔组的第n 1个进液孔连通，每组出液口组的第一出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n 2个出液孔连通，每组出液口组的第二出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n 3个出液孔连通，当n＝2时，每组进液口组的第二进液口均与该组进液口组所对应的进液孔组的第n
‑
1个进液孔连通，每组出液口组的第一出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n 2个出液孔连通，每组出液口组的第二出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n 1个出液孔连通，当n＝3时，每组进液口组的第二进液口均与该组进液口组所对应的进液孔组的第n 1个进液孔连通，每组出液口组的第一出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n
‑
2个出液孔连通，每组出液口组的第二出液口均
与该组出液口组所对应的出液孔组的第n
‑
1个出液孔连通，当n＝4时，每组进液口组的第二进液口均与该组进液口组所对应的进液孔组的第n
‑
1个进液孔连通，每组出液口组的第一出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n
‑
2个出液孔连通，每组出液口组的第二出液口均与该组出液口组所对应的出液孔组的第n
‑
3个出液孔连通。
13.优选地，第一配水板还包括分流管和集流管，一根集流管上连通有至少一根分流管，每个第一进液口、第二进液口、第一出液口、以及第二出液口均连通有至少一根分流管，多个膜片包括至少一片阳膜、至少一片阴膜、至少一片双极膜中的两种或三种。
14.优选地，可调机架包括两个侧架、连接底架、第一连接件、螺杆、第一螺母、第一隔离柱、以及固定片，连接底架的左右两端分别搭接在左右两个侧架的下部，固定片可拆卸固定于侧架上，固定片将连接底架的端部压紧固定于侧架上，侧架的前后两外侧壁均固定有至少一个第一连接件，螺杆沿侧向可拆卸连接于第一连接件，第一连接件的左右两侧均设置有用于将螺杆锁紧固定在第一连接件上的第一螺母，第一连接件和螺杆之间设有第一隔离柱，第一隔离柱套设在螺杆上。
15.优选地，压紧组件包括压紧板、伸缩件、第二连接件、封环、第二隔离柱、以及第二螺母，伸缩件的一端固定于其中一个侧架的内侧壁，伸缩件的另一端固定有压紧板，压紧板的内侧壁和另一个侧架的内侧壁均设有电极，压紧板的前后两外侧壁均固定有至少一个第二连接件，螺杆与第二连接件可拆卸连接，第二连接件的左右两侧均设置有用于将第二连接件锁紧固定在螺杆上的第二螺母，第一连接件和第二连接件均为具有缺口的卡环结构，缺口用于螺杆侧向卡入，螺杆穿过第一连接件和第二连接件，第二连接件呈半环状，第二连接件的缺口处可拆卸连接有封环，封环和第二连接件将横杆包围在内，第二连接件和螺杆之间设有第二隔离柱，第二隔离柱套设在螺杆上。
16.本发明的有益效果为：
17.1、由于第二隔板是由第一隔板旋转或翻转而成，第二配水板是由第一配水板翻转而成，因此只需要一种类型的配水板和第一隔板，只需开两次模，能适用于两隔室、三隔室、四隔室，能满足不同需求，极大降低成本。
18.2、由于第一配水板具有一排第一进液口、第二进液口、第一出液口、第二出液口，而第二配水板由第一配水板翻转而成，因此一个电渗析膜组件共具有8排进/出液口，最多可四进四出，适用于不同需求，满足两隔室、三隔室、四隔室使用；从不同进液口进入的液体会从不同的进液孔排至不同隔板上，并由各隔板的第一流道排至其空腔，形成单独的液流通道，彼此之间互不干扰，可一次性同时，多种进料，满足不同需求。
19.3、横杆可拆卸设置，使电渗析膜组件可采用侧向拆装，拆装所需空间小，拆装方便，安全性高。
20.4、通过第一螺母的设置确保第一连接件与横杆之间不会偏移，通过第二螺母的设置防止泄压导致的压紧板移位。
21.5、第一隔离柱和第二隔离柱分别起到将横杆与第一连接件、第二连接件隔离的作用，减少第一连接件和第二连接件的磨损，以及避免第一连接件和第二连接件粘到横杆上的油脂，提高第一连接件和第二连接件、以及横杆的使用寿命。
22.6、可适应不同数量的电渗析膜组件，操作简便快捷。
附图说明
23.图1是本发明实施例一的立体结构示意图。
24.图2是本发明实施例一的立体爆炸结构示意图。
25.图3是本发明实施例一电渗析膜组件的立体爆炸结构示意图(集流管和分流管除外)。
26.图4是本发明第一隔板的主视结构示意图。
27.图5是本发明第二隔板的第一种主视结构示意图。
28.图6是本发明第二隔板的第二种主视结构示意图。
29.图7是本发明第二隔板的第三种主视结构示意图。
30.图8是本发明第一配水板的后视结构示意图。
31.图9是本发明第一配水板的右视结构示意图。
32.图10是图9的a
‑
a向剖视结构示意图。
33.图11是本发明实施例二电渗析膜组件的立体爆炸结构示意图(膜片、集流管和分流管除外)。
34.图12是本发明实施例三电渗析膜组件的立体爆炸结构示意图(膜片、集流管和分流管除外)。
35.图13是本发明实施例五的立体结构示意图。
36.附图中的标记为：1
‑
压紧组件，11
‑
压紧板，12
‑
伸缩件，13
‑
第二连接件，14
‑
封环， 15
‑
第二隔离柱，16
‑
第二螺母，2
‑
可调机架，21
‑
侧架，22
‑
连接底架，23
‑
第一连接件， 24
‑
螺杆，25
‑
第一螺母，26
‑
第一隔离柱，27
‑
固定片，3
‑
电渗析膜组件，31
‑
第一配水板， 311
‑
板体，312
‑
第一进液口，313
‑
第二进液口，314
‑
第一出液口，315
‑
第二出液口，316
‑ꢀ
进液孔，317
‑
出液孔，318
‑
第二流道，319
‑
分流管，320
‑
集流管，32
‑
第二配水板，33
‑
膜单元，331
‑
第一隔板，3311
‑
板框，3312
‑
空腔，3313
‑
导液孔，3314
‑
第一流道，332
‑
第二隔板，333
‑
膜片，4
‑
电极。
具体实施方式
37.现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
38.本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
39.实施例一：
40.本实施例为双隔室，如图1至图10所示，本实施例中提供的一种电渗析膜堆组器，包括两个电渗析膜组件3、可调机架2、压紧组件1，压紧组件1固定于可调机架2，压紧板11和可调机架2之间设有两个电渗析膜组件3，电渗析膜组件3包括第一配水板31、第二配水板32、以及膜单元33，第二配水板32由第一配水板31以其长边为轴翻转180
°
而成，本实施例
中，位于左边的是第一配水板31，位于右边的是第二配水板32，第一配水板31和第二配水板32之间设有膜单元33，膜单元33包括至少一个第一隔板331(1#)、至少一个第二隔板332、以及多个膜片333，相邻的两个膜片333之间设有第一隔板331/ 第二隔板332，第二隔板332以第一隔板331的宽边为轴翻转180
°
而成(3#)。由于第二隔板332是由第一隔板331旋转或翻转而成，第二配水板32是由第一配水板31翻转而成，因此只需要一种类型的配水板和第一隔板331，只需开两次模，能适用于两隔室、三隔室、四隔室，能满足不同需求，极大降低成本。
41.进一步的，第一隔板331包括板框3311、空腔3312、以及三组沿板框3311的宽度方向(横向)间隔分布的导液孔3313组，板框3311的中部具有空腔3312，板框3311上下两端均具有三组导液孔3313组,每组导液孔3313组均包括4个导液孔3313、以及1个与导液孔3313连通的第一流道3314，第一流道3314与空腔3312连通，板框3311上下两端的第一流道3314错位设置。板框3311上端的每组导液孔3313组的第一流道3314均与该组的第1个(如图从左往右数)导液孔3313连通，板框3311下端的每组导液孔3313组的第一流道3314均与该组的第3个导液孔3313连通。由于第二隔板332以第一隔板331 的宽边为轴翻转180
°
而成，则第二隔板332的板框3311上端的每组导液孔3313组的第一流道3314均与该组的第3个导液孔3313连通，板框3311下端的每组导液孔3313组的第一流道3314均与该组的第1个导液孔3313连通。
42.进一步的，第一配水板31包括板体311，板体311内侧壁上下两端分别具有三组沿板体311的宽度方向(横向)间隔分布的进液口组和出液口组，每组进液口组均包括1个第一进液口312和1个第二进液口313，第一进液口312和第二进液口313错位设置，每组出液口组均包括1个第一出液口314和1个第二出液口315，第一出液口314和第二出液口315错位设置，板体311内侧壁上下两端分别具有三组沿板体311的宽度方向(横向) 间隔分布的进液孔316组和出液孔317组，每组进液孔316组均包括4个进液孔316，每组出液孔317组均包括4个出液孔317，每个进液孔316和出液孔317分别与板框3311上下两端的导液孔3313一一对应且连通，每组进液口组和每组进液孔316组一一对应，每组出液口组和每组出液孔317组一一对应，进液口组与进液孔316组之间、出液口组与出液孔317组之间均通过位于板体311内部的第二流道318连通。本实施例以板体311下端为进液端，上端为出液端为例。由于第一配水板31具有一排第一进液口312、第二进液口 313、第一出液口314、第二出液口315，而第二配水板32由第一配水板31翻转而成，因此一个电渗析膜组件3共具有8排进/出液口，最多可四进四出，适用于不同需求，满足两隔室、三隔室、四隔室使用。
43.本实施例中，每组进液口组的第一进液口312均与该组进液口组所对应的进液孔316 组的第1个(如图从左往右数)进液孔316连通，每组进液口组的第二进液口313均与该组进液口组所对应的进液孔316组的第3个进液孔316连通，第二进液口313位于第一进液口312上方，每组出液口组的第一出液口314均与该组出液口组所对应的出液孔317组的第2个出液孔317连通，每组出液口组的第二出液口315均与该组出液口组所对应的出液孔317组的第4个出液孔317连通，第二出液口315位于第一出液口314上方。如此，从不同进液口进入的液体会从不同的进液孔316排至不同隔板上，并由各隔板的第一流道 3314排至其空腔3312，形成单独的液流通道，彼此之间互不干扰，可一次性同时，多种进料，满足不同需求。
44.进一步的，第一配水板31还包括分流管319和集流管320，一根集流管320上连通有
三根分流管319，每个第一进液口312、第二进液口313、第一出液口314、以及第二出液口315均连通有一根分流管319。通过集流管320统一进出液，通过分流管319分别进行进出液，提高进出液平衡。
45.多个膜片333包括至少一片阳膜、至少一片阴膜、至少一片双极膜中的两种或三种，根据实际情况配置。
46.进一步的，可调机架2包括左右两个侧架21、连接底架22、第一连接件23、螺杆24、第一螺母25、第一隔离柱26、以及固定片27，本实施例的连接底架222共两个，分别前后分布设置，连接底架22的左右两端分别搭接在左右两个侧架21的下部，固定片27通过螺丝可拆卸固定于侧架21上，固定片27将连接底架22的端部压紧固定于侧架21上，侧架21的前后两外侧壁均固定有至少一个第一连接件23，螺杆24沿侧向可拆卸连接于第一连接件23，由于螺杆24可侧向拆卸，使得电渗析膜组件3可侧向拆装，改变传统的吊装拆装方式，更加节省拆装所需空间，拆装更加方便，安全性更高。
47.第一连接件23的左右两侧均设置有用于将螺杆24锁紧固定在第一连接件23上的第一螺母25，通过第一螺母25分别从第一连接件23的左右两侧进行锁紧固定，确保第一连接件23与螺杆24之间不会偏移，保证可调机架2整体的稳定性。需要取下螺杆24时，将第一螺母25拧松远离第一连接件23，然后往外拉螺杆24从缺口移出，操作方便。
48.第一连接件23和螺杆24之间设有第一隔离柱26，第一隔离柱26套设在螺杆24上，第一隔离柱26起到将螺杆24和第一连接件23隔离的作用，减少第一连接件23的磨损，以及避免第一连接件23粘到螺杆24上的油脂，提高第一连接件23和螺杆24的使用寿命。
49.需要调节可调机架2使用长度时，将固定片27上的螺丝拧松，旋转第一螺母25使其远离第一连接件23，左右推动侧架21，即可调节整个可调机架2的使用长度，以适应不同数量的电渗析膜组件3，操作简便快捷，通过第一连接件23、螺杆24、以及第一螺母 25对电渗析膜组件3侧向限位，同时起到稳固整个可调机架2的作用。
50.进一步的，压紧组件1包括压紧板11、伸缩件12、第二连接件13、封环14、第二隔离柱15、以及第二螺母16，伸缩件12的右端固定于右侧的侧架21的内侧壁，压紧板的内侧壁和位于左侧的侧架的内侧壁均设有电极4，伸缩件12的左端固定有压紧板11，压紧板11的底端与连接底架22的顶部接触，本实施例的伸缩件12为液压千斤顶，压紧板 11的前后两外侧壁均固定有两个第二连接件13，两个第二连接件13上下分布设置，螺杆 24与第二连接件13可拆卸连接，第二连接件13的左右两侧均设置有用于将第二连接件 13锁紧固定在螺杆24上的第二螺母16，通过第二螺母16分别从第二连接件13左右两侧进行锁紧固定，防止泄压导致压紧板11移位。第一连接件23和第二连接件13均为具有缺口的卡环结构，缺口用于螺杆24侧向卡入，螺杆24穿过第一连接件23和第二连接件 13，第二连接件13呈半环状，第二连接件13的缺口处通过螺丝可拆卸连接有封环14，封环14和第二连接件13将横杆包围在内，形成闭环结构，一方面避免螺杆24从侧面移出，另一方面起到辅助导向作用。第二连接件13和螺杆24之间设有第二隔离柱15，第二隔离柱15套设在螺杆24上，第二隔离柱15起到将螺杆24和第二连接件13隔离的作用，减少第二连接件13的磨损，以及避免第二连接件13粘到螺杆24上的油脂，提高第二连接件13和螺杆24的使用寿命。
51.实施例二：
52.本实施例为三隔室，如图11所示，本实施例与实施例一的区别在于：有两种第二隔
板332，一种是第二隔板332以第一隔板331的长边为轴翻转180
°
而成(4#)，另一种是由第一隔板331绕其中心线旋转180
°
而成(2#)。
53.由于第二隔板332(2#)是由第一隔板331绕其中心线旋转180
°
而成，则其板框3311 上端的每组导液孔3313组的第一流道3314均与该组的第2个导液孔3313连通，板框3311 下端的每组导液孔3313组的第一流道3314均与该组的第4个导液孔3313连通。
54.实施例三：
55.本实施例为四隔室，如图12所示，本实施例与实施例一的区别在于：有三种第二隔板332，一种是第二隔板332以第一隔板331的宽边为轴翻转180
°
而成(3#)，另一种是由第一隔板331绕其中心线旋转180
°
而成(2#)，还有一种是第二隔板332以第一隔板 331的长边为轴翻转180
°
而成(4#)。
56.由于第二隔板332(4#)是以第一隔板331的长边为轴翻转180
°
而成，则其板框3311 上端的每组导液孔3313组的第一流道3314均与该组的第4个导液孔3313连通，板框3311 下端的每组导液孔3313组的第一流道3314均与该组的第2个导液孔3313连通。
57.实施例四：
58.本实施例与实施例一的区别在于：
59.第一隔板331的板框3311上端的每组导液孔3313组的第一流道3314均与该组的第1 个导液孔3313连通，板框3311下端的每组导液孔3313组的第一流道3314均与该组的第 2个导液孔3313连通。
60.每组进液口组的第一进液口312均与该组进液口组所对应的进液孔316组的第1个进液孔316连通，每组进液口组的第二进液口313均与该组进液口组所对应的进液孔316组的第2个进液孔316连通，每组出液口组的第一出液口314均与该组出液口组所对应的出液孔317组的第3个出液孔317连通，每组出液口组的第二出液口315均与该组出液口组所对应的出液孔317组的第4个出液孔317连通。
61.第一配水板31与第一隔板331相适配，与实施例一相比，改变了第一隔板331的板框3311下端的导液孔3313的位置，改变了配水板的第二进液口313和第一出液口314的位置。能保证第一隔板331翻转或旋转后导液孔3313不会与第二隔板332重叠，以确保对不同料的进出液。
62.实施例五：
63.如图13所示，本实施例与实施例一的区别在于：
64.压紧板11和可调机架2之间设有六个电渗析膜组件3。
65.以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解；其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。