电纯化装置及其制造方法制造方法及图纸

公开了电纯化装置及其制造方法。该电纯化装置可以例如关于减少的停留时间和更高纯度的水而提供增加的操作效率。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】公开了。该电纯化装置可以例如关于减少的停留时间和更高纯度的水而提供增加的操作效率。【专利说明】相关申请的交叉引用 本申请要求2011年2月4日提交的名称为“EDI DEVICES AND METHODS OFMANUFACTURING”的美国临时专利申请序号61/439，520的根据35 U.S.C.§ 119 Ce)的优先权，该申请的全部公开内容被出于一切目的整体地通过引用结合到本文中。
本公开涉及水处理的系统和方法以及制造用于处理水的系统或装置的方法。更特别地，本公开涉及使用电纯化装置的水处理的系统和方法以及制造用于处理水的电纯化装置的方法。
技术实现思路
在本公开的某些实施例中，提供了电纯化装置。电纯化装置可以包括由多个离子交换膜限定的多个交替的离子消耗室和离子浓缩室。所述多个离子消耗室和离子浓缩室中的每一个可以包括间隔件，间隔件包括主体和盖。盖可以具有小于约Imm的厚度。盖可以包括第一部件，第一部件与主体上的第二部件配合以提供密封。盖和主体可以限定歧管。可以将间隔件构造和布置成在约5 μ S/cm至约100 μ S/cm的给料导电率当量内提供约10兆欧姆-厘米至约18兆欧姆-厘米之间的产物水电阻率。间隔件的厚度可以在约2_至约4_的范围内。可以将间隔件构造和布置成提供通过所述多个离子消耗或离子浓缩室中的每一个的均匀流体流动。间隔件可以包括具有不平坦表面的第一侧和具有平坦表面的第二侧。电纯化装置还可以包括位于电纯化装置的第一端部处的第一修改间隔件以及位于电纯化装置的第二端部处的第二修改间隔件。该装置还可以包括邻近于第一修改间隔件定位的第一端块以及邻近于第二修改间隔件定位的第二端块。第一端块和第二端块可以具有相同的几何结构。可以将间隔件构造和布置成在第一点、第二点和第三点处提供在彼此的约5%至约10%内的流体流动速度以提供均匀的流体流动，第一点、第二点和第三点平行于间隔件的边缘行进。在本公开的某些实施例中，提供了一种电纯化装置，其包括由多个离子交换膜限定的多个交替的离子消耗室和离子浓缩室。所述多个离子消耗室和离子浓缩室中的每一个可以包括间隔件，间隔件包括主体和盖。盖可以具有Imm的厚度且可以包括第一部件，第一部件与主体上的第二部件配合以提供密封。盖和主体可以限定歧管以提供通过每个室的均匀流体流动。歧管可以提供通道，用以将流体指引到室并提供通过室的均匀流体流动。盖可以包括脊和凹槽，其在与主体配合时提供歧管中的通道。如上文所讨论的，间隔件可以包括具有不平坦表面的第一侧和具有平坦表面的第二侧。电纯化装置还可以包括位于电纯化装置的第一端部处的第一修改间隔件以及位于电纯化装置的第二端部处的第二修改间隔件。该装置还可以包括邻近于第一修改间隔件定位的第一端块以及邻近于第二修改间隔件定位的第二端块。第一端块和第二端块可以具有相同的几何结构。在某些实施例中，可以将间隔件构造和布置成在约5 μ S/cm至约100 μ S/cm的给料导电率当量内提供约10兆欧姆-厘米至约18兆欧姆-厘米之间的产物水电阻率。间隔件的厚度可以在约2mm至约4_的范围内。可以将间隔件构造和布置成在第一点、第二点和第三点处提供在彼此的约5%至约10%内的流体流动速度以提供均匀的流体流动，第一点、第二点和第三点平行于间隔件的边缘行进。在本公开的某些实施例中，提供了一种用于提供超纯水的系统。该系统可以包括水源，水源包括约50ppm至约1000ppm的总溶解固体。该系统还可以包括流体地连接到水源的单程逆渗透单元以及包括多个浓缩室和稀释室的流体地连接到该单程逆渗透单元的单程电去离子设备。每个室可以具有小于约4_的厚度，并且可以将该设备构造和布置成提供包括约5ppb至约IOOppb的总溶解固体的水。间隔件可以具有如在本公开中讨论的构造和尺寸。在本公开的某些实施例中，提供了一种用于提供超纯水的方法。可以将包括约100μ S/cm至约2000 μ S/cm的导电率当量的水引入到单程逆渗透单元以产生包括约5 μ S/cm至约100 μ S/cm的导电率当量的滤液。可以将该滤液引入到包括多个浓缩室和稀释室的单程电去离子设备。每个室具有小于约4mm的厚度，以提供包括约5兆欧姆-厘米至18兆欧姆-厘米的电阻率的产物水。间隔件可以具有如在本公开中讨论的构造和尺寸。【专利附图】【附图说明】附图并不意图按比例描绘。在图中，用相同的附图标记来表示在各种图中示出的每个相同或几乎相同的部件。出于明了的目的，在每个图中可以并不是每个部件都标记。在所述附图中: 图1A是根据本公开的一个或多个实施例的电纯化装置的间隔件的示意图； 图1B是根据本公开的一个或多个实施例的电纯化装置的间隔件的示意图； 图2是根据本公开的一个或多个实施例的电纯化装置的间隔件的一部分的示意图； 图3是根据本公开的一个或多个实施例的电纯化装置的间隔件的示意图； 图4是根据本公开的一个或多个实施例的电纯化装置的间隔件的一部分的示意图； 图5A是根据本公开的一个或多个实施例的电去离子装置的间隔件的示意图； 图5A是根据本公开的一个或多个实施例的电去离子装置的间隔件的示意图； 图6是根据本公开的一个或多个实施例的电去离子装置的池对的分解示意图； 图7是根据本公开的一个或多个实施例的通过图6的池对的7-7的剖视示意图；以及 图8是根据本公开的一个或多个实施例的电纯化装置的一部分的图示； 图9是根据本公开的一个或多个实施例的电纯化装置的一部分的分解示意图； 图10是根据本公开的一个或多个实施例的水质与给料导电率当量的图表； 图11是根据本公开的一个或多个实施例的电纯化装置的间隔件的示意图； 图12是根据本公开的一个或多个实施例的计算流体动力学模拟；以及 图13是针对根据本公开的一个或多个实施例的示例的流速与通道号的图表。图中的至少某些可 以采取特定构造和几何结构来描绘膜、间隔件和池堆。然而，本公开不限于这些特定的构造和几何结构。关于膜池堆，任何适当的几何结构都是可接受的，只要其允许电纯化设备的适当操作即可。例如，膜或间隔件在形状上可以是矩形的。膜和间隔件的几何结构可以是任何适当的几何结构，使得膜和间隔件可以被固定在池堆内。在某些实施例中，可能需要池堆上的特定数目的角部和顶点。例如，可能需要三个或更多角部或顶点以将池堆固定于外壳。在某些实施例中可能不需要外壳。在某些实施例中，可以将外壳、池堆、膜以及间隔件中的任何一个的几何结构选择成适应电纯化装置的操作参数。例如，间隔件可以是不对称的以适应稀释和浓缩流之间的流速的差异。【具体实施方式】用于使用电场来纯化流体的设备一般被用来处理包含溶解离子核素(species)的水和其他液体。以这种方式来处理水的两种设备是电去离子和电渗析设备。 电去离子(EDI)是使用电活性介质和电势从水去除或至少减少一个或多个离子化或可离子化核素以影响离子转运的过程。电活性介质通常用于交替地收集和排放离子和/或可离子化核素，并且在某些情况下通过离子或电子置换机制来促进离子的转运，其可以是连续的。EDI设备可以包括永久或暂时电荷的电化学活性介质，并且可以在反向极性模式下分批地、间歇性地、连续地和/或均匀地操作。可以操作EDI设备以促进被具体本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电纯化装置，包括：由多个离子交换膜限定的多个交替的离子消耗室和离子浓缩室，所述多个离子消耗室和浓缩室中的每一个包括       间隔件，所述间隔件包括主体和盖，所述盖具有小于约1mm的厚度且包括第一部件，所述第一部件与所述主体上的第二部件配合以提供密封，所述盖和所述主体限定歧管，并且所述间隔件被构造和布置成在约5 μS/cm至约100 μS/cm的给料导电率当量内提供约10 兆欧姆‑厘米至约18 兆欧姆‑厘米之间的产物水电阻率。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁荔乡，
申请(专利权)人：伊沃夸水处理技术有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US