[发明专利]用于制备去离子水的电气装置

说明书

技术领域

本发明涉及用于制备去离子水的电气装置，其适用于制备所谓的去离子水，所述去离子水用作锅炉水、发电厂的冷凝液、或发电厂的蒸汽发生器用水。

背景技术

作为制备去离子水(在下文中也称为“脱盐水”)的方法，使待处理的水通过离子交换树脂而将水去离子是已知的。在此方法中，当离子交换树脂被离子饱和时，需要用化学品将离子交换树脂再生。为了消除在处理操作中的缺点，使用电去离子、不需要通过化学品来再生的去离子水制备方法已经出现并投入使用。

在实施这种脱盐处理的用于制备去离子水的电气装置中，例如，如图1所示，基本上，用离子交换剂填充由阳离子交换膜107和阴离子交换膜108所限定的室，从而构造脱盐室101。在脱盐室101的两侧，设置浓缩室102a、102b。将脱盐室101和浓缩室102a、102b插入两个电极室103a、103b之间，也就是说，在具有阳极的阳极室和具有阴极的阴极室之间，由此构造主体部104。使待处理的水105通过在脱盐室101中填充的离子交换剂层。在阳极和阴极之间设置电压，从而在垂直于的待处理的水流105的方向上经由两个离子交换膜施加直流电流。以这种方式，将在待处理的水105中的杂质离子电移除到安置在两个离子交换膜外侧的浓缩室102a、102b中流动的浓缩水中，由此制备了作为经过处理的水106的去离子水。

用于制备去离子水的电气装置的主体部104的类型包括，多层板型结构、螺旋型和同心型。

在多层板型结构的用于制备去离子水的电气装置的情况下，各自具有插入阳离子交换膜107和阴离子交换膜108之间的离子交换剂的多个脱盐室101，经由浓缩室102a、102b相邻地安置，所述浓缩室102a、102b中移除有离子并在其两端安置有阴极室103a和阳极室103b。图1示出了作为实例的具有一个脱盐室101的多层板型结构。

这种多层板型结构的用于制备去离子水的电气装置的优点在于，施加在各室上的电流值是均匀的。然而，脱盐室、浓缩室、电极室相邻地安置，并且通过紧固螺栓等彼此压在一起，所以，当紧固力弱时，在室和室之间产生空隙，从而增加了当水经过这些室时发生漏水的可能性。一般地，为了防止漏水，在多层板型结构的用于制备去离子水的电气装置中，在主体部104的各个室的安置方向上的两端的外侧，安置坚固的固定板109，并且用螺栓111将固定板109相互连接在一起。借助螺栓111，将主体部104坚固地紧固。

此外，通常在脱盐室101、浓缩室102a、102b和电极室103a、103b的各室之间，插入垫圈110。垫圈110密封住在各室接触部分处的空隙，并因此防止漏水。一般地，使用橡胶片或橡胶圈，作为垫圈110。

在处于高温(40℃以上)的待处理的水通过上述多层板型结构的用于制备去离子水的电气装置的情况下，主体部由于高于环境温度的温度的升高而热膨胀。然而，在固定板和螺栓由金属制成并且各个室由塑料制成的情况下，因为塑料通常比金属具有更高的热膨胀系数，被夹在固定板之间的主体部在各室安置方向上不能膨胀，而在与各室安置方向垂直的方向上膨胀并变形。当温度回到环境温度时，各室收缩，但是变形的部分不能完全回到它们的原始形状，且各室在各室安置方向上收缩。作为结果，在各室之间产生间隙，从而导致水渗漏。

此外，因为主体部的材料的组成不均匀，所以也存在着即使当各室在通过热膨胀而变形时，也会产生空隙的可能。

例如在用于处理热水的脱盐装置中，很有可能导致这些状况。特别是，在核电厂中不允许发生漏水，因此不允许使用目前的装置。

相关领域的技术文献

专利文献

专利文献1：日本未审查专利公布号2007-268331

专利文献2：日本专利号3800571

发明内容

从上述问题的角度出发，完成了本发明。本发明的目的在于，在具有多层板型结构的用于制备去离子水的电气装置中，防止引起空隙和漏水，即使是在温度环境改变的情况下。

本发明的一个实施方案涉及用于制备去离子水的电气装置，其包括：主体部，所述主体部包括：脱盐室，所述脱盐室由至少两个离子交换膜限定并被离子交换剂填充；第一浓缩室，所述第一浓缩室经由在脱盐室一侧的一个离子交换膜与所述脱盐室相邻地被安置；第二浓缩室，所述第二浓缩室经由在脱盐室另一侧的另一个离子交换膜与所述脱盐室相邻地被安置；和一对电极室，所述一对电极室分别被设置在所述第一浓缩室外侧和所述第二浓缩室外侧。

在此实施方案中，本发明的特征在于包括：

主体部，所述主体部包括脱盐室、浓缩室和电极室；