[发明专利]用于电离子置换处理装置的电极组

说明书

技术领域

本发明涉及一种去除水中离子的装置，尤其是涉及用于电离子置换处理装置的电极组。

背景技术

工业用水的标准规定水的电导率要电导率<800us，而很多情况下，水的电导率都达不到要求。水的电导率主要受水中的离子影响，水中的离子主要是由溶解在水中的盐形成。

目前，废水降低电导率除盐一般采用反渗透、电渗析等技术，但是反渗透、电渗析等技术存在一些不足的地方：易造成污堵、产水量得水率低，同时反渗透、电渗析等技术对预处理的要求很高，又需要投放大量药剂，还会造成二次污染，工程的投资也大。

另一种出演方式是电吸附除盐，电吸附除水中的盐的研究始于20 世纪60 年代，由俄克拉荷马大学的研究人员完成的。他们的实验是从略带碱性的水中去除盐分。Caudle 等的报告详尽描述了使用多孔碳电极的电容去离子装置，他们在导电薄板中使用惰性的高分子胶粘剂将碳粒子黏结在一起。使用时，利用导电板传递电荷，使得碳粒子带电，带电的碳离子吸附溶液中的阴阳离子。但是这种结构的电极，碳离子与溶液的接触面积过小，离子吸附的量有限，不能运用于实际。

对此，爱思特公司对电极进行了改进，具体的改进方式为：将超细碳粉颗粒粘附在钛导体上，然后用800度的高温进行烘烤，使得碳粉烧结在钛上。这种电极，碳离子与溶液的接触面积有所增加，离子吸附的量有所增加，但是成本提高很多。 

参见图1，可以看出现有的用于电吸附的电极，都是通过在导体100上粘附碳粉颗粒101的方式实现离子的吸附，而只有位于导体最外层的碳粉颗粒才能起到吸附作用，所以吸附的离子的量不可能很多。

发明内容

本发明针对现有技术中的不足，提供了用于电离子置换处理装置的电极组，离子吸附的量大大增加，且成本大大降低。

为解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：用于电离子置换处理装置的电极组，包括至少两个电极，所述电极由具有导电或吸附作用的材料制成，所述材料至少包括碳纤维棉或炭纤维棉其中一种。碳纤维棉和炭纤维棉结构疏松，溶液能够渗透到纤维之间的缝隙处，所有的碳纤维棉和炭纤维棉的全部表面都能用于吸附。因此离子吸附的量也大大增加。而且无论是碳纤维棉还是炭纤维棉，都能在市面上直接购买到，成本很低。

上述技术方案中，优选的，所述材料包括碳纤维棉。炭纤维棉的电阻太大，需要包裹在导体外才能实现吸附作用。而碳纤维棉的电阻相对较小，可以直接导电，因此碳纤维棉做电极时，可以省去导体材料，结构大大简化，同等体积碳纤维棉的含量更多，因此吸附的离子的量也更多。

前一技术方案中，碳纤维棉是软性的形状不固定，在溶液中会飘散开来，这样就会导致各个电极之间容易出现短接，短接之后，电极之间的电场消失，电极上已经吸附的离子都会脱离吸附，为了保证电极之间不会出现短接，所述电极还包括两块夹板，所述碳纤维棉被夹紧固定在两块所述夹板之间，所述夹板上设置有通孔。夹板的作用是限定碳纤维棉的形状和位置，保证相邻电极之间不会出现短接。

前一技术方案中，优选的，相邻两个所述电极的碳纤维棉层之间的距离为4mm到8mm。

本发明的有益效果是：碳纤维棉和炭纤维棉与溶液的接触面积大大增加，因此离子吸附的量也大大增加。而且无论是碳纤维棉还是炭纤维棉，都能在市面上直接购买到，成本很低。

附图说明

图1为现有电极的示意图。

图2为本发明实施例1的示意图。

图3为本发明实施例1电极的示意图。

图4为本发明实施例1夹板的示意图。

图5为本发明实施例2的示意图。

图6为本发明实施例2中铝电极的示意图。

图7为本发明实施例2中镍电极的示意图。

图8为本发明实施例2中碳电极的示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：实施例1，参见图2和图3，用于电离子置换处理装置的电极组，包括多个电极1（图2中只展示了其中四个），每两个相邻电极1都与直流电源的不同极相连（如果一个接电源的正极，则另一个就接电源的负极）。这样，在任意两个相邻的电极1之间就会形成电场，位于任意两个相邻的电极1之间的溶液中离子就会在电场的作用下向着电极移动。其中阳离子向着与电源负极相连的电极移动，阴离子向着与电源正极相连的电极移动。