利用滲透壓製備純水的裝置的製作方法
2023-05-01 03:35:06
專利名稱：利用滲透壓製備純水的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種利用滲透壓製備純水的裝置。
背景技術：
目前利用膜技術製備純水有兩種方法，其一是利用電滲技術，將水中正負離子分離出去，獲得去離子化水，另一種則是利用反滲透原理，將原水導入帶有反滲透膜的夾層中，並在夾層中施加壓力，水分子通過反滲透膜被分離出去。此法是當前獲得純水的主導方法。但以上兩種方法都存在缺點。其一，都需要消耗相當高的電能，其次，殘留廢水將汙染環境，不利環保。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種無需消耗電能的利用滲透壓製備純水的裝置，其結構簡單但使用壽命長。一種利用滲透壓製備純水的裝置，其特別之處在於，包括一密閉外殼，該外殼由外至內依次為第一多孔性耐壓層、素陶層和正滲透膜，在該外殼中設有一內殼，該內殼由該內殼外至內依次為反滲透膜和第二多孔性耐壓層，並且該內殼的一端設有純水出口 ；在前述密閉外殼與內殼之間裝有鹽水溶液或糖水溶液。其中外殼和內殼均為桶狀。其中內殼的一端固定在外殼內表面，其另一端伸出外殼以外。其中第一、二多孔性耐壓層為表面開有通孔的不鏽鋼或ABS塑料。其中鹽水溶液或糖水溶液的濃度為3g/L至飽和。本實用新型提出了一種不需要額外消耗電能，僅靠在濃差水溶液中通過正滲透隔膜造成高滲透壓，並將此壓力為動力通過反滲透膜將水擠壓出去而得到純淨水的新裝置， 其結構簡單但使用壽命長。
附圖1為本實用新型的結構示意圖；附圖2為本實用新型的工作原理示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖來對本實用新型做進一步詳細的說明。如圖1所示，一種利用滲透壓製備純水的裝置，包括一密閉外殼，該外殼由外至內依次為第一多孔性耐壓層1、素陶(不上釉的陶)層和正滲透膜3，在該外殼中設有一內殼， 該內殼由該內殼外至內依次為反滲透膜4和第二多孔性耐壓層5，並且該內殼的一端設有純水出口 ；在前述密閉外殼與內殼之間裝有鹽水溶液或糖水溶液，鹽水溶液或糖水溶液的濃度為3g/L至飽和。[0014]如圖1所示，外殼和內殼均為桶狀，內殼的一端固定在外殼內表面，其另一端伸出外殼以外，第一、二多孔性耐壓層為表面開有多個通孔的不鏽鋼或ABS塑料。本實用新型的工作原理如下。溶劑和溶質的分子或離子通過隔離透性膜時產生擴散現象叫滲透現象。如將膜做成只能通過水分子的半滲透膜，當此膜將兩種不同濃度的水溶液隔離，那麼水分子將從低濃度水溶液一側向高濃度水溶液一側移動。隨著水分子的不斷移動，在高濃度一側，如果容積固定時，將產生一定壓力，此壓力稱之為滲透壓。在溫度不變時，稀溶液的滲透壓與溶質濃度成正比。即P/C = K(P-滲透壓，C-濃度，K-常數(約5. 18))濃差愈高壓力愈大。利用正滲透膜3在濃水中產生的壓力，並將此壓力作用於反滲透膜4，則濃水中的水分子透過反滲透膜4而排出純水。本發明根據這一原理，設計出了一種裝置，只要將該裝置放在相對低濃度的水中在出口處即可獲得純水，具體構造如圖1所示，外側周圍由正滲透膜3組成的正滲透膜3層，內層則由筒狀反滲透膜4層組成，內外層之間留有一定容積的滲透壓腔6。 正滲透膜3層由①多孔性耐壓外殼②素陶襯墊③正滲透膜3組成。要求膜層對水選擇透性好，耐壓高，壽命長，表面積大。反滲透膜4要求能相對低壓條件下能滲出純水，耐壓高、壽命長。本實用新型的使用方法如下，如圖2所示，將本實用新型裝置，在滲透壓腔6中裝滿高濃度鹽水(或其他如糖溶液等)然後將裝置放入水中(相對低鹽濃度的水中)。由於裝置內腔與外部水溶液的濃度差，外部水溶液中的水通過正滲透膜3不斷進入腔內，腔內的滲透壓不斷提高。當超過反滲透膜4能出水的壓力時，水分子又通過反滲透膜4排出進入純水腔7，由於在實際使用中裝置外的原水可以是普通自來水，也可能海水、苦水，其溶質濃度是不一樣的，所以在制水時其裝置滲透內腔所裝溶質濃度應遠超過裝置外的原水濃度， 只有這樣才能使原水中的水分子源源不斷地往滲透腔中滲透，才能使腔內壓力不斷提高。
權利要求1.一種利用滲透壓製備純水的裝置，其特徵在於包括一密閉外殼，該外殼由外至內依次為第一多孔性耐壓層(1)、素陶層( 和正滲透膜(3)，在該外殼中設有一內殼，該內殼由該內殼外至內依次為反滲透膜(4)和第二多孔性耐壓層(5)，並且該內殼的一端設有純水出口 ；在前述密閉外殼與內殼之間裝有鹽水溶液或糖水溶液。
2.如權利要求1所述的利用滲透壓製備純水的裝置，其特徵在於其中外殼和內殼均為桶狀。
3.如權利要求1或2所述的利用滲透壓製備純水的裝置，其特徵在於其中內殼的一端固定在外殼內表面，其另一端伸出外殼以外。
4.如權利要求1或2所述的利用滲透壓製備純水的裝置，其特徵在於其中第一、二多孔性耐壓層為表面開有通孔的不鏽鋼或ABS塑料。
5.如權利要求1或2所述的利用滲透壓製備純水的裝置，其特徵在於其中鹽水溶液或糖水溶液的濃度為3g/L至飽和。
專利摘要本實用新型涉及一種利用滲透壓製備純水的裝置，包括一密閉外殼，該外殼由外至內依次為第一多孔性耐壓層(1)、素陶層(2)和正滲透膜(3)，在該外殼中設有一內殼，該內殼由該內殼外至內依次為反滲透膜(4)和第二多孔性耐壓層(5)，並且該內殼的一端設有純水出口；在前述密閉外殼與內殼之間裝有鹽水溶液或糖水溶液。本實用新型提出了一種不需要額外消耗電能，僅靠在濃差水溶液中通過正滲透隔膜造成高滲透壓，並將此壓力為動力通過反滲透膜(4)將水擠壓出去而得到純淨水的新裝置，其結構簡單但使用壽命長。
文檔編號C02F1/44GK202289874SQ20112040610
公開日2012年7月4日 申請日期2011年10月21日 優先權日2011年10月21日
發明者徐核, 徐琪, 狄瑞琴 申請人:徐琪