一种用于溶液体系中离子的浓缩提取设备的制作方法

1.本实用新型涉及水处理领域，更具体地说，涉及一种用于溶液体系中离子的浓缩提取设备。


背景技术：

2.实现从诸如海水或者是工业出水等溶液体系中，提取目标离子具有实际的意义。
3.海洋或盐湖资源的开发利用
4.寻找经济上可行且环保的从海洋或盐湖等溶液体系中提取诸如盐、卤、金属等物质的技术也是当前的一大挑战。例如，金属锂是电池储能领域的重要物质，市场需求量极大。但现实情形是，地球上的锂资源主要以固体锂形式存在于矿石中，以离子形式存在于盐湖卤水、地下卤水及海水中，尤其是卤水锂资源更丰富，约占地球锂资源的91％，因此，从溶液体系中提取是一种获取锂的重要途径。
5.溶液体系中目标离子/离子的提取锂方法
6.基于上述，开发环境友好的且有效的溶液体系中目标离子/离子的提取技术对意义重大。以海洋或盐湖中金属锂提取为例，目前，从溶液体系中提取锂的方法主要有沉淀法、萃取法、吸附法、电化学法。沉淀法存在不适于高镁锂比水质，须需消耗大量纯碱以沉淀钙、镁等共生离子，生产成本高的问题。萃取工艺对设备耐腐蚀性强，工业化过程复杂，残留的萃取剂会给盐湖老卤镁资源的后续加工会带来环境风险。离子交换吸附法的吸附剂在使用过程中易受到镁、钙等共生离子干扰，且吸附饱和后需利用脱附剂洗脱，会造成吸附剂的溶损等问题，难以投入商业化生产，成本较高。膜法适用于镁锂比低于30的盐湖卤水，不适于高镁锂比的卤水，技术结合电渗析技术，实际应用中也会由于mg(oh)2的沉淀覆盖离子交换膜，影响效率，因此需要经常拆洗膜，维护成本较高。
7.基于上述，关注电极材料(活性材料)的选择和改性的电化学提锂法出现，电化学提锂法是根据锂电池工作的“摇椅理论”发展而来，电化学提锂体系主要由工作电极、对电极和提锂原溶液组成。工作电极的作用是在放电提锂的过程中使得锂离子高效、高选择性地嵌入其中，充电脱锂时使锂离子可逆地脱出进入回收液中，对电极的作用是形成闭合回路，从而保持整个电化学体系的电中性。
8.如专利文献1中，提供了一种如上述的电化学提锂方法和装置，面对高镁锂比的卤水，在充分保证每次循环过程中ph值稳定、处理时间不低于10h的前提下，经历数次循环吸附、操作能够得到浓度高达1g/l级别的富锂溶液。但该种方法实际上仍然受限于电极材料对锂离子的选择能力、吸附容量、稳定性、循环性等多种性能，导致其处理速度、成本、能耗、及最终能够得到的锂液的浓度仍然具有很大的局限性，目前尚不适合工业化应用。
9.专利文献1，申请号：201010555927.3，名称：一种选择性提取锂的离子筛及其应用。


技术实现要素：

10.1.要解决的问题
11.基于上述，本发明的目的在于提供一种实际工业化应用过程中工艺稳定性高、处理节奏稳定性好的溶液体系中离子提取的电化学提取装置。
12.2.技术方案
13.为了解决上述问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
14.包括单元组件、为单元组件提供电场的电场施加结构、以及液体暂存装置；
15.所述单元组件包括：
16.集电组(100)，所述集电组(100)包括集电极a及集电极b；
17.介于所述集电极a和集电极b之间的离子膜组件(200)，所述离子膜组件(200)包括离子膜a、离子膜b及离子膜c；
18.由集电极a到集电极b的方向，具有位于集电极a与离子膜a之间的填充区a，位于离子膜a和离子膜b之间的流体区a，位于离子膜b和离子膜c之间的流体区b，位于离子膜c与集电极b之间的填充区b；
19.所述液体暂存装置包括初提液的暂存装置，所述初提液的暂存装置设置于流体区a与流体区b之间
20.所述离子膜a支持带有第一电荷的离子通过，不支持带有第二电荷的离子通过；
21.所述离子膜c支持带有第一电荷的离子通过，不支持带有第二电荷的离子通过；
22.所述离子膜b支持带有第二电荷的离子通过，不支持带有第一电荷的离子通过；
23.其中，所述第一电荷为正电荷或者负电荷，第二电荷为第一电荷的相反电荷。
24.优选地，所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，还包括除杂装置；所述除杂装置包括：第一除杂装置，所述第一除杂装置与单元组件连通；第二除杂装置，所述第二除杂装置通过管道与初提液的暂存装置进行连通。
25.优选地，所述液体暂存装置还包括溶液体系的储存装置，所述溶液体系的储存装置与流体区a的液体进口或者流体区b的液体入口进行连通，所述溶液体系的储存装置通过管道与第一除杂装置进行连通；和/或，
26.所述液体暂存装置还包括浓缩液的暂存装置，所述浓缩液的暂存装置与流体区b的液体出口、液体入口进行连通；和/或，
27.所述液体暂存装置还包括电极液的暂存装置，所述电极液的暂存装置与电极腔室的液体出口、液体入口进行连通；和/或，
28.所述液体暂存装置还包括乏液的暂存装置，所述乏液的暂存装置与第一或者流体区b的液体出口进行连通。
29.优选地，所述集电组包括离子固定结构a及离子固定结构b；
30.所述集电极a与离子膜a之间具有离子固定结构a；所述离子固定结构a用于将至少一部分的透过离子膜a的离子以嵌入的方式进行固定；
31.所述集电极b与离子膜c之间具有离子固定结构b；所述离子固定结构b用于将至少一部分的透过离子膜c的离子以双电层方式进行固定。
32.优选地，所述离子固定结构a为叠层于集电极a的离子嵌入层；和/或
33.所述离子固定结构a为存在于集电极a的离子嵌入颗粒物；和/或
34.所述离子固定结构a为存在于填充区a的离子嵌入颗粒物。
35.优选地，所述离子固定结构b为叠层于集电极b的双电层电容层和/或赝电容层；和/或
36.所述离子固定结构b为存在于集电极b的双电层电容颗粒物和/或赝电容颗粒物；和/或
37.所述离子固定结构b为存在于填充区b的双电层电容颗粒物和/或赝电容颗粒物。
38.优选地，所述离子固定结构b为叠层于集电极b的离子嵌入层；和/或
39.所述离子固定结构b为存在于集电极b的离子嵌入颗粒物；和/或
40.所述离子固定结构b为存在于填充区b的离子嵌入颗粒物。
41.优选地，还包括介于所述集电组与离子膜组件之间的隔框；
42.所述隔框上设置有电极液进口和填充区，所述电极液进口设置于所述填充区的一侧，且所述电极液进口与填充区之间设置有布水凸起
43.所述填充区远离所述电极液进口的一侧设置有电极液出口，所述电极液出口与填充区之间设置有布水凸起选地，集水区靠近隔框的边缘处的侧部区域设置有导流筋，且石墨纸至少部分地与导流筋相接触。
44.优选地，所述用于溶液体系中离子的浓缩提取设备还包括流体连通组件；
45.所述流体连通组件包括设置于流体区a与流体区b之间的流体连通管道，所述流体连通管道用以实现流体区a与流体区b之间的流体连通；和/或
46.所述流体连通组件还包括设置于流体连通管道上的除杂装置。
47.优选地，所述隔框包括位于所述集电极a与离子膜a之间的隔框a；以及位于所述集电极b与离子膜c之间的隔框b；
48.所述集电极a至少部分地与所述隔框a的布水凸起相接触；
49.所述集电极b至少部分地与所述隔框b的布水凸起相接触。
50.优选地，所述电极液进口所述填充区之间设置有集水区，所述集水区远离所述填充区的一侧设置有若干导流缺口，所述导流缺口与所述电极液进口对应设置，流体由所述导流缺口流入集水区；
51.所述电极液出口和所述填充区之间设置有集水区，所述集水区远离所述填充区的一侧设置有若干导流缺口，所述导流缺口与所述电极液出口对应设置，流体由所述导流缺口流出集水区并由所述电极液出口导出。
52.优选地，所述导流缺口设置有至少一个布水凸起，所述布水凸起至少部分地位于所述流体由所述电极液进口流向所述填充区的路径上。
53.优选地，任意两个布水凸起的对称轴的延长线的一端的交点与电极液进口重合。
54.优选地，还包括设置于离子膜(a，b，c)之间的布水板，
55.所述布水板包括：
56.支撑框架，所述支撑框架的上部设置有进水孔；
57.布水结构，所述布水结构设置于所述进水孔的周侧；用于引导进水孔的进水；以及
58.布水腔，所述布水腔设置于布水结构的下部，用于收集所述布水结构流出的水。
59.优选地，所述支撑框架设置有定位孔，所述定位孔位于所述进水的上方；和/或
60.所述支撑框架设置有电极水道通过孔，所述电极水道通过孔位于所述进水孔的上
方。
61.优选地，所述布水结构为布水孔网或布水槽。
62.优选地，所述布水板包括布水板a及布水板b；
63.所述离子膜a和离子膜b之间具有布水板a、所述离子膜b和离子膜c之间具有布水板b；
64.所述布水板b相对所述布水板a颠倒放置。
65.优选地，所述用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，还包括连接件，所述连接件包括连接件a及连接件b；
66.所述集电极a上设置有电极连接孔，通过连接件a穿过集电极a上的电极连接孔，通过连接部连接至集电极b；和/或
67.所述集电极b上设置有电极连接孔通过连接件b穿过集电极b上的电极连接孔，通过连接部连接至集电极a。
68.优选地，所述隔框上设置有通孔所述离子膜组件上设置有膜孔所述布水板设置有板孔连接件穿过通孔、膜孔板孔将集电极a和集电极b进行连接。
69.优选地，所述电场施加装置包括极板本体，所述极板本体设置有送电电缆；所述极板本体包括：第一侧；与第一侧对设置的第二侧；
70.安装孔，所述安装孔贯通所述极板本体置；以及
71.导电单元，所述导电单元包括导电体连接线，所述导电体所述安装孔对应设置，所述连接线设置于所述极板的第二侧，用于连接所述导电体和所述送电电缆
72.优选地，所述电场施加装置还包括石墨板，所述石墨板设置于第一侧且所述石墨板上设置有送电通孔，所述送电通孔与所述导电体对应设置。
73.优选地，所述导电单元包括至少两个导电体，各导电体间通过连接线相连接，且至少一个导电体通过连接线与所述送电电缆连接。
74.优选地，所述第二侧设置有布线槽，所述布线槽用于容纳所述连接线，和/或
75.所述送电通孔中设置有石墨部件，所述石墨部件靠近所述极板本体的一侧设置有环形凸起，所述环形凸起中具有容纳槽，所述容纳槽用于容纳所述导电体的一端。
76.优选地，所述连接线通过紧固件与所述导电体相连接，所述紧固件包括螺母、并紧螺母和垫片，所述螺母设置于所述连接线和所述第二侧间，所述垫片置于螺母与所述第二侧之间，所述并紧螺母与螺母配合设置，用于将所述连接线安装在所述导电体上。
77.3.有益效果
78.1)相比于现有技术，本实用新型的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备在隔框上设置电极液进口和填充区，电极液进口设置于填充区的一侧，且电极液进口与导电材料填充区之间设置有布水凸起；集电极位于隔框与电场施加装置之间和相邻两个电吸附单元的隔框与隔框之间，且集电极至少部分地与布水凸起相接触。布水凸起不仅可以实现均匀布水的目的，还具有阻拦防止隔框内部的导电材料填充区的电极填充材料流失的作用。同时，布水凸起还能与集电极相互支撑配合，形成对电极液腔和浓/淡水腔隔离，提高装置的密封性能；
79.2)本实用新型的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备所述集电极a与离子膜a之间具有离子固定结构a；所述离子固定结构a具有离子嵌入功能；
80.所述集电极b与离子膜c之间具有离子固定结构b；所述离子固定结构b能够将离子以双电层方式进行固定。
81.离子固定结构a，b的配合是大幅提升所得浓缩液中目标离子的浓度，进一步提升了原液中目标离子的选择性提取能力，同时能够直接得到高浓度目标离子浓缩液。
附图说明
82.图1为本实用新型的隔框结构示意图；
83.图2为图1的a区域的局部放大图；
84.图3为本实用新型的单元组件爆炸图；
85.图4为本实用新型的布水单元(布水孔网)的结构示意图；
86.图5为本实用新型的布水单元(布水槽)的结构示意图；
87.图6中(a)为本实用新型的布水槽的放大结构示意图(一)；
88.图6中(b)为本实用新型的布水槽的放大结构示意图(二)；
89.图6中(c)为本实用新型的布水槽的进水示意图；
90.图7为本实用新型的电极连接机构连接件连接结构示意图；
91.图8为本实用新型的电极连接机构连接件装配结构示意图；
92.图9为本实用新型的电场施加装置的爆炸图；
93.图10为本实用新型的电场施加装置的第一侧的结构示意图；
94.图11为本实用新型的电场施加装置的第二侧的结构示意图；
95.图12为本实用新型的电场施加装置的送电通孔的局部放大示意图；
96.图13为本实用新型的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备的单元组件结构图之一；
97.图14为本实用新型的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备的单元组件结构图之二；
98.图15为本实用新型的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备的整体结构图；
99.图中：
100.100、集电组；110、电极连接孔；111、连接孔防脱部；112、连接孔斜壁面；
101.120、集电极a；130、集电极b；
102.140、阻挡部；
103.200、离子膜组件；210、膜孔；211、第一膜孔；212、第二膜孔；213、第三膜孔；221、离子膜a；222、离子膜b；223、离子膜c；
104.231、流体区a；232、流体区b；241、填充区a；242、填充区b；251、离子固定结构a；252、离子固定结构b；
105.300、隔框；310、电极液进口；320、填充区；330、布水凸起；340、集水区；341、导流缺口；342、导流筋；350、通孔；351、第一通孔；352、第二通孔；360、过水孔；370、横排凸起；380、凸台；381、凸台通孔；
106.391、隔框a；392、隔框b；
107.400、布水板；410、支撑框架；411、进水孔；412、定位孔；413、电极水道通过孔；414、板孔；414-1、第一板孔；414-2、第二板孔；420、布水腔；421、布水孔网；430、布水网片；440、
布水槽；
108.451、布水板a；452、布水板b；
109.500、连接件；510、第一连接端；520、连接柱体；530、第二连接端；531、连接防脱件；532、连接部；
110.541、连接件a；542、连接件b；
111.600、极板本体；610、第一侧；620、第二侧；630、水道；640、出水孔；650、泄水槽；660、泄水孔；
112.700、石墨板；710、石墨部件；711、环形凸起；712、容纳槽；
113.810、导电体；821、长铜排；822、短铜排；831、垫圈；832、并紧螺母；833、螺母；834、垫片；841、送电电缆；842、防水格兰头；843、接线盖；
114.900、流体连通组件；910、除杂装置；911、第一除杂装置；912、第二除杂装置912；920、液体暂存装置；921、初提液的暂存装置；922、溶液体系的储存装置；923、浓缩液的暂存装置；924、电极液的暂存装置；925、乏液的暂存装置；
115.p1～p6均表示泵体；
116.v1～v16均表示阀门。
具体实施方式
117.下文对本实用新型的示例性实施例的详细描述参考了附图，该附图形成描述的一部分，在该附图中作为示例示出了本实用新型可实施的示例性实施例，其中本实用新型的元件和特征由附图标记标识。下文对本实用新型的实施例的更详细的描述并不用于限制所要求的本实用新型的范围，而仅仅为了进行举例说明且不限制对本实用新型的特点和特征的描述，以提出执行本实用新型的最佳方式，并足以使得本领域技术人员能够实施本实用新型。但是，应当理解，可在不脱离由所附权利要求限定的本实用新型的范围的情况下进行各种修改和变型。详细的描述和附图应仅被认为是说明性的，而不是限制性的，如果存在任何这样的修改和变型，那么它们都将落入在此描述的本实用新型的范围内。此外，背景技术旨在为了说明本技术的研发现状和意义，并不旨在限制本实用新型或本技术和本实用新型的应用领域。
118.需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件；本实用新型所述的某一结构的“背面、正面、上、下、左、右、周侧、顶”均为相对位置，并不局限于某一结构只能作为“背面、正面、上、下、左、右、周侧、顶”位置。
119.本实用新型中的“任意选择地”，指在基于前述技术特征的情况下，可以具有位于“任意选择地”之后的技术特征，也可以不具有该技术特征，属于两个并列的技术方案；当具有该技术特征时，产生某一技术效果；当不具有该技术特征时，产生另一技术效果。
120.本实用新型中的诸如元件(a，b)表示元件a、元件b的意思；同理，元件(a，b，c)表示元件a、元件b以及元件c的意思；具体如：
121.所述集电极(a，b)表示集电极a120、集电极b130；
122.所述离子膜(a，b，c)表示离子膜a221、离子膜b222、离子膜c223；
123.所述离子固定结构(a，b)表示离子固定结构a251、离子固定结构b252；
124.进一步地，本实用新型中的所述“元件(a，b)具有某特性或结构”，表示“元件a具有某特性或结构”，“元件b也具有某特性或结构”；具体如：
125.所述“离子膜(a，c)支持带有正电荷的离子通过，不支持带有负电荷的离子通过”，表示“所述离子膜a221支持带有正电荷的离子通过，不支持带有负电荷的离子通过”，所述离子膜c223支持带有正电荷的离子通过，不支持带有负电荷的离子通过”。
126.实施例
127.本实用新型提供用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，包括电场施加装置以及用于浓缩提取的单元组件，电场施加装置设置于所述单元组件的两端，浓缩提取设备包括若干单元组件组成。
128.进一步说明电场施加装置在浓缩提取设备中的安装位置：通常的，浓缩提取设备包括端板、绝缘垫片(例如橡胶垫片)等、电场施加装置以及单元组件。作为一种具体的安装方式，浓缩提取设备包括两个端板、两个绝缘垫片(例如橡胶垫片)、两个电场施加装置以及一个单元组件，其组装方式为由左至右依次设置的端板、绝缘垫片、电场施加装置、单元组件、电场施加装置、绝缘垫片以及端板。
129.在本实用新型中，单元组件包括离子膜组件200、流体连通组件(900)、位于离子膜组件200两侧的隔框300、设置于离子膜组件200间的布水板400。隔框300与电场施加装置之间设置有集电极，相邻两个电吸附单元之间同样设置有集电极。作为一种具体的实施方式，如图3所示，一个单元组件由以下子部件组成：集电组100、隔框300、离子膜组件200、布水板400；作为一种更具体的实施方式，所述集电组100包括集电极(a，b)、隔框300包括隔框(a，b)、布水板400包括布水板(a，b)，依次按照集电极a120、隔框a391、离子膜a221、布水板a451、离子膜b222、颠倒放置的布水板b452、离子膜c223、隔框b392、集电极b130排列，由集电极a120到集电极b130的方向，以离子膜(a，b，c)为区分形成：位于集电极a120与离子膜a221之间的填充区a241，位于离子膜(a，b)之间的流体区a231，位于离子膜b和离子膜c之间的流体区b232，位于离子膜c223与集电极b130之间的填充区b242。进一步说明所述流体连通组件(900)包括设置于流体区a231与流体区b232之间的流体连通管道，所述流体连通管道用以实现流体区a231与流体区b232之间的流体连通；和/或，所述流体连通组件(900)还包括如图15所示的液体暂存装置920以及除杂装置910；以所述溶液体系为卤水为例，以离子为锂离子为例，所述盐湖卤水，进入电化单元学组件进行浓缩提取前，可以利用除杂装置910进行除杂，所述除杂装置910包括用于第一液体进入电化学单元组件进行浓缩提取前的第一除杂装置911；所述除杂装置910还包括用于初提液等除杂的第二除杂装置912，所述第二除杂装置912设置于流体区a231、流体区b232之间；所述除杂装置910可以选择现有的装置，除杂目的主要针对盐湖卤水中含有的悬浮物质的含量的降低，也就意味着，如果作为溶液体系的卤水中，上述物质的含量本身就比较低的话，也可以直接通入电化学单元组件进行后续处理步骤。该设备除了包括图3所示的单元组件，还可以如图15所示的那样进行外部泵、阀、管路系统配置的液体暂存装置920，所述具体包括：
130.含锂溶液体系的储存装置922，所述含目标离子的溶液体系通过管道与流体区a231的液体入口进行连通；所述管道上还可以进行阀门或者泵体的配置；其中，第一除杂装置911可以与含锂溶液体系的储存装置922连通，第一液体先通过第一除杂装置911除杂，然后通入含锂溶液体系的储存装置922，最后通入目标离子浓缩液的设备；或者，所述第一除
杂装置911也可以设置于含锂溶液体系的储存装置922与流体区a231的液体入口之间。
131.乏液的暂存装置925，所述乏液的暂存装置925通过管道与流体区a231的液体出口进行连通；所述管道上可以进行阀门或者泵体的配置；
132.浓缩液的暂存装置923，所述浓缩液的暂存装置923通过管道分别与流体区b232的液体出口、液体入口进行连通；这样可以实现浓缩液在流体区b232的循环进出；以上任一所述管道上均可以进行阀门或者泵体的配置；
133.初提液的暂存装置921，所述初提液的暂存装置921通过管道分别与流体区a231的液体出口、液体入口进行连通，这样可以实现初提液在流体区a231的循环进出；所述初提液的暂存装置921还通过管道与流体区b232的液体入口进行连通，以实现初提液向流体区b232的进液；以上任一所述管道上均可以进行阀门或者泵体的配置；其中，所述第二除杂装置912的设置位置可以灵活选择，比如设置于流体区a231的液体出口附近，或者流体区b232的液体入口附近，或者单独通过管道实现与初提液的暂存装置921的循环设置，只要能够实现初提液的除杂即可。
134.另外还可以配置有电极液的暂存装置924，用以对电极所使用的电极液进行循环或替换等，因此包括电极液的第一暂存装置，所述电极液的第一暂存装置通过管道与第一腔室的液体出口、液体入口进行连通；还包括电极液的第二暂存装置，所述电极液的第二暂存装置通过管道与第二腔室的液体出口、液体入口进行连通；以上任一所述管道上均可以进行阀门或者泵体的配置；
135.并且所述流体区a231的液体出口与所述流体区b232的液体入口之间也可以进行除杂装置910的设置。所述除杂装置910也可以选择现有的装置，除杂目的主要实现液体中含有的目标离子意外的杂质离子的含量的降低。
136.作为一种进一步更为具体的实施方式，离子膜(a，c)分别为支持带有正电荷的离子通过，不支持带有负电荷的离子通过，如；阳离子选择性交换膜；离子膜(b)为支持带有负电荷的离子通过，不支持带有正电荷的离子通过，如；阴离子选择性交换膜；
137.进一步说明集电组100的结构，所述集电极a120与离子膜a221之间具有离子固定结构a251；所述离子固定结构a251用于将至少一部分的透过离子膜a221的离子以嵌入的方式进行固定；所述集电极b130与离子膜c223之间具有离子固定结构b252；所述离子固定结构b252用于将至少一部分的透过离子膜c223的离子以双电层方式进行固定。作为几种具体的实施方式，所述离子固定结构a251可以为如图13所示的叠层于集电极a120的离子嵌入层，或者为存在于集电极a120的离子嵌入颗粒物，或者是如图14所示的存在于填充区a241的离子嵌入颗粒物。同理，所述离子固定结构b252可以为叠层于集电极b130的离子嵌入层，也可以为存在于集电极b130的离子嵌入颗粒物，或者是存在于填充区b242的离子嵌入颗粒物，或者是叠层于集电极b130的双电层电容层和/或赝电容层，或者是存在于填充区b242的双电层电容颗粒物和/或赝电容颗粒物，也可以为存在于集电极b130的双电层电容颗粒物和/或赝电容颗粒物。
138.值得说明的是：其一、所述离子嵌入颗粒物可以是任何现有的、在电场的作用下具有离子嵌入及脱嵌功能的材料颗粒；所述离子嵌入层可以是任何现有的、在电场的作用下具有离子嵌入及脱嵌功能的材料以涂敷或者粘贴等方式固定于集电极形成的“层”或者“膜”，也可以是任何现有的、在电场的作用下具有离子嵌入及脱嵌功能的材料膜/片；如具
有金属离子嵌入(脱嵌)功能的材料。如现有的、具有锂离子嵌入及脱嵌能力的活性材料包括但不限于橄榄石结构材料、尖晶石结构材料、层状结构材料、普鲁士蓝类材料，聚吡咯类材料；
139.其二、所述双电层电容颗粒物和/或赝电容颗粒物可以是任何现有的、在电场的作用下具有双电层和/或赝电容效应的材料颗粒；所述双电层电容层和/或赝电容层可以是任何现有的、在电场的作用下具有双电层和/或赝电容效应的材料以涂敷或者粘贴等方式固定于集电极形成的“层”或者“膜”，也可以是任何现有的、在电场的作用下具有双电层和/或赝电容效应的材料膜/片；如具有双电层效应的活性材料包括但不限于活性炭、活性炭纤维、纳米碳管、石墨烯；所述具有赝电容效应的活性材料包括但不限于金属氧化物、金属氢氧化物；
140.其三、单元组件装配组数可根据处理水量需求进行订制，一般为30-150组，离子膜极性也可根据需要浓缩的离子种类调整，如欲进行卤水中锂离子的浓缩提取，可以选则离子膜(a，c)的种类为单价金属的阳离子选择性交换膜，同时，选择离子膜(b)的种类为阴离子选择性交换膜。
141.进一步说明隔框300的结构，如图1和图2所示，隔框300具有相对设置的两个表面，靠近集电极的一侧表面上设置有电极液进口310，中间框内设置有填充区320。进一步地，隔框300上的填充区320设置有内部电极填充材料，集电极用于将隔框300、内部电极填充材料与其他部件隔开。在本实施例中，作为具体的实施方式，隔框300的厚度设置为3-5mm。电极液进口310设置于填充区320的一侧，圆孔、方孔均可。电极液进口310与填充区320之间设置有布水凸起330，用于电极液的布水导流，并与集电极协同隔框300对电极水道的密封提供支撑力。集电极位于隔框300与电场施加装置之间和相邻两个电吸附单元的隔框300与隔框300之间，且集电极至少部分地与布水凸起330相接触，并可由布水凸起330支撑。作为具体的实施方式，电极液进口310周侧还可以设置过水孔360，其中，过水孔360不与集水区340连通。
142.进一步地，填充区320远离电极液进口310的一侧设置有电极液出口，圆孔、方孔均可。电极液出口与填充区320之间设置有布水凸起330。值得说明的是，填充区320两端的结构可设置为对称结构，当隔框300倒置时，则电极液进口310变为电极液出口，电极液出口变为电极液进口310。
143.作为一种优选地实施方式，电极液进口310和填充区320之间设置有集水区340，集水区340远离填充区320的一侧设置有若干导流缺口341，导流缺口341与电极液进口310对应设置，流体由导流缺口341流入集水区340。进一步说明集水区340的结构：集水区340为隔框300表面的凹陷处，即隔框300上对应集水区340的区域的厚度小于其他区域的厚度，使得集水区340与集电极之间形成用于暂时存储流体的腔室。流体进入集水区340，首先充盈腔室后，再进入填充区320，进而起到均匀布水的作用。
144.导流缺口341设置有至少一个布水凸起330，布水凸起330至少部分地位于流体由电极液进口310流向填充区320的路径上。作为又一具体的实施方式，导流缺口341设置有至少两个布水凸起330，通常为2-6个。布水凸起330为椭圆形、菱形、矩形、锥形、纺锤形中的至少一种，且任意两个布水凸起330的对称轴之间不平行。进一步优选地，任意两个布水凸起330的对称轴的延长线的一端的交点与电极液进口310重合，导水效果好。
145.作为更为优选的实施方式，集水区340与填充区320的连接处设置有横排凸起370。横排凸起370沿隔框300的宽度方向设置，且隔框300的宽度方向上的任意相邻的两个横排凸起370之间的间距为0.1-2mm。值得说明的是，横排凸起370相对隔框300表面的凸起高度与隔框300厚度相同，可对集电极起到支撑作用。横排凸起370的凸点大小可根据电极颗粒大小调整，同时可以相对隔框300宽度设置两排甚至更多。
146.可任意选择地，集水区340靠近隔框300的边缘处的侧部区域设置有导流筋342，且集电极至少部分地与导流筋342相接触。导流筋342用于集水区340内的水流均布导流，并提供对集电极的支撑。不仅如此，集水区340设置有凸台380和凸台通孔381，凸台通孔381位于凸台380中，圆孔、方孔均可，可用作水道。凸台380与集电极相接触，同时，凸台380相对隔框300表面的凸起高度与隔框300厚度相同，以达到对凸台通孔381的密封效果。可任意选择地，集水区340设置有至少两个凸台380，凸台380沿隔框300的宽度方向设置，且凸台380为圆形、椭圆形、菱形、矩形、锥形、纺锤形中的至少一种。
147.同样地，电极液出口和填充区320之间也可以设置有集水区340，集水区340远离填充区320的一侧设置有若干导流缺口341，导流缺口341与电极液出口对应设置，流体由导流缺口341流出集水区340，并由电极液出口导出。且该集水区340的结构可以与电极液进口310的集水区340的结构相同，也可以不同，例如，电极液出口的集水区340不具有布水凸起330。
148.进一步说明布水板400的结构，如图4所示，包括支撑框架410、布水结构以及布水腔420，布水结构以及布水腔420设置于支撑框架410上。
149.支撑框架410的上部设置有进水孔411，用于流入待布水的流体。进水孔411通常为但不限于圆孔或方孔，支撑框架410通常呈现但不限于正方形、矩形等形状。作为其中的一种具体实施方式，进水孔411设置有若干个，例如4个或5个，且沿支撑框架410的宽度方向均匀设置，例如当支撑框架410为矩形时，若干个进水孔411沿一直线排列，该直线与矩形的某一边缘平行。值得说明的是，进水孔411也可以交错设置或倾斜设置。
150.布水结构设置于进水孔411的周侧，用于引导进水孔411的进水。作为一种具体实施方式，进水孔411位于布水结构的几何中心，起到较好的进水效果。作为布水结构的其中一种实施方式，如图4所示，布水结构为布水孔网。进一步地，布水孔网的宽度由上至下依次增大，提高进水的扩散渗透均水效果。作为一种优选地具体实施方式，布水孔网为经纬编织网片，渗透均水效果好，且根据装置规格大小，网片孔目数及丝径可相应调整。作为布水结构的另一种实施方式，如图5所示，布水结构为若干布水槽。任一布水槽沿进水孔411延伸至布水腔420，呈放射状，且布水槽的出水端与布水腔420相连通。布水槽可以为如图6中的(b)所示的直线型槽，也可以是如图6中的(a)所示的具有弯折的曲线槽，同时，进水孔411也可以根据实际情况设计不同形状(例如图6中的(a)和图6中的(b)的不规则形状)。作为进一步改进，布水槽进水端不与进水孔411相连通，可实现更均匀的布水效果。在装置进水时，如图6中的(c)所示，具有通孔的离子膜与布水单元叠置，使得离子膜的通孔对应进水孔411设置。离子膜的通孔面积大于进水孔411面积，并使得通孔与布水槽部分重叠，此时布水槽进水端暴露于通孔位置。进水孔411的进水流入通孔对应的腔室后，再由放射状分布的若干布水槽引入布水腔420中。
151.布水腔420设置于布水结构的下部，用于收集布水结构流出的水。作为优选的具体
实施方式，布水腔420为布水通道，布水通道沿支撑框架410的宽度方向延伸，通常形成直线状。作为进一步地优选方式，布水通道与进水孔411所形成的直线平行设置。布水腔420设置有布水进口和布水出口，作为优选的具体实施方式，布水进口和布水出口的距离为2-10mm，当布水腔420为布水通道时，布水通道的宽度(短边长度)为2-10mm，均匀布水效果好。
152.进一步地，支撑框架410上设置有布水网片430，布水网片430通过烫接等方式设置于布水腔420的下方。布水网片430为经纬编织网片，渗透均水效果好，且根据装置规格大小，网片孔目数及丝径可相应调整。布水进口与布水结构相连通，布水出口与布水网片430的进口相连通。优选地，布水出口的布水宽度为w1，布水网片430的进口的宽度为w2，w1：w2＝1：1-2，集水和布水效果最佳。作为具体的实施方式，如图4所示，布水网片430的下部设置有集水孔网和支撑框架410的出水口，布水网片430的出水进入集水孔网，然后从出水口排出。其中，出水口的设置排列方式以及数量可以与进水口相同，也可以不同。
153.进一步地，支撑框架410设置有定位孔412，定位孔412位于进水孔411的上方，便于布水单元的定位安装。支撑框架410设置有电极水道通过孔413，电极水道通过孔413位于进水孔411的上方。
154.而为了实现水处理单元中集电极a120、集电极b130、隔框300、离子膜组件200和布水板400之间的安装，集电极a120、隔框a391和隔框b392、集电极b130之间通过电极连接机构相连，离子膜组件200和布水板400夹在集电极a120、隔框a391和隔框b392、集电极b130之间，通过电极连接机构的连接，使得集电极a120和集电极b130对离子膜组件200和布水板400进行夹紧。
155.本实施例中，所述电极连接机构包括连接件500，所述连接件500的第一连接端510与集电极a120相连，连接件500的第二连接端530与集电极b130相连，第一连接端510与第二连接端530中的至少一个连接端与对应电极为非贯穿连接。
156.此处的非贯穿连接，即对于进行连接的集电极a120(或隔框a391)和集电极b130(或隔框b392)来说，连接件500的连接不采用两端均将集电极a120(或隔框a391)和集电极b130(或隔框b392)贯穿的连接方式，通过集电极a120(或隔框a391)和集电极b130(或隔框b392)之间的连接件500的设置，其不仅可以起到定位连接的作用，避免集电极a120(或隔框a391)和集电极b130(或隔框b392)之间发生偏转，而且的集电极a120(或隔框a391)、集电极b130(或隔框b392)分别与连接件500的非贯穿连接可以有效阻隔填充区a241和填充区b242各自的电解液沿连接件500相互渗透。
157.如图7和图8中所示，本实施例中具体的连接方式为：所述集电极a120上设置有电极连接孔110，连接件500穿过所述电极连接孔110，第一连接端510与集电极a120的电极连接孔110相连，第二连接端530与集电极b130通过连接部532相连，所述集电极b130在连接部532处设置有阻挡部140，所述阻挡部140阻挡第二连接端530贯穿集电极b130。所述集电极b130上也可以设置有电极连接孔110，连接件500穿过所述电极连接孔110，第一连接端510与集电极b130的电极连接孔110相连，第二连接端530与集电极a120通过连接部532相连，所述与集电极a120在连接部532处设置有阻挡部140，所述阻挡部140阻挡第二连接端530贯穿集电极a120。本实施例中连接件500包括连接柱体520，连接柱体520的两端分别为第一连接端510和第二连接端530。
158.即如图1中所示，所述集电极a120上设置有电极连接孔110，通过连接件a541穿过
集电极a120上的电极连接孔110，通过连接部532连接至集电极b130；和/或所述集电极b130上设置有电极连接孔110，通过连接件b542穿过集电极b130上的电极连接孔110，通过连接部532连接至集电极a120。
159.需要说明的是，如图7和图8中所展示的就是集电极a120上设置有电极连接孔110的情况，集电极b130上设置有电极连接孔110与该方式相同，仅是将图7和图8中集电极a120、隔框a391、离子膜a221、布水板a451、离子膜b222、布水板b452、离子膜c223、隔框b392和集电极b130进行颠倒。另外，本实施例中所述的阻挡部140即为电极100未贯穿对连接件500进行阻挡的部分。
160.而仅在集电极a120上设置有电极连接孔110或者仅在集电极b130上设置有电极连接孔110的方式也是可以的，其可以实现集电极a120与集电极b130的连接，并且可以实现集电极a120、集电极b130分别与连接件500的非贯穿连接进而阻隔集电极a120和集电极b130各自的电解液沿连接件500相互渗透即可。而如果将果集电极a120和集电极b130上均设置电极连接孔110，可以使得电极的加工均一化，加工、生产过程中可以使用相同的电极分别作为集电极a120和集电极b130，以降低生产成本，且在集电极a120和集电极b130上均设置电极连接孔110，且分别通过连接件a541和连接件b542进行连接，有利于集电极a120和集电极b130之间连接强度的改善。
161.所述隔框300上设置有通孔350，所述离子膜组件200上设置有膜孔210，所述布水板400上设置有板孔414，连接件500穿过通孔350、膜孔210和板孔414将集电极a120和集电极b130进行连接。具体的，如图1以及图7中所示，离子膜a221、隔框a391、布水板a451、离子膜b222、布水板b452、离子膜c223、隔框b392分别设置有第一通孔351、第一膜孔211、第一板孔414-1、第二膜孔212、第二板孔414-2和第三膜孔213。
162.如果在集电极a120上设置有电极连接孔110，连接件500依次穿过电极连接孔110、第一通孔351、第一膜孔211、第一板孔414-1、第二膜孔212、第二板孔414-2、第三膜孔213和第二通352孔连接至集电极b130，如果集电极b130上设置有电极连接孔110，则连接件500依次穿过电极连接孔110、第二通352、第三膜孔213第二板孔414-2、第二膜孔212、第一板孔414-1和第一膜孔211、第一通孔351连接至集电极a120。
163.另外，集电极a120和集电极b130之间至少设置有2个连接件500，所述离子膜组件200上与连接件500对应设置的膜孔310连线形成的形状为关于离子膜组件200中心点的中心对称图形；和/或，集电极a120和集电极b130之间至少设置有2个连接件500，所述布水板400上与连接件500对应设置的板孔414连线形成的形状为关于布水板400中心点的中心对称图形，通过将离子膜上和/或布水板上与连接件500对应设置的膜孔和板孔进行中心对称设置，可以便于离子膜和布水板的生产、加工，使得离子膜和布水板的样式可以同一化生产，降低生产成本，并且该设置便于离子膜和布水板的安装，安装过程不需要考虑离子膜和布水板的摆放正反方向。
164.需要说明的是，上述连接孔设置位置可以设置于任意位置，其可以如图中所示，设置有多个，环布于对应部件的侧部。
165.进一步说明电场施加装置，包括极板本体600，极板本体600主要由绝缘材料制成，且极板本体600上设置有送电电缆841。作为一种具体的实施方式，极板本体600上设置有出线口，出线口贯通极板本体600设置，出线口用于安装送电电缆841。同时，作为一种优选的
实施方式，出线口中设置有螺纹盲孔，可用于安装防转螺栓。当送电电缆841通过防水格兰头842以及接线盖843安装于出线口中时，可防止将防水格兰头842安装至接线盖843时接线盖843跟转。
166.值得说明的是，送电电缆841也可以为与极板本体600一体成型的、具有导电作用的区域。同时，极板本体600内部设置有水道630，极板的第一侧610设置有出水孔640，水道630用于连通出水孔640和极板本体600的侧边。
167.极板本体600包括第一侧610、第二侧620、安装孔和导电单元，其中，如图1所示，导电单元包括导电体810和连接线，导电体810与安装孔对应设置，连接线设置于极板的第二侧620，用于连接导电体810和送电电缆841。
168.进一步说明，如图3所示，极板本体600的第二侧620与第一侧610对应设置，进一步说明，第二侧620设置于第一侧610的背面。其中，第二侧620设置有布线槽，布线槽用于容纳连接线。连接线一般为可导电的金属线，例如铜排、铜线或其他可导电的金属线。连接线通过紧固件与导电体810相连接，紧固件包括螺母833、并紧螺母832和垫片834，螺母833设置于连接线和第二侧620之间，垫片834设置于螺母833与第二侧620之间，起到防水密封作用。并紧螺母832与螺母833配合设置，用于将连接线安装在导电体810上。
169.作为一种具体的实施方式，导电单元包括八个导电体810，导电体810与导电体810之间通过连接线相连接，且至少一个导电体810通过连接线与送电电缆841相连接。进一步地，导电体810也可以为10个、20个或其他数量。如图3所示，作为一种具体实施方式，导电体810排列形式为4行
×
2列，极板本体600的几何中心设置有出线口，出线口中的送电电缆841与第2行的两个导电体810分别连接。同时，第1行和第4行的导电体810通过短铜排822相连接，第1列和第2列的导电体810通过长铜排821相连接。进一步说明，以上排列方式并不是唯一的排列方式，任意两个导电体810或任意导电体810与送电电缆841之间均可以通过连接线相连接。
170.进一步地，第二侧620设置有泄水槽650，作用是防止装置长期运行后内部水渗透至布线槽中产生积水，从而腐蚀其他部件。极板本体600的侧边设置有泄水孔160，泄水槽650用于连接布线槽和泄水孔160。作为一种具体的实施方式，泄水槽650的一端与布线槽的最低处相连通，例如如图3所示，泄水槽650包括两个，且泄水槽650的一端分别与位于第4行的两个导电体810所在的布线槽的相应位置相连接。进一步地，泄水槽650设计为斜向下一定角度，例如1-88
°
等，优选为5-25
°
，可用于顺畅泄水。
171.第一侧610设置有石墨板700，石墨板700上设置有送电通孔，送电通孔与导电体810对应设置。作为具体的实施方式，导电体810为送电螺柱，送电螺柱贯穿设置于送电通孔和安装孔中。石墨板700和第一侧610之间设置有垫圈831，导电体810贯穿设置于垫圈831中，使得垫圈831、送电通孔和安装孔处于同一轴线上。作为一种优选的实施方式，如图4所示，石墨板700为普通石墨，其上的送电通孔中镶嵌设置有石墨部件710，石墨部件710靠近极板本体600的一侧设置有环形凸起711，提高安装稳定性。其中，石墨部件710采用等静压石墨，耐腐蚀能力强，显著提高产品使用寿命。值得说明的是，石墨部件710也可以不相对极板本体600表面凸出设置，则导电体810的安装稳定性略下降。环形凸起711中具有容纳槽712，容纳槽712用于容纳导电体810的一端。值得说明的是，容纳槽712中可以设置内螺纹，导电体810的一端设置外螺纹，二者可通过螺纹连接；进一步地，也可以为卡接等其他连接
方式。作为进一步优选的实施方式，送电通孔靠近极板本体600的一侧的孔面积大于送电通孔远离极板本体600的一侧的孔面积，例如如图4所示的凸台，也可以设置为送电通孔的截面积由一侧向另一侧逐渐递减的形式，可提高送电通孔的密封性能。
172.进一步说明本实用新型的安装方式，作为一种具体的安装实施方式，如图1所示，本实用新型的电场施加装置按石墨板700、垫圈831、导电体810、极板本体600、垫片834、螺母833、长铜排821、短铜排822、并紧螺母832、送电电缆841、接线盖843、防水格兰头842、防转螺栓顺序装配。作为一种具体的实施方式，本实用新型的导电体810、螺母833、垫片834、垫圈831、并紧螺母832均采用铜质，也可以采用其他可导电的材料制成。
173.更具体地，尽管在此已经描述了本实用新型的示例性实施例，但是本实用新型并不局限于这些实施例，而是包括本领域技术人员根据前面的详细描述可认识到的经过修改、省略、例如各个实施例之间的组合、适应性改变和/或替换的任何和全部实施例。权利要求中的限定可根据权利要求中使用的语言而进行广泛的解释，且不限于在前述详细描述中或在实施该申请期间描述的示例，这些示例应被认为是非排他性的。在任何方法或过程权利要求中列举的任何步骤可以以任何顺序执行并且不限于权利要求中提出的顺序。因此，本实用新型的范围应当仅由所附权利要求及其合法等同物来确定，而不是由上文给出的说明和示例来确定。

技术特征：
1.一种用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，包括单元组件、为单元组件提供电场的电场施加结构、以及液体暂存装置；所述单元组件包括：集电组(100)，所述集电组(100)包括集电极a及集电极b；介于所述集电极a和集电极b之间的离子膜组件(200)，所述离子膜组件(200)包括离子膜a、离子膜b及离子膜c；由集电极a到集电极b的方向，具有位于集电极a与离子膜a之间的填充区a，位于离子膜a和离子膜b之间的流体区a，位于离子膜b和离子膜c之间的流体区b，位于离子膜c与集电极b之间的填充区b；所述液体暂存装置包括初提液的暂存装置，所述初提液的暂存装置设置于流体区a与流体区b之间所述离子膜a支持带有第一电荷的离子通过，不支持带有第二电荷的离子通过；所述离子膜c支持带有第一电荷的离子通过，不支持带有第二电荷的离子通过；所述离子膜b支持带有第二电荷的离子通过，不支持带有第一电荷的离子通过；其中，所述第一电荷为正电荷或者负电荷，第二电荷为第一电荷的相反电荷。2.根据权利要求1所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，还包括除杂装置；所述除杂装置包括：第一除杂装置，所述第一除杂装置与单元组件连通；第二除杂装置，所述第二除杂装置通过管道与初提液的暂存装置进行连通。3.根据权利要求2所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述流体区a包括液体入口或出口；所述流体区b包括液体入口或出口；所述液体暂存装置还包括溶液体系的储存装置，所述溶液体系的储存装置与流体区a的液体进口或者流体区b的液体入口进行连通，所述溶液体系的储存装置通过管道与第一除杂装置进行连通；和/或，所述液体暂存装置还包括浓缩液的暂存装置，所述浓缩液的暂存装置与流体区b的液体出口、液体入口进行连通；和/或，所述液体暂存装置还包括电极液的暂存装置，所述电极液的暂存装置与电极腔室的液体出口、液体入口进行连通；和/或，所述液体暂存装置还包括乏液的暂存装置，所述乏液的暂存装置与第一或者流体区b的液体出口进行连通。4.根据权利要求1～3任一所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述集电组(100)还包括离子固定结构a及离子固定结构b；所述集电极a与离子膜a之间具有离子固定结构a；所述离子固定结构a用于将至少一部分的透过离子膜a的离子以嵌入的方式进行固定；所述集电极b与离子膜c之间具有离子固定结构b；所述离子固定结构b用于将至少一部分的透过离子膜c的离子以双电层方式进行固定。5.根据权利要求4所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述离子固定结构a为叠层于集电极a的离子嵌入层；和/或
所述离子固定结构a为存在于集电极a的离子嵌入颗粒物；和/或所述离子固定结构a为存在于填充区a的离子嵌入颗粒物；所述离子固定结构b为叠层于集电极b的双电层电容层和/或赝电容层；和/或所述离子固定结构b为存在于集电极b的双电层电容颗粒物和/或赝电容颗粒物；和/或所述离子固定结构b为存在于填充区b的双电层电容颗粒物和/或赝电容颗粒物；和/或所述离子固定结构b为叠层于集电极b的离子嵌入层；和/或所述离子固定结构b为存在于集电极b的离子嵌入颗粒物；和/或所述离子固定结构b为存在于填充区b的离子嵌入颗粒物。6.根据权利要求1-3任一所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，还包括流体连通组件(900)；所述流体连通组件(900)包括设置于流体区a与流体区b之间的流体连通管道，所述流体连通管道用以实现流体区a与流体区b之间的流体连通；和/或所述流体连通组件(900)还包括设置于流体连通管道上的除杂装置。7.根据权利要求4所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，还包括流体连通组件(900)；所述流体连通组件(900)包括设置于流体区a与流体区b之间的流体连通管道，所述流体连通管道用以实现流体区a与流体区b之间的流体连通；和/或所述流体连通组件(900)还包括设置于流体连通管道上的除杂装置。8.根据权利要求5所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，还包括流体连通组件(900)；所述流体连通组件(900)包括设置于流体区a与流体区b之间的流体连通管道，所述流体连通管道用以实现流体区a与流体区b之间的流体连通；和/或所述流体连通组件(900)还包括设置于流体连通管道上的除杂装置。9.根据权利要求6所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，还包括介于所述集电组(100)与离子膜组件(200)之间的隔框(300)；所述隔框(300)上设置有电极液进口(310)和填充区(320)，所述电极液进口(310)设置于所述填充区(320)的一侧，且所述电极液进口(310)与填充区(320)之间设置有布水凸起(330)；所述填充区(320)远离所述电极液进口(310)的一侧设置有电极液出口，所述电极液出口与填充区(320)之间设置有布水凸起(330)。10.根据权利要求7或8所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，还包括介于所述集电组(100)与离子膜组件(200)之间的隔框(300)；所述隔框(300)上设置有电极液进口(310)和填充区(320)，所述电极液进口(310)设置于所述填充区(320)的一侧，且所述电极液进口(310)与填充区(320)之间设置有布水凸起(330)；所述填充区(320)远离所述电极液进口(310)的一侧设置有电极液出口，所述电极液出口与填充区(320)之间设置有布水凸起(330)。11.根据权利要求9所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述隔框(300)包括位于所述集电极a与离子膜a之间的隔框a；以及位于所述集电极b
与离子膜c之间的隔框b；所述集电极a至少部分地与所述隔框a的布水凸起(330)相接触；所述集电极b至少部分地与所述隔框b的布水凸起(330)相接触。12.根据权利要求10所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述隔框(300)包括位于所述集电极a与离子膜a之间的隔框a；以及位于所述集电极b与离子膜c之间的隔框b；所述集电极a至少部分地与所述隔框a的布水凸起(330)相接触；所述集电极b至少部分地与所述隔框b的布水凸起(330)相接触。13.根据权利要求11或12所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述电极液进口(310)和所述填充区(320)之间设置有集水区(340)，所述集水区(340)远离所述填充区(320)的一侧设置有若干导流缺口(341)，所述导流缺口(341)与所述电极液进口(310)对应设置，流体由所述导流缺口(341)流入集水区(340)；所述电极液出口和所述填充区(320)之间设置有集水区(340)，所述集水区(340)远离所述填充区(320)的一侧设置有若干导流缺口(341)，所述导流缺口(341)与所述电极液出口对应设置，流体由所述导流缺口(341)流出集水区(340)，并由所述电极液出口导出。14.根据权利要求13所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述导流缺口(341)设置有至少一个布水凸起(330)，所述布水凸起(330)至少部分地位于所述流体由所述电极液进口(310)流向所述填充区(320)的路径上。15.根据权利要求14所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，还包括设置于离子膜a和离子膜b之间的布水板(400)，以及设置于离子膜b和离子膜c之间的布水板(400)，所述布水板(400)包括：支撑框架(410)，所述支撑框架(410)的上部设置有进水孔(411)；布水结构，所述布水结构设置于所述进水孔(411)的周侧；用于引导进水孔(411)的进水；以及布水腔(420)，所述布水腔(420)设置于布水结构的下部，用于收集所述布水结构流出的水。16.根据权利要求15所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述支撑框架(410)设置有定位孔(412)，所述定位孔(412)位于所述进水孔(411)的上方；和/或所述支撑框架(410)设置有电极水道通过孔(413)，所述电极水道通过孔(413)位于所述进水孔(411)的上方。17.根据权利要求16所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述布水结构为布水孔网或布水槽。18.根据权利要求15所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述布水板(400)包括布水板a及布水板b；所述离子膜a和离子膜b之间具有布水板a、所述离子膜b和离子膜c之间具有布水板b；所述布水板b相对所述布水板a颠倒放置。19.根据权利要求15所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，
还包括连接件(500)，所述连接件(500)包括连接件a及连接件b；所述集电极a上设置有电极连接孔(110)，通过连接件a穿过集电极a上的电极连接孔(110)，通过连接部(532)连接至集电极b；和/或所述集电极b上设置有电极连接孔(110)，通过连接件b穿过集电极b上的电极连接孔(110)，通过连接部(532)连接至集电极a。20.根据权利要求19所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述电场施加结构包括极板本体(600)，所述极板本体(600)上设置有送电电缆(841)；所述极板本体(600)包括：第一侧(610)；与第一侧(610)相对设置的第二侧(620)；安装孔，所述安装孔贯通所述极板本体(600)设置；以及导电单元，所述导电单元包括导电体(810)和连接线，所述导电体(810)与所述安装孔对应设置，所述连接线设置于所述极板的第二侧(620)，用于连接所述导电体(810)和所述送电电缆(841)。21.根据权利要求20所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，还包括石墨板(700)，所述石墨板(700)设置于第一侧(610)，且所述石墨板(700)上设置有送电通孔，所述送电通孔与所述导电体(810)对应设置；所述导电单元包括至少两个导电体(810)，各导电体(810)之间通过连接线相连接，且至少一个导电体(810)通过连接线与所述送电电缆(841)相连接。22.根据权利要求21所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述第二侧(620)设置有布线槽，所述布线槽用于容纳所述连接线，和/或所述送电通孔中设置有石墨部件(710)，所述石墨部件(710)靠近所述极板本体(600)的一侧设置有环形凸起(711)，所述环形凸起(711)中具有容纳槽(712)，所述容纳槽(712)用于容纳所述导电体(810)的一端。23.根据权利要求20所述的用于溶液体系中离子的浓缩提取设备，其特征在于，所述连接线通过紧固件与所述导电体(810)相连接，所述紧固件包括螺母(833)、并紧螺母(832)和垫片(834)，所述螺母(833)设置于所述连接线和所述第二侧(620)之间，所述垫片(834)设置于螺母(833)与所述第二侧(620)之间，所述并紧螺母(832)与螺母(833)配合设置，用于将所述连接线安装在所述导电体(810)上。

技术总结
本实用新型涉及水处理领域，具体涉及一种用于溶液体系中离子的浓缩提取设备。包括若干数量的单元组件；以及为单元组件提供电场的电场施加结构；所述单元组件具备；集电组(100)，所述集电组(100)包括集电极a及集电极b；介于所述集电极a和集电极b之间的离子膜组件(200)，所述离子膜组件(200)包括离子膜a、离子膜b及离子膜c；由集电极a到集电极b的方向，以离子膜a、离子膜b、离子膜c为区分形成：位于集电极a与离子膜a之间的填充区a，位于离子膜a和离子膜b之间的流体区a，位于离子膜b和离子膜c之间的流体区b，位于离子膜c与集电极b之间的填充区b。填充区b。填充区b。


技术研发人员：孙晓慰
受保护的技术使用者：上海博信世纪能源技术有限公司
技术研发日：2022.08.05
技术公布日：2023/9/3