专利摘要
本发明提供一种基于非对称离子交换膜的封闭式反向电渗析发电装置，所述发电装置的反向电渗析模块中包括交替排列的非对称阴阳离子交换膜，有利于离子的扩散，同时膜层的厚度较小，有效的减小了膜电阻；其次，本发明采用的碳纳米管/锰酸锂电极，该电极无需与阴阳极室联用，简化了盐差发电装置；此外，该装置在利用余热的同时，还进行了系统内的热交换过程，将余热转化为电能的同时也节省了能源；工作液在整个发电过程中循环利用，大大节省了盐和水的消耗量。基于该发电装置的发电方法，具有膜电阻小、浓差极化现象小、发电效率高的优点，解决了现有技术中的诸多问题，在盐差发电领域具有良好的应用前景。
权利要求
1.一种基于非对称离子交换膜的封闭式反向电渗析发电装置，其特征在于，所述装置包括：反向电渗析模块、气液分离发生器、冷凝器；
所述反向电渗析模块包括电极和交替排列的阴阳离子交换膜堆；所述交替排列的阳离子交换膜和阴离子交换膜之间形成独立的浓液池和稀液池；所述浓液池和稀液池交替排列；
其中，所述阴阳离子交换膜为两端孔径大小不一致的非对称离子交换膜；
所述浓液池的出液口和所述稀液池的出液口分别与所述气液分离发生器的进液口通过管路连接；所述气液分离发生器的出液口与浓液池的进液口通过管路连接；所述气液分离发生器的气体出口与冷凝器的进气口通过管路连接；所述冷凝器的出液口与稀液池的进液口通过管路连接。
2.根据权利要求1所述的基于非对称离子交换膜的封闭式反向电渗析发电装置，其特征在于，所述阳离子交换膜的厚度为34-36μm，所述阳离子交换膜上离子孔道的孔径为11-375nm；优选地，所述阳离子交换膜上离子孔道的大孔端孔径为125-375nm，小孔端孔径为11-19nm。
3.根据权利要求1所述的基于非对称离子交换膜的封闭式反向电渗析发电装置，其特征在于，所述阴离子交换膜的厚度为36-39μm，所述阴离子交换膜上离子孔道的孔径为7-375nm；优选地，所述阴离子交换膜上离子孔道的大孔端孔径为125-375nm，小孔端孔径为7-17nm。
4.根据权利要求1所述的基于非对称离子交换膜的封闭式反向电渗析发电装置，其特征在于，所述阳离子交换膜的材料包括聚醚砜、聚醚醚酮、磺化聚醚砜、磺化聚醚醚酮；所述阴离子交换膜的材料包括聚醚砜、聚醚醚酮、磺化聚醚砜、磺化聚醚醚酮、聚多巴胺。
5.根据权利要求1所述的基于非对称离子交换膜的封闭式反向电渗析发电装置，其特征在于，所述阴阳离子交换膜小孔端朝向浓液池，所述阴阳离子交换膜大孔端朝向稀液池。
6.根据权利要求1所述的基于非对称离子交换膜的封闭式反向电渗析发电装置，其特征在于，所述电极为碳纳米管/锰酸锂复合材料电极；优选地，所述电极厚度为500-600μm。
7.根据权利要求1所述的基于非对称离子交换膜的封闭式反向电渗析发电装置，其特征在于，所述发电装置还包括混液池；所述浓液池的出液口和稀液池的出液口分别与所述混液池的进液口通过管路连接，所述混液池的出液口与所述气液分离发生器的进液口通过管路连接；
优选地，所述混液池的出液口与所述气液分离发生器的进液口的连接管路与所述气液分离发生器的出液口与浓液池的进液口的连接管路之间存在热交换；所述混液池的出液口与所述气液分离发生器进液口的连接管路与所述气液分离发生器的气体出口与冷凝器的进气口的连接管路之间存在热交换。
8.一种反向电渗析发电方法，其特征在于，所述发电方法是利用权利要求1-7任一所述基于非对称离子交换膜的封闭式反向电渗析发电装置进行的。
9.根据权利要求8所述的反向电渗析发电方法，其特征在于，所述发电方法中的工作液为溴化锂溶液；所述溴化锂溶液分为浓溶液和稀溶液；优选地，所述浓溴化锂溶液的浓度为0.5-15mol/L；所述稀溴化锂溶液的浓度为0.001-0.01mol/L。
10.根据权利要求9所述的反向电渗析发电方法，其特征在于，所述发电过程包括以下步骤：
1)将浓溴化锂浓液和稀溴化锂浓液分别引入浓液池和稀液池，浓溴化锂溶液中的阴、阳离子在浓度差的推动下由浓液池侧迁移入稀液池侧而形成内电流，聚集在阳极电极上的电子则传输至外电路，形成外电流；
2)浓液池中离子浓度减小后的中浓度溴化碘溶液和稀液池中离子浓度增大后的中浓度溴化碘溶液在气液分离发生器中发生气液分离后，形成浓溴化锂浓液和水蒸气；所述浓溴化锂溶液通过气液分离发生器的浓液出口导入浓液池中，从而完成浓溴化锂溶液的再生；
3)所述水蒸气冷凝后与加入的溴化锂粉末混合，形成稀溴化锂溶液，由冷凝器的出液口通过管路进入稀液池，完成稀溴化锂溶液的再生；
优选地，步骤1)中，所述浓溴化锂溶液在浓液池中的流动方向与稀溴化锂溶液在稀液池中的流动方向相反。
一种基于非对称离子交换膜的封闭式反向电渗析发电方法及其装置专利购买费用说明
Q：办理专利转让的流程及所需资料
A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。
1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。
2：按规定缴纳著录项目变更手续费。
3：同时提交相关证明文件原件。
4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。
Q:专利著录项目变更费用如何缴交
A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式
Q：专利转让变更，多久能出结果
A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。
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