一种变电场永磁场的溶液处理方法 【技术领域】
本发明涉及的一种变电场永磁场的溶液处理方法,属于溶液处理领域。
背景技术
当今的溶液处理中,溶液是指由不带电的中性粒子和带电的粒子组成的溶液,处理就是将不带电的中性粒子与带电的粒子分离,其中常见的有水处理技术,将水中的离子分离出来,主要方法有:电渗析法、离子交换法、冷冻法、蒸馏法、反渗透法、电吸附法等,其中的电渗析法用到的离子交换薄膜有被毒化的缺点;其中地离子交换法用的离子交换树脂价格贵、用强酸或碱再生时产生大量污染、设备保养维护复杂;其中的冷冻法和蒸馏法要消耗大量能量,且设备运行复杂;其中的反渗透法要用到薄膜,薄膜易受水中钙、氯等物质的毒化,使设备运行和维护出现很多问题;其中电吸附法存在设备庞大且比较复杂。综上所述,有必要寻找一种能耗较低、处理过程简单、成本低、体积较小的水处理方法,满足适当环境下的应用,例如在海水淡化、工业用水除盐、民用水除盐、苦咸水淡化领域等等。
【发明内容】
针对以上的不足,本发明的目的是提供一种变电场永磁场的溶液处理方法,可达到较低能耗、溶液处理过程简单、体积较小、成本低、效果好等要求。
本发明的目的是这样实现的,主要是用变化的电场和永磁场共同作用于待处理溶液,电场方向与磁场方向要尽可能保持垂直,这样可获得更高的效率,变化的电场是有规则的,通过三个或三个以上的电极浸在溶液中,并且各电极之间均保持一定距离,不能让电极在溶液中发生化学反应,在各电极上依此循环通电,对于每个电极来说电流都是交变的,但在溶液中则产生单方向的直流电,这个直流电再与此时同时作用溶液的永磁场共同产生运动力,这个运动力的方向同时垂直于直流电的方向和永磁场的方向,在运动力的作用下,可使带正电的粒子和带负电的粒子同时向指定的方向运动,达到使溶液中不带电的粒子和带电粒子分离的目的。
现以选用三个电极为例进一步说明,三个浸在溶液中的电极分别是A、B、C,如在第一时间段,A电极通正电,B电极通负电,此时溶液中产生的电流方向是从A到B;在第二时间段,B电极通正电,C电极通负电,此时溶液中产生的电流方向是从B到C;在第三时间段,C电极通正电,A电极通负电,此时溶液中产生的电流方向是从C到A;在第四时间段,A电极通正电,B电极通负电,此时溶液中产生的电流方向是从A到B;就这样依此循环下去,就可以得到从A到B到C再到A方向的直流电。这其中要注意,我们说的电流方向是以正带电粒子运动的方向为正方向,实际中的负带电粒子的运动方向与正带电粒子的运动方向相反,但它们在磁场中受力则是同方向的。设置必要的管道,将溶液引入或引出,就可以沿正负带电粒子运动的方向上得到含带电粒子较多的溶液,沿正负带电粒子运动的反方向就可得到含带电粒子较少的溶液,达到不带电的中性粒子与带电的粒子分离的目的。
在本发明方法中向电极供电的电源输出形式,在现在实际中也有例子,例如现工业普遍用的三相交流电,但就是频率较低,本发明实际应用中会用到更高的频率,这主要是为了适应电极形式,当选用的电极是象电容器原理一样时,要通过绝缘电介质与溶液接触,用较高的电源频率,可以获得较大的电流,从而提高分离带电粒子的效果,另外,通过提高电源电压也是可以达到获得较大电流的效果。
上面提到的不能让电极在溶液中发生化学反应,如电解反应,可以通过绝缘电介质间接使电极的导电部位与溶液接触,就象电容器的原理一样,或将电极电压降低至低于待处理溶液中带电粒子的反应电压。
针对本发明的特点,需要应用一种特殊的电源装置供电,适应电极产生的变化电场的要求,得到溶液中带电粒子的固定运动。
本发明一种变电场永磁场的溶液处理方法,其有益效果是,体积较小、处理过程简单、成本低、耗电较少、使用方便、效果好、处理速度快等。
【附图说明】
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明第一个实施例的应用方案。
图2是本发明第二个实施例的应用方案。
图中1.A电极,2.B电极,3.C电极,4.永磁场,5.导线,6.溶液槽,7.隔离板,8.出液口。
【具体实施方式】
A电极(1)和B电极(2)和C电极(3)均选用电容式电极,即通过绝缘电介质与待处理溶液接触,并将电极设置在溶液槽(6)内,由导线与供电电源连接。用永磁场(4)按附图中位置加入,附图中用“点”表示,按物理学的习惯是指磁场方向是垂直附图纸面由里向外。现在假设待处理溶液是海水,并放进溶液槽(6)内,如附图1所示,在第一时间段,A电极(1)通正电,B电极(2)通负电,此时溶液中产生的电流方向是从A到B;在第二时间段,B电极(2)通正电,C电极(3)通负电,此时溶液中产生的电流方向是从B到C;在第三时间段,C电极(3)通正电,A电极(1)通负电,此时溶液中产生的电流方向是从C到A;在第四时间段,A电极(1)通正电,B电极(2)通负电,此时溶液中产生的电流方向是从A到B;就这样依此循环下去,就可以得到从A到B到C再到A方向的直流电,即海水中的正离子就会按从A到B到C再到A的方向流动,而负离子则按从A到C到B再到A的方向流动,判断正离子和负离子在磁场中的受力,会得到由三个电极中心向外的作用力,并向这个方向运动,那么在三个电极的中间区,正负离子会会不断移走,形成含离子较少甚至不含离子的区域,设置必要的管道,将这个区域中的溶液引出,就得到淡化的海水,完成海水淡化的应用目的。另外,如果将永磁场(4)的施加方向反过来,或将电极间形成的电流方向反过来,在中间区域就会得到含离子浓度较高的溶液。
如附图2,在电极的中间区域设置了隔离板(7),它可阻挡溶液通过,这样通过出液口将淡化或浓缩的海水引出。