Электродиализатор

Электродиализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

) 1. ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР, содержа1ций электроды, между которыми помещены рамки, катионитовые, анион товые мембраны, образующие камеры с помещенными в них фиксаторами расстояния , выполненными из изоляционного материала и размещенными параллельно друг другу в каждой камере и перпендикулярно друг другу в любых из двух соседних камер, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат, фиксаторы расстояния выполнены в виде скрученных лент или в виде лент с чередующимися скрученными и прямолинейными участками. 2. Электродиализатор по п. 1. отличающийся тем, что два соседних фиксатора расстояния :в каяодой камере имеют противоположное направление закрутки.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1058573 A

3(50 В 01 D 13 02

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И (ЛНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21 ) 3401441/23-26 (22) 09.03 ° 82 (46) 07.12.83. Бюл. 9 45 (72) Н.Г.Лебедь, В.В.Коробко, С.В.Шаповалов и Э.N.Балавадэе (71) Николаевский ордена Трудового

Красного Знамени кораблестроительный институт им. адил .С.О.Макарова (53) 621.359.7(088.8) (56) 1. Гребенюк В.Д. Электродиалиэ.

К., "Техника", 1976, с. 60-67.

2. Авторское свидетельство СССР

В 381364, кл. В 01 D 13/02, 09.12.71. (54 )(57 ) 1. ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР, содержащий электроды, между которыми помещены рамки, катионитовые, анионитовые мембраны, образующие камеры, с помещенными в них фиксаторами расстояния, выполненными из изоляционного материала и размещенными параллельно друг другу в каждой камере и перпендикулярно друг другу в любых из двух соседних камер, о т л и ч аю щ н и с я тем, что, с целью снижения энергозатрат, фиксаторы расстояния выполнены в виде скрученных лент или в виде лент с чередующимися скрученными и прямолинейными участками.

2. Электродиализатор по п. 1. отличающийся тем, что два соседних фиксатора расстояния ,в каждой камере имеют противоположное направление закрутки.

O ф

1058573

Изобретение относится к деионизации или концентрированию жидкостей, а конкретно для опреснения морских, солоноватых или пресных вод, очист. ки сточных вод и т.п.

Известен многокамерный электро- 5 диализатор, состоящий из двух электродов и расположенных между, ними в чередующемся порядке анионитовых и катионитовых мембран, образующих камеры обессоливания и концентрирования, Фиксаторы расстояния между мембранами выполнены из изоляционного материала и представляют собой сетки из нитей пластмассы — полистерола,полиэтилена,поливинилхлорида. Кроме разделения мембран фиксаторы-сетки организуют турбулизацию потока, что интенсифицирует процесс переноса ионов к мембранам или увеличивает предельную плотность тока, повышает эффективность электродиализа (1) .

Недостатком известного электроФ диализатора является повышенный расход электроэнергии на процесс опреснения и перекачивания растворов.

Известен электродиализатор, включающий электроды, между которыми помещены рамки, катионитовые, аниониторые мембраны, образующие камеры ЗО с помещенными в них фиксаторами расстояния, выполненными из изоляционного материала и Размещенные параллельно друг другу в каждой камере и перпендикулярно друг другу в 35 любых из двух соседних камер (2 .

Недостаток этого электродиализатора заключается в том, что s нем отсутствуют конструктивные элементы, предназначенные для перемешивания 4О потока обрабатываемой жидкости, в результате чего для повышения предельной плотности тока приходится увеличивать скорость течения растворов. Это приводит к РостУ энеРго- 45 затрат. Кроме того, данный электродиализатор характеризуется низкой технологичностью при сборке.

Целью изобретения является сниже- . ние энергозатрат;

Поставленная цель достигается тем, что в электродиализаторе, содержащем электроды, между которыми помещены рамки, катионитовые, анионитовые мембраны,. образующие камеры, с помещенными в них фиксаторами расстояния, выполненными из изоляционного материала и размещенными параллельно друг другу в каждой камере и перпендикулярно друг другу в любых . 60 из двух соседних камер, фиксаторы расстояния выполнены в виде скрученных лент или в виде лент с чередующимися скрученными и прямолиней-. ными участками. 65

При этом два соседних фиксатора расстояния в каждой камере имеют противоположное направление закрут ки.

На фиг. 1 представлено пространственное изображение расчлененного электродиализатора; на фиг. 2 — фик сатор в виде скрученных лент; на фиг. 3 - то же, в виде чередующихся скрученных и линейных участков; на фиг. 4 - электродиализатор, поперечный разрез; на фиг. 5 — разрез A-A на фиг ° 4 °

Электродиализатор состоит из двух электродных камер: катодной камеры 1 и анодной камеры 2, между которыми зажат пакет чередующихся катионитовых и анионитовЫх мембран

3 и 4. Мембраны разделены фиксаторами 5, представляющими собой скрученные ленты, размещенные паралллельно одна другой в каждой камере и взаимно перпендикулярных в любых из двух соседних камер. Таким образом, одни фиксаторы заключены в .камеры о6ессоливания, а другие (перпендикулярные им) - в камеры концентрирования.

Поток жидкости через камеры кон-. центрирования осуществляется при помощи подводящего и отводящего коллекторов б и 7. Раствор поступает в камеру обессоливания .через нижний коллектор 8 и отводится через верхний коллектор 9. Штуцеры 10 и 11 служат для питания анодной камеры, штуцеры 12 и 13 - для питания катодной камеры, штуцеры 14-17 — для питания коллекторов. Со стороны анода 18 с токоотводом 19 крепится анионитовая . мембрана, а со стороны катода 20 с токоотводом 21 — катионитовая мембрана.

В электродные камеры вводятся сетки

22, выполненные из органического стекла и предотвращающие прогиб.

Исходный раствор поступает в электродиализатор через штуцер 14 и отводится через штуцер 15. При циркуляции раствора через камеры обессоливания ионы солей, содержащихся в растворе, под действием электрического поля мигрируют через катионитовые и анионитовые мембраны 3 и 4 в камере концентрирования. При обтекании жидкостью фиксаторов, выполненных в виде скрученных лент фиг. 2), в потоке генерируются вихри, оси движения которых направлены по потоку.

Эти вихри обеспечивают перемешивание раствора, что позволяет увеличить предельную плотность электрического тока.

Устойчивость вихревых течений повысится, если любые два соседние фиксаторы выполнить в виде лент, закрученных в разные стороны.

Снижение энергозатрат на прокачивание растворов достигается чередованием прямых и закрученных участков

1058573

4-4

1Â

2Z

Фиг. Х

Составитель О. Зобнин

Редактор М. Бандура Техред И.Метелева Еорректор О.Билак

Заказ .9774/3 Тираж 688 :Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 (фиг. 3). Вихревые течения, сохраняясь на прямолинейных участках фиксаторов, обеспечивают интенсивное перемешивание при малом гидравлическом сопротивлении.

Съем соли с единицы плоцади мем. браны увеличивается в 1,3-2,3 раза по сравнению с прототипом, что обуславливает различную концентрацию диализата на выходе из сравниваемых аппаратов. 30

Целесообразно оценивать экономич. ность электродиализаторов по затратам энергии на удаление 1 кг соли.

В предлагаемом аппарате затраты энергии .на перенос 1 кг соли составляют 1,2 кВт.ч/кг против 1,63,2 кВт;ч/кг у прототипа.

Использование предлагаемого изобретения позволит повысить интенсивность и экономичность процесса электродиализа, увеличит надежность работы электродиапизатора. Предлагаемый многокамерный электродиализатор более технологичен при сборке и обслуживании, чем прототип.