Электродиализатор

Электродиализатор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к мембранной технологии и может быть использовано для деминерализации растворов солей с одновременным получением концентрированных кислоты и щелочи, а также для проведения химических превращений с участием ионов водорода и гидроксила. Целью изобретения является повышение выхода продуктов по току и увеличение степени их чистоты, которая достигается за счет того, что в электродиализаторе для конверсии раствора соли в кислоту и щелочь, включающем катод и анод, между которыми размещены чередующиеся катионообменные, анионообменные и биполярные мембраны, обращенные катионообменной стороной к катоду, на поверхности каждой биполярной мембраны помещена дополнительная биполярная мембрана разнополярными сторонами друг к другу. 1 табл., 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОф4АЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В О! D 6I 24

3ЫИВ

@) F>lT

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

E i=-. 1è с

А:

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4376141/31-26 (22) 12.02.88 (46) 07.04.90. Бюл. № 13 (7l) Воронежский государственный университет (72) О. В. Бобрешова, Г. А. Бобринская, Г. A. Лебединская и Э. М. Балавадзе (53) 621.317.729 (088.8) (56) !. E lect roe bem. Soc Japan, 1963, 33, № 2, р. 83 — 91. (54) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к мембранной технологии и может быть использовано для деминерализации растворов солей с одновременным получением концентрированных

Изобретение относится к мембранной технологии и может быть использовано для деминерализации растворов солей с одновременным получением концентрированных кислоты и щелочи, а также для проведения химических превращений с участием иона водорода и гидроксила.

Целью изобр тения является повышение выхода по току продуктов и увеличение степени из чистоты. г!а чертеже показана схема предлагаемого электродиализатора.

Электродиализатор состоит из катода 1, анода 2 и расположенных между ними чередующихся катионитовых 3 и 4, анионитовых 5 и 6, сдвоенных биполярных 7 мембран. Мембраны 5, 7 и 4 образуют трехкамерную элементарную ячейку пакета электродиализатора, которая многократно повторяется. Катод 1 и катионитовая мембрана 3 образуют электродную камеру 8.

Катионитовая мембрана 3 и анионитовая 5 образуют солевую камеру 9, анионитовая 5 и сдвоенная биполярная мембрана 7 камеру 10 образования и концентрирования

Л0». 1554924 А1

2 кислоты и щелочи, а также для проведения химических превращений с участием ионов водорода и гидроксила. Целью изобретения является повышение выхода продуктов по току и увеличение cTpïåни их чистоты, которая достигается за счет того, что в электродиализаторе для конверсии раствора соли в кислоту и щелочь, включающем катод и анод, между которыми размещены чередующиеся катионообменные, аниообменные и бипслярные ..;.ембраны, обращенные катионообменной стороной к катоду, на поверхности каждой биполярной мембраны помещена дополнительная биполярная мембрана разнополярными сторонами друг и др; гу. 1 табл., 1 иl. кислоты, сдвоенная биполярная мембрана 7 и катионитовая 4 — камеру 11 концентрир )BBHHH щелочи, катионитовая мембрана 4 и а н ион итова я 6 — соле вую камеру 12. а нионитовая мембрана 6 и анод 2 — электродную камеру 13.

Электродиализатор работает по порционной схеме. Все растворьк подаваемые в камеры, циркулируют по замкнутому контуру до достижения определенной концентрации.

Процесс ведут в поте нциостатическом режиме, подавая постоянный ток на электроды, при этом раствор соли в камераi 9 и 12 обссco1ивается, а в 0 и 11 происходит хопцентрирование к»cëoòû» шелочи соответственно.

Прилеп. Пакет =.-»ектродиализатора вил»«чает три элементарные ячейки, катионитов! мембраны МК --40. анионитовыс МА — -40 . биполярные МБ- —;;. Рабочая пло «aдь каждой мембраны 0,5 дм- .

Через катодную камеру циркулируст 0,1 и раствор едкого натра. чер«з анодную

0,1 н. раствор сернои кислоты, через камеры 9 и 12--1,5 и. раствор хлорида натрия, 1554924

Формула изобретения

Соляная кислота

1.дкий натр

Электродиали— затор

ЗнергоЗагряз- Энерго- Еонцент- Выход

Загряз нение солью

Концент- Выход затраты, кВт ч рация, ло тозатраты кВт ч. ение солью ло току, i, рация

Н, зкв

0,39

0,05

1,17

01 30

0,20

Изв естншй О, 88

Hp едлага—

Е>.П>1Й

0,,33

О, 005

1,20

0>33

0,96 к Отношение молярнои .оццентраиии спили к малярной кс Вцентре ции щелочи или кислоты, !

I Hg лт>п, 7

>гОь

1,гав,па

Спета в итс. О. Зо бн и н

Рслактор И. I >!ð!!;!I! 1 с хрс,: И. Вс рсс Корректор Т. Палий

Заказ В!7 н!псж б;!!) Поди исное

Вl! Ilili I i Госуларствспного ком ите-. и по изобрс тс нинч и открытинси при Г >НТ СССР ! 1303й. Москва, >>К 35, Рссс п.,скан наб., л. 415

1lрс>нзво,сствснно излатспнский кочб: нн с I I! с.!7>, г. Ужгород, уа . агарина, 10! через камеры 10 и 11 — О,1 н. растворы соляной кислоты и едкого натра соответственно. Через определенные промежутки времени отбирают пробы из камер составляющих элементарную ячейку, анализируют на содержание катионов и анионов.

В аналогичных условиях испытывают электродиализатор, не содержащий дополнительной биполярной мембраны, размещенной на поверхности имеющейся.

Результаты работы двух электродиализаторов при напряжении на пакете 25 В приведены в таблице.

Таким образом, по сравнению с известНЫМ УСтРОйСтВОМ ПРИМЕНЕНИЕ спЛВОЕННОй биполярной мембраны повышает -;ыход по оку получаемых продуктов за счет,! .шей

ГЕНЕРаЦИИ ИОНОВ ВОДОРОДа И ГИДРс1КСИЛа н условиях наличия обессоленного с. оя на границе двух биполярных мембран. Разогревание слоя снижает падение напряжения на составной мембране, а следовательно, и энергозатраты на получение кислоты и щелочи. Кроме того, увеличение селективности двойного слоя ионита в сдвоенной биполярной мембране повышает степень чистоты продуктов, что обеспечивает их использование в технологических процессах.

Электродиализатор для конверсии раствора соли в кислоту и щелочь, включающий катод и анод, между которыми размещены чередующиеся катионообменные, анионообменные и биполярные мембраны, 15 обращенные катионообменной стороной к катоду, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода по току продуктов и увеличения степени их чистоты, на поверхности каждой биполярной мембраны помещена дополнительная биполярная мембрана разнополярными сторонами одна к другой.