Способ электрохимической регенерации ионитов

Патент 558684

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11) 55668(61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено04.04.75 (21) 2120315/26 (51) М, Кл, В 01 218 С2

В 01 D 15> дб с присоединением заявки № (23) Приоритет

Гасударственный номитет

Совета Министров СССР аа делам изобретений и атирь!тий (gg) УДК 662.68- . =.. (088. 8) (43) Опубликовано25,05.77.Бюллетень № 19 (45) Дата опубликования описания20.06.77

Т. A. Краснова и И. И. Тезиков (72) Авторы изобретения

Кемеровский научно-исследовательский институт химической промышленности . К-;эфесский политехнический институ T (71) Заявитель (54) СПОСОБ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ РЕГ - НЕРЛ11ИИ

ИОНИТОВ

Изобретение касается злектрохимической регенерации ионитов и может быть исполь; зовано в процессах очистки обычной и тяжелой воды, молока, сахарньх сиропов, антибиотиков, сточных вод металлической промышленности, деионизации различных раст воров и т.д.

Известен способ электрохимической регенерации ионитов в трехкамерном злектролизере за счет продуктов электродных ре- 10 акций. При этом анионит помешают у катода, а катионит у анода и образующиеся ионы Н и ОН регенерируют смолу (1), Способ позволяет регенерировать ионит лишь частично, так как требует значитель 15 ного времени на регенерацию и непроизводительных затрат электроэнергии.

Известен также способ регенерации ионитов методом злектродиализа с использованием селективных сильноионизированных 20 мембран, основанный на принципе обессоливания (21. Способ заключается в =îì, что под действием электрического тока солевые ионы мигрируют в соответствующие камеры. Их место занимают ионы водорода и 25 гидвокспла, образна .г1 . .-:,.;.:. сч:. к..: рациснной поляризации 11; 1,. -;н.1ц;-.:,.г...,,вЂ”. двух фаз (биполярная мембрана, мемт .;1:;раствор, мембра:a-зерно ан.-11полярпого анионита), Известный споссб позволя= т лять кр оме ионизированных i;ke1..i.:.: .,вЂ”.ванные примеси, прочно осев11 1е .а >ас-. " цах, посредством их перевода в 11онпз1,1. ванное состояние.

Однако у этого способа неравномер ., регенерация иэнита по длине злектродпа,т1:;ной ячейки (катионит в незначительk о ",, ". пени регенерирует в слоях, прилежа"111 л катионитовой мембране, а анцонпт ь с -оя,прилежащих к анионитовсй мембране), шие затраты времени и электрознерг:.

1Аелью настоящего изобретения повышение производительности и рсности регенерац1111 по длине слоя: о; ...

Поставленная цель достигдс ос", 1 огсз;:. рацией ионитов ..у-,r м электрод;1а.k:= в

Грехкамерном ьтсктроди-.1изаторь с прп21& нением слабопонизированной мембрань. то же полярности-, что и регенерируе. 1ый:1с1;1;.

558684

Составитель Н. Ярославцева

Редактор Р, Пурнам Техред И. Асталош Корректор А. Власенко

Заказ 1 26 9 /7 0 Тираж 947 Подписное

ЦНИИПИ Госудаоственного комитета Совета Министров СССР

Tо ды "- :.". ;: ".; - е БАЙ и открытий л.30-"5... Москва, )К-З5, Раушская наб., д. 4-/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 и сильно- или среднеионизированной мембраны противоположного знака заряда.

Пример, Регенерацию катионита

КУ-2 в кальциевой и калиевой формах проводят в трехкамерной электролитической ячейке из оргстекла. Центральная камера отделяется от катодной катионитовой мембраной, от анодной вЂ” анионитовой мембраной, Рабочая поверхность каждой мембр ны вЂ” 5,72 см . Центральная камера сос- щ тоит пз 5 секций (слоев). Толщина каждой секции- 1 см. Нумерацию слоев производят от слоев катодной камеры. Такая конструкцпя рабочей камеры позволяет судить о равномерности регенерации по длине слоя )5 сл олы, В работе используют следующие совокупности мембран: Х вЂ” сильноизолированная катионитовая и среднеионизированная анионитовая (согласно известному способу); X

П вЂ” слабоионизированная катионитовая и среднеионизированная анионитовая; Ш вЂ” слабоионизированная катпонитовая с большим числом ионогенных групп и большей набухаемостью, чем в совокупности Il, и сильно-25 ионизированная анионитовая; XV вЂ” сильноионизированная катпонитовая и сильноионизированная анионптовая; V вЂ” спльноионизированпая катпопитовая и слабоионизироьанпая а.п1о;;:птовая4 ЗО

Цептральпую камеру заполняют дистиллированной водой, а через анодную и катодную.камеры циркулируют 0,05 н растворяют щелочи и кислоты соответственно. Подачу растворов осуществляют снизу вверх, в этом же направлении происходило удаление продуктов электродных реакций, Регенерацию проводят в течение 6 час при силе тска 230 а. После окончания опытов смолу послойно перегружали в колонки и оставшиеся солевые ионы вымывали 0,5 н раствором азотной кисчоты. Степень регенерации рассчитывалп 11G содержанию соответствующих ионов.

Полученные результаты показыьают, TO 4 замена сильноионизированной катионитовой мембраны на слабоионизированную катионитовую мембрану при регенерации катионита приводит к увеличению степени реге50 нерации в слоях., прилежащих к катионитовой мембране, а следовательно и к более равномерной регенерации по длине ячейки.

При этом степень регенерации растет с увеличением набухаемости мембран. Так при регенерации с использованием сильно ионизированной катионитовой мембраны ст пень регенерации кальиевой формы катионита у катионитовой мембраны очень незначительна, Замена сильноионизированной катионитовой мембраны на слабоионизированную катионитовую приводит к увеличению степени регенерации катионита в прикатодных слоях в 6-10 раз, Вследствие этого происходит выравнивание регенерации по длине слоя смолы, Эффект может быть увеличен при увеличении рабочей площади мембраны, т.е. при проведении регенерации в ячейках большей высоты и меньшей длины. Таким образом, использование слабоионизированных мембран в сочетании с сильно п среднеионизированными позволяет сократить продолжительность регенерации и уменьшить бесполезные затраты электроэнергии, Все сказанное выше справедливо и для регенерации анионита.

Ф ормула изобретения

Способ электрохимической регенерации ионитов путем электродиализав трехкамерном электродиализаторе с применением селективных ионообменных мембран, основанный на принципе обессоливания, о т л ичающийся тем,что,с целью павы щения производительности и равномерности регенерации по длине слоя ионита, процесс проводят, используя слабоионизированную мембрану той же полярности, что и реген рируемый ионит и сильн - или среднеионизированную мембрану противоположного знака заряда.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Патент США М 2812300, класс

204-151, 05.1 1.1957 г.

2, "Ионообменная технология", "Металлургиздат", 1959 г. с. 505 (прототип) °