Электрохимическое устройство для очистки регенерационных растворов ионообменных установок

Электрохимическое устройство для очистки регенерационных растворов ионообменных установок

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

О П И С А Н И Е („,789405

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ф

1 ! (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Зан клено l 3.09.78 (21) 2 6630 2l / 23 26 (51)М. Кл .

С 02 1/46 с присоединением заявки J%

Гасударственный квинтет (23) Приоритет— да делам нзебретеннй н открытий

Опубликовано23.l2.80. Бюллетень ¹ 47 (53) УДК66.067 (088. 8) Дата опубликования описания 25.12.80

Г

В. Г. Козлов, А. П. Андреев и Л. И. Шелокова-t (72) Авторы изобретения

Московский государственный научно-исследовательский и проектный институт по .сельскому строительству (7I ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОЧИСТКИ

РЕГЕНЕРАЦИОННЫХ РАСТВОРОВ ИОНООБМЕННЫХ

УСТАНОВОК

Изобретение относится к области очистки воды электролитическими методами,.в частности, к установкам для восстановления отработанных регенерационных растворов на основе хлоридов щелочных металлов, используемых при регенерации катионитовых смол, путем их селективной электролитической очистки.

Известно электрохимическое устройство для очистки регенерационных растто воров ионообменных установок, включающее емкость, кольцевой ртутный катод, перегородку, помещенную внутри емкости и делящую ее на электролиэную камеру, 15 снабженную нерастворимым анодом, и камеру разложения амальгамы, снабженную электродом, соединенным с ртутным катодом 1) .

Недостатком этого устройства является низкая скорость процесса.

Цель изобретения - ускорение процесса при сохранении высокой степени очистки.

Поставленная цель достигается тем, что электрохимическое устройство для очистки регенерационных растворов ионообменных установок, включающее емкость, кольцевой ртутный катод, перегородку, помещенную внутри емкости и делящую ее на электролизную камеру, снабженную нерастворимым анодом, и камеру разложения альгамы, снабженную электродом, соединенным с ртутным катодом, снабжено дополнительным электродом, размещенным в электролизной камере между нерастворимым анодом и кольцевым ртутным катодом и установленным параллельно последнему, и магнитной мешалкой, выполненной в виде электромагнита и шаров из ферромагнитного материала, помещенных в кольцевой ртут: ный катод.

На чертеже изображена функпиональная схема предлагаемого устройства.

Устройство для очистки регенерацнонного раствора в ионнообменных установках содержит разделенные перегородкой

789

1 электролизную камеру 2 с расположенным в ней нерастворимым анодом 3, кольцевым ртутным катодом 4 и трубопроводами очищаелюго 5 и очищенного 6 регенерационного раствора камеру 7 раз-! лсжения амальгамы с расположенными в ней электродом 8 разложения амальгамы, дополнительный электрод 9 и магнитную мешалку 10, выполненную в виде индуктивно свяэа)п ых ускоряю:пего электромагнита l l и шариков 12 из ферромагнитного материала.

tP5 ф

i0 жения амальгамы из-за их положительного потенциала (Си) или нерастворимы в ртути и находятся в ней в виде механических включений (Р0 ) .. Для предотврашени подобного загрязнения амальгамы предусмотрен дополнительный электрод 9, выполненный.в виде перфорированной электропроводкой мембраны иэ инертного нерастворимого материала.

Потенциал на дополнительном электроде

9 поддерживается несколько выше потенциала выделения цинка и железа, но ниже потенциала выделения наименее

Устройство работает следующим образом.

Через трубопровод 5 очищаемого pere— нерационного раствора в электролизную камеру 2 установки поступает регенерацио}алый раствор, сос гояший из раствора хлористого натрия с пржмесями;хлоридов шелочноэемельнвлх металлов, Q также хлоридов ТАКНх металлов как цинк, жел»зо и др. При протекании электрического тока через очшца»мый регенерациошц и раствор происходит выделение шелочно— земельнъ х металлов на поверхности кольцевого ртутного катода 4 с o6pазованиел1 амальгам этих металлов. Ускоряющий электромагнит l l, состоящий из нескольких катушек, сл1е|ценш lx относительно его оси на угол, равный l 20С», подключен к сети трехфазного тока. Возникающее при этом врвшаюгце»ся магнитное поле ускоряющего электромагнита 1 l DoaneAствует на цларики 2 иэ фе!1рол1агнитного л атериала, которые начинают персл1ешаться вслед за вр ццвкицимся магнипп1л1 цолем. Происходит интенсивное перемещи— вание амальгамы шелочнозел ельных металлов, способствукнпее активному переносу ее в камеру 7 разложения ал1аль— гамы. Потенциал на кольцевом ртутном катоде 4- поддерживается несколько ниже потенциала выделения натрия из очишаемого раствора, поэтому выделение натрия на ртути не происходит.

В камере 7 разложения амальгамы кольцевой ртутный катод 4 и графитовый электрод 8 разложения амальгамы образуют гальваническую пару, и амальгамы шелочноземельных металлов интенсивно разлагаются с образованием гидроокисей этих металлов. Обедненная шелочноземельными металлами амальгама переносится в электролиэную камеру 2.

Однако при длительной работе установки возможно накопление в ней таких металлов как медь, железо и т.д., которые не разлагаются в камере 7 разлоiS

3S

40 электроотрпцательнсго шелочноэемельного металла. Поэтому на дополнительном электроде 9 происходит выпадение шлама гидроокисей металлов и порошка меди.

В случае выполнения магнитной мешалки B виде связанных с электромагнитом 11 шариков 12 иэ ферромагнитного лют»риала, которые имеют малый коэффициент трения, равный 0,01-0,02, что обеспечивает нри работе предложенной магнитной мешалки интенсивное транспортирование амальгамы, снижается градиент концентрации металла в ней и, следовательно, повышается выход по току иэ-за ул1еньщс ния частичного разложения амальгамы в электролизной камере. Кролле того, при перемешивании ферромагнитных шариков по кольцевому зазору происходит турбулиэация движущегося потока ртути, выравнивание концентрации шелочноземельного металла по объему ртутного кольцевого катода, и следовательно, понижение концентрации твердого компонента вблизи поверхности ртути, контактирующей с электропроводным очищенным раствором, что позволяет повысить поверхностную плотность тока и скорость очистки регенерационпого раствора без снижения выхода по току, Форм ула изобретения

Электрохимическое устройство для очистки регенерационных растворов ионообменных установок. включающее емкость, кольцевой ртутный катод, перегородку, помещенную внутри емкости и делящую ее на электролизную камеру и снабженную нерастворимым анодом, и камеру разложения амальгамы, снабженную электродом, соединенным с ртутным катодом, о т л и ч а ю ш е е с я тем, что, с целью ускорения процесса при сохранении высокой степени очистки, устройство снабжено дополнительным электродом, размещенным в электролизной камере между рнерастворимым анодом и

789405

%ольцеие!м ртутньIM катодом и установ ленный параллельно последнему, и магнитной мешалкой, выполненной в виде электромагнита и шаров иэ ферромагнитного материала, помещенных в кольцевой ртутный катод.

Источники информации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N. 264372, кл. С 02 В l/82, 12.05.62 (прототип).

ВНИИПИ Заказ 8961/19 Тираж 1020 Подписное

Филиал ППП Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4