Электродиализатор для разделения смеси хлорида и сульфата натрия

Электродиализатор для разделения смеси хлорида и сульфата натрия

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е ()882547

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (72) Авторы изобретения

В. Д. Гребенюк, М. И. Пономарев и P. Д. Чеботарева

Институт коллоидной химии и химии воды АН Украинской ССР (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОДИАПИЗАТОР ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ СМЕСИ ХЛОРИДА

И СУЛЬФАТА НАТРИЯ

Изобретение относится к электролизу и может быть использовано при комплексной переработке промышленных сточных вод, где требуется разделение хлорида и сульфата натрия или избирательное концентрирование хлорида натрия из растворов, содержащих смесь солей, например при комплексной переработке шахтных вод, которая предусматривает получение пресной воды и минеральных веществ, пригодных для использования

ФО в народном хозяйстве.

Известен электродиалиэатор для разделения смеси хпорица и сульфата натрия, включающий чередующиеся катионообменныеи анионообменные мембраны, обИ разукицие камеры разделения и обессоливания f1) .

Однако известный аппарат, работающий в условиях непрерывного прокачивания раствора с еси хлорида и сульфата натрия через камеры обессоливания, не обеспечивает избирательного концентрирования хлорида натрия. Кроме того, прИ соотношении концентрации солей в обессоливаемом растворе Na

NaCE = 1: 1,8 аналогичный показатель рассола составляет М a SO<

: йаСВ 1: 1,4, т. е. рассол обогащен по сравнению с опресняемам раство-. ром не хлоридом натрия, а сульфатом.

При работе электродиапизатора в камеры концентрирования с незначительным преимуществом переносится сульфат натрия. В связи с этим коэффициент разделе ионов С3 и О+ меньше единицы. Т ф = 0,8. Таким образом, получаемый рассол содержит примерно одинаковые количества хпорида и сульфата натрия, что требует дальнейшей его специальной обработки, направленной на разделение солей. Следовательно, недостатком известного электролиза является низкая степень разделения.

Цель изобретения — увеличение степени разделения.

Поставленная цель достигается тем, что в электролизаторе, включающем

882547

Изобретение позволяет проводить збирательное концентрирование хлориа натрия из раствора, имеющих повыенное (по сравнению с N aCE) содерание N a S04. При обессоливании, наример, в камере 6 раствора с соотноением солей М аС В: М a>SO< = 1: 3, 7 налогичный показатель раствора в каере 5 составляет М аСВ: N à SO<

6: 1. В этом случае коэффициент азделения ионов Т g- = 22, т. е. из аствора, содержащего в 3,7 раза болье М а 0 А, чем N aCE, получен раствор с онцентрацией NaCE в шесть раз болье, чем N a

Применение предлагаемого электродиализного аппарата; работающего, в условиях потока р аств ора через камеры обессоливания, позволяет в 14-28 раз увеличить степень разделения хлорида и сульфата натрия при электродиализе раствора смеси солей.

Формула изобретения

Электродиализатор для разделения смеси хлормда и сульфата натрия, включающий чередующиеся катионообменные и анионообменные мембраны, образующие камеры концентрирования и обессолива— ния, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени разделения, камеры обессоливания снабжены ацетатцеллюлозными мембранами, размещенными на поверхности анионообменных мембран.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гребенюк В. Д. и др. Изучение устойчивости процесса опреснения имитата умягченной воды шахты "Петровская" электродиализом при одновременном получении высококонцентрированного рассола. — "Химия и технология воды"., 1980, Ф 3. чередующиеся катионообменные и анионообменные мембраны, образующие ка- и меры концентрирования и обессолива- д ния, камеры обессоливания снабжены ш ацетатцеллюлозными мембранами, раз- у ж мещенными по поверхности анионообмен- п ных мембран. Ш

На чертеже показана схема предла- а гаемого аппарата (стрелки указывают м направление подачи раствора) . 1О

Катионообменные 1 и анионообмен- P ная 2 мембраны в сочетании с графи- P товыми электродами 3 образуют элек- ш тродные камеры 4, камеру концентрик рования 5 и обессоливания 6. Вплотную 13 ш к анионитовой мембране 7 в камере обессоливания установлена ацетилцеллюлозная мембрана 8.

Аппарат работает следующим образом.

Раствор смеси хлорида и сульфата 20 натрия непрерывно прокачивают через камеру 6 обессоливания. В камеру 5 заливают дистиллированную или водопроводную воду в зависимости от требуемой чистоты получаемого хлорида нат- 35 рия. Через электродные камеры последовательно непрерывно пропускают раст- вор азотнокислого натрия. При включении электрического тока из камеры

6 в камеру 5 переходят ионы хлора, а щ из камеры 4 с положительно заряженным электродом в камеру 5 — эквивалентное количество ионов натрия. Количество рассола, вытекающего из камеры 5, определяется электроосмотическим потоком воды через ионитовые мембраны.

Пример. Эффективность работы электродиализного аппарата проверена в лабораторных условиях с использованием мембран МК-40, МА-40 и МГА-95.

При соотношении концентраций солей

Ма SOq . М аСф = 1 : 1 в растворе, циркулирующем через камеру 6, при плот-, ности тока 3 мА/см в растворе камеры

5 получают соотношение концентраций

Na@S0 4 . NaC3 1: 11,5, т. е. коэффиуент разделения ионов составляет Т д - = 11,5.

882547

Составитель О. Зобнин

Редактор Г. Кацалап Техред И.Гайду Корректор С. Шекмар

Заказ 10033/6

Тираж 709 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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