Устройство для обессоливания растворов

 

1. УСТЮЙСТБО ДЛЯ ОББССОЛИВАНИЯ РАСТВОРОВ, включающее канал прямоугольного сечения, разделенный проницаемыми перегородками, ycTaHOBneHHbiNffl у торI цовых стенок, канала, на анолитную, католитную и центральную камеры, патрубки ввода н вывода и концентрическую магнитную систему , установленную на валу, отличающееся тем, что, с целью повышения степени обессоливания растворов, устройство снабжено электродами, выполненными в виде плоских колец и установленными на торцовых стенках канала, а анолитная, католитная и центральная кайеры снабжены каждая пат- , рубком вывода, при этом стенки канала и проницаемые перегородки выполнены :иэ диэлектрика . 2.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что магнитная система снабжена плоскими кольцевыми экранами, установленными на торцах магнитной системы и канала .. 3.Устройство по п. 1, отличающее с я тем, что патрубок вывода като ,литной камеры снабжен трубчатым экраном. (Л 4.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю с щ е е с я тем, что проницаемые перегород-. ки выполнены в виде микропористых диафрагм.

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

350 С ог Р 1/48

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABT0PCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССОР

re ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPbrrMA (21) 3538191/23-26 (22) 11.01.83 (46) 23,03.84. Бюл. Р 11 (72) П. В. Иванов, В. П. Малкин и Б. В. Сперанский (71) Оренбургский политехнический институт (53) 628.336.4 (088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

N0 321475, кл. С 02 Г 1/48, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 429027, кл. С 02 F 1/48, 1972 (прототип). (54) (57) 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ РАСТВОРОВ, включающее канал прямоугольного сечения, разделенный проницаемыми перегородками, установленными у тор(цовых стенок. канала, на анолитную, католитную и центральную камеры, патрубки ввода н вывода и концентрическую магнитную систему, установленную на валу, о т л и ч а ю„„SU„„ F1081129 А щ е е с я тем, что, с целью повышения степени обессоливания растворов, устройство снабжено электродами, выполненными в виде плоских колец и установленными иа торцовых стенках канала, а анолитная, католитнея и центральная камеры снабжены каждая пат- . рубком вывода, при этом стенки канала и проницаемые перегородки выполнены .иэ диl электрика.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что магнитная система снабжена плоскими кольцевыми экранами, установленными на торцах магнитной системы и канала.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем, что патрубок вывода като,литной камеры снабжен трубчатым экраном, 4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ющ е е с я тем. что ппоницаемые перегород-, ки выполнены в виде микропористых диафрагм.

1081129

1l

Изобретение относится к очистке сточных вод or минеральных примесей посредством мапппной обработки и может быть использовано в очистных системах промышленных и добывающих предприятий для обессоливания растворов электролитов.

Известно устройство для обессоливания растворов, содержащее резервуар для растворов,, патрубки ввода и вывода и кольцевую магнитную систему, установленную на валу с 10 зазором между полюсами по оси и связанную с валом электродвигателя, причем резервуар выполнен в виде системы кольцевых коаксиальных каналов и установлен и кольцевом зазоре между полюсами магнитов. При рабо- 15 те вращаемые электродвигателем магниты соз- дают движущееся магнитное поле, которое отбрасывает анионы и катионы солей, растворенных в воде, в периферийные каналы системы кольцевых коаксиальных каналов, из которых обогащенные ионами одного знака растворы удаляются (11.

Недостатком известного устройства является то, что из-за возникновения электрического полн за счет скопления одноименных 2 зарядов у стенок канала, действие которого направлено в сторону, противоположную силам Лоренца, разделяющим ионы, эффективность обессолнвания, в частности степень обессоливания, невысока.

Указанный недостаток частипю устраняется в устройстве для обессоливания, раство; ров, включающем канал прямоугольного се-<. чения для раствора, разделенный проницаемы ми перегородками, установленными у торцовых стенок" канала, на анолитную, .католитную и центральную камеры, патрубки ввода и вывода и концентрическую магнитную систему, установленную на валу t21.

Однако выполненные из электропроврдного материала корпус канала и перегородки эк- ® ранируют или шунтируют магнитное поле, снижая тем самым его напряженность в потоке раствора, подвергаемого обессоливанию, а степень обессоливания раствора в значительной степени зависит от налряженности магнит-"5 ного поля, следовательно при снижении напряженности степень обессоливания снижается.

При движении ионов в выводном йатрубке силы Лоренца действуют навстречу направлению их .перемещения, что значительно повышает концентрашпо ионов в патрубке и замедляет их дв (жение. При замедлении движения ионов в патрубке снижается интенсивность их проникновения через перегородки из центральной камеры в периферические и эа счет этого55 значительно снижается степень обессоливания.

Целью изобретения является повышение степени обессаливания растворов.

Дйя достижения поставленной цели устрой ство для обессоливанйя растворов, включающее канал прямоугольного сечения для раствора, разделенный проницаемыми перегородками, установленными у торцовых стенок канала, на анолитную, католитную и центральную камеры, патрубки ввода и выО вода и концентрическую магнитную систему, установленную на валу, снабжено электродами, выполненными в виде плоских колец и установленными на торцовых стенках канала, а анолитная, католитная и центральная камеpbl снабжены каждая патрубком вьвода, при этом стенки канала и проницаемые перегородки выполнены из диэлектрика.

Кроме того, магнитная система снабжена плоскими кольцевыми экранами, установлен/ ными на торцах магнитной системы и канала, проницаемые перегородки выполнены в виде микропористых диафрагм, а патрубок вывода анолитной камеры снабжен трубчатым экраном, За счет выполнения гидродинамического канала и проницаемых перегородок из диэлектрика в устройстве устраняются шунтирование и зкранирование магнитного поля в рабочем пространстве гидродинамического канала.

Электрическое поле, возникающее в результате разделения ионов, нейтрализуется за счет установки на торцовых стенках канала электродов, выполненных в виде плоских колец. При -одаче тока на электроды в канале возникает электростатическое поле с градиентом напряженности, большим и противоположным градиенту поля, возникающего в результате разделения ионов, т,е. нейтрализует его. Форма выполнения электродов определяется конфигурацией канала и требуемым расположением силовых линий электростатического поля.

Наличие отдельных патрубков вывода для каждой камеры дает возможность регулировать расход обрабатываемого раствора в каждой из камер. Зто позволяет избежать перехода обессоленного раствора в периферические камеры, а раствора, с повышенной концентрацией ионов — в центральную.

Наличие плоских кольцевых экранов эакрывающих торцы магнитной системы и гидроди намического канала, дает возможность устранить рассеивание магнитного поля при увеличении сечения канала. и, таким образом, повысить напряженность магнитного поля

Форма выполнения экранов определяется конструкцией канала и магнитной системы.

Выполнение проницаемых перегородок в виде микропористых диафрагм позволяет сни3 1081 .эить вероятность перехода анолита и катонита в центральную камеру.

За счет того, что патрубок вывода анолитной камеры закрыт трубчатым экраном, устраняется действие магнитного полн на анионы, движущиеся навстречу силам Лоренца, концентрация ионов в патрубке стабилизируется, так как увеличивается скорость их перемещения. 3а счет увеличения скорости возникает интенсивность проникновения анионоВ 10 из центральной камеры в анолитную, что увеличивает степень обессоливания растворов.

На фиг. 1 изображено устройство для обессоливания растворов (вид сверху) на фиг, 2 — то же, разрез А — А фиг. 1; на фиг. 3 — развертка кольцевого канала.

Устройство для обессоливания раствора содержит кольцевой гидродинамический канал 1 прямоугольного сечения, который разделен проницаемыми перегородками 2 и 3 20 на анолитную 4, католитную 5 и центральную

6 камеры, концентричную каналу 1 магнитную систему 7, установленную на валу 8, связанном с приводом (не показан). Канал 1 и перегородки 2 и 3 выполнены из диэлект- 25 рика, в частности, канал 1 — иэ пластмассы, перегородки 2 и 3 — из микропористой керамики (оазмер пор — 25 мкм).

На торцовых стенках канала 1 установлены электроды 9, выполненные в виде плоских колец иэ алюминия. Католитная камера 5 снабжена патрубком 10 вывода обрабатывае-мого раствора, причем патрубок 10 закрыт трубчатым. экраном 11. Анолитная камера 4 снабжена своим патрубком вывода 12, а центральная камера — патрубком 13 вывода и патрубком 14 ввода. Торцы магнитной системы 7 и канала 1 закрыты плоскими кольцевыми экранами 15 — 17.

Устройство работает следующим образом.

При подаче раствора, предназначенного для обработки, через патрубок 14 в центральную камеру 6 канала 1, раствор заполняет ее и начинает просачиваться в анолитную камеру

129 4

4 и католитную камеру 5. При одновремен, ном с подачей раствора вращении магнитной системы 7, в канале 1 возникает вращающееся магнитное поле, которое, воздеиствуя на раствор, разделяет его на анолит, поступающий через проницаемую перегородку 2 в анолитную камеру 4, католит, поступающий через проницаемую перегородку 3 в католитиую камеру 5; и обессоленный раствор, ко. торый остается в центральной камере 6. Разделение происходит за счет воздействия на ионы сил Лоренца, которые проявляются при движении потока раствора навстречу движению магнитного поля. Кроме того, подается ток на электроды 9, при этом электрод, расположенный в камере 4, является анодом, а электрод, расположенный в камере 5,— катодом. Под действием электрического поля нейтрализуется поле, возникающее в результате разделения ионов, а Т8К как вектор электростатических сил, действующии на ионы и вектор сил Лоренца, коллинеарны и однонаправлены, то силы Лоренца и электростатические силы суммируются, интеИсифици. руя разделение. Во время обработки экраны

15 — 17 препятствуют. рассеянию магнитного поля. Отбор анолита, католита и обессоленного раствора производится через патрубки 12, 10 и 13 соответственно, причем экран 11, закрывающий патрубок 1О, усграняет действие магнитного поля на катионы, так как при отсутствии экрана силы Лоренца будут действовать в сторону, противоположную движению катионов, На чертеже (фиг. 1) показано направление силовых линий магнитного поля Б, направ. ление врагцения магнитного поля Чвр.п„направление движения потока обрабатываемого раствора Чпотp, на фиг. 2 показано направление движения анионов и кагионов, Повышение степени обессоливания позволит в значительной степени ингенснфицировать процесс обработки сточных вод и повысить

1за счет этого производительность оборудования.

1081129

1081129!

081129 Риа, у

Составитель Л. Цыганова, Техред И.Асталощ Корректор А. Зимокосов

Редактор H. Пушиенкова

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

ППП .Патент Эак. 973

Заказ 14бб/19 Тираж 867 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР ио делам изобретений н открытий.113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5