Электродиализатор

 

ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР, содержащий концевые монополярные электроды, ионообменные мембраны, образующие электродные и рабочую камеры, прокладки, турбулизатор , токоподводы к патрубки ввода и вывода в электродные и рабочую камеры, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, на поверхности концевых монополярных электродов со стороны мембран выполнены продольные каналы , соединенные между собой, и патрубки ввода в электродные камеры соединены с соответствующими токоподводами. u 4ib СО 00 ff

„„SU„„1114433

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК др В Ol 0 13/02; С 25 В 9/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Очищснный продукт

Фие. f (21) 3491773/23-26 (22) 15.09.82 (46) 23.09.84. Бюл. № 35 (72) Г. И. Смолицкая, Н. В. Филатова, В. В. Суворов и А. И. Рязанов. (53) 663.635,087 (088.8) (56) 1. Патент США № 2897130, кл. 204 — 301, опублик. 1968.

2. Авторское свидетельство СССР № 929147, кл, В Ol D13/02,,18.08.80. (54) (57) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР, содержащий концевые монополярные электроды, ионообменные мембраны, образующие электродные и рабочую камеры, прокладки, турбулнзатор, токоподводы и патрубки ввода и вывода в электродные и рабочую, камеры, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, на поверхности концевых монополярных электродов со стороны мембран выполнены продольные каналы, соединенные между собой, и патрубки ввода в электродные камеры соединены с соответствующими токоподводами.

I I 14433

Изобретение относится к электродиализаторам, предназначенным для получения и очистки химических веществ путем электродиализа, например для очистки жидких кристаллов.

Известен электродиализатор для электро диализа электролитических растворов, состоящий по крайней мере из одной электродиализной ячейки с патрубками, образован. ной путем соединения рамок, внутрь которых помещены электроды и делящие про- 1О странство ячейки на две боковые и бдну среднюю ка меры мембраны, и турбулизаторы, расположенные в боковых камерах (1).

Недостатком указанного электродиализатора являются достаточно большие расстояния между электродами за счет наличия турбулизаторов и пространств, образованных между гладкими поверхностями электродов и мембран, что ведет к увеличению омических сопротивлений, напряжения на ячейке щ0 и, следовательно, к увеличению расхода электроэнергии.

Наиболее близким к изобретению решением является электродиализатор, содержащий концевые монополярные электроды, ионообменные мембраны, образующие элект- 25 родные и рабочую камеры, прокладки, турбулизатор, токоподводы и патрубки ввода и вывода в электродные и рабочую камеры (2) .

Недостатком известного электродиализатора является наличие пространств, образованных между гладкими поверхностями конечных монополярных электродов и ионообменными мембранами, обуславливающих достаточно большие расстояния между ко нечными монополярными электродами, что ведет к увеличению омических сопротивления и напряжения на электродиализаторе и, следовательно, к увеличению расхода элект роэнергии. Патрубки ввода в электродные камеры не соединены с соответствующими токоподводами, что ведет к уменьшению, 40 при прочих равных условиях, полезной площади конечных монополярных электродов или к увеличению расстояния. между конечными монополярными электродами, что, в свою очередь, ведет к повышению расхода электроэнергии, а следовательно, при равных затратах электроэнергии —.к снижению степени очистки равных количеств продукта.

Цель изобретения — снижение расхода электроэнергии. 50

Поставленная цель достигается тем, что в электродиализаторе, содержащем концевые монополярные электроды, ионообменные мембраны, образующие электродные и рабочую камеры, прокладки, турбулиза тор, токоподводы и патрубки ввода и выво 55 да в электродные и рабочую камеры, на поверхности концевых монополярных электродов со стороны мембран выполнены продольные каналы, соединенные между собой, и патрубки ввода в электродные камеры соединены с соответствующими токоподводами.

Выполнение продольных распределительных каналов на поверхностях концевых монополярных электродов со стороны мембран дало возможность практически убрать зазор между концевыми монополярными электродами и ионообменными мембранами в электродных камерах, что привело к уменьшению омических сопротивлений и напряжения на электродиализаторе данной конструкции, а следовательно, энергетические затраты на процесс очистки того же количества продукта снизятся. Соединение патрубков ввода в электродные камеры с соответствующими токоподводами ведет к увеличению, при прочих равных условиях, полезной площади конечных монополярных электродов или к уменьшению расстояний между ними, что, в свою очередь, ведет к снижению расхода электроэнергии.

На фиг. 1 изображена схема электродиализатора; на фиг. 2 — расположение распределительных каналов в турбулизаторе.

Электродиализатор состоит из турбулизатора 1, выполненного из диэлектрика, к которому с двух сторон через ионообменные мембраны 2 с помощью рамок 3, также выполненных из диэлектрика, прижимаются два монополярных электрода 4. На наруж- ,ных поверхностях рамок 3 установлен обогрев 5 с изоляционными плитами 6. Герметичность конструкции осуществляется путем стяжки ее болтами через фланцы 7.

Ионообменные мембраны 2 делят полость электролизатора на две электродные камеры, образованные продольными распределительными каналами 8, выполненными на поверхностях концевых монополярных электродов со стороны ионообменных мембран и ионообменными мембранами 2, и одну рабочую камеру, образованную каналами

9 турбулизатора 1 и ионообменными мембранами 2. Вход и выход растворов в рабочую камеру осуществляется через патрубки

10 и 1. Патрубки 12 и 13 для входа и выхода растворов в электродные камеры выполнены. в концевых монополярных электродах 4 и два из них соединены с токоподводами 14.

Электродные камеры, образованные продольными распределительными каналами 8 на поверхностях монополярных электрбдов

4 и ионообменными мембранами 2, заполняют полярной органической жидкостью. Ра-, бочую камеру, образованную распределительными каналами 9 турбулизатора . 1 и ионообменными мембранами 2, заполняют очищаемым раствором. Системой трех насосов

l5 создают в каждой из камер циркуляционный поток. При условии установившейся циркуляции растворов на концевые монополярные электроды 4 электродиализатора

1114433

Составитель О. Зобнин

Редактор И. Дербак Техред И. 8ерес Корректор А. Зимокосов

Заказ 6389/4 Гираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35,. Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 подают напряжение. Под влиянием приложенного напряжения оинные примеси мигрируют в электродные камеры.

Выполнение распределительных каналов непосредственно на поверхностях монополярных электродов со стороны мембран и совмещение патрубков ввода раствора в электродные камеры с токонодводами к электродам ведет к уменьшению расстояния между концевыми монополярными электродами, к увеличению полезной пло1цади самих электродов, что уменьшает омические сопротивления и напряжение на электродиализаторе и ведет к снижению расхода электроэнергии.

Конструкция .предлагаемого электродиализатора позволяет по сравнению с известными электродиализаторами при затрате одинакового количества электроэнергии повысить степень очистки продукта. Степень очистки веществ характеризуется отношени5 ем удельных сопротивлений очищенного вещества к неочищенному. Предлагаемый электродиализатор позволяет увеличить отношение удельных сопротивлений очищает. мых продуктов в 10 раз по сравнению с извес ными электродиализаторами. Продук10 ты с указанной степенью чистоты могут быть применены в электронной промышленности.

Таким образом, предлагаемый электродиализатор позволяет достичь заданную степень очистки при уменьшенном расходе электроэнергии.