Электродиализатор

 

Изобретение относится к области деминерализации воды, позволяет увеличить глубину обессоливания и обеспечивает работу на растворах с низким солесодержанием. Электродиализатор содержит два коаксиально расположенных цилиндрических электрода , размещенные между ними по спирали ноноселективные мембраны, образующие камеры концентрирования и обессоливания, устройства для ввода и вывода растворов, причем каждая из мембран снабжена по всей высоте мембраны вертикальными полосами из неэлектропроводного материала. Длина каждой полосы из неэлектропроводного материала мембраны не превышает длины одного витка. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHGMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3836823/3! -26 (22) 04.01.85 (46) 30.01.87. Бюл. № 4 (71) Николаевский кораблестроительный институт им. адм. С. О. Макарова и Науч-toпроизводственное оо ьединение «П.частмассы)) (72) Н. Г. Лебедь, В. С. Архипов, Э.-М. Балавадзе и О. Б. Дзюбинский (53) 66.064 (088.8) (56) Патент США ¹ 3198725, кл. 204---301, опублик. !965. (54) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к области деминерализации воды, позволяет увеличить глу„„SU „„1286234 ) (50 4 В 01 D 13/02 бину обессоливания и обеспечивает работу на растворах с низким солесодержанием.

Электродиализатор содержит два коаксиальНо расположенных цилиндрических электрода, размегценные между ними по спирали ноноселективные мембраны, образуюгцие камеры концентрирования и обессоливания. устройства для ввода и вывода растворов, причем каждая из мембран снабжена по всей высоте мембраны вертикальными полосами из неэлектропроводного материала.

Длина каждой полосы из неэчектропроводного материала мембраны не превышает длины одного витка. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл.

1286234

Изобретение относится к деминерализации воды и может быть использовано в электродиализаторах с ионоселективными мембранами, предназначенных для получения глубокообессоленной воды.

Цель изобретения — создание конструкции электродиализатора, позволяющей увеличить допустимую глубичу обессоливания и обеспечивающей работу на растворах с низким солесодержанием.

На фиг. 1 изображен электродиализатор (разрез А — А на фиг. 2); на фиг. 2 — пространственное изображение электродиализатора; на фиг.3 — мембрана.

Электродиализгтор содержит два коаксиально расположенных цилиндрических электрода — внутренний 1 и наружный 2, между которыми уложены по спирали ионоселективные мембраны 3 и 4, образующие камеры обессоливания и концентрирования.

Стенкч камер образованы участками, выполненными из материала мембран, чередующимися с вертикальными полосами 5, выполненными из. материала, удельное сопротивление которого не меньше сопротивления раствора требуемой глубины обессоливания, например из полиэтилена. Длина участков, выполненных из материала мембран, не превышает длины одного витка. Ширина разделительных полос 5 не меньше ширины участков мембраны. Если полосы 5 выполнены из полиэтилена, то соединение их с участками мембраны возможно путем нагревания до

110 †1 С.

Устройство ввода растворов состоит из подводящих коллекторов 6 и 7, камеры обессоливания 8 и концентрирования 9. Отводящие коллекторы 10 и 11, соответственно камеры обессоливания и концентрирования, составляют устройство вывода. Штуцеры 12 и 13 служат для питания анодной камеры, штуцеры 14 и 15 — для питания катодной камеры, штуцеры 16- — 19 — для питания колл ект оров.

Камеры герметизированы с торцов уплотнительными прокладками 20 и 21 и крышками 22 и 23.

Электродиализатор работает следующим образом.

Исходный раствор, подаваемый в подводящий коллектор 6 через штуцер 16, поступает в камеру обессоливания 8 и движется к периферии. Ионы солей, содержащихся в растворе, под действием электрического поля мигрируют через ионоселективные мембраны

3 и 4 в камеру концентрирования 9. Опресненная вода отводится посредством коллектора 10 и штуцера 18. Камера концентрирования 9 промывается раствором, поступающим через штуцер 17 и коллектор 7.

Рассол отводится посредством коллектора 11 и штуцера 19.

Высокие скорости течения жидкости, интенсификация массопереноса макровихрями и конструктивные особенности (спиральная форма) позволяют вести процесс обессоливания при повышенных плотностях тока по сравнению с электродиализатором с засыпкой. Затрачиваемая энергия идет на выполнение полезной работы — перенос солеобразующих ионов из камеры обессоливания в камеру концентрирования, повышая, таким образом, глубину обессоливания по сравнению с известным спиральнь1м электродиализатором.

1О Результаты испытаний по деминерализации раствора NaCl (500 мг/л), проведенных в электродиализаторах с одинаковой площадью мембран и межмембранного расстояния, представлены в таблице.

15 злектродиализатор

Покззатели

Спирагьный с мем бранамн, снабженными полосами из полиэтилена

Пзвестный лоскорамный Спиральный засыпкой

Содержание обессо IQHHQH воды мг/л 2,3

500

2,3

П:|отность токз, й/и

20

Среднерасходная скорость жидкости в камере обессоливання, см/с

1,7

Производительность электродиализатора, л/и - r 1,2а

Расход электроэнергии на обессоливание, кВт ° ч/м

0,98

Расход электроэнергии на прокачинание, кВт.ч/м- 0 75 0,37 1, 37 а,5

Масса аппарата,хг 20

Линейные размеры аппарата, мм 300х300х100 Гг200х130

712чбх130

40 Таким образом, использование данного диализатора позволяет увеличить глубину обессоливания, обеспечить возможность работы спирального электродиализатора с растворами низкого солесодержания и уменьшает массогабаритные показатели, энергозатраты и увеличивает производительность по сравнению с плоскорамными аппаратами с засыпкой.

Формула изобретения.

Электродиализатор, содержащий два коаксиально расположенных цилиндрических электрода, размещенные между ними по спирали ионоселективные мембраны, образующие камеры концентрирования и обессоливания, устройства для ввода и вывода растворов, отличающийся тем, что, с целью увеличения глубины обессоливания и обеспечения возможности работы с растворами низ!

286234 кого солесодержания, каждая из мембран снабжена по всей высоте мембраны вертикальными полосами из неэлектропроводного материала.

2. Злектродиализатор по и. 1. отличаюи ийся тем, что длина каждой полосы из неэлектропроводного материала мембраны

»е превышает длины одного витка.

1286234

Составитель С. Савинков

Редактор В. Ковтун Техред И. Верес Корректор М. Самборская

Заказ 7630/6 Тираж 656 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

I 13035, Москва, Ж -35, Раугнская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная. 4