Многокамерный электродиализатор

 

Изобретение относится к мембранным методам разделения растворов и позволяет повысить производительность аппарата и снизить энергозатраты на процесс. Изобретение касается многокамерного электродиализатора, содержащего катионитовые, анионитовые, биполярные мембраны и рамки, образующие камеры концентрирования и обессоливания со сквозными питающими и выводными отверстиями. Внутри рамок у питающих и выводных отверстий расположены гребенки, размер впадин которых увеличивается по мере удаления от отверстий, а камеры концентрирования выполнены непроточными. 6 ил.

(19) (1!) СОЮЗ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК щ) В 01 0 61/4.2

И

9 I (1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 43 19458/23-26 (22) 26.10.87 (46) 07. 12.90. Бюл. Р 45 . (72) М. Г. Бакланов, Е. Ф. Пантелеев и И. П. Плешивцев (53) 621. 317. 729 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 426672, кл. В.01 D 13/02, 1974. ! (54) ИНОГОКИ:ВРПЬЙ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР (57) Изобретение относится к мембранным методам разделения растворов и позволяет повысить производительность

Изобретение относится к мембранньм методам разделения растворов и может быть использовано в электродиализных аппаратах с ионоселективяыми мембранами, Предназначенных для получения кислот и щелочей деионизацией раство-. ров солей.

Целью изобретения является повып;ение производительности аппарата и снижения энергозатрат.

На фиг, 1 представлен пакет электродиализатора, аксонометрия; на фиг. 2 — рамка первого типа; на фиг. 3 - pBMK l второго типа; на фиг. 4 — сечение А-А на фиг. 2; на фиг ° 5 — сечение Г-Б на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез В-В на фиг. 3.

Иногокамерный электродиализатор для получения кислоты и щелочи из растворов солей содержит катионитовые 1, анионитовые 2 и биполярные 3 ионообменные мембраны, расположенные между мембранами рамки 4 и 5 со сквозными 6 и питающими 7 отверстиями, образующие рабочие камеры 8 — 13,..2 аппарата и снизить энеэгозатраты на процесс. Изобретение касается многокамерного.электродиализатора, содержащего катионитовые, анионитовые, биполярные мембраны и рамки, образующие камеры концентрирования и обессоливания со сквозными питающими и выводными отверстиями. Внутри рамок у питающих и выводных отверстий расположены гребенки, размер впадин которых увеличивается по мере удаления от отверстий, а .камеры концентрирования выполнены непроточными. 6 ил.

Отверстия при сборке образуют каналы для подвода и отвода рабочих растворов. Рамки выполнены двух типов в зависимости от расположения питающих отверстий 7, размещенных на двух про тивоположных сторонах и смеженных друг относительно друга в рамках 4 первого типа и на одной стороне в рамках

5 второго типа. Сквозные отверстия размещены на четырех сторонах рамок,.

Питающие отверстия 7 рамок 4 и 5 содержат питатели 14 для подачи рабочей жидкости внутрь рамки и отвода ее из рамки. Для равномерного раснределения раствора по сечению рамок рамки содержат перед выходом питающего отверстия 7 коллекторы 15 по всей ширине рабочей камеры, распределительные гребенки 16 с впадинами 17, служащими. для прохода растворов через гребенку. Глубина впадин увеличивается при удалении от питающего отверстия. Электродиализатор содержит электродные камеры с электродам ., размещенными по торцам аппарата, и при1611368 жимные плиты, которые с помощью стяжнь х шпилек сжимают электродные камеры с. расположенными между ними пакетами мембран и рабочих камер.

Многокамерный электродиали затор работает следующим образом.

Электроды электродиализатора подключаются к источнику постоянного тока. Разбавленный раствор щелочи, циркулирующий по замкнутому контуру, Йоступает в рабочую камеру 8 через питающее отверстие 7, питатель 14, 1 коллектор 15, впадины 17 распределительной гребенки 16 в рамке 4, праха- 15 фит через рабочую камеру и выходит в канал с противоположной стороны рамки через впадины 17 распределительной гребенки 16, коллектор 15, ! питатель 14 и питающее отверстие 7, Коллектор 15, распределительная гре1,, бенка с впадинами, глубина которых

, увеличивается при удалении от питате пя, равномерно распределяют поступающий в камеру поток, исключая образование застойных зон в камере и обеспечивая одинаковую скорость потока по сечению камеры. Таким же образом циркулирующий по замкнутому контуру раствор соли пропускается через дилюатную камеру 10. Разбавленный раствор кислоты, циркулирующий по замкнутому контуру по отдельным каналам, пропускается через кислотные камеры

11 и 13 ° Все растворы подаются в нижнюю часть аппарата и отводятся из не- 35

ro в верхней части.

В щелочную 9 и кислотную 12 камеры, : концентрирования, образованные рамками 5 второго типа, растворы не подаются, а концентрирование щелочи и кислоты происходит за счет осмоса и электроосмоса воды и электромиграпии ионов соли через ионообменные мембраны из,дилюатной . камеры 10 и ионов

45 водорода и гидроксила из кислотной 13 и щелочной 8 камер соответственна.

Из щелочной камеры 9 концентрирования концентрированная щелочь через впадины 17 гребенки 16, коллектор 15, питатель 14, питающее отверстие 7 поступает в канал и самотеком отводится из нижней части электродиализатора, Аналогично по отдельному каналу отводится концентрированная кислота из кислотной камеры 12 концентрирования.

В известном многокамерном электродиализаторе для получения кислоты и щелочи из растворов солей содержатся катионитовые, анионитовые и биполярные мембраны и рамки со сквозными и питающими отверстиями, образующие рабочие камеры. Отверстия в рамках и мембранах расположены на двух противоположных сторонах.

Предлагаемый электродиализатор позволяет повысить производительность за счет получения кислоты и щелочи высокой концентрации, снизить энерго— затраты за счет устранения застойных зон в рабочих камерах аппарата, улучшить гидродинамический режим работы за счет равномерного распределения потока по сечению электродиализатора.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я

Многокамерный эл ектродиализатор, содержащий катионитовые, анионитовые, биполярные мембраны и рамки, образующие камеры концентрирования и обессоливания со сквозными питающими и выводными отверстиями, о т л и— ч а ю шийся .тем, что, с целью повышения производительности аппарата и снижения энергозатрат, внутри рамок у питающих и выводных отверстий расположены гребенки, размер впадин которых увеличивается по мере удаления от отверстий, а камеры концентрирования выполнены непроточными, l 611368

16 7Х р

16 11368

77

1Х

Я

Составитель О. Зобнин

Редактор И. Горная

Техред JI.0лийнык

Корректор М.Шароши

Заказ 3784

Тираж 541

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101