Электробаромембранный аппарат рулонного типа

Авторы патента:

B01D61/42 - электродиализ; электроосмос

Владельцы патента RU 2326721:

Государственное образовательное учреждение Высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ГОУ ВПО "ТГТУ" (RU)

Изобретение относится к мембранному аппарату рулонного типа и может быть использовано в процессах электромикрофильтрации, электроультрафильтрации и электроосмофильтрации, преимущественно для разделения многокомпонентных смесей. Электробаромембранный аппарат включает корпус, перфорированную трубку, обернутые вокруг нее многослойные листы прикатодных и прианодных мембран, монополярные электроды, выполненные из графитовой ткани, и устройство для подвода электрического тока. Очищаемый раствор под давлением подается через перфорированную трубку, а отвод ретентата выполнен дифференцированным для прианодного и прикатодного ретентата. Монополярные электроды расположены внутри камеры разделения и одновременно служат турбулизаторами раствора. Технический результат - повышение качества и эффективности разделения растворов. 2 ил.

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов рулонного типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии: электромикрофильтрации, электроультрафильтрации и электроосмофильтрации.

Аналогом данной конструкции является баромембранный аппарат рулонного типа, приведенный в работе Дытнерского Ю.И. «Баромембранные процессы. Теория и расчет» - М.: Химия, 1986 г., с 47. Аппарат рулонного типа, предназначенный для разделения растворов под действием градиента давления, состоит из корпуса, перфорированной раствороотводящей трубки с обернутыми вокруг нее несколькими многослойными листами мембран. Недостатком данного аппарата является низкая эффективность разделения растворов, в особенности при разделении многокомпонентных смесей электролитов, при отделении электролитов от неэлектролитов.

Прототипом данной конструкции является электробаромембранный аппарат рулонного типа, конструкция которого приведена в патенте на изобретение №RU 2268085 С2, Кл. В01D 61/42/. Прототип состоит из корпуса, перфорированной секционированной раствороотводящей трубки, прианодной и прикатодной мембраны, монополярных электродов и устройства подвода электрического тока. Недостатком аппарата является невозможность дифференцированного выделения ионов, в особенности при выделении ценных веществ из многокомпонентных растворов природных и сточных вод и т.д., а также большое сопротивление выделяемого газа на электродах процессу разделения.

Техническая задача изобретения - повышение качества и эффективности разделения растворов за счет изменения конструкции аппарата: подвод раствора под давлением предусмотрен через перфорированную трубку, отвод ретентата выполнен дифференцированным для прикатодного и прианодного ретентата, а монополярные электроды расположены внутри камеры разделения и одновременно служат турбулизаторами раствора.

На фиг.1 и 2 показан в разрезе электробаромембранный аппарат рулонного типа.

Аппарат состоит из корпуса 1, выполненного из диэлектрического материала; перфорированной трубки 2, служащей для подвода исходного раствора; обратноосмотической мембраны 3; монополярных электродов-турбулизаторов анода 4 и катода 5, выполненных из графитовой ткани; подложек мембран 6; устройства для подвода электрического тока 7; коллектора отвода прианодного ретентата 8; коллектора отвода прикатодного ретентата 9; коллектора отвода пермеата 10.

Электробаромембранный аппарат работает следующим образом.

Исходный раствор под давлением, превышающим осмотическое давление растворенных в нем веществ, поступает через перфорированную трубку в межмембранное пространство камеры разделения, в которой находится электрод-турбулизатор, служащий для подвода электрического тока и обеспечивающий необходимую скорость движения раствора. В этот же момент времени к аппарату подводится внешнее постоянное электрическое поле.

В камере разделения растворенное вещество диссоциирует на ионы, и под действием электрического тока анионы стремятся к аноду через мембрану, а катионы - через мембрану к катоду. В это же время под действием давления пермеат (вода) протекает из камеры разделения через мембраны и выдавливает анионы, катионы из электробаромембранного элемента в коллектор отвода пермеата.

Прикатодный и прианодный ретентаты раздельно отводятся из электробаромембранного элемента в коллекторы отвода вместе с газом, образующимся в результате электролиза на электродах.

Кроме того, на предлагаемой конструкции электробаромембранного аппарата рулонного типа без наложения электрического поля можно проводить баромембранные процессы, например обратный осмос, ультрафильтрацию и микрофильтрацию.

Электробаромембранный аппарат рулонного типа, включающий корпус, перфорированную трубку, обернутые вокруг нее многослойные листы прикатодных и прианодных мембран, и монополярные электроды, выполненные из графитовой ткани, устройство для подвода электрического тока, отличающийся тем, что подвод раствора под давлением предусмотрен через перфорированную трубку в межмембранное пространство камеры разделения, отвод ретентата выполнен дифференцированным для прикатодного и прианодного ретентата, а монополярные электроды расположены внутри камеры разделения и одновременно служат турбулизаторами раствора.

Изобретение относится к области изготовления и применения мембранных фильтров из неорганических материалов и может быть использовано в различных отраслях производства для очистки и концентрирования растворов, обработки сточных вод, очистки питьевой и технологической воды и т.д.

Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа // 2324529

Электробаромембранный аппарат трубчатого типа // 2273512

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов трубчатого типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии: электромикрофильтрации, электроультрафильтрации и электроосмофильтрации.

Электробаромембранный аппарат рулонного типа // 2268085

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов рулонного типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии - электромикрофильтрации, электроультрофильтрации и электроосмофильтрации.

Способ очистки и концентрирования хлорокомплексов платиновых металлов методом электродиализа // 2226225

Изобретение относится к гидрометаллургии платиновых металлов и может быть внедрено на производственных переделах аффинажных предприятий, ведущих извлечение и очистку платиновых металлов из первичного сырья и вторичных материалов.

Способ получения фосфата полигексаметиленгуанидина // 2214426

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к способу получения фосфата полигексаметиленгуанидина (ПГМГ), который может быть использован в медицине, ветеринарии и сельском хозяйстве.

Способ получения лимонной кислоты из растворов щелочных цитратов // 2191828

Изобретение относится к биотехнологии, а именно к способу выделения лимонной кислоты из растворов щелочных цитратов. .

Способ очистки и деминерализации воды и устройство, осуществляющее способ // 2173669

Изобретение относится к области очистки и деминерализации загрязненных речных и морских вод. .

Способ обессоливания воды // 2151743

Изобретение относится к процессу электродиализного обессоливания воды в электродиализаторе с катионо- и анионообменными мембранами. .

Способ получения труднорастворимых соединений металлов // 2114687

Изобретение относится к электрохимическим методам переработки металлсодержащих растворов и может быть использовано в различных гидрометаллургических процессах.

Способ концентрирования растворов электролитов и электродиализатор для его осуществления // 2398618

Изобретение относится к способу концентрирования растворов электролитов путем обработки их в электродиализаторе, включающем вертикально расположенные чередующиеся катионообменные, анионообменные мембраны, образующие проточные камеры обессоливания, в которых расположены прокладки безрамочной конструкции, и непроточные камеры концентрирования, в которых расположены прокладки рамочной конструкции, в нижней части которых выполнены щелевые пазы

Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа // 2403957

Изобретение относится к аппаратам для разделения, концентрирования и очистки растворов методами электромикрофильтрации, электроультрафильтрации, электроосмофильтрации и может быть использовано в химической, текстильной, пищевой и других отраслях промышленности

Опреснительная установка и устройство для выработки электроэнергии (варианты) // 2442719

Изобретение относится к области судостроения

Слоистая ионообменная мембрана, способ ее получения и устройство для осуществления этого способа // 2445324

Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа // 2447930

Изобретение относится к устройствам для разделения, концентрирования и очистки растворов методами электромикрофильтрации, электроультрафильтрации, электроосмофильтрации и может быть использовано в химической и других отраслях промышленности

Электробаромембранный аппарат рулонного типа // 2487746

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов рулонного типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии: электроультрафильтрации, электронанофильтрации, электромикрофильтрации и электроосмофильтрации

Способ извлечения аммиака из газообразного потока в процессе синтеза мочевины // 2490056

Изобретение относится к способу извлечения аммиака, содержащегося в газообразном продувочном потоке, получаемом в процессе синтеза мочевины

Способ регулирования кислотности сыворотки в процессе электродиализа // 2515096

Изобретение относится к молочной промышленности и может быть использовано для получения натуральной и концентрированной творожной сыворотки, деминерализованной методом электродиализа, и предназначенной для получения молочных, молокосодержащих, кисломолочных продуктов, мороженого и замороженных десертов, молочных консервов, детских и диетических продуктов, хлебобулочных и кондитерских изделий, колбасных изделий. Способ предусматривает приемку молочной сыворотки и оценку ее качества, сепарирование сыворотки для выделения жира и казеиновой пыли, пастеризацию и охлаждение, электродиализ до уровня деминерализации 25-90%, упаковку и хранение, при этом регулирование кислотности сыворотки до pH 6,0-6,7 проводят в электродиализной установке 40-50% раствором гидроксида натрия, дозирование которого в сыворотку осуществляют за 0,5-1,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности молочной сыворотки, так чтобы электропроводность обрабатываемой сыворотки продолжала понижаться, дозирование прекращают за 0,2-0,5 мСм/см от величины конечного значения электропроводности, после чего процесс электродиализа завершают. Согласно изобретению вариантом вышеуказанного способа предусматривается восстановление сухой сыворотки кипяченой и охлажденной до 45-50°C питьевой водой до содержания сухих веществ 18-24%, фильтрация, охлаждение, проведение электродиализа и регулирование кислотности указанным выше способом. Изобретение позволяет получить молочную сыворотку с высокими пищевыми, биологическими, органолептическими и физико-химическими показателями качества, с заданными показателями активной кислотности. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 пр.

Электробаромембранный аппарат рулонного типа // 2522882

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов рулонного типа. Электробаромембранный аппарат рулонного типа содержит корпус из диэлектрического материала, монополярных электродов анода и катода, выполненных из графитовой ткани, устройство для подвода электрического тока, перфорированную трубку, непористую пленку, опирающуюся на диэлектрические пластины с перфорированными отверстиями, при этом пленка расположена по обе стороны от сетки-турбулизатора, между которыми с одной стороны находится прикатодная мембрана и прикатодная дренажная сетка, а с другой стороны прианодная мембрана и прианодная дренажная сетка, которые создают межмембранный канал, торцевые поверхности элементов сетки-турбулизатора и расположенные с обеих сторон от нее прикатодной мембраны, прикатодной дренажной сетки и непористой пленки и прианодной мембраны, прианодной дренажной сетки и непористой пленки залиты клеевой композицией. Техническим результатом изобретения является повышение качества разделения растворов, увеличение площади мембран в единице объема аппарата и улучшение охлаждения электродов катода и анода. 1 табл., 6 ил.

Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа // 2528263

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и очистки растворов методом электрофильтрации и может быть использовано в химической, текстильной, целлюлозно-бумажной, микробиологической, пищевой и других отраслях промышленности. Техническим результатом изобретения является увеличение площади прикатодных или прианодных мембран в единице объема аппарата, предотвращение отложений растворенных веществ на поверхности мембран, а также повышение качества и эффективности разделения растворов. В заявленном электробаромембранном аппарате переточные эллиптические окна увеличены в площади, а круговые сегменты переточного эллиптического окна заполнены полимерным компаундом по всему объему от прокладки до прокладки с одной до другой стороны диэлектрической камеры. В пространстве между ними сверху и снизу переточного эллиптического окна уложены друг на друга дренажная сетка, монополярно-пористый электрод-пластина, пористая подложка из ватмана и мембрана, проходящие в виде непрерывного полотна через переточное эллиптическое окно с одной стороны диэлектрической камеры корпуса по другую, при этом в пространстве переточного эллиптического окна диэлектрической камеры корпуса образован межмембранный канал, в котором находится сетка-турбулизатор, которая представляет собой расположенный под углом 90 градусов в одной плоскости набор прямолинейных элементов одинаковой длины прямоугольной формы в разрезе. 10 ил.