Многокамерный электродиализатор

 

3I7249

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Саеетскик

Социалистические

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

М. Кл. В Old 13i02

/ Ю 0Ю 3

Заявлено 14.1Х.1970 (№ 1468513/23-26) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 29.1Х.1972. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 8.1.1973

Номитет по делам изобретений и открытий при Спеете Миииотрае

СССР

УДК 66.064(088.8) Авторы изобретения

Б. М. Гулин, T. И. Камбулов, В. К. Луговой, В. Н. Шишкин, Б. H. Ласкорин и H. М. Смирнова

Заявитель

МНОГО КАМЕРНЫЙ ЗЛ ЕК1 РОДИАЛ ИЗАТОР

Изобретение относится к конструкциям многокамерных электродиализаторов с понитовыми мембранами, применяемыми для очистки растворов, суспензии и пульп, электролитов и неэлектролитов и т. д. Оно может быть использовано в химической промышленности, на предприятиях цветной и черной металлургии, а также в смежных отраслях производства.

Известен многокамерный электродиализа- 10 тор, в котором основным рабочим элементом является пакет, собранный из чередующихся анионитовых и катионитовых мембран. Между ними в рассольных и обессоливающих камерах помещены уплотнительные рамки, обес- 15 печивающие уплотнение мембран по краям при сжатии пакета. Пространство между мембранами, ограниченное уплотнительной рамкой, является рабочей камерой. Для предотвращения соприкосновения мембран в рабо- 20 чие камеры помещены сепараторы лабиринтного или сетчатого типа. Сепараторы могут выполняться заодно с уплотнительными рамками. В этом случае они называются сепараторными прокладками, которые уплотняют 25 мембраны по краям и одновременно предотвращают их соприкасание в рабочей камере.

В сепараторных прокладках и мембранах имеются совпадающие отверстия, образующие при сборке пакета тракты для ввода li вывода 30 растворов из камер электродиализатора, Концентрирующие (рассольные) и обессоливающие (диализатные) камеры соединены каналами в сепараторных прокладках соответственно с трактами рассола и диализата. Для обеспечения плотного прижатия мембран к прокладкам, что необходимо для предотвра|цения перетоков между диализатом и рассолом, каналы выполняются узкими, с малым поперечным сечением. Однако в указанной конструкции электродиализатора сложный путь движения растворов и малое поперечное сечение каналов, соединяющих рабочие камеры с трактами, обусловливают подачу растворов под больши и давлением, что увеличивает энергетические затраты и предъявляет повышенные требования к механической прочности мембран и других элементов. В результате засорения камер и каналов с последующим нарушением процесса невозможна переработка загрязненных растворов, особенно суспензий и пульп. Кроме того, наружные стенки пакета всегда влажные вследствие недостаточной герметичности. что усложняет условия эксплуатации с точки зрения техники безопасности и промышленной санитарии.

Цель изобретения — изолирование пакета мембран от окружающего пространства и обеспечение переработки загрязненных растворов, суспензий и пульп. Для этого указан317249 ный пакет помещен в корпус, оосспечивающий прямоточпое двпжеш1с продукта в оосcсоливающих камерах. Д7я обсспсчешгя герметичности рассольных камер всрхнис и нижние стороны апиопитовых и катионитовых

Г>;ЕМОРан CB3PCIIbI ПЛИ СКЛССНЬI, 3 001 .ОВЫС CTOрошя c ætt Tû уплот пте Iblibi i 111 элсм сита и и.

С цслb10 предотвращспня забш;анпя и ахс га в сепараторных прокладках обессолпв3101ц1 х камер Выполпсны c1<130311b10 к11палы> Обсспсчпвающие прямоточнос двпжс1tè0 обессолпв3емого продукта.

На фиг. 1 показан элсктродвалпзатор, продолbHûé разрез; на фиг. 2 — элементы пакета ионитовых мембран; на фиг. 3 — рассоль- 1 ный тракт в сборке; на фиг. 4 — сепаратор в сборке; на фиг, 5 — сепаратор, выполненный в виде одной детали.

Электродиализатор состоит из корпуса 1, внутри которого установлен пакет ионитовых мембран 2, сжатых между э,7ехтроднымн плитами 8. В крышке 4 корпуса 1 имеется патрубок 5, расположенный над приемным устройствоо м б. Последнее отделено от впутр еннего пространства корпуса контрольной сеткой 7. В нижней части корпуса на. одится патрубок 8 с pcI улируемым отверстисм. На верхних торца.; электродных плит смонтированы устройства 9 для подвода папряже.I, Iÿ к электродам 10. Па нижних торцах расположены патрубки для рассола и электродного раствора.

В пакете катионитовые и анионитовые мембраны 11 попарно скреплены (склеены, сварены и т. п.) с нескольких сторон, например Ç5 сверху 12 и снизу 18 соответственно позиции

11 и 12. Нескрепленные стороны (боковые) сжимаются уплотнительными планками.

В рассольных камерах помещены сспараторные прокладки 14 и уплотнительные шай- 40 бы 15 с каналами 1б для рассо "à. В обсссоливающих камерах имеются уплотнительпые кольца 17. В мембранах, в уплотниT0,7bIIbIx.

I1I3Éá3 и уп„10TI IITC;IbIIbI : кO Ib113. раCII0:10>KC ны одинаковые отверстия 18, которые прп 4s сборке, совмещаясь, образуют рассольный тракт.

В обессоливающпе камеры вставлены сепараторы, которые изготовлены (см. фпг. 4) из продольных 19» поперечных 20 планок со о сквозными каналами 21 либо выполнены ь виде одной детали (см. фпг. 5) с уплотпительными планками 22 литьем, штамповкой, сваркой и т. п. Сквозные каналы в сепараторах расположены по всей ширине обессолпвающих камер. Поскольку продольные н поперечные глап "11 не предназначены 7.">a уплотнения и не несут механичсских ..:рузок, сквозные каналы в шгх выполняются с увеличенным сечением, что позволяет протекать обессоливасмому продукту через пакет мембран с нсзпачитсльной потерей напора.

Электродиализатор работает следующим образом.

Обессолпваемый раствор подается через патрубок 5 крышки корпуса и через сетку 7 поступает в верхп1010 часть аппарата. Проходя прямолинейно через OGeccoëèâ3Ioùèå камеры пакета мембран, обессоленный раствор удаляется через нижний патрубок. Рассол подается через од1ш пз патрубков па торце плиты

8 и, пройдя рассольные камеры, выводится через другой патрубок. Уровень обессоливаемого раствора в аппарате поддерживается выше верхнего края пакета мембран, с целью создания избытка давления со стороны обессоливающих камер по отношению к рассольным и электродным. При подаче напряжения постоянного тока на электроды происходит электроперенос электролита из обессоливающих камер в рассольные.

Использование предлагаемого электродиализатора позволит применить процесс электродиализа без предварительной очистки для переработки загрязненных растворов, суспензий II пульп, являющихся типичными промсжуточным11 и сброснымп продуктами в гидрометаллургическнх процессах, обогащении, в цветной и черной металлургии.

Предмст изобретения

1. Многокамерный электродиализатор с пакетом чередующихся анионитных и катионитовых мембран, сегараторными прокладками, уплотняющими мембраны IIQ краям и предотвращающие их соприкасание в камерах, и электродами в крайних камерах, отличающийся тем, что, с целью изолирования пакета мембран от окружающего пространства и обеспечения переработки загрязненных растворов, суспензпй и пульп, указанный пакет помещен ь корпус, обеспечивающий прямоточное движение продукта в обессоливающих камерах.

2. Электродиализатор по п, 1, отличающийся тем, что, с целью обеспечения герметичности рассольных камер, верхние и нижние стороны анпопитовых и хатионитовых мембран сварены или склеены, а боковые стороны сжаты уплотнительными элементами.

3. Электродиализатор по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что, с целью предотвращения забивания пакета, в сепараторных прокладках ооессоливающих камер выполнены сквозные

«апалы, обеспечивающие прямоточное движен, с обсссоливаемого продукта, cue S

Редактор Н. Воликова

Заказ 4181/3 Изд. № 1647 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, 7К-35, Ргугпская наб., д. 4!5

Типография, пр. Сапунова, 2

Составитель A. Груздей

Текред i. Курилко

Корректоры: В. Жолудева и T. Медведева