Патент ссср 410309

 

ОЛИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

4I0309

СонИ Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 15.11.1972 (№ 1748770/28-13) М. Кл. G 01п 31/04

G 01п 33/14 с присоединением заявки №

Приоритет

Гасударственный комитет

Совета Министров СССР па делам изобретений н открытий

Опубликовано 05.1.1974. Бюллетень № 1

Дата опубликования описания 16Х.1974

УДК 661.183.12(088.8) Авторы изобретения Л. М. Абуладзе, В, Г. Садагашвили, И. В. Кикадзе и H. В. Бахонина

Заявитель Научно-исследовательский институт автоматизации производственных процессов в промышленности

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИССЛЕДОВАНИЯ ИОННОГО СОСТАВА

РАСТВОРОВ

Изобретение относится к пищевой промышленности, а именно к устройствам для исследования ионного состава вина и подобных растворов в потоке.

Известны аналогичные устройства, содержащие электродиализатор, ионообменная мембрана которого выполнена в виде ленты, и состоящие из чередующихся анионо- и катионообменных участков. В этих устройствах лента мембраны движется через жидкость (непрерывно или периодически) .

Такие устройства малопроизводительны, так как в них не предусмотрено одновременное выполнение процессов забора ионов из раствора, индикации ионов, регенерации мембраны.

Для устранения указанного недостатка в предлагаемом устройстве камеры электродиализатора выполнены в плотно прижатых один к другому дисках (одном неподвижном, другом — вращающемся), причем ионообменные мембраны смонтированы в камерах вращающегося диска. В предлагаемом устройстве четыре камеры — по количеству необходимых операций — забор мембраной ионов, отмывка мембраны от остатков раствора, индикация ионов и регенерация мембраны, а также отмывка мембраны оТ остагков раствора индикатора.

На фиг. 1 схематично изображено предлагаемое устройство; на фиг. 2 — диски устройства со стороны плоскости разъема; на фиг.3— разрезы по А — А, Б — Б,  — В и сечение по

5 à — Г на фиг. 2.

Устройство состоит из двух дисков — неподвижного 1 и подвижного 2. В каждом диске имеются по четыре камеры, встроенных со стороны плоскости разъема, причем подвиж10 ный диск разделен на четыре электроизояированных один от другого сектора 3.

Устройство снабжено также пружиной 4 для прижима подвижного диска к неподвижному. Со стороны подвижного диска установ15 лены скользящие контакты 5, через которые подается напряжение постоянного тока на металлические оправы 6 секторов. Диск 2 приводит во вращение привод 7, Все детали устройства смонтированы на кронштейне 8.

20 В неподвижном диске имеются камера 9, в которой смонтирован электрод 10, токопровод

11, канал 12 для подачи в нее испытуемого раствора, камера 13, в которой смонтирован электрод 14, токопровод 15, канал 16 для под25 вода в нее раствора индикатора, соответствующего иону искомого вещества, камеры 17 и

18, сообщающиеся каналом 19, предназначенные для приема и сброса промывной воды.

Подвижный диск выполнен с четырьмя ка30 мерами 20. В них имеется ионообменная ìåì410309 браня 21, электрод 22, токоировод 23, на козорый поступает напряжение постоянного тока от скользящих контактов 5 через металлические оправы 6.

Пространство между ионообменной мембраной 21 и электродом 22 заполнено эластичным токопроводящим материалом, например сукном 24, пропитанным раствором электролита.

Это предусмотрено дл» перенося зарядя от электрода 22 к мембране 21.

Камеры 9, 13, 17 и 18 на диске 1 и камеры

20 на диске 2 соразмерены и расположены радиально так, что при совпадении между собой они образуют четыре герметичных камеры, причем уплотнение не нарушается и при вращении диска 2.

Камеры 20, спаренные с камерами 9 и 13, образуют двухкамерные электродиализаторы с ионитовой мембраной, причем в электродиализаторе, спаренном из камер 9 и 20, электрод

10 — анод, а электрод 22 — катод, а в электродиализаторе, образованном из камер 13 и

20, электрод 14 — катод, а электрод 22— анод.

Устройство работает следующим образом.

Раствор, подлежащий исследованию, непрерывно (или дискретно) протекает по каналу

12 через камеру 9, с которой спарена одна из камер 20. (Поступление и выход испытуемого раствора обозначены стрелками 25 и 26 соответственно). При этом под действием напряжения постоянного электрического тока, приложенного на электроды 10 и 22, ионитова» мембрана 21 из потока раствора забирает соответствующие ее селективностп ионы. 11осле забора ионов мембраной 21 подвижный диск 2 с помощью привода 7 поворачиваезся, и камера 20, бывшая в паре с камерой 9, спаривается с камерой 17. При этом мембрана, бывшая в соприкосновении с испьпуемым раствором, отмывается от остатков испытуемого раствора проточной водой, которая поступает и выходит по каналу 19 (поступление и выход промывной воды обозначены стрелками 27 и

28 соответственно). После отмывки мембраны

21 с помощью привода 7 подвижный диск 2 поворачивается, и камера 20, спаренная перед этим с камерой 17, спаривается с камерой 13, в которую по каналу 16 поступает и выходит раствор индикатора, соответствующий искомому иону (поступление и выход раствора индикатора обозначены стрелками 29 и 30 соответственно). При этом под действием напряжения постоянного электрического тока, прило5

50 женного к электродам 14 и 22, в раствор индикатора из ионитовой мембраны 21 вьпесняются ионы, захваченные из потока испытуемого раствора в момент нахождения мембраны в камере 9.

При наличии искомого иона раствор окрашивается в соответствующий этому иону цвет, а мембрана освобождаезс» от захваченных ионов, т. е. регенерируетс».

Затем llpHBo)j 7 гюворачивает диск 2, камера 20 с регенерированной мембраной спаривается с камерой 18, где мембрана отмывается от остатков раствора индикатора промывной водой, поступающей в нее по каналу 19. После отмывки мембраны от остатков индикаторного раствора соответствующая этой мембране камера 20 подготовлена для следующего цикла исследования. Аналогично все камеры 20 проходят перечисленные операции последовательно.

Устройство работает по заданнои программе, которая составляется для каждого конкретного случая экспериментальным путем.

Например, чтобы следить за наличием железа в вине в процессе его деметаллизации, в потоке экспериментально устанавливают следующий регламент: продолжительность забора катионов Fe (III) и Fe (II) с помощью катионитовой мембраны МК-40 5 сек, при плотности тока 50 ма/см, продолжительность отмывки водой мембраны от остатков виня

2 мин, продолжительносзь индикации и регенерации 2 мин, при плотности тока 60-70 ма/см .

11редмет изобретения

Устройство для исследования ионного состава растворов, например вина, соков, включающее камеры электродиализатора и системы подвода и отвода исследуемого раствора, промывной воды и раствора индикатора, отл ич а юlll,ее с я тем, что, с целью возможности одновременного выполнения операций забора ионов, индикации ионов и регенерации мембран электродиализатора, а также интенсификации процесса, камеры электродиализатора расположены по радиусу в двух соприкасающихся между собой по торцу дисках, один из которых установлен с возможностью вращения, а другой — неподвижно, при этом системы подвода и отвода раствора подключены к каждой камере со стороны неподвижного диска, а мембраны размещены в камерах вращающегося диска.