Многокамерный электродиализатор

 

426622

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Зависимое от авт. свидетельства— (22) Заявлено 25.11.71 (21) 1717912/23-26 с присоединением заявки №вЂ” (32) Приоритет—

Опубликовано 05.05.74. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания 21.01.75 (51) М. Кл. В 01d 13/02

С Olb 13/14

Гасударственный немнтвт

Совета Миннатрав СССР вв делам изобретений и атнрмтнй (53) УДК 621.359.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ф. В. Раузен, И. И. Бурцева и С. С. Дудник (71) Заявитель (54) М НОГОКАМЕР H blA ЭЛ ЕКТРОДИАЛ ИЗАТОР

Изобретение относится;к аппаратам для деионизации растворов солей методом электродиализа,с получением кислот и щелочей.

Известен многокамерный электродиализатор для получения кислоты и щелочи из растворов солей, содержащий катионитовые, биполцрные ионообменные мембраны и расположенные между мембранами рамы. В каждую камеру ainnaрата растворы подают и выводят по внешним трубопроводам. Для этого в каждой камере в .нижней,и верхней части рамы, расположены трубки, через которые подают и выводят растворы.

Известная конструкция имеет значительную толщину рам (не,менее 6 — 8 мм) из-за необходимости использования трубок, по которым вводят,и выводят растворы из камер аппарата. П ри такой толщине имеет место локализация потоков внутри камер, вызывающая появление поляризационных зон у поверхности мембран, что влечет за собой у мень шение выхода продуктов электродиал иза по току, повышение напряжения íà аппарате и увеличение расхода электроэнергии,на проведение процесса деионизации,раствора с получением кислоты и щелочи.

Кроме того,,наличие внешних трубопроводов увеличивает габариты аппарата, усложняет его конструкцию и создает, неудобства в его обслуживании из-за громоздких внешних коллектор,ов, соеди.няющих трубки од поименных камер и являющихся потенциальным источником течи, что требует от персонала постоянного .наблюдения и тщательного ухода за аппаратом.

С целью устранения указанных недостатков в предлагаемом электродиализаторе каналы для подачи и вывода растворов из аппарата обр азованы системой сквозных .отверстий в мембранах и рамах и размещены внутри аппарата, отверстия в мембранах и рамах расположены на двух противоположных сторонах рамы и мембраны, число отверстий на каждой из сторон равно или кратно трем. Одно из каждых трех отверстий в рамах выполнено несковозным и служит для питания камеры аппарата раствором.

Рамы выполнены двух типов в зависимости от расположения несквозного отверстия, по рядковый номер которого в рамах первого типа на обеих сторонах рамы не совпадает, а в рамах второго типа — совпадает.

Предложенное конструктивное устройство мембран и рам позволяет создать в аппарате камеры трех типов и обеспечить их питание растворами по трем независимым системам каналов.

На фиг. 1 представлено аксонометрическое изображение пакета электродиализатора; на

426672 флт. 2 — рама первого типа;: на фиг. 3 — рама второго типа.

Аппарат собирают следующим образом. .Последовательно помещают со стороны анода I анионитовую мембрану 2, раму 8 второго типа, катионитовую мембрану 4, раму 5 первого типа, биполярную мембрану 6, раму 7 первого типа, повернутую на 180 по отношению к предыдущей, анионитовую мембрану 8 и т. д. У катода 9 непосредственно расположена катионитовая мембрана 4.

Оба тарца пакета закрывают плитами 10, в стенках, которых имеются входные и выходные штуцера 11 для всех типов растворов. Из этих штуцеров раствор попадает в камеры по внутренним трубопроводам, образованным совмещением отверстий в мембранах и рамах.

Рамы имеют сквозные 12 и несквозные И отверстия.

В каждую рабочую камеру вложена гофрированная перфорированная сетка 14 из полимерного материала, чтобы исключить касание мембран и увеличить степень перемешивания .раствора.

Катод и анод расположены в торцовых частях аппарата.

При подсоединении к,источнику постоянного тока вследствие направленной миграции ионов в камерах между биполярной и анионитовой мембранами образуется кислота, между биполярной и катлонитовой — щелочь.

В камерах между анионитовой и катионитовой мембранами циркулирует солевой раствор. Концентрация солей,в этом,растворе снижается, а в растворах, циркулирующих через кислотные и щелочные камеры, соответственно концентрациями кислоты и щелочи увеличиваются.

Предмет изобретения

Многока мерный элеквродиализатор для получения кислоты,и щелочи,из растворов солей, содержащий катионитовые, анионитовые и биполярные ионообменные .мембраны, расположенные между мембранами рамы, кана15 лы для .подачи .и вывода, растворов из камер аппарата, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, упрощения конструкций и облегчения обслуживания аппарата, каналы образованы системой сквозных отверстий в мембранах и рамах и размещены внутри аппарата, отверстия в мемб ранах и рамах расположены на двух противоположных сторонах рамы,и мембраны, число отверстий на каждой,из сторон равно или кратно трем, одно из каждых трех отверстий в рамах,выполнено,несквозпым и служит для питания камеры раствором, рамы выполнены двух типов в зависимости от .расположения несквозного отверстия, порядковый, номер коЗ0 торого в рамах, первого тяпа на обеих сторонах рамы не совпадает, а в рамах второго тип а — сов п адает.

426672

72 иг 3

Составитель Ф. Львович

Техред Е. Борисова

Редактор Г. Ивченкова

Корректор И. Симкина

Тип. Харьк. фил. пред. «Патент»

Заказ 1733/567 Изд. № 836 Тираж 651 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Я-35, Раушская наб., д. 4/5