Электродиализатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (11>6271 97

I г (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено10.01.72 (21) 1736468/26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано 05.09 76 Бюллетень № 33 (45) Дата опубликования описания 27.04.77 (51) М. Кл о

В 01 33 13/02

С 02 B 1/82

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК621.359.7 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Н. Смагин, В. И. Демкин, В. К, Егоров, Н. Ф. Кулешов и Б. A. Красильников (71) Заявитель (54) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗЛТОР

Изобретение относится к аппаратам, используемым в процессе обессоливания и концентрирования растворов методом электродиализа.

Известен электродиализатор для обессоли- 5 вания и концентрирования растворов и с дилюатными и рассольными камерами, образованными параллельно расположенными ионообменными мембранами и размешенными между ними поочередно дилюатными и рассоль- тП ными корпусными рамками-прокладками, снабженными распределительными перегородками.

Опресняемая жидкость течет от периферии к центру рамки-прокладки с изменением скорости движения. Градиент скорости тече- 15 ния обратно пропорционален концентрации опресненного раствора при постоянном напряжении на электродиализаторе.

Электродиализатор снабжен питаюшим каналом и каналами для вывода дилюата и 20 рассола, размешенными в корпусных рамкахпрокладках и в мембранах.

Недостатками известного электродиализатора являются: сложный гидродинамический режим работы аппарата, низкая степень ис- 25 пользования ионообменных мембран из-за наличия сложной системы перегородок в рамках-прокладках, сложность герметизации и обслуживания аппаратов.

Отличительной особенностью предлагаемого электродиализатора является то, что корпусные рамки-прокладки выполнены квадратными, распределительные перегородки расположены в рамках-прокладках по диагоналям квадрата, питаюший канал — в центральной части корпусных рамок-прокладок и мембран, а четыре канала для вывода рассола — в углах корпусных рамок-прокладок и мембран, при этом каналами вывода дилюата служит перфорация, выполненная по периметру дилюатных корпусных рамокпрокладок.

Дилюатные камеры аппарата могут быть заполнены ионообменными материалами, например гранулированными ионитами, ионообменной ватой.

На фиг. 1 изображен предлагаемый электродиализатор, обилий вид; на фиг. 2 — схема сборки аппарата; на фиг. 3 — дилюатная корпусная рамка-прокладка, вид спереди, 527197 на фиг. 4 — разрез по AA на фиг. 3; на фиг. 5 — сечение по Е Б на фиг. 3; нафиг. 6 рассольная корпусная рамка-прокладка, вид спереди; на фиг. 7 — ионитовая мембрана, вид спереди, на фиг. 8 - приэлектродная и буферная рамка-прокладка, две проекции.

Эпектродиапизатор состоит из набора чередующихся между собой катионитовых 1 и анионитовых 2 мембран с расположенными о между ними дилюатными 3 и рассольными 4 корпусными рамками-прокладками, также чередующимися между собой.

Внутренние полости рамок-прокладок, закрытые с обеих сторон мембранами, являются дипюатными и рассольными камерами (ячейками). Дилюатные ячейки заполняются ионообменной смолой.

Набор мембран с прокладками - пакетсобирается на столе 5 и верхней нажимной 2Ф плитой 6 сжимается с помощью стяжных винтов 7 и болтов 8.

Между пакетами и нажимными плитами поставлены электроды 9, изолированные от последних изоляционными прокладками 10. 25

Между крайними мембранами и электродами зажаты по две отделенные друг от друга мембраной 11, например, из пористой пластмассы прокладки 12, образующие приэлектродные и буферные камеры. 30

Пакет закрыт пластмассовым (или стальным с внутренним антикоррозийным диэлектрическим покрытием) кожухом 13, являющимся емкостью, куда сливается обессоленный раствор из дилюатных ячеек. Кожух 35 через уплотняюшие прокладки крепится на столе.

Рамки-прокладки имеют квадратную форму, расположенные по диагонали перемычки делят прокладку на четыре равные части-40 рабочие зоны. Каждая прокладка имеет по одному центральному отверстию 14 и по четыре отверстия 15 меньшего диаметра, расположенные в углах. Такие же отверстия имеются в мембранах. При сборке

45 пакета эти отверстия совпадают, образуя каналы по всей высоте пакета.

Центральный питающий канал через радиальные сверления 16 в дилюатных рамках-прокладках 3 сообщается с дилюатными 5О камерами. Дилюат отводится из камер через периферийные отверстия 17. Четыре канала для вывода рассола, расположенные в углах корпусных рамок 3 и 4. и мембран и 2, сообщаются с соответствующими камерами электродиализатора через шелевые каналы 18 и 19.

С причлектродными и буферными камерами центральный питаюший канал сообщается через радиальные сверления в приэлектродных и буферных рамках-прокладках

l2.

Электродиализатор работает следующим образом.

Исходный раствор (исходная вода) поступает в центральный канал и через радиальные сверпения 16 и шелевые каналы 18 попадает в дилюатные ячейки и приэлектрод ные камеры. Обессоленный в дилюатных ячейках раствор через периферийные отверстия 17 рамки-прокладки 3 поступает внутрь кожуха 13 и свободно отводится из электродиализатора.

Полученный в результате электроосмоти« ческого переноса концентрированный раствор солей через шелевые каналы 18 рассопьных рамок-прокладок 4 поступает в четыре вертикальных канала, образованных отверстиями

15, и отводится из электродиализатора. Промывка электродов 9 и заполнение буферных камер осушествпяется исходным раствором.

Поступаюший в эти камеры из центральчого канала исходный раствор отводится через шепевые каналы 19 вканалы рассольного тракта.

Предложенный аппарат обеспечивает высокий коэффициент (более 80 Ь) использования мембран.

Степень перфорации корпусной рамки составляет до 504 от плошади рабочей зоны в наибольшем сечении, что обеспечивает безнапорный отвод обработанной жидкости. Рабочая зона аппарата имеет вид треугольника, что создает благоприятные гидродинамические условия дпя двюкения жидкости даже при заполненных рабочих зонах (ячейках)ионообменными материалами.

В предложенном электродиализаторе нет

"мертвых зон, отсутствует напорная рас.— сольная система с насосом. Рассол отводится из рассольных ячеек за счет электроосмотического давления.

Ф о р м у и а изобретения

1. Электродиализатор для обессоливания и. концентрирования растворов с дилюатными и рассольными камерами, образованными параллельно расположенными ионообменными мембранами с размещенными между ними поочередно дилюатными и рассольными корпусными рамками-прокладками, снабженными распределительными перегородками и с размещенными в мембранах и корпусных рамкахпрокладках питающим каналом и каналами для вывода дилюата и рассола, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью повышения надежности конструкции, улучшения гидроди«

527197

Рас иой намического режима работы аппарата и повыщениякоэффициента использования мембран, корпусные рамки-прокладки выполнены квадратными, распределительные перегородкпрасположены в рамках-прокладках по диагоналям квадрата, питающий канал — в центральной части корпусных рамок-прокладок и мембран, а четыре канала для вывода рассола — в углах корпусных рамок-прокладок и мембран, при этом каналами для вывода дилюата служит перфорация, выполненная по периметру диалюатных корпусных рамок-прокладок.

2. Электродиализатор по и. 1, о т л ич а ю шийся тем, что дилюатные камеры заполнены ионообменными материалами, например гранулированными ионитами, ионообменной ватой .

527 197

Составитель Ф. )(ьвович

Редактор В. Смирягина Техред М. Левипкая Корректор А. Власенко

Заказ 644/29 Тираж 864 Подписное

LlHNNHN Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4