Способ регенерации монообменных мембран

 

"" аз паа.тен н,;, у оли Å

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических республик

<„,784908

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 201274 (2f) 2086087/23-26 (51)М. Кп 3

В 01 J 49/00 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 0 7.1 280, Бюллетень ¹ 4 5

Дата опубликования.описания 0712ЯО (53) УДК 628. 34 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Ф. Заболотникова, Л. Г. Быстрова и А. А; Воронов (71) Заявитель (54) СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ ИОНООБМЕНННХ МЕМБРАН

Изобретение относится к способам регенерации ионообменных мембран и может быть использовано при опреснении соленых вод и очистки технологи- ческих растворов методом электро- 5 диализа.

При эксплуатации электродиализаторов ионообменные мембраны отравляются ионами тяжелых металлов, которые содержатся в природных водах и в боль- 30 шом количестве в технологических рас- творах и промышленных стоках. Осажда-. ясь .в порах и на поверхности мембран, гидроокиси тяжелых металлов экранируют ионообменные группы мембран, в результате чего селективность мембран снижается и повышается их электрическое сопротивление.

Дпя восстановления электрохимических свойств ионообменных мембран про- 20 водят их регенерацию.

Известен способ регенерации ионообменных мембран без разборки электродиализатора 7-10%-ным раствором серной кислоты в течение 12-15 час (1). 25

Наиболее блиэким к описываемому изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ регенерации ионообменных мембран QQ

2 в электродиалиэных аппаратах комплексообразователями из ряда аминов (2 .

Чаще всего используют раствор натриевой соли этилендиаминтетрауксусной кислоты (трилон Б). Трилон Б образует хорошо растворимые комплексы с ионами тяжелых металлов. Концентрация регенерационного раствора 3-4 г/л, время регенерации 20-30 мин, степень регенерации составляет по электросопротивлению 70-90Ъ и по селективности

75-80%.

По известному способу осуществляется недостаточная степень регенерации, кроме того, процесс обработки длителен.

Целью изобретения является повышение степени регенерации и сокращение времени обработки.

Поставленная цель достигается тем, что в качестве регенерационного раствора применяют комплексообразователи из ряда аминов (триэтиламин, триэтаноламин,этилендиамин и др.) и во время регенерации через регенерационный раствор пропускают постоянный электрический ток с плотностью, превышающей критическую для данного электролизатора . 784908

Плотность тока, А/м Время, мин

Электросо- Селекпротивле- тивность ние

6-10

8-12

8-.12

70-80

40-50

40-50

6-10

65-75

75

25-30

12-15 87-98

12-15 87-98

84-96

85-95

100

Формула изобретения

В таблице показана зависимость сте пени регенерации от плотности тока для диализатора с критической плотностью тока 75 А/м .

Степень регенерации, ° В 3

Отличительными признаками сцособа является то, что через регенерационный раствор пропускают электрический ток с плотностью, превышающей крити- Я5 ческую для данного диализатора.

Для выполнения способа 10-15%-ный раствор амина прокачивают в циркуляционном режиме через рассольные ячей ки электродиализатора при одновоемен- ЗО ном пропускании постоянного электри- ческого тока с плотностью, превышающей критическую. При этом в дилюатных ячейках электродиализатора происходит интенсификация процесса электролитической диссоциации молекул воды, вследствие чего перенос. ионов гидроксила в рассольные ячейки электродиализатора значительно увели- чивается и рН раствора в примембранном слое достигает оптимальных значений рН от 11 до 14 для комплексообразования. В процессе регенерации мембран токовая нагрузка на электродиализатор возрастает до некоторой величины, а затем начинает снижаться. 45

Прекращение роста величины силы тока свидетельствует об окончании процесса регенерации мембран.

Далее регенерационный раствор сливают из электродиализатора и подвер- 50 гают сепарации гравитационным расслаиванием при повьпыенной температу ре, в результате которой основная масса реагента (951) извлекается . для повторного использования. !

Пример 1. Через рассольные ячейки электродиализатора с рабочей площадью. 0,03 см с отработанной мембраной, содержащей 0,3 r/м .железа, имеющей селективность 0,63 и удельное сопротивление 940 Ом/см, прокачивают в течение 15 мин 1,5 л 10%-ный раствор триэтиламина. Одновременно с этим через электродиализатор пропускают постоянный ток с плотностью 80 А/M2

В условия примера 1 плотность тока превышает критическую на 5 A/м . Степень регенерации составляет 87% по электросопротивлению и 84% по селективности.

Пример 2. В условиях примера

1 проводят регенерацию 15%-ным раствором триэтаноламина. Время регенерации

12 мин, степень регенерации по элект-. росопротивлению 98% и по селективности 953.

Преимуществом описываемого способа является уменьшение времени регенерации и повышение степени регенерации по селективности и по электросопротивлению.

Способ регенерации ионообменных . мембран в электродиализных аппаратах растворами комплексообразователей из ряда аминов, отличающийся тем, что, с целью повышения степени регенерации и сокращения времени обработки, через регенерационный раствор пропускают электрический ток с плот- . ностью, превышающей критическую для данного электродиализатора.

Источники .информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Водоснабжение и санитарная техника 9 6, 1971, с.23-24.

2.Кирдун В. A. Автореферат канд. дис. "Исследование методов интенсификации работы электродиализных установок для опреснения соленых вод".

М., ВНИИ ВОДГЕО, 1974, с.11 (прототип).

Составитель Л. Тетерников

Редактор Л. Курасова Техред М.Коштура Корректор Е. П,апп

Заказ 8705/5 Тираж 809 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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