CS227644B1 - Celoplastový rozdělovač pro elektrodialýzu a způsob jeho výroby - Google Patents

Description

Vynález se týká celoplastového rozdělovačů pro elektvodialýzu, sestávajíc!' z rámu a sítky z plastické hmoty a způsobu jeho výroby.

Rozdělovač při elektrodialýze plní funkci mechanické opěry pro sousední iontovýměnné membrány a zároveň rozvádí kapalinu po celé ploše membrány, přičemž způsobuje turbulenci této kapaliny a tím snižuje elektrický odpor elektrodialyzéru. Tyto rozdělovače se připravují různými technikami, jako je vysekávání rámečků a vkládání turbulizačnich vložek nebo slepování tvarovaných a perforovaných fo^Lií. Tyto postupy jsou pracné, časově náročné a protože v sobě zahrnují několik následných operací, jsou i poměrně nákladné. Takto připravované rozdělovače nezaručují stejnoměrné rozptýlení Jopsliny po ploše rozdělovače a rovněž intenzita promíchávání je v různých částech rozdělovače různá. Dochází také k některým závadám způsobeným nestejnorodostí materiálu a v něm uchycené sítky. Nedokonalé utěsnění sítky na bočních stranách rámu má za následek hydraulické zkraty a tudíž snížení účinnosti celého zařízení elektrodialyzéru. Doposud používaný materiál, tvrzený polyvinylchlorid, nevykazuje dobrou chemickou a tepelnou odolnost. Rovněž těsnící schopnosti dosud používaných materiálů jsou nižší a proto je při stahování svazků rozdělovačů nutno používat vyšších uzavíracích tlaků, při kterých dochází k deformacím rámečků a vtokových částí.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje celoplastový rozdělovač pro elektrodialýzu, sestávající z rámu a sílky z plastické hmoty a způsob jeho výroby podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že v rámu, ve kterém jsou upraveny nejméně dva vtoky, je uchycena sílka, vytvořená z podélných vláken nekruhového profilu a různě tvarovaných příčných vláken. Mezi rámem a sílkou jsou upraveny dvě rozváděči štěrbiny, umístěné na straně vtoků, Vtok je tvořen nejméně jedním vtokovým žebrem a těsní227 644 cí plochou.

Podstata způsobu výroby celoplastového rozdělovače podle vynálezu spočívá v tom, že do formy se vstříkne roztavená plastická hmota tak, že nejprve vyplní síťku, pak vtokové otvory a nakonec rám. Plastická hmota je roztavena na teplotu dostačující pro dokonalé vyplnění formy, což závisí na druhu zvolené plastické hmoty.

NejvýznamnějSí předností celoplastového rozdělovače podle vynálezu je rychlost jeho výroby. V jedné operaci je zhotoven celý celoplastový rozdělovač, což při předpokladu vysoké se^iovosti výroby rozdělovačů přináší, snížení vlastní ceny celoplastového rozdělovače. Další předností je, že kapalina je po ploše iontovýměnné membrány rozváděna stejnoměrně pomocí rozváděči štěrbiny a průchodem rovnoběžnými kanály, tvořenými podélnými vlákny. Rovnoměrné rozvedení průtoků kapaliny po celé ploše celoplastového rozdělovače příznivě ovlivňuje funkci elektrodialyzéru. Stejně umístěná příčná vlákna zajišťují stejnoměrné promíchávání kapaliny v jednotlivých kanálech. Procházející kapalina má rovněž v různých kanálech srovnatelný hydraulický odpor a tedy srovnatelnou rychlost proudění. Materiály používané k výrobě celoplastových rozdělovačů podle vynálezu (polyetylén, polypropylen) vykazují dobrou chemickou 8 tepelnou odolnost.

Tyto materiály mají také dobré těsnící schopnosti a nedochází proto k deformacím rámečků a vtokových částí tlakem při stahování svazků rozdělovačů.

Na připojených výkresech je schematicky znázorněno příkladné provedení celoplastového rozdělovače podle vynálezu. Na obr. je celkový pohled na celoplastový rozdělovač, obr. 2 představuje detail upevnění síťky do rámu a na obr. 3, 4 a 5 jsou zobrazeny řezy síťkou. Na obr. 6 je znázorněno řeSení vtokové části s rozváděč·' štěrbinou a spojením síťky a rámu. Obr. 7 a 8 představují ře2 vtokovou částí celoplastového rozdělovače. Na obr. 9 je znázorněn řez uspořádáním rámu, rozváděči štěrbiny a síťky.

Na obr. 10 je zobrazeno variantní řešení síťky a její spojení s rámem. Obr. 11 a 12 představují řez síťkou variantního řešení síťky.

Celoplastový rozdělovač sestává z rámu 10. v němž je upevněna síťka 20, která je tvořena podélnými vlákny 21 nekruhového

227 profilu a příčnými vlákny 22 rovněž nekruhového profilu. Roztoč jednotlivých vláken je variabilní a je dána požadavky na hydrau lický odpor rozdělovače, na minimální stupeň zastínění plochy iontovýměnné membrány a na tuhost rozdělovače v souvislosti s manipulací při sestavování vícečlenných svazků. V rámu 1 0 jsou upraveny nejméně dva vtoky 30. sestávající z nejméně jedno ho vtokového žebra 31 a těsnicí plochy 23« Na straně vtoků 30 jsou v rámu 10 upraveny dvě rozváděči štěrbiny 40.

Variabilní uspořádání sítky je tvořeno podélnými vlákny ? t a příčnými vlákny 23. 24, lišícími se od příčných vláken 22 roztečí a tvarem. Mají trojúhelníkový průřez, zatímco průřez příčných vláken 22 má tvar čtyřúhelníku.

Kapalina vstupuje do celoplastového rozdělovače vtoky JO a po průchodu podél rozváděčích žeber 31 vtéká do rozváděči štěrbiny £0. Odtud je tok kapaliny rozveden po celé šířce celoplastového rozdělovače a po jeho délce postupuje jednotlivými kanály, tvořenými podélnými vlákny 21· Během průchodu kapaliny kanálem dochází k jejímu promíchávání při nárazu kapaliny do příčných vláken 22, 22» 24, která zároveň zpevňují sítku celoplastového rozdělovače. Příčné vlákna 22, 22» 24 nestíní plochu iontovýměnné membrány a zajištují dostatečnou turbulenci kapali ny. Po průchodu sítkou 20 vychází kapalina do druhé rozváděči štěrbiny 40 a podél vtokových žeber 31 do druhého vtoku 30· Těsnění proti úniku kapaliny mimo celoplastový rozdělovač zajiš tuje rám 10 a těsnící plocha 32.

Celoplastový rozdělovač podle vynálezu splňuje specifické předpoklady nutné pro použití výroby vstřikovací technikou z plastických hmot a vytváří tak předpoklady pro realizaci tohoto druhu výroby. Při výrobě celoplastového rozdělovače se pla tické hmota roztaví na teplotu dostatečnou pro dokonalé vyplnění formy. Teplota roztavení se liší podle druhu zvolené plastické hmoty. Roztavená plastická hmota se vstříkne dc formy tak že nejprve vyplní sítku, potom vtokové otvory a nakonec rám. Smrštění plastické hmoty po vychladnutí musí být takové, aby ne docházelo k deformaci celoplastového rozdělovače. Rozměry celoplastového rozdělovače lze zvětšovat v souvislosti s rostoucí měrnou silou vstřikovacího zařízení.

Celoplastový rozdělovač podle vynálezu lze využít při zpra227 644 cování kapalných odpadů obsahujících různé druhy rozpuštěných anorganických solí, vznikajících v různých průmyslových odvětvích, jako jsou například úpravnické technologie získávání kovů průmysl zpracování a zušlechlování kovů a chemická výroba různých chemikálií. Dále lze zpracovávat podzemní vody s různým stupněm zasolení, jako jsou důlní vody, minerální vřídla a podobně.

Claims (3)

1. Celoplastový rozdělovač pro elektrodialýzu, sestávající z rámu a sítky, vyznačený tím, že v rámu /10/, ve kterém jsou upraveny nejméně dva vtoky /30/, je uchycena sítka I2QI·, vytvořená z podélných vláken /21/ nekruhového profilu a různě tvarovaných příčných vláken /22, 23, 24/, přičemž mezi rámem /10/ a sítkou /20/ jsou upraveny dvě rozváděči štěrbiny /40/, umístěné na straně vtoků /30/.

2. Celoplastový rozdělovač podle bodu 1, vyznačený tím, že vtok /30/ je tvořen nejméně jedním vtokovým žebrem /31/ a těsnící plochou /32/.

3. Způsob výroby celoplastového rozdělovače podle bodu 1 a 2, vyznačený tím, že do formy se vstříkne plastická hmota, roztave ná podle druhu zvolené plastické hmoty na teplotu pro dokonalé vyplnění formy a nejprve se vyplní sítka, potom vtokové otvory a nakonec se vyplní rám.