CS255086B1 - Rozdělovač pro elektrodialýzu a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Řešení se týká rozdělovače pro elektrodialýzu, tvořeného rámem s turbulizátorem. Rám i sítka jsou vyrobeny z měkčeného polyvinylchloridu. V rámu jsou vytvořeny otvory s vtokovými distributory a průchozí otvory. Sítka je k rámu připevněna spojem, jehož tlouštka je stejná jako tlouštka rámu. Rozdělovač se vyrábí tak, že se z měkčené polyvlnylchloridové fólie vysekne rám, do něhož se vloží sítka, která je vyrobena křížením nastavených vláken na rotujících tryskách při teplotě 140 až 200 °C. Sítka se do rámu zafixuje, např. vysokofrekvenčním svařováním.

Description

Vynález se týká rozdělovače pro elektrodialýzu, tvořeného rámem s turbulizátorem.

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. Dosud používané rozdělovače se připravují různými technikami, které však mají řadu nevýhod.

Vysekávané rámečky s volně vkládanými sítkami neumožňují skládání velkých svazků membrán a rozdělovačů a tím omezují výkon zařízení. Nedokonalé utěsnění sítky na bočních stranách rámčku způsobuje hydraulické zkraty a snížení účinnosti elektrodialyzéru. Ke stejnému důsledku vede možnost přeloženi sítky přes těsnicí rámeček, čímž může docházet k přetoku roztoků do sousedních komor anebo ke ztrátě těsnosti celého svazku membrán a rozdělovačů. Tyto problémy se ještě zvětšují při zvětšování efektivní plochy rozdělovače.

Rozdělovače skládané z několika výseků plastových fólií tvořících rámeček i sítku jsou výrobně velmi náročné a snižují účinnost elektrodialýzy tím, že sítka vytvořená z proužků fólie do značné míry stíní plochu membrán. Celoplastové rozdělovače, při jejichž výrobě se během jedné operace vytvoří vstřikovací technikou zároveň rámeček i sítka, neumožňují snížit tlouštku rozdělovače pod 3 mm. Tím roste elektrický odpor zařízení a zhoršuje se efektivnost elektrodialýzy. Zvětšování plochy rozdělovače klade extrémní požadavky na konstrukci vstřikovací formy a výkonnost vstřikolisů.

Uvedené nedostatky do značné míry odstraňuje rozdělovač podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že v rámu, který je vyroben z polyvinylchloridové fólie, je horními a dolními vlákny a křížením upevněna sítka z měkčeného polyvinylchloridu. V rámu jsou vytvořeny nejméně dva otvory s vtokovými distributory pro rozvod kapaliny a nejméně dva průchozí otvory. Sítka je k rámu připevněna spojem, jehož tlouštka je stejná jako tlouštka rámu.

Podstatou způsobu výroby rozdělovače je podle vynálezu to, že se z měkčené polyvinylchloridové fólie vysekne rám, do něhož se vloží sítka z měkčeného polyvinylchloridu. Sítka je vyrobena křížením natavenýoh vláken na rotujících tryskách při teplotě 140 až 200 °C. Sítka se pak do rámu zafixuje, například vysokofrekvenčním svařováním.

Významnou předností rozdělovače podle vynálezu je elastičnost rámu, která umožňuje dokonalé utěsněni svazku membrán a rozdělovačů, a velmi dobré turbulizační vlastnosti sítky. Způsobem podle vynálezu je možno vyrábět sítku s proměnnou tlouštkou i hustotou ok a dostatečně pevným spojením jednotlivých vláken.

Použitím vysekávací techniky se zajistí přesné výseky rámů a sítěk a vysokofrekvenčním svařováním pomocí velkoplošné elektrody a dosahuje kvalitního sváru po celém vnitřním obvodu rámu. Způsobem podle vynálezu lze vyrábět rozdělovače s proměnnou tlouštkou, měnit těsnicí vlastnosti rámu a turbulizační vlastnosti sítky.

Na připojených výkresech je schematicky znázorněno příkladné provedení rozdělovače podle vynálezu. Na obr. 1 je celkový pohled na rozdělovač, obr. 2 představuje detail sítky a na obr. 3 je znázorněn detail uspořádání vtoku do rozdělovače.

Rozdělovač pro elektrodialýzu je tvořen rámem 10, který je vyroben z polyvinylchloridové fólie a ve kterém jsou vytvořeny nejméně dva otvory 40 nekruhového průřezu s vtokovými distributory 50, tvořenými sítkou 20 připojenou k okrajům rámu 10. Otvory 40 slouží k rozvodu kapaliny. V rámu 10 jsou dále vytvořeny alespoň dva průchozí otvory 60 rovněž nekruhového průřezu a nejméně čtyři středící otvory 11, kterými prochází plastové svorníky a které umožňují přesné skládání početnějšího svazku membrán a rozdělovačů.

Sítka 20 je k rámu 10 upevněna horními vlákny 21, spodními vlákny 22 a křížením 23.

Horní a spodní vlákna 21. 22 mají stejný kruhový průřez a jejich průměr a hustota křížení jsou variabilní a jsou dány požadavky na hydraulický odpor elektrodialyzéru, minimální stínání iontovýměnné membrány a tuhostí rozdělovače v souvislosti s manipulaci při skládání větších svazků membrán a rozdělovačů. Spoj 30, který připojuje sítku 20 k rámu 10, má stejnou výslednou tlouštku jako je tlouštka rámu 10.

Kapalina vstupuje a vystupuje z rozdělovače vtokovým otvorem 40 rozděluje se po ploše rozdělovače pomoci vtokového distributoru 50. Při průchodu kapaliny sitkou 20 dochází k promíchávání při obtékání horních a spodních vláken 21, 22 a působením stejnosměrného elektrického proudu k odstraňování rozpuštěných solí převodem aniontů a kationtů iontovýměnnými membránami do sousedních komor rozdělovačů.

Roztok je do sousedních rozdělovačů přiváděn a odváděn průchozími otvory 60. Funkce otvorů 40 a 60 je v sousedních rozdělovačích proměněna, čímž je umožněn průběh odsolování a koncentrováni ve svazku elektrodialyzéru.

Příklad provedeni

Z hydroizolační polyvinylchloridové fólie se vysekne rám 10 planžetovou raznicí, která byla vyrobena osazením planžet do laserem vypálených štěrbin daného tvaru do aglomerované desky. Do rámu 10 se vloží sítka 20 z měkčeného polyvinylchloridu, která se k rámu připojí například přivařením vysokofrekvenční technikou na dielektrické svářečce pomocí obvodové elektrody. Obvodový svár se uskuteční v jedné operaci, přičemž v místě sváru nesmí dojít ke změně tlouštky rámu .10., přebytečný materiál se vytlačí do volného prostoru sítky 20.

sledným spojením beze změny tlouštky spoje 30. Turbulizátor - polynetová sítka 20, se vyrábí na polynetovém stroji z granulovaného měkčeného polyvinylchloridu, určeného pro výrobu izolačních kabelových obalů, křížením opačně rotujících trysek, do nichž vstupuje natavený granulát, který je tryskami vytlačován při teplotě 180 °C.

Vznikající vlákna se kříží a spojují a následně dochlazují ve vodní lázni. Vzniklý nekonečný válcový pás se po délce rozřízne a stejnou technikou, jako u rámu 10, se z něho vysekne přesný rozměr sitky 20.

Rozdělovače podle vynálezu lze využít při zpracováni kapalných odpadů obsahujících různé druhy rozpuštěných solí, vznikajících v různých průmyslových odvětvích, jako jsou například úpravnické technologie získávání kovů, průmysl zpracování a zušlechťování kovů, potravinářský a farmaceutický průmysl a různé druhy chemické výroby. Dále lze zpracovávat podzemní vody s různým,stupněm zasolení, jako jsou důlní vody, minerální zřídla a podobně.

Claims (2)

1. Rozdělovač pro elektrodialýzu, tvořený rámem s turbulizátorem, vyznačený tím, že v rámu (10), vyrobeném z polyvinylchloridové fólie, v němž jsou vytvořeny nejméně dva otvory (40) s vtokovými distributory (50) pro rozvod kapaliny a nejméně dva průchozí otvory (60), je spojem (30), jehož výsledná tlouštka je stejná jako tlouštka rámu (10), upevněna sítka (20) horními vlákny (21), spodními vlákny (22) a křížením (23).

2. Způsob výroby rozdělovače podle bodu 1, vyznačený tím, že se z měkčené polyvinylchloridové fólie vysekne rám (10), do něhož se vloží sítka (20) z měkčeného polyvinylchloridu, vyrobená křížením natavených vláken na rotujících tryskách při teplotě 140 až 200 °C, která se pak do rámu zafixuje, například vysokofrekvenčním svařováním.