CZ101292A3 - Apparatus for separating substances from a solution by migration of ions - Google Patents
Apparatus for separating substances from a solution by migration of ions Download PDFInfo
- Publication number
- CZ101292A3 CZ101292A3 CS921012A CS101292A CZ101292A3 CZ 101292 A3 CZ101292 A3 CZ 101292A3 CS 921012 A CS921012 A CS 921012A CS 101292 A CS101292 A CS 101292A CZ 101292 A3 CZ101292 A3 CZ 101292A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- solution
- spaces
- separation
- substances
- vessel
- Prior art date
Links
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Description
Vynález se týká zařízení'-pnd o^.ftkfe!Qji-lgng.čn,<'separaci látek z roztoku, a to iontově disociovatelných organických i ano: ganických látek, např. pro odsolování mořské vody.The invention relates to an apparatus for separating substances from solution, namely ionically dissociable organic substances, for example for the desalination of sea water.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Pro separaci iontově disociovatelných látek z roztoku se používají membránové elektrodializéry různých konstrukčních provedení, jejichž účinnost je závislá na kvalitě a přesnosti výroby velmi tenkých membrán, zaručujících jejich velmi nízký ohmický odpor. Nevýhodou těchto zařízení je, že velmi úzký prostor mezi membránami ztěžuje distribuci pracovního roztoku po jejich celé ploše, čímž se snižuje účinnost disociačního procesu a zvyšují ztráty vnitřním ohřevem. Další nevýhodou je možnost sledování stupně separace látek pouze mimo zařízení. Pracovní oblast efektivního využívání elektro dialyzérů je při vyšších koncentracích látek v roztoku, při koncentracích nižších jak 5g/litr se používají vzhledem k malé účinnosti pouze vyjí- mečně.Membrane electrodialisers of various designs are used for separation of ionically dissociable substances from solution, whose efficiency depends on the quality and precision of production of very thin membranes, guaranteeing their very low ohmic resistance. A disadvantage of these devices is that the very narrow space between the membranes makes it difficult to distribute the working solution over their entire area, thereby reducing the efficiency of the dissociation process and increasing losses by internal heating. Another disadvantage is the possibility of monitoring the degree of separation of substances only outside the plant. The working area of effective use of electro-dialysers is at higher concentrations of substances in solution, at concentrations lower than 5g / liter they are used only rarely due to their low efficiency.
Pro roztoky s nízkou koncentrací disociovatelných látek nepřesahující hodnoty 0,5g/litr se používají zařízení pracující na principu reversní osmózy. Nevýhodami těchto zařízení jsou jednak potřeba přídavného zařízení pro vytváření tlaku v práčova ním roztoku, potřebného pro chod reversního procesu, a jednak velké množství odpadní vody na jednotku upraveného roztoku, např. cdsolené vody.For solutions with a low concentration of dissociable substances not exceeding 0.5g / liter, reverse osmosis devices are used. The disadvantages of these devices are, on the one hand, the need for an additional device for generating the pressure in the scrubbing solution required for the operation of the reverse process, and, on the other hand, a large amount of waste water per unit of treated solution, e.g.
Je rovněž známo zařízení pro volnou elektromigrační separaci látek v roztoku, jehož základní jednotka je. tvořena nádobou vyrobenou z elektricky nevodivého materiálu a opatřenou řadou výpustí. Podél protilehlých stěn nádoby jsou upevněny dvě elektrody, mezi kterými je umístěna sada elektricky nevodivý; porézních přepážek, mezi nimiž .jsou vodotěsně a souměrně vzhledem k elektrodám zabudovány iontově selektivní membrány. ?ře-s-to-že—toto—zaří-zení-při—relativně- marlých-ro^RiěTecdn^átkladní”’jednotky dosahuje u iontově disocicvatelných látek v oblastech s obsahem ve vodě rozpustných látek menších než ICOmg/litr vyššího účinku než membránové elektrodialyzery, není vhodné pro použití při separaci látek v celém rozsahu koncentrací, řři nízkých koncentracích rozpustných látek je separaceznačně sdlouv havá, nebot přepážky ve střední části základní jednotky její proces zpomalují. Pro vysokou koncentraci látek pak zařízení není vhodné, protože přepážky vytvářejí odpor při migraci iontů, a tím se značně zvyšuje spotřeba elektrického proudu.Also known is a device for the free electromigration separation of substances in solution, the basic unit of which is. consists of a container made of electrically nonconductive material and provided with a number of outlets. Two electrodes are fixed along opposite walls of the vessel, between which a set of electrically nonconductive is placed; porous baffles, between which ion-selective membranes are incorporated watertightly and symmetrically to the electrodes. ? RE-of-a-to-the-apparatus required-in-relative - marlých - ro ^ RiěTecdn ^ átkladní '' units attained in ion disocicvatelných substances in areas with a content of water solubles of less than ICOmg / liter higher effects than membrane electrodialysers, not suitable for use in the separation of substances over a range of concentrations, even at low concentrations of soluble substances, the separation is highly controversial, as the bulkheads in the central part of the base unit slow down its process. For a high concentration of substances, the device is not suitable because the baffles create resistance to the migration of ions, thus greatly increasing the power consumption.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Uvedené nevýhody do značné míry odstraňuje vynález, kterým je zařízení pro elektromigrační separaci látek z roztoku, tvořené nádobou, uvnitř které jsou umístěny minimálně dvě elektrody, mezi nimiž jsou vodotěsně zabudovány iontově selektivní membrány. Podstatou vynálezu je, že v nádobě jsou umístěny nejméně dvě dvojice membrán opačné iontové afinity, každá tvořící jednu pracovní jednotku, která sestává ze středního separačního prostoru a krajních proplachových prostorů, kde separační prostory jednotlivých pracovních jednotek jsou v sérii propojeny propojovacími kanály.These disadvantages are largely eliminated by the invention, which is a device for the electromigration separation of substances from a solution, consisting of a vessel inside which at least two electrodes are placed, between which ion-selective membranes are waterproof. It is an object of the invention that at least two pairs of opposing ionic affinity membranes are located in the vessel, each forming a single processing unit, which consists of a central separation space and extreme flushing spaces, wherein the separation spaces of the individual processing units are connected in series by interconnecting channels.
Je výhodné, když v proplachových prostorech nejméně jedné pracovní jednotky jsou umístěny sady porézních přepážek.Preferably, sets of porous baffles are located in the flushing spaces of the at least one working unit.
Zařízení podle vynálezu je možno adaptabilně aplikovat pro separaci různých druhů roztoků s nízkou až vy sekou koncentrací disocicvatelných iontů, přičemž je konstrukčně poměrně jednoduché, nenáročné na obsluhu a je možno je snadno doplnit automatikou pro sledování a regulaci procesu separace. Výsledná požadovaná koncentrace látek je pak dosahována bez nutnosti re- o cirkulace pracovního roztoku v zařízení.The device according to the invention can be adaptably applied for the separation of different kinds of solutions with low to high concentration of dissociable ions, while being relatively simple in construction, easy to use and can be easily supplemented by an automation for monitoring and controlling the separation process. The resulting desired concentration of substances is then achieved without the need to re-circulate the working solution in the device.
Přehled obrázků na výkreseOverview of the drawings
Příklady provedení sařís.ení jsou schematicky znázorněny na připojeném výkrese, kde na obr.1 je zařízení pro separaci roztoku o vysoké vstupní koncentraci látek, které 'je tvořeno dvěma pracovními jednotkami, na obr.2 zařízení pro roztoky s nízkou vstupní koncentrací disociovatelných látek, které je tvořeno čtyřmi pracovními jednotkami a na obr.3 alternativní provedení čtyřjednotkového zařízení pro roztoky s vysokou vstupní koncentrací disociovatelných látek.Examples of embodiments are schematically shown in the accompanying drawing, in which Fig. 1 is a device for separating a high inlet concentration solution consisting of two working units; 3 is an alternative embodiment of a four-unit device for solutions with a high inlet concentration of dissociable substances.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Zařízení podle obr.1 je tvořeno nádobou s výhodou ve tvaru kvádru, vyrobenou z elektricky nevodivého materiálu, uvnitř které jsou umístěny tři elektrody 2, přičemž hodnoty proudů a napětí vkládané mezi nimi. jsou rozdílné. Mezi elektrodami 2 jsou vodotěsně zabudovány dvojice iontově selektivních membrán 3 opačné iontové afinity, kdy každá dvojice tvoří jednu pracovní jednotku 4 sestávající ze středního separačního prostoru 41 a krajních prplachových prostorů 42. Jednotlivé separační prostory 41 jsou v sérii propojeny vnitřními propojovacími kanály 5 a rovněž proplachové prostory 42 mohou být propoj-en-y- neznázorněným· -kanálovým systémem.·' Ve- výstupní’ pracovní jednotce 4 jsou pak v proplachových prostorech 42 za účelem efektivní separace roztoku do velmi nízkých koncentrací umístěny sady porézních přepáželt 6.The device according to FIG. 1 is formed by a container, preferably in the form of a cuboid, made of an electrically nonconductive material, within which three electrodes 2 are arranged, the current and voltage values interposed therebetween. they are different. A pair of ion-selective membranes 3 of opposite ionic affinity are watertightly incorporated between the electrodes 2, each pair forming a single processing unit 4 consisting of a central separation space 41 and extreme flushing spaces 42. The individual separation spaces 41 are connected in series by internal interconnecting channels 5 and also by flushing spaces 42 may be connectable-en-y · -kanálovým system not shown. · 'in - O' working unit 4 are then flushing spaces 42 for the efficient separation of the solution into very low concentrations of the location of a porous přepáželt 6th
Zařízení podle obr.2 pro separaci roztoku s nízkou vstup*= ní koncentrací disociovatelných látek je tvořeno čtyřmi pracovními jednotkami ^4, které jsou v sérii propojeny propojovacími kanály 5. V proplachových prostorech 42 všech čtyř pracovních jednotek 4 jsou pro zpomalování procesu umístěny sady porézníchThe device according to FIG. 2 for the separation of a solution with a low inlet concentration of dissociable substances consists of four working units 4, which are connected in series by interconnecting channels 5. In the flushing spaces 42 of all four working units 4
tí a čtvrtou pracovní jednotkou 4.The third and fourth working unit 4.
V alternativním provedení zařízení z obr.2 pro separaci__In an alternative embodiment of the device of FIG.
covní roztok je převáděn propojovacími kanály jj do dalších pracovních jednotek 4, v nichž se neznázorněnými kontrolními a regulačními čidly vyhodnocuje stupen separace a následně mění dle potřeby nastavené hodnoty proudu a napětí na elektrodách 2,, popř. velikost průtoku pracovního roztoku nádobou £. Přitom se vyčištěný roztok pravidelně, odebírá k použití a proplachové prostory promývájí odpadní vodou.The feed solution is transferred via interconnecting channels 11 to other working units 4, in which the degree of separation is evaluated by means of control and regulating sensors (not shown) and subsequently the set current and voltage values on the electrodes 2, resp. the flow rate of the working solution through the vessel. The cleaned solution is removed regularly for use and the flushing areas are washed with waste water.
Popsaná provedení nejsou jedinými možnými řešeními podle vynálezu, ale počet v sérii propojených pracovních jednotek 4The described embodiments are not the only possible solutions according to the invention, but a number of connected working units 4
vislosti na požadovaném objemu separacního procesu, stupni koncentrace disociovaných látek v roztoku a požadované účinnosti zařízení.depending on the required volume of the separation process, the degree of concentration of the dissociated substances in the solution and the desired efficiency of the device.
Průmyslová vyušitelnostIndustrial applicability
výrobu deicnizované vody o vysoké čistotě.production of high purity deionized water.
Claims (2)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS921012A CZ278843B6 (en) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Apparatus for separating substances from a solution by migration of ions |
SK101292A SK278459B6 (en) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Device for electromigratory separation of substances from solution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS921012A CZ278843B6 (en) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Apparatus for separating substances from a solution by migration of ions |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ101292A3 true CZ101292A3 (en) | 1994-04-13 |
CZ278843B6 CZ278843B6 (en) | 1994-07-13 |
Family
ID=5343408
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS921012A CZ278843B6 (en) | 1992-04-03 | 1992-04-03 | Apparatus for separating substances from a solution by migration of ions |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
CZ (1) | CZ278843B6 (en) |
SK (1) | SK278459B6 (en) |
-
1992
- 1992-04-03 CZ CS921012A patent/CZ278843B6/en unknown
- 1992-04-03 SK SK101292A patent/SK278459B6/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
SK101292A3 (en) | 1995-07-11 |
CZ278843B6 (en) | 1994-07-13 |
SK278459B6 (en) | 1997-06-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5316637A (en) | Electrodeionization apparatus | |
JP5295110B2 (en) | Microscale capacitive deionizer | |
US2777811A (en) | Treatment of electrolytic solutions | |
CN1328180C (en) | Fractional deionization process | |
CN105642121B (en) | Crude Desalting System and method | |
GB694223A (en) | Apparatus for modifying the chemical composition of substances by ion transfer | |
KR20100099227A (en) | Systems and methods for water treatment | |
JP2004524949A5 (en) | ||
Ho et al. | Wafer chemistry and properties for ion removal by wafer enhanced electrodeionization | |
US2752306A (en) | Production of drinking water | |
CN106348397A (en) | Electric desalinating device | |
US4146455A (en) | Process for treating whey | |
US2767135A (en) | Electrolytic transfer of salts | |
US1840105A (en) | Liquid purification | |
US4180451A (en) | Apparatus for treating whey | |
NO148566B (en) | BAANDFESTE. | |
CZ101292A3 (en) | Apparatus for separating substances from a solution by migration of ions | |
US2872407A (en) | Apparatus for modifying the chemical composition of fluids by ion transfer | |
JP2003001259A (en) | Ultrapure water producing apparatus | |
Huang et al. | Preferential transport of nickel and cupric ions through cation exchange membrane in electrodialysis with a complex agent | |
US3493488A (en) | Electrodialysis apparatus | |
CN210505702U (en) | Polarized membrane electric adsorption device | |
Shahi et al. | A novel electrodialyzer for the production of demineralized water by electrodialysis | |
JPS5850791B2 (en) | Device that changes salt concentration in liquid | |
CN212142147U (en) | Separation device and liquid treatment apparatus |