DE1204198B - Rahmen zum Zusammenbau einer Vielkammer-zelle fuer die Elektrodialyse - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. α.:

BOId

Deutsche Kl.: 12 d-1/05

Nummer: 1204198

Aktenzeichen: A 36766IV a/12 d

Anmeldetag: 21. Februar 1961

Auslegetag: 4. November 1965

Die Erfindung betrifft einen Rahmen zum Zusammenbau einer Vielkammerzelle für die Elektrodialyse mit Kanäle für die Leitung der Verdünnungs- und Konzentrationslösung ergebenden Löchern auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Rahmens, wobei mindestens ein Loch auf jeder Seite über eine Ausnehmung im Rahmen mit dem von dem Rahmen umhüllten Raum verbunden ist.

Derartige Geräte sind an sich bereits bekannt. Insbesondere sind Vorrichtungen für die Elektrodialyse ίο bekanntgeworden, deren nicht formbeständige Membran und selbsttragende gewellte und durchlochte Stützplatten aus elektrisch nichtleitendem Material bestehen, bei denen die Stützen an den Knickstellen Löcher aufweisen.

Es sind auch schon Kammerrahmen für Vielkammerzellen für die Elektrodialyse bekanntgeworden, bei denen der Weg der Lösung einen Knick aufweist. Dieser Knick verläuft aber in einem flachen Bogen und so ungünstig, daß der zwischen der Mem- ao bran und deren angrenzenden Rahmen bildende Spalt an der Stelle der Krümmung nicht unterbrochen wird, so daß er ein Durchsickern der Lösung nicht vollkommen verhindern kann.

Man hat auch schon Kammerrahmen benutzt, die besondere Rippen aufweisen, welche die Membran gegen ein Abstandsglied pressen, wobei die Möglichkeit besteht, daß ein Durchsickern zwischen der Konzentrationskammer und der Verdünnungskammer im Lösungspfad eintritt. Bei diesem Gerät wird eine nicht gleichförmige Membran benutzt, die aus einem Ionenaustauscher-Harzpulver und Polystyrol hergestellt ist. Die Membran haftet unmittelbar an dem Rahmen an, so daß keine Möglichkeit besteht, Membranen mit höherem elektrischem Widerstand zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein elektro-dialytisches Gerät mit Rahmen, Abstandsgliedern und für Ionen selektiv durchlässige Membranen zu schaffen, das leicht gehandhabt werden kann und sickerdicht ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die Ausnehmung im Rahmen erfindungsgemäß geknickt ausgeführt. Dadurch ergeben sich die beabsichtigten Vorteile und Verbesserungen.

In der nun folgenden Beschreibung soll die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen im einzelnen näher erläutert werden.

Die Figuren der Zeichnungen 1 bis 13 zeigen Schnittansichten durch die Rahmenteile 20 mit Löehern 23 und 24, die sich an den Randteilen des Rahmens befinden und Kanäle zum Zuleiten oder Rahmen zum Zusammenbau einer Vielkammerzelle für die Elektrodialyse

Anmelder:

Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha,

Osaka (Japan)

Vertreter:

Dr.-Ing. H. Ruschke und Dipl.-Ing. H. Agular,

Patentanwälte, München 27, Pienzenauer Str. 2

Als Erfinder benannt:

Noriaki Mizuma, Nobeoka-shi (Japan)

Beanspruchte Priorität:

Japan vom 25. August 1960 (35 745)

Ableiten einer Konzentrations- oder Verdünnungslösung bilden, sowie Durchlässe 22 zum Zu- und Abführen einer der Lösungen in die Kammer 21 oder aus der Kammer (Lösungspfad). Das Stützgewebe 17 hält die Membranen in gleichmäßigem Abstand.

Da der Rahmen nach der Erfindung nicht nur Löcher für den Kanal zum Zu- oder Abführen der Lösung aufweist, sondern auch einen Lösungspfad, der durch Wegschneiden eines Teils des Rahmens entsteht, kann ein Stapel im Gegensatz zu den bekannten Geräten in der Weise mühelos zusammengesetzt werden, daß abwechselnd Rahmen und Membran mit zwischen diesen angeordneten Abstandsgliedern zusammengesetzt werden, wobei die komplizierte Arbeit des Zusammensetzens von Zubehörteilen in vielen Sorten für den Kanal, durch den die Lösung fließt, und für den Lösungspfad vermieden wird.

Durch die Erfindung wird verhindert, daß die Lösungen aus den Konzentrations- und Verdünnungskammern heraussickern, weil der schmale und mit Knicken versehene Lösungspfad als Weg zwischen der Verdünnungs- oder der Konzentrationskammer und deren Kanal verwendet wird, wobei ein besonderer Zusammenhang zwischen dem Lösungspfad und dem angrenzenden Rahmen hergestellt wird.

Die getrennte Kanäle in den Rahmen und Membranen bildenden Löcher können an jedem Randteil der Rahmen vorgesehen werden, beispielsweise am

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oberen und unteren oder am linken und rechten Teil; jedoch ist die Anordnung am oberen und unteren Teil vorzuziehen. Üblicherweise werden die Löcher, die die Kanäle zum Zuführen oder Abführen der Verdünnungslösung und die Löcher, die die Kanäle zum Zu- und Abführen der Konzentrationslösung bilden, miteinander abwechselnd am Randteil des Rahmens angeordnet. Die Löcher zum Zu- oder Abführen der Verdünnungslösung und die Löcher zum Zu- oder Abführen der Konzentrationslösung können die gleichen oder verschieden große Durchmesser aufweisen. Weiterhin kann die Anzahl der Löcher zum Zu- oder Abführen der Verdünnungslösung an der einen Seite des Rahmens gleich der Anzahl der Löcher zum Zu- oder Abführen der Konzentrationslösung an der anderen Seite des Rahmens oder auch von dieser verschieden sein.

Der Abstand benachbarter Löcher voneinander beträgt vorzugsweise weniger als 30 cm. Weiterhin kann eine Linie, die die Mitten der einzelnen Löcher zum Zu- oder Abführen der Konzentrationslösung miteinander verbindet, gleich derjenigen Linie sein oder von dieser abweichen, die die Mitten der einzelnen Löcher zum Zu- oder Abführen der Verdünnungslösung miteinander verbindet. Ferner liegen die Löcher der Membrane konzentrisch zu den Löchern an den entsprechenden Stellen der Rahmen, und die Löcher können den gleichen oder verschiedene Durchmesser aufweisen. Die Löcher der Membrane sollen an denjenigen Stellen liegen, die den Stellen entsprechen, an denen sich die Löcher an den Rahmen befinden.

Die beim Erfindungsgegenstand verwendeten Rahmen sind aus einem elastischen Material hergestellt, beispielsweise aus Naturgummi, synthetischem Kautschuk verschiedener Ausführung, Polyäthylen, PoIystyrenharz, Polyesterharz, Harnstoff und Melaminharz, Polyvinylchloridharz, Polyacrylharz, Polyamidharz, Polyuräthanharz usw. Angesichts der geringeren permanenten Deformation durch Druckeinwirkung sind jedoch Naturgummi und die verschiedenen Kunstgummisorten vorzuziehen.

Der Lösungspfad soll so schmal wie möglich sein und im Verlauf zwischen dem Loch und dem elektrodialytischen Bezirk wenigstens einen Knick aufweisen. Sind diese Erfordernisse erfüllt, so kann zwischen jeder Stelle am Umfang des Loches 23 und dem elektrodialytischen Bezirk ein Lösungspfad in jeder geeigneten Gestalt verwendet werden. Im allgemeinen ist jedoch eine Form vorzuziehen, bei der die Projektionslinie des Lösungspfades am Rahmend nicht mit der Projektionslinie des Lösungspfades am Rahmen B zusammenfällt, wenn beide Rahmen zusammengelegt sind.

Die F i g. 1 bis 13 zeigen Lösungspfade verschiedener Form, die beim Erfindungsgegenstand verwendet werden können.

Diejenigen erfindungsgemäßen Lösungspfade, die als Beispiele dargestellt sind, können als Lösungspfad für wenigstens einen Rahmen der Konzen- trations- oder der Verdünnungskammer verwendet werden. Die Rahmen der Verdünnungs- und der Konzentrationskammer können die gleiche Art von Lösungspfaden aufweisen; zuweilen sind jedoch die Rahmen der Konzentrations- und der Verdünnungskammer mit Lösungspfaden verschiedener Form versehen. Bei Verwendung von Lösungspfaden verschiedener Form müßte der von der kleineren Lösungsmenge durchströmte Lösungspfad schmaler ausgebildet, mit mehr Knicken versehen oder länger bemessen werden.

Bei Verwendung der Lösungspfade nach den Figuren für irgendeinen Rahmen der Verdünnungsoder der Konzentrationskammer kann für den anderen Rahmen des Rahmenpaares ein Lösungspfad beliebiger Gestalt verwendet werden.

Da bei einem elektrodialytischen Gerät die Strömung in der Verdünnungskammer im allgemeinen größer ist als in der Konzentrationskammer, so wird für die Verdünnungskammer ein normaler Lösungspfad und für die Konzentrationskammer der erfindungsgemäße Lösungspfad verwendet.

Die Breite des bei der vorliegenden Erfindung verwendeten Lösungspfades beträgt üblicherweise 1 bis 5 mm und bleibt im vollen Verlauf zwischen den Löchern und dem elektrodialytischen Bezirk unverändert. Die Zahl der Knicke beträgt 1 bis 7, wobei Knicke unter einem Winkel von mehr als 45° und vorzugsweise mehr als 90° vorzuziehen sind. Der Knick ist scharf und weist einen Krümmungsradius von im wesentlichen Null auf. Selbst wenn sich längs des Lösungspfades zwischen der Membran und deren benachbarten Rahmen im Bezirk des Lösungspfades ein Spalt bildet, der geradlinig zu verlaufen sucht, wenn der Lösungspfad plötzlich abknickt, so wird der Spalt an der Stelle der plötzlichen Abknickung unterbrochen, wodurch ein Durchsickern der Lösung gänzlich verhindert wird.

Die Lösungspfade an einem Rahmen sind im allgemeinen einander gleich, ausgenommen wenn ein besonderer Zweck verfolgt wird.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Rahmen zum Zusammenbau einer Vielkammerzelle für die Elektrodialyse mit Kanäle für die Leitung der Verdünnungs- und Konzentrationslösung ergebenden Löchern (23 und 24) auf zwei gegenüberliegenden Seiten des Rahmens (20), wobei mindestens ein Loch auf jeder Seite über eine Ausnehmung (22) im Rahmen mit dem von dem Rahmen umhüllten Raum (21) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausnehmung (22) scharf geknickt ist, wobei der Krümmungsradius etwa Null ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 861 693;
   britische Patentschriften Nr. 769 307, 845 184;
   USA.-Patentschriften Nr. 2 767 135, 2 826 544.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   509 720/293 10.65 © Bundesdruckerei Berlin