DE1442359C

DE1442359C - Multicellular electrodialysis device

Info

Publication number: DE1442359C
Authority: DE
Inventors: George A . Waukesha Wis. Dubey (V St.A.)
Original assignee: Aqua Chem Inc
Current assignee: Aqua Chem Inc

Description

Die vorliegende- Erfindung betrifft eine vielzellige Elektrodialysevorrichtung, die aus mindestens zwei durch gruppenweise Zusammenfassung von verschiedenen Einzelrahmen gebildeten Behandlungsrahmen besteht.The present invention relates to a multicellular one Electrodialysis device, which consists of at least two by grouping together different Treatment frame formed by a single frame consists.

Die Elektrodialyse ist ein bekanntes elektro-chemisches Verfahren zur Behandlung von Lösungen, wonach in einer Zelle ein elektrisches Potential zwischen zwei Elektroden angelegt wird, die allgemein mit Anode und Kathode bezeichnet werden. Zwischen diesen Elektroden sind eine oder mehrere Membranen angeordnet, um die Zelle in eine Reihe benachbarter Abteile aufzuteilen, die im folgenden als Rahmen bezeichnet werden. Beim Anlegen eines elektrischen Potentials zwischen Anode und Kathode wird eine einströmende Flüssigkeit elektrodialysiert, wodurch bestimmte Bestandteile der Lauge in Richtung auf die Anode und andere Bestandteile zur Kathode wandern, wodurch eine fraktionierte Trennung der Bestandteile vor sich geht. Die Lösung in dem der Anode benachbarten Rahmen wird im allgemeinen als Anolyt und die Lösung in dem der Kathode benachbarten Abteil als Katholyt bezeichnet. Der zwischen den beiden Membranen gebildete Rahmen kann die Lauge enthalten.Electrodialysis is a well-known electro-chemical Process for the treatment of solutions, according to which there is an electrical potential between a cell two electrodes is applied, commonly referred to as anode and cathode. Between These electrodes have one or more membranes arranged around the cell in a row to divide adjacent compartments, hereinafter referred to as the frame. When creating a electric potential between anode and cathode, an inflowing liquid is electrodialyzed, whereby certain constituents of the liquor towards the anode and other constituents towards Cathode migrate, as a result of which a fractional separation of the components takes place. The solution in the frame adjacent to the anode is generally called the anolyte and the solution in which the The compartment next to the cathode is referred to as the catholyte. The one formed between the two membranes The frame can contain the lye.

Beim Anlegen des elektrischen Potentials zwischen Anode und Kathode können zwei Lösungen von der Flüssigkeit und eine verbleibende oder Restlösung von der Lauge erhalten werden. Die obige Anordnung in einer Zelle ist bekannt. Es ist bis jetzt jedoch nicht möglich gewesen, die Rahmen so anzuordnen, daß mehr als eine solche Reihe von Rahmen zwischen der Anode und der Kathode eingebracht werden kann, um Lösungen zu behandeln, die Verbindungen großen Molekulargewichts enthalten, wie Lignosulfonsäureionen. Mit anderen Worten, wenn es erwünscht ist, zwei Lösungen von einer Lösung mit Ionen hohen Molekulargewichts zu gewinnen, war es nicht wirtschaftlich durchführbar, die Lösung in herkömmlicher Weise zu behandeln.When applying the electrical potential between anode and cathode, two solutions of the Liquid and a remaining or residual solution can be obtained from the lye. The above arrangement in a cell is known. However, until now it has not been possible to arrange the frames in such a way that that more than such a series of frames are interposed between the anode and the cathode can be used to treat solutions containing large molecular weight compounds such as Lignosulfonic acid ions. In other words, if desired, two solutions from one solution Using high molecular weight ions to gain it was not economically feasible to use the solution treat in a conventional manner.

Eine Hauptschwierigkeit bei der Verwendung von nur drei Rahmen, d. h. einem Anolytrahmen, einem Katholytrahmen und einem Laugerahmen, die zusammen hier als »Behandlungsrahmen« bezeichnet werden, ist die Unwirtschaftlichkeit des Betriebes des Systems. Der größte Teil des Widerstandes tritt in einer Elektrodialysezelle mit einem einzigen Behandlungsrahmen in dem Bereich der Elektrode auf, d. h. der Anode oder der Kathode. Dementsprechend ist es — um einen wirtschaftlichen Betrieb zu erzielen — notwendig, daß viele Rahmen zwischen den Elektroden angeordnet sind.A major difficulty with using only three frames; H. an anolyte frame, a Catholyframe and a lye frame, which together are referred to here as the "treatment frame" is the inefficiency of operating the system. Most of the resistance occurs in an electrodialysis cell with a single treatment frame in the area of the electrode, d. H. the anode or the cathode. Accordingly, it is - to achieve economical operation - It is necessary that many frames are arranged between the electrodes.

Das Stapeln von Rahmen zwischen Elektroden ist in Verbindung mit dem Entfernen einer Lösung von einer einströmenden Flüssigkeit bekannt. Ein besonderes Beispiel dafür ist die Elektrodialyse von Seewasser, um Trinkwasser aus dem Seewasser zu gewinnen. Bei einer solchen Einrichtung wird der Wirkungsgrad der Einheit stark vergrößert, so daß der Betrieb wirtschaftlich wird. Solche Einrichtungen wurden bis jetzt jedoch hauptsächlich dann verwendet, wenn eine einzige Lösung oder Fraktionen solcher einzigen Lösung gewonnen werden sollten.The stacking of frames between electrodes is associated with the removal of a solution of an inflowing liquid known. A particular example of this is the electrodialysis of seawater, to obtain drinking water from the lake water. With such a device, the efficiency the unit is greatly enlarged so that the operation becomes economical. Such facilities however, until now have mainly been used when a single solution or fractions of such single solution should be obtained.

Aus den USA.-Patentschriften 2 721 171 und 2 829 095 ist die Serienschaltung zahlreicher Dreikammcrzcllen zu einem Elektrodialysegeriit bekannt, docli zeigen diese Schriften keinen Grenzrahmen, der zwischen benachbarten Ikhandlungsrahmun angeordnet ist. Eine solche Anordnung eines Grenzrahmens beschreibt die deutsche Patentschrift 1 094 712, doch handelt es sich dabei um eine Zweistromelektrodialyse plus Grenze, bei der der Stapel intern gestuft werden muß, d. h., bei der die Gesamtzahl der Zellen in Abschnitte unterteilt werden muß, die in Reihe betrieben werden, wobei die Grenzzelle ein günstigeres Druckgleichgewicht herstellen soll. Die französische Patentschrift 1 068 105 beschreibtThe series connection of numerous three-chamber cells is shown in U.S. Patents 2,721,171 and 2,829,095 Known to an electrodialysis device, these writings do not show any boundary frame arranged between neighboring Ikhandlungsrahmun is. Such an arrangement of a border frame is described in the German patent specification 1 094 712, but this is dual-stream electrodialysis plus limit where the stack must be graded internally, d. i.e. where the total number of cells must be divided into sections, which are operated in series, with the boundary cell to produce a more favorable pressure equilibrium. French patent specification 1,068,105 describes

ίο die Verwendung einer nichtselektiven Membran im Laugerahmen.ίο the use of a non-selective membrane in the Lye frame.

Es war bis jetzt nicht bekannt, wie Behandlungsrahmen gestapelt werden müssen, um Laugen oder Lösungen, die Ionen hohen Molekulargewichts enthalten, auf eine solche Weise wirksam zu behandeln, um die Ionen hohen Molekulargewichts aus der Lauge zu gewinnen. Dementsprechend war es nicht bekannt, wie Lösungen, wie z. B. verbrauchte Sulfitlauge, auf praktische Weise zu behandeln sind. Ver-Until now it was not known how treatment frames had to be stacked to make alkaline or To effectively treat solutions containing high molecular weight ions in such a manner as to to extract the high molecular weight ions from the liquor. It wasn't accordingly known how solutions such. B. spent sulphite liquor, are to be treated in a practical manner. Ver

ao brauchte Sulfitlauge entsteht beim Aufschluß von Holz bei der Papierherstellung; sie enthält Sulfonatverbindungen, welche im allgemeinen Lignosulfonate von verschiedenem Molekulargewicht sind, Holzzucker, Schwefeldioxyd und basische Ionen, wie Natrium-, Calcium-, Magnesium- und Ammonium-Ionen, und zwar in Abhängigkeit von der Art des Aufschlusses. Wie angegeben, sind die Lignosulfonate im allgemeinen von hohem Molekulargewicht, aber die Lignosulfonate und Zucker von niedrigem MoIekulargewicht werden zweckmäßigerweise von den Lignosulfonaten und Zuckern höheren Molekulargewichts getrennt, um erwünschte Fraktionen zu erhalten. Es ist selbstverständlich zweckmäßig, die basischen und die sauren Bestandteile herauszutrennen, so daß sie bei der Herstellung zusätzlicher Kochlauge für die Papierherstellung wieder verwendet werden können.ao required sulphite liquor arises from the digestion of wood in paper manufacture; it contains sulfonate compounds, which are generally lignosulfonates of various molecular weights, wood sugar, Sulfur dioxide and basic ions such as sodium, calcium, magnesium and ammonium ions, depending on the type of digestion. As indicated, are the lignosulfonates generally of high molecular weight but the lignosulfonates and sugars of low molecular weight are expediently of the lignosulfonates and sugars of higher molecular weight separated to obtain desired fractions. It is of course expedient that To separate out basic and acidic components, so that they can be used in the production of additional cooking liquor can be reused for papermaking.

Dementsprechend ist es zweckmäßig, die verbrauchte Sulfitlauge zu verwenden und die basischen Bestandteile in dem Katholyten und die Lignosulfonate und Zucker in den Anolyten zu gewinnen. Wie oben angegeben, ist dieses System zweckmäßig, war jedoch bis jetzt unwirtschaftlich wegen des Fehlens einer zufriedenstellenden Vorrichtung, um die gewünschte Behandlung durchzuführen.Accordingly, it is advisable to use the used sulphite liquor and the basic one To gain constituents in the catholyte and the lignosulfonates and sugars in the anolyte. As noted above, this system is useful but has been inefficient up to now because of its lack a satisfactory device to perform the desired treatment.

Andere Lösungen oder Dispersionen, die zweckmäßigerweise behandelt werden können, sind Salz-Protein-Systeme, wie Milch, Blut, Molke usw. In solchen Systemen können Anionen und Kationen herausgetrennt und Protein-Verbindungen gewonnen werden.Other solutions or dispersions that can be expediently treated are salt-protein systems, such as milk, blood, whey etc. In such systems anions and cations can be separated out and protein compounds obtained will.

Ein Hauptziel dieser Erfindung ist deshalb eine Elektrodialysezelle, die von einer einströmenden Flüssigkeit oder Lauge, weiche Ionen hohen MoIekulargewichts enthält, eine Anionenkonzentrationslösung oder Kationenkonzentrationslösung, die solche Ionen enthalten, liefert. Ein besonderes Ziel dieser Erfindung ist eine verbesserte Vorrichtung zur Behandlung verbrauchter Sulfitlauge und zur Behandlung anderer Laugen, aus denen zweckmäßigerweise und wirksam zwei oder mehrere Lösungen gewonnen werden sollen, wobei die eine dieser Lösungen Ionen hohen Molekulargewichts enthält.A primary object of this invention is therefore an electrodialysis cell that can be used by an inflowing Liquid or alkali containing high molecular weight ions, an anion concentration solution or cation concentration solutions containing such ions. A special goal of this Invention is an improved apparatus for spent sulphite liquor treatment and treatment other alkalis from which two or more solutions are expediently and effectively obtained one of these solutions containing high molecular weight ions.

Die Ziele der Erfindung werden mit einer Elektrodialysevorrichtung verwirklicht, die dadurch gekennzeichnet ist, daß jeder Behandlimgsrahmen einen Kationenkonzentrationsrahmen, dessen kathodenseitige Membran anionselektiv, dessen anodenseitigeThe objects of the invention are achieved with an electrodialysis device realized, which is characterized in that each treatment frame a Cation concentration frame, its cathode-side membrane anion-selective, its anode-side

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Membran kationenselektiv ist, einen anodenseitig an- weist. Die Behandlungsrahmen sind voneinander schließenden Laugerahmen, dessen anodenseitige durch einen Grenzrahmen getrennt, der, um Strom Membran durch eine semipermeable, nicht ionen- zu leiten, einen Elektrolyten enthält, der aus Anselektive Membran gebildet wird, und anodenseitig ionen und Kationen besteht, die nicht für die An-. anschließend mindestens einen Anionenkonzentra- 5 ionen- und Kationenkonzentrationslösungen schäd-• tionsrahmen aufweist, dessen kathodenseitige Be- lieh sind.Membrane is cation-selective, instructs one on the anode side. The treatment settings are different from one another closing lye frame, the anode-side of which is separated by a border frame that allows electricity Membrane through a semipermeable, non-ionic conduct, contains an electrolyte that is anselective Membrane is formed, and on the anode side there is ions and cations that are not responsible for the anode. then at least one anion concentration 5 ion and cation concentration solutions harmful • has tion frame, the cathode side of which are borrowed.

grenzung durch eine nicht ionenselektive Membran Demnach besteht die Vorrichtung der Erfindung gebildet wird, und zwischen den einzelnen Behänd- in ihrer einfachsten Form aus einer Zelle mit einer lungsrahmen Grenzrahmen angeordnet sind, deren Kathode, die von einem Kationenkonzentrationskathodenseitige Begrenzung durch eine kationenselek- ίο rahmen umgeben wird, in dem basische Ionen getive Membran gebildet wird. wonnen werden. In der einfachsten Form der Erfin-In der Zeichnung ist findung ist der Kationenkonzentrationsrahmen auch F i g. 1 eine schematische Darstellung einer ein Katholytrahmen. An dem Kationenkonzentra-Elektrodialysezelle der Erfindung, in der drei Be- tionsrahmen liegt ein Laugerahmen, der die zu behandlungsrahmen zwischen einer Anode -und einer 15 handelnde einströmende Flüssigkeit aufnimmt und Kathode angeordnet sind, wobei aus dieser Zelle drei der auf seiner einen Seite eine nichtselektive Mem-Lösungen gewonnen werden, von denen die eine eine bran aufweist. Anliegend an den Laugerahmen folgt Anionenkonzentrationslösung mit Verbindungen ein Anionenkonzentrationsrahrrien, in dem die sauren hohen Molekulargewichts, die andere eine Kationen- Ionen und einige normalerweise nichtionische Verkonzentrationslösung und die dritte eine behandelte 20 bindungen gewonnen werden. Diese drei Rahmen Lauge geeigneter Konzentration ist, bilden einen ersten Behandlungsrahmen. Dann folgt - F i g. 2 eine abgeänderte Zelle der Erfindung, die auf diesen Anionenkonzentrationsrahmen ein Grenzf,;,'} aus drei Behandlungsrahmen besteht, welche zwi- rahmen, der den Elektrolyten enthält, welcher nicht sehen einer Anode und einer Kathode angeordnet für die Anionen- oder Kationenkonzentrationslösung sind, wobei von diesen Behandlungsrahmen eine 35 schädlich ist. Auf der anderen Seite des Grenzrah-Kationenkonzentrationslösung, eine . konzentrierte mens liegt ein zweiter Behandlungsrahmen, der aus Lauge und drei getrennte konzentrierte Anionen- einem Kationenkonzentrationsrahmeh besteht, auf fraktionen erhalten werden. den ein Laugerahmen folgt, welcher auch eine nicht- : Es werden nun bestimmte Ausdrücke erläutert, die selektive Membran an seiner einen Seite aufweist, zur Beschreibung der Erfindung verwendet werden. 30 woraufhin wiederum ein Anionenkonzentrations-Mit »Rahmen« wird jedes Abteil zwischen zwei Mem- rahmen oder Anolytrahmen folgt, in dem die Anode j branen oder zwischen einer Membran und einer der Zelle angeordnet ist.delimitation by a non-ion-selective membrane. Accordingly, there is the device of the invention is formed, and between the individual hands- in its simplest form from a cell with a Lung frame border frames are arranged, the cathode of which is from a cation concentration cathode side Limitation is surrounded by a cation selec- ο frame in which basic ions getive Membrane is formed. be won. In the simplest form of the invention, the cation concentration frame is also in the drawing F i g. 1 is a schematic representation of a catholyte frame. On the cation concentration electrodialysis cell of the invention, in the three operational frame is a lye frame, the frame to be treated between an anode and a 15 acting incoming liquid receives and Cathode are arranged, whereby from this cell three of the on its one side a nonselective meme solutions are obtained, one of which has a branch. This follows next to the lye frame Anion concentration solution with compounds an anion concentration regime in which the acidic high molecular weight, the other a cation ion and some normally nonionic concentrating solution and the third one treated 20 bonds are obtained. These three frameworks of alkali of suitable concentration form a first treatment framework. Then follows - F i g. Fig. 2 shows a modified cell of the invention which has a boundary f,;, '} on this anion concentration range. consists of three treatment frames, which frame, which contains the electrolyte and which does not see an anode and a cathode arranged for the anion or cation concentration solution of which one 35 is harmful. On the other side of the Grenzrah-cation concentration solution, one . concentrated mens lies a second treatment framework that consists of Lye and three separate concentrated anions - a cation concentration cream factions are obtained. followed by a lye frame, which is also followed by a non-: Certain expressions will now be explained that have a selective membrane on one side, can be used to describe the invention. 30 whereupon again an anion concentration mit “Frame” is followed by each compartment between two membrane frames or anolyte frames in which the anode j branen or is arranged between a membrane and one of the cells.

j Elektrode bezeichnet. Ein »Behandlungsrahmen« be- Es ist ersichtlich, daß durch Verwendung derj designates electrode. It can be seen that by using the

deutet hierin eine Reihe von Rahmen, die der ein- Grenzrahmen zwischen den Behandlungsrahmenhere indicates a series of frames that form the border frame between the treatment frames

' strömenden Flüssigkeit zugeordnet ist, und umfaßt 35 jede Anzahl von Behandlungsrahmen gemäß dieser'associated with flowing liquid, and comprises 35 any number of treatment frames according to this

die Rahmen, welche die Anionenkonzentrations- Erfindung aneinandergestapelt werden kann. Dadurchthe frames that the anion concentration invention can be stacked together. Through this

lösung, die Lauge und die Kationenkonzentrations- kann die Wirksamkeit der Zelle stark vergrößert wer-solution, the lye and the cation concentration - the effectiveness of the cell can be greatly increased

lösung enthalten. Ein Behandlungsrahmen kann auch den, weil der relative Leistungsverlust, der durch densolution included. A treatment framework can also reduce because of the relative loss of performance caused by the

Rahmen umfassen, die Fraktionen der Anionen- und Widerstand um die beiden Elektroden herum ver-Frames that contain fractions of anion and resistance around the two electrodes

Kationenkonzentrationslösungen enthalten. Der Aus- 40 ursacht wird, im Verhältnis zur Anzahl der zwischenContain cation concentration solutions. The 40 is caused in proportion to the number of between

druck »Zelle« umfaßt die Elektroden, die Membra- den Elektroden aneinandergestapelten Behandlungs-pressure "cell" comprises the electrodes, the membrane electrodes stacked treatment-

nen und alle zwischen den Elektroden angeordneten rahmen verringert ist.nen and all frames arranged between the electrodes is reduced.

Rahmen. Der Ausdruck »Grenzrahmen«, der hier Selbstverständlich müssen die Membranen zwi-Framework. The expression "border frame", which is used here of course, the membranes must be

||y| später noch auftreten wird, bezeichnet einen Rah- sehen den Rahmen besonders ausgewählt sein. In|| y | will occur later, designates a frame- see the frame specially selected. In

men, der zwischen Behandlungsrahmen angeord- 45 diesem Zusammenhang werden ionenselektive Mem-45 this connection, ion-selective mem-

I- net ist. branen auf beiden Seiten der Grenzrahmen verwen-I-net is. on both sides of the border frame.

Die in der Vorrichtung der Erfindung verwende- det. Die Verwendung ionenselektiver MembranenUsed in the device of the invention. The use of ion-selective membranes

ten Membranen umfassen ionenselektive Membranen stellt sicher, daß die Kationen und Anionen derth membranes comprise ion-selective membranes ensures that the cations and anions of the

■ und nichtselektive Membranen. Eine nichtselektive Grenzlösung in die Kationen- bzw. Anionenkonzen-■ and non-selective membranes. A nonselective boundary solution in the cation or anion concentrations

Membran läßt sowohl Anionen als auch Kationen 50 trationslösung gehen und keine Verdünnung dieserMembrane allows both anions and cations to dissolve and not dilute them

durch, kann jedoch in der Größe festgelegt sein, um Konzentrationslösungen durch Ionenübertragung zurby, however, can be set in size to allow for concentration solutions by ion transfer

den Durchgang von Molekülen bestimmter Größe zu Grenzlösung eintritt. Die kathodcnseitigen Mcm-the passage of molecules of a certain size to the boundary solution occurs. The cathode-side Mcm-

• regeln. Die ionenselektiven Membranen, die auch in branen zwischen dem Laugerahmen und dem Kat- • regulate. The ion-selective membranes, which are also used in the branches between the lye frame and the

der Größe festgelegt sein können, um verschieden ionenkonzentrationsrahmen sind anionselektiv, so daßthe size can be set to different ion concentration frames are anion selective, so that

große Moleküle durchzulassen, sind in dem Sinn 55 die Ionen von dem Laugerahmen in den Kationcn-To allow large molecules to pass through, the ions from the lye framework in the cation

, selektiv, daß sie so geladen sind, daß Anionen hin- konzentrntionsrahmen und nicht von diesem Rahmen in, selectively, that they are charged in such a way that anions add to the concentration frame and not from this frame in

j durch können und Kationen zurückgewiesen werden den Laugerahmen wandern. Die Membran zwischenj through can and cations are rejected migrate the caustic frame. The membrane between

'-. oder umgekehrt. Eine kationenselektive Membran dem Laugerahmen und den Anionenkonzentrations- '-. or the other way around. A cation-selective membrane to the lye frame and the anion concentration

Iäßt Kationen hindurch und hindert Anionen am rahmen ist nicht ,selektiv. Dies ist notwendig, umLets cations through and prevents anions from framing is not selective. This is necessary in order to

Durchgang, wogegen eine anionenselektive Membran 60 Übergang von gewünschten Molekülen hohen MoIe-Passage, whereas an anion-selective membrane 60 transfer of desired molecules of high mol-

Anionen hindurchläßt und Kationen am Durchgang kulargewichts in die Anionenkonzentrationslösung zuLets anions through and cations at the passage kulargewichts into the anion concentration solution

hindert. Diese ionenselektiven Membranen und nicht- erreichen, ohne die Membran zu verbrennen. Wieprevents. These ion-selective membranes and do not reach without burning the membrane. As

selektiven Membranen sind im Flandel erhältlich. oben angedeutet, ist die Verwendung nichtselektiverselective membranes are available from Flandel. indicated above, the use is more nonselective

Diese Erfindung besteht in ihrer einfachsten Form Membranen mit dem Laugerahmen, um die großenThis invention consists in its simplest form of membranes with the lye frame to make the big ones

aus zwei Behandlungsrahmen, die zwischen einer 65 Moleküle hindurclizulasseii, ein wichtiges Merkmalfrom two treatment frameworks that hindurclizulasseii between a 65 molecules, an important characteristic

Anode und einer Kathode angeordnet sind, wobei dieser Erfindung.Anode and a cathode are arranged, this invention.

jeder Behandlungsrahmen einen Laugerahmen mit Durch geeignete Auswahl der Membranen kannEach treatment frame can have a lye frame with a suitable selection of the membranes

einer nichtselektiven Membran an der einen Seite auf- die Trennung der Anionenkonzentrationslösiinn ina non-selective membrane on one side - the separation of the anion concentration solution in

verschiedene Fraktionen erzielt werden. In diesem Zusammenhang können mehrere Anionenkonzentrationsrahmcn aneinanderliegen und durch unterschiedscliiedliche Membranen getrennt sein, wodurch verschiedene Fraktionen der Anionenkonzentrationslösung erhalten werden. Dies wird im Zusammenhang mit der Beschreibung der F i g. 2 der Zeichnungen deutlicher werden.different fractions can be achieved. In this In relation to one another, several anion concentration frames can lie next to one another and by different ones Membranes are separated, creating different fractions of the anion concentration solution can be obtained. This will be discussed in connection with the description of FIG. 2 of the drawings become clearer.

In Fig. 1 der Zeichnungen wird die gesamte Elektrodialysezelle durch die Nummer 3 gekennzeichnet. In der Zelle 3 wird eine posjtive Elektrode als Anode 5 und eine negative Elektrode als Kathode 7 gekennzeichnet. Unmittelbar an der Anode 5 liegt ein Anionenkonzentrationsrahmen 9. Auf diese Weise ist hier der Anionenkonzentrationsrahmen 9 auch ein Anolytrahmen. Der Anionenkonzentrationsrahmen wird auf der einen Seite durch eine nichtselektivc Membran 11 begrenzt. Auf der anderen Seite dieser nichtselektiven Membran 11 liegt ein Laugerahmen 13, welcher auf der anderen Seite durch eine selektive Membran 15 begrenzt wird. Diese selektive Membran 15 bildet auch die eine Grenze für einen Kationenkonzentrationsrahmen 17, welcher auf der anderen Seite durch eine selektive Membran 19 begrenzt wird. Der Anionenkonzentra-(ionsrahnien 9, der Laugerahmen 13 und der Kationenkonzentrationsrahmen 17 bilden zusammen einen Behandlungsrahmen 21. Dieser besondere Behandlungsrahmen ist zur Behandlung von Lauge bestimmt, die Aiiionen mit großem Molekulargewicht enthält.In Fig. 1 of the drawings, the entire electrodialysis cell is identified by the number 3. In the cell 3, a positive electrode is used as the anode 5 and a negative electrode as Cathode 7 marked. An anion concentration frame 9 is located directly on the anode 5. In this way, the anion concentration frame 9 is also an anolyte frame here. The anion concentration framework is limited on one side by a non-selective membrane 11. On the the other side of this non-selective membrane 11 is a lye frame 13, which is on the other Page is limited by a selective membrane 15. This selective membrane 15 also forms one Limit for a cation concentration frame 17, which on the other hand by a selective Membrane 19 is limited. The anion concentration 9, the lye frame 13 and the cation concentration frame 17 together form a treatment frame 21. This particular treatment frame is intended for the treatment of lye, the large molecular weight aiiions contains.

Der Behandlungsrahmen 21 ist an einem Grenzralimen 23 angeordnet, welcher wiederum zwischen der selektiven Membran 19 und einer anderen selektiven Membran 25 liegt. Auf der anderen Seite des Grenzrahmens 23 liegt ein weiterer Behandlungsrahmen. der aus den gleichen Elementen wie der Behandlungsrahmen 21 besteht und durch die Nummer 21' gekennzeichnet ist. Da der Behandlungsrahmen 21' die gleichen Elemente wie der Behandlungsrahmen 21 enthält, sind entsprechende Teile durch die gleichen Nummern gekennzeichnet: sie unterscheiden sich von den Elementen des Behandlungsrahmens 21 durch das Symbol (') an der Nummer. An dem Behandlungsrahmen 21' liegt ein Grenzrahmen 23', der ähnlich dem Grenzrahmen 23 ist.The treatment frame 21 is at a borderline 23, which in turn lies between the selective membrane 19 and another selective membrane 25. On the other side of the Border frame 23 is another treatment framework. which consists of the same elements as the treatment frame 21 and by the number 21 'is marked. Since the treatment frame 21 'has the same elements as the treatment frame 21 contains, corresponding parts are identified by the same numbers: they differ differs from the elements of the treatment frame 21 by the symbol (') at the number. A border frame 23 ', which is similar to the border frame 23, lies on the treatment frame 21'.

Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung enthält weiterhin einen dritten Behandlungsrahmen 21"; die Elemente dieses Rahmens sind die gleichen wie die der Behandlungsrahmen 21 und 21' und durch entsprechende Nummern gekennzeichnet, unterscheiden sich jedoch durch das Symbol (").The device shown in Fig. 1 includes further a third treatment frame 21 "; the elements of this frame are the same as that the treatment frame 21 and 21 'and identified by corresponding numbers, distinguish however, through the symbol (").

Es ist leicht ersichtlich, daß die Elektrodialysezelle so viele Behandlungsrahmen wie zweckmäßig aufweisen kann, wobei die Laugerahmen durch Grenzrahmen getrennt sind, wie es in F i g. 1 gezeigt ist.It can be readily seen that the electrodialysis cells have as many treatment frames as appropriate can, wherein the lye frames are separated by border frames, as shown in FIG. 1 is shown.

Um die Arbeitsweise der Zelle zu beschreiben, wird die Funktion des Laugerahmens 21 und des Grenzrahmens 23 in Einzelheiten beschrieben, doch geschehen selbstverständlich ähnliche Vorgänge in den Laugerahmen IY und 21".In order to describe the operation of the cell, the function of the lye frame 21 and the boundary frame 23 will be described in detail, but of course similar operations take place in the lye frames IY and 21 ".

Die zu behandelnde Lauge tritt durch die Leitung 33 in den Laugerahmen 13 ein. Die Kationen wandern durch die selektive Membran 15 in den Kationenkonzentrationsrahmen 17. Die Anionen wandern durch die nichtselektivc Membran 11 in den Anioncnkonzentiations- oder Anolytrahmen 9. Die behandelte Lauge verläßt den Laugerahmen durch Leitung 35, die Anionenkonzentrationslösung verläßt den Anionenkonzentrationsrahmen durch Leitung 37 und die Kationenkonzentrationslösung verläßt den Kationenkonzentrationsrahmen durch Leitung 39.The lye to be treated enters the lye frame 13 through the line 33. The cations migrate through the selective membrane 15 into the cation concentration frame 17. The anions migrate through the non-selective membrane 11 in the anion concentration or anolyte frame 9. The treated liquor leaves the liquor frame through line 35 which leaves the anion concentration solution the anion concentration frame through line 37 and the cation concentration solution leaves the Cation concentration frame through line 39.

Die Grenzlösung tritt durch die Leitung 41 in den Grenzrahmen ein und verläßt den Rahmen -durch Leitung 43.The boundary solution enters and exits the boundary frame through line 41 Line 43.

Die Anionenkonzentrationslösung, die Kationenkonzentrationslösung und die Grenzlösung könnenThe anion concentration solution, the cation concentration solution and the boundary solution can

id unter gewissen Bedingungen und Voraussetzungen wieder zugeführt werden, wobei die Anionenlösung den Anionenkonzentrationsrahmen durch die Leitung 45 erreicht und die Kationenlösung in den Kationenkonzentrationsrahmen durch die Leitung 47 eintritt.id can be fed back under certain conditions and requirements, the anion solution reaches the anion concentration frame through line 45 and the cation solution into the cation concentration frame enters through line 47.

x5 Wie oben angegeben, arbeiten die Behandlungsrahmen 21' und 21" auf ähnliche Weise, wie sie hier in Verbindung mit dem Laugerahmen 21 beschrieben ist. Dementsprechend sind die Einström- und Ausströmleitungen ähnlich bezeichnet, unterscheiden sich jedoch durch die Symbole (') und (").x5 As stated above, the treatment frames work 21 'and 21 "in a manner similar to that described here in connection with the lye frame 21 is. Accordingly, the inflow and outflow lines are labeled similarly and differentiate between them however, through the symbols (') and (").

Die Grenzlösung enthält zweckmäßigerweise Anionen und Kationen, die in dem gewünschten Arbeitsgang verwendet werden können. So kann die Grenzlösung eine Säure, wie Schwefelsäure, schweflige Säure oder Essigsäure, sein, wobei die Anionen in die Kationenkonzentrationslösung wandern und die Wasserstoffionen in die Anionenkonzentrationslösung gehen. Um die gewünschte Wirksamkeit des Betriebes zu erreichen, ist offensichtlich, daß die Grenzlösung ein guter Elektrolyt sein sollte und leicht den Strom zwischen der Anode und der Kathode durchlassen muß.The boundary solution expediently contains anions and cations that are used in the desired operation can be used. So the boundary solution can be an acid such as sulfuric acid, sulphurous Acid or acetic acid, the anions migrating into the cation concentration solution and the hydrogen ions go into the anion concentration solution. To achieve the desired effectiveness of the To achieve operation, it is evident that the boundary solution should be a good electrolyte and easy must pass the current between the anode and the cathode.

F i g. 2 der Zeichnungen zeigt eine Zelle, die allgemein mit der Nummer 103 gekennzeichnet ist. Diese Zelle enthält eine Anode 105 und eine Kathode 107. Die Zelle 103 umfaßt drei Behandlungsrahmen 121, 121' und 121".F i g. Figure 2 of the drawings shows a cell, generally marked with the number 103. This cell contains an anode 105 and a cathode 107. The cell 103 comprises three treatment frames 121, 121 'and 121 ".

Der Behandlungsrahmen 121 besteht aus einem Laugerahmen 113, der an einer Reihe von Anionenkonzentrationsrahmen 109 a, 109 b und 109 c liegt. Der Laugerahmen 113 ist von den Anionenkonzentrationsrahmen 109a, 109b und 109c durch eine Reihe nichtselektiver abgestufter (graded) Membranen lila, 111t und 111c getrennt. Zwischen der Anode 105 und dem ersten Anionenkonzentrationsrahmen 109c ist ein Anolytrahmen 106 angeordnet, der von dem Anionenkonzentrationsrahmen 109 c durch eine selektive Membran 108 getrennt ist.The treatment frame 121 consists of a lye frame 113 which lies on a number of anion concentration frames 109 a, 109 b and 109 c. The liquor is separated from the frame 113 Anionenkonzentrationsrahmen 109a, 109b and 109c by a series of non-selective stepped (graded) membranes purple, 111t and 111c. An anolyte frame 106, which is separated from the anion concentration frame 109c by a selective membrane 108, is arranged between the anode 105 and the first anion concentration frame 109c.

Der Laugerahmen 113 ist von einem Kationenkonzentrationsrahmen 117 durch eine selektive Membran 115 getrennt. Auf diese Weise ist auch dieser Behandlungsrahmen hauptsächlich dafür geeignet, eine Lauge mit Anionen hohen Molekulargewichts zu behandeln.The liquor frame 113 is surrounded by a cation concentration frame 117 through a selective membrane 115 separated. In this way, this treatment framework is also mainly suitable for to treat an alkali with high molecular weight anions.

Der Behandlungsrahmen 121 wird zu einem Grenzrahmen 123 durch eine Membran 119, die eine selektive Membran ist, begrenzt.The treatment frame 121 becomes a border frame 123 through a membrane 119 which is a selective membrane is limited.

Der Grenzrahmen besitzt eine Membran 125 auf der anderen Seite.The border frame has a membrane 125 on the other side.

Die Lauge wird in den Laugerahmen 113 durch die Leitung 133 eingeführt, und konzentrierte Lauge verläßt den Laugerahmen durch die Leitung 135.The liquor is introduced into the liquor frame 113 through line 133, and concentrated liquor leaves the lye frame through line 135.

Die verschiedenen Anionenkonzcntrationslösungen verlassen den Behandlungsrahmen durch die Leitungen 137a, 137 b und 137c. Die Kationenkonzentrationslösung tritt in den Behandlungsrahmen durch die Leitung 147 ein und verläßt ihn durch Leitung 139. Die Anioiienkonzentrationslösuim wird wiederThe various anion concentration solutions leave the treatment frame through lines 137 a, 137 b and 137 c. The cation concentration solution enters the treatment frame through line 147 and exits through line 139. The anion concentration solution is again

zugeführt und iritt in die Anionenkonzentrationsrahmen durch die Leitungen 145 a, 145 & und 145 c ein. Die Grenzlösung tritt in den Grenzrahmen durch die Leitung 141 ein und verläßt diesen Rahmen durch die Leitung 143. and enters the anion concentration frame through lines 145 a, 145 & and 145 c. The boundary solution enters the boundary frame through line 141 and exits that frame through line 143.

Die Behandlungsrahmen 121' und 121" enthalten die Elemente des Behandlungsrahmens 121; entsprechende Teile der entsprechenden Behandlungsrahmen 121' und 121" unterscheiden sich von den Teilen des Behandlungsrahmens 121 durch die Symbole (') und (")- Der Grenzrahmen zwischen dem Behandlungsrahmen 121' und 121" ist mit 123' bezeichnet. The treatment frames 121 ' and 121 " contain the elements of the treatment frame 121; corresponding parts of the corresponding treatment frames 121' and 121" differ from the parts of the treatment frame 121 by the symbols (') and (") - The border frame between the treatment frame 121' and 121 " is labeled 123 '.

Ein Katholytrahmen 146 ist an der Kathode angeordnet und durch eine selektive Membran 148 von dem Kationenkonzentrationsrahmen 117" getrennt. Der Elektrolyt für den Anodenelektrolytrahmen 106 wird durch die Leitung 110 und der Elektrolyt für den Kathodenelektrolytrahmen 146 durch die Leitung 150 geführt.A catholyte frame 146 is disposed on the cathode and separated from the cation concentration frame 117 ″ by a selective membrane 148. The electrolyte for the anode electrolyte frame 106 is routed through line 110 and the electrolyte for the cathode electrolyte frame 146 through line 150 .

Es ist zu ersehen, daß die in Fi g. 2 gezeigte Zelle fünf Fraktionen der Lauge liefert. Die dargestellte Zelle liefert eine Kationenkonzentrationslösung, eine konzentrierte Laugenlösun« und drei Anionenkonzentralionslösungen. die verschiedene Fraktionen der Anionenlösun« enthalten.It can be seen that the in Fi g. 2 cell shown five fractions of the lye supplies. The cell shown provides a cation concentration solution, a concentrated lye solution and three anion concentration solutions. which contain various fractions of the anion solution.

Die Kationenmembranen. wie die Membranen 15. 15' und 15" in Fig. 1 und die Membranen 115,115' und 115" in Fig. 2. sollten kationenselektiv sein. Die Anionersmembranen. wir die Membranen 11, 11' und U" in Fig. 1 und die Membranen 111«. lila' und 111«" in Fig. 2, sind nichiselektive Membranen. Die Membranen, wie die Membranen 19 und 19' in Fig. 1 und 119und 119' in Fig. 2, sind anionenselektiv. Die Membranen 25 und 25' in Fig. 1 und die Membranen 125 und 125' sind kationcnselektiv.The cation membranes. such as membranes 15, 15 'and 15 "in FIG. 1 and membranes 115, 115 ' and 115" in FIG. 2, should be cation selective. The anionic membranes. We the membranes 11, 11 'and U "in Fig. 1 and the membranes 111". lilac' and 111 "" in Fig. 2, are nichiselective membranes. The membranes, such as membranes 19 and 19 'in Figure 1 and 119 and 119' in Figure 2, are anion selective. The membranes 25 and 25 ' in FIG. 1 and the membranes 125 and 125' are cation selective.

Die in Fig. 2 gezeigten Membranen zwischen den verschiedenen Anionenkonzentrationsrahmen 109 a. 109/) und 109 t·. und zwar die Membranen 111 α. 111 ft und 111 r. sind abgestufte nichtselektive Membranen mit \ erschiedencr Porengröße, um verschiedene Fraktionen der Anionenlösung zu liefern. Die Porengröße soll Moleküle der gewünschten Größe durchlassen, so daß die Fraktionierung eintreten kann. Die Membran 111« z.B. kann Moleküle mit einem Molekulargewicht von weniger als 5000 hindurchlassen. während die Membran 111 b Moleküle mit einem Molekulargewicht unter 1000 hindurchläßt und die Membran 1 Hr Ionen niedrigen Molekulargewichts, wie Molekulargewichte unter 200. durchlassen kann.The membranes shown in Fig. 2 between the various anion concentration frames 109 a. 109 /) and 109 t ·. namely the membranes 111 α. 111 ft and 111 r. are graded nonselective membranes with different pore sizes to deliver different fractions of the anion solution. The pore size should let through molecules of the desired size so that fractionation can occur. The membrane 111 «, for example, can allow molecules with a molecular weight of less than 5,000 to pass through. while the membrane 111 b lets through molecules with a molecular weight below 1000 and the membrane 1 Hr ions of low molecular weight, such as molecular weights below 200 can pass.

Die Auswahl der jeweiligen Membranen liegt beim Fachmann für die Elektrodialyse und bildet nicht einen Teil dieser Erfindung. Die Fraktionierung der Anionenkonzentrationslösiing in mehreren benachbarten Rahmen mit Membranen verschiedener Porengrößen ist ebenfalls Sache des Fachmanns.The choice of the respective membranes is up to the person skilled in the art of electrodialysis and does not constitute part of this invention. The fractionation of the anion concentration solution in several neighboring Frames with membranes of different pore sizes are also a matter for the person skilled in the art.

In einem besonderen Beispiel der Erfindung und unter Bezugnahme auf Fig. 1 der Zeichnung wurde eine Ammoniakbase, verbrauchte Sulfitlauge mit einem Feslkörpergehall von etwa 10°,o. verwendet. Die verbrauchte Lauge hatte einen Stickstoffgehalt Min etwa 4 μ I uii<! enthielt Lignin bzw. Holzstoff mit Molekulargewichten zwischen etwa 300 und 3DO(K)O. Die Kationeiikonzentraüonslösung wurde in die Knlionenkon/entratioiisrahmen 17. 17' und 17" eingefühlt und enthielt Ammoniak in der Größenordnung von fi «i 1 auf Siickstoilbasis. Die Greii/.rahmen 23 und 23' enthielten schweflige Säure in einer Konzentration von 6 g/l. Die Anionenkonzentrationslösung war schweflige Säure mit einer Normalität von 0,1· Diese Lösungen wurden durch die entspreeilenden Rahmen mit einer Geschwindigkeit geleitet, die zur Herstellung von Turbulenz ausreichte. Beim Betrieb der Zelle wurde Lauge dreizehnmal durch die Laugerahmen geleitet; die Aggregatverweilzeit in dem Laugcrahmen betrug 1 Minute.In a particular example of the invention and with reference to Fig. 1 of the drawings an ammonia base, spent sulphite liquor with a solid content of about 10 °, o. used. The liquor used had a nitrogen content of Min about 4 μ I uii <! contained lignin or wood pulp Molecular weights between about 300 and 3DO (K) O. The cation concentration solution was added to the Knlionenkon / entratioiisrahmen 17. 17 'and 17 "felt and contained ammonia on the order of fi «i 1 on a nitrogen basis. The Greii / .frame 23 and 23 'contained sulphurous acid in a concentration of 6 g / l. The anion concentration solution was sulphurous acid with a normality of 0.1 · These solutions were replaced by the appropriate Frame passed at a speed sufficient to create turbulence. At the In operation of the cell, caustic was passed through the caustic frame thirteen times; the aggregate residence time in the Laugc frame was 1 minute.

ίο Ein elektrisches Potential wurde zwischen der Anode 5 und der Kathode 7 hergestellt, welches groß genug war, um eine Stromdichte in der Zelle 3 von 30 mA/m² Membranfläche zu bewirken.ίο An electrical potential was established between the anode 5 and the cathode 7, which was large enough ^{to cause a current density in the cell 3 of 30 mA / m 2} membrane area.

Die angelegte Spannung veranlaßte dieAmmoniakionen in der Lauge, .von den Laugenrahmen 13, 13' und 13" durch die kationenselektiven Membranen 15, 15' und 15" in die Kationenkonzentrationsrahmen 17. 17' und 17" zu wandern. Gleichzeitig traten Sulfitionen von den Grenzrahmen 23 und 23' in die KaI-ionenkonzentrationsrahmen 17 und 17' ein und bewirkten die Bildung von Ammoniumsulfit und -bisiilfit.The applied voltage caused the ammonia ions in the lye, .from the lye frames 13, 13 'and 13 "through the cation-selective membranes 15, 15 'and 15 "to migrate into the cation concentration frames 17. 17' and 17". Sulphite ions occurred at the same time from the boundary frames 23 and 23 'into the calcium ion concentration frames 17 and 17 'and caused the formation of ammonium sulfite and ammonium sulfite.

Die Membranen 11, 11' und 11" waren anionenselektiv; deshalb gingen nur Verbindungen mit sehr niedrigem Molekulargewicht, insbesondere Zucker, Lignonsu!fonatc sehr niedrigen Molekulargewichts und Schwefeldioxyd, durch die selektiven Membranen 11. 11' und 11" in die Anionenkonzentrationsrahmen 9. 9' und 9". Gleichzeitig wanderten 2O⁰Zu des Wassers in-der Lauge durch Osmose in die Anionenkonzentrationsrahmen 9, 9' und 9". Die Verbindungen höheren Molekulargewichts verblieben in der Lauge, die aus der Zelle 3 durch die Leitungen 35. 35' und 35" austrat.The membranes 11, 11 'and 11 "were anion-selective; therefore only compounds of very low molecular weight, in particular sugar, lignon sulfonate of very low molecular weight and sulfur dioxide, passed through the selective membranes 11.11' and 11" into the anion concentration frames 9. 9 'and 9 ". At the same time, 2O ⁰ to the water in the lye migrated through osmosis into the anion concentration frames 9, 9' and 9". The higher molecular weight compounds remained in the liquor exiting cell 3 through lines 35, 35 'and 35 ".

Bei der oben beschriebenen Verwendung anionenselektiver Membranen stieg der Widerstand der Zelle an, sobald sich die selektiven Membranen mit anionischen Verbindungen höheren Molekulargewichts verstopften, bis die Einheit auf Grund der Polarisation unwirksam wurde und sich daraus ein Überhitzen und Verbrennen der Membranen ergab. Wenn jedoch nichtsclcktive Membranen an den Stellen 11. 11' und 11" verwendet wurden, trat dieses Verstopfen und Zerrttfrim der Membran nicht auf.When using anion-selective membranes as described above, the resistance of the cell increased on as soon as the selective membranes clogged with anionic compounds of higher molecular weight, until the unit became ineffective due to the polarization and this resulted in overheating and burning the membranes. However, if nontacky membranes at 11, 11 'and 11 "were used, this clogging and disruption of the membrane did not occur.

Als weiteres Beispiel für die Arbeitsweise der Erfindung und unter Bezugnahme auf Fig. 2 wurde eine ammoniakalische Sulfitablauge mit einem Festkörpergehalt von etwa 10⁰Zo in die in Fig. 2 gezeigte Zelle eingeführt, wobei die Lauge in die Laugenrahmen 113. 113' und 113" enigebracht wurde. Ein elektrisches Potential wurde zwischen der Anode 105 und der Kathode 107 angelegt, um in der Zelle eine Stromdichte von etwa 30 mA/cm² Membranfläche zu erzielen. Die zugeführte Lauge hatte einen Stickstoffgehalt von etwa 4 g/l. Die Kationenkonzentrationslösung zu den Katholytrahmen 117, 117' und 117" enthielt Ammoniak und hatte einen ähnlichen Stickstoffgehalt. Die Anionenkonzentrationslösungcn enthielten Schwefeldioxyd in einer Konzentration von etwa 6 g/l. Die Membranen lila, lila' und 111 rt" wurden so gewählt, daß sic Moleküle mit einem *"oiekulargewichl von weniger als 3000 hindurchließcn. Die Membranen 111 b. 111 b' und 111 b" wurden so gewählt, daß sie Moleküle mit einem Molekulargewicht von weniger als 1000 hindurchließen. Die Membranen 111c. 111c' und III c·" wurden so gewählt, daß sie Moleküle mit einem Molekulargewicht von weniger als 200 hindurchlieUeii. Dar-As another example of the operation of the invention and with reference to FIG. 2, an ammoniacal sulfite waste liquor having a solids content of about 10 ⁰ Zo to the position shown in Fig. 2 cell has been introduced, wherein the liquor in the liquor frame 113. 113 'and 113 " An electrical potential was applied between the anode 105 and the cathode 107 in order to achieve a current density of about 30 mA / cm ² membrane area in the cell. The supplied alkali had a nitrogen content of about 4 g / l the catholyte frames 117, 117 ' and 117 " contained ammonia and had a similar nitrogen content. The anion concentration solutions contained sulfur dioxide in a concentration of about 6 g / l. The membranes purple, purple 'and 111 rt "were chosen so that sic molecules with a *" hindurchließcn oiekulargewichl of less than 3000th The membranes 111 b. 111 b ' and 111 b " were chosen so that they let through molecules with a molecular weight of less than 1000. The membranes 111c. 111c' and III c ·" were chosen so that they let molecules with a molecular weight of less than 200 through. Dar-

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aus ergab sich, daß dieAnionenkonzentrationsrahmen 109 a, 109 a' und 109 a" einen wesentlichen Teil der Ligninmoleküle mit einem Molekulargewicht zwischen etwa 1000 und 3000 festhielten, während die Anionenkonzentrationsrahmen 109 b, 109 b' und 109 ft" Ligninmoleküle mit Molekulargewichten zwischen 100 und 200 hielten und die Aniönenkonzentrationsrahmen 109 c, 109 c' und 109 c" hauptsächlich Schwefeldioxyd, Zucker und Verbindungen niedrigen Molekulargewichts in Lösung enthielten.It was found that the anion concentration frames 109 a, 109 a 'and 109 a "retained a substantial part of the lignin molecules with a molecular weight between approximately 1000 and 3000, while the anion concentration frames 109 b, 109 b' and 109 ft" held lignin molecules with molecular weights between 100 and 200 and the anion concentration frames 109 c, 109 c 'and 109 c "contained mainly sulfur dioxide, sugars and low molecular weight compounds in solution.

Die verschiedenen Lösungen in den Aniönenkonzentrationsrahmen sind für verschiedene Zwecke brauchbar. So haben die Anionen höheren Molekulargewichts ausgezeichnete Dispersionseigenschaften in Ölquellen-Bohrschlamm; diese Anionen zeigen auch ungewöhnliche Bindeeigenschaften für Erze. Darüber hinaus gelieren die Fraktionen höheren Molekulargewichts schneller, entweder spontan oder mit Hilfe gelierender Mittel, wie von Dichromatsalzen. Die Ligninfraktionen niedrigen Molekulargewichts haben verbesserte Oxydationseigenschaften und besitzen auch verbesserte Harzbildungseigenschaften. So liefert die Vorrichtung Produkte mit einzigartigen Eigenschaften. The different solutions in the anion concentration frame are useful for various purposes. So the anions have higher molecular weight excellent dispersion properties in oil well drilling mud; these anions also show unusual binding properties for ores. In addition, the higher molecular weight fractions gel faster, either spontaneously or with the help of gelling agents, such as dichromate salts. the Low molecular weight lignin fractions have and have improved oxidizing properties also improved resin forming properties. The device thus provides products with unique properties.

In einer Zelle mit nur einem Behandlungsrahmen werden etwa 90% des Stromes dazu verwendet, den Widerstand zwischen den Elektroden zu überwinden, woraus sich die Unwirtschaftlichkeit der Arbeitsweise ergibt. Auf der anderen Seite werden in einer Zelle mit drei Behandlungsrahmen nur etwa 2ü°/o des Stromes zur Überwindung des Widerstandes zwischen den Elektroden verbraucht. Es ist offensichtlich, daß das Stapeln von Behandlungsrahmen bei Verwendung der Grenzrahmen einen wesentlich verbesserten Betrieb gestattet.In a cell with only one treatment frame, about 90% of the current is used to deliver the To overcome resistance between the electrodes, which makes the operation uneconomical results. On the other hand, in a cell with three treatment frames, only about 2% of the current is consumed consumed to overcome the resistance between the electrodes. It is obvious that the stacking of treatment frames when using the border frames a much improved Operation permitted.

Claims

Claim:

Multicellular electrodialysis device, consisting of at least two combined in groups Treatment frame formed by different individual frames, which are arranged between two electrodes, characterized in that each treatment frame a cation concentration frame whose cathode-side membrane is anion-selective, the anode-side membrane of which is cation-selective, a leaching frame connected to the anode-side, whose anode-side membrane is formed by a semipermeable, non-ion-selective membrane and then has at least one anion concentration range on the anode side, whose cathode-side delimitation is formed by a non-ion-selective membrane, and border frames are arranged between the individual treatment frames, their cathode-side Limitation is formed by a cation-selective membrane.

I licrzu 1 sheet of drawings