DE1442440A1

DE1442440A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ausschneiden der Loesungsmittelkomponente einer ionenhaltigen Fluessigkeit in einer elektrodialytischen Zelle

Info

Publication number: DE1442440A1
Application number: DE19651442440
Authority: DE
Inventors: Paul Kollsman
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1964-10-22
Filing date: 1965-10-19
Publication date: 1968-10-31
Also published as: US3392100A; DE1442440B2; GB1122636A

Description

Verfahren und Vorrichtung zum.. Qusschneidors esr I fsu mlttelkompanenfce einer ionenholtiqen Flüssi gi-'eit in einer elektrodialy.tischen ZaIIe , =_r\

- Zusatz zu Patent 1 709 5-3 - . ■ . _:. i

Bai dam Üerfahren nach dem 'Häüptpetent 1 2QQ 553 werden Ionen einsr bestinirnten Polarität und das Üie Tonen in der Form siner Lnsuncsraittelhüllp begleitendes L-nsunnsmittel unter Einwirkung eines elektrischen Feldes zunächst von einer ZufIu3kammer in nine Z'tfischenkammer getrieben, und zuiar durch eine FiI termembran, durch deren Poren die Ionen mit einer verbältnismä'iic großen Lösungsmittelhülle uandarn, infolge der in den Porsn

Gei/Li

der Filter-

Unterfagen tArt-7§TAbe.2Nr.i

809806/0774

4.^1107

^{BAD 0TOG1}

r*f?r F j It?r~ir_:mtiren vorhandenen v^rivil tnicm >·'< io. noringsn tion. ' .

"I? Innen >"?rden dann unter Finmirkung des elektrischen Feldes a^s ό&τ Zujischenkemmer in ειϊπρ dritte Kammer getrieben, und ziuar durch eina s-meite' ftiembran, in derßn ' 3oren ein-- verbhltnlsm= Gig hohe lonenkonzen-tretion vorh;:nden is-t, so da8 die Ionen die Zujischertka-njner^nur sr- i t n, i π ρ r μ ti r>' ? 11 η i ε·in;^;: '·:■ 1": i·: t s i η e η L r ε υ η ü s if i 11 g 1 h C 11a verlassen kennen. ' ,

fj des tint^rachiedlichen Lfisun-isrni ttel transportes durch die Dsiden ftlembrgnen luird mehr L ösun'ismittel durch die Ionen in die Zujischenkamnier hinein- als aus der Ziuischenkammer heraustransportiert. Die sich ansammelnde Lc'sungsmenge Rann dann als Produkt abgezogen merden..

i'enn die PorenqrqTJe der FiI termembran klein jenug ge-'jjihlt uiird, um unerwünschte Bestandtaile, bsispielalueise Bakterien, auszufiltern, kann ein Produkt sehr · hoher Rsinh-T.it und äußerst geringen Iansninhal ts erzielt werden.

Beispielsiueise ist es möglich, Wasser mit einem spezifischen Uicerstand' van 240 bzw. 2 600 Ohm,cm auf einen

' \' '■"; Wert _BAD ORIGINAL

üiert von 1ßn CPO bzur, 1 ?i)P 007 Ohm.cm durch einmaligen Durchfluß durch eine Dreiteammervorrichtung zu entionisieran.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, da·** der .L'irkungsgrad der bei diesem Werfahren ι verwendeten Vorrichtungen sich allmählich verringert, und die Erkenntnis, daH die Verringerung des ü'irkuncssgrades durch gewisse Vsrfahrensschritte_t eine gewisse

Anordnung und GruDpierung von füembranen, die Aufrechterhaltung von gewissen Druckunterschieden und periodischen Wechsel de'r lunenpolarität aufgehoben urerden kann.

Ein Verfahren zum Ausscheiden von Lösungsmittelkomponenten einer ionenhaltigen Flüssigkeit in einer elektrodialytischen Zelle mit wenigstens drei Kammern, wobei die ionenhaltige Flüssigkeit in eine ZufluSkammsr eingeführt lüird und Ionen einer bestimmten Polarität zunächst vom elektrischen Feld aus der Zuflufhommer in eine Zu/ischenkammer durch eine Filtermembran hinein- und dann aus der ^mischenkammGr durch eine für die Ionen durchlässige, aber für Ionen entgegengesetzter Polarität , durchlaQhemmende Membran aus Icnenaustaschermaterial herausgetrieben ujerden, ufobei die Porengrööe der FiI-termetnbran mindestens 10 m/U beträgt und stets graöer

geurählt

BAD ORIGINAL 809806/0774

gewählt wird als die der Ionenaustausc^ermembrany und wobei .die Lösungsmitteikomponenten aus der ZwisQReakammer abgezogen werden nach dem Hauptpaptent 1 209 553 urird gemäß der Erfindung dadurch verbessert^ daß die Zwi?&pheh^ kammer "durch die Ionenaustauschermembran verlassenden Ionen durch eine von· einer weiteren Filtermembran begrenzte weitere Zu/i sch enkammer in eine vierte Kammer getrieben .werden, und daß periodisch > . .--■

(a) die Stromrichtung umgekehrt wird,

(b) der Zufluß abwechselnd in die erste bzw, vierte Kammer geleitet wird, und

(c) die Zwischenkammern zwecks LösungsOTittelabzügs abgewechselt werden· -

"Zweckmäßigerweise, wird auf die Filtermembranen ein Druckunterschied ausgeübt derart,' daß die beiden FiI-termembransn sich in Richtung, der Anlage art die dazufigchen liegencte lonenaustauschermemüran ausbuchten. Durch diese Maßnahme wird die ©icke der Fliissigkeitsschicht

-■■■■_. ■ ■■-..-

in den Zischentcammern und somit der ofrmsef*e Widerstarrd verringert und Polarisation verhinderty

Zweckmäßiger weise werden im gleichen elektrischen Feltt

* - BAD

mehrere Gruppen «on je drei '"embranen hintereinander angeordnet, wobei dann dar ZufluU in die zwischen den Gruppen liegenden Kammern geleitet wird. Infolge dieser IKia8nahme liegen die fülebrangruupen und Kammern in Reihe und werden von dem gleichen Strom durchflossen.

Zwecks Erzeugung eines gleichförmigen Produkts ist es zweckmäßig, die den einzelnen Hflembrangr.uppen entfließenden Lösungsmittelflüsse erst zu vereinigen und zu mischen und dann abzuziehen.

In einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist erfindunysgemäö zwischen einem über einen Poluiechseler gespeisten Eletrodenpaar eine zwei Zuflußkammern trennende, aus einer mittleren '^'embran aus Ionanaustauschermaterial und zwei äußeren FiI-termembransn bestehende und zwei lediglich mit Abflußleitungen versehene, Mschenkammern bildende Membrangruppe angeordnet.

Die Membranen der Gruppe liegen zuieckmäßigerweise in gegenseitiger Anlage innerhalb des Raums der Zwischenkammern und sind mit Obeiflächenkanälen zwecks Abfluß von zwischen den ""embranen sich ansammelnder Flüssigkeit

H-

zum Kammerrand

BAD ORIGfNM. 809806/0774 -■- - ,0

~ 6- - ' : ■■■ V .'■'■.

zum Kammerrand hin versehen. Durch diese Anordnung· wird erzielt, daß die Produktenflüssigkeit die Membranen nicht auseinandertreibt und dadurch den ohm'schen iiiiderstand erhöht. ,

Die Oberflächenkanäle sind zaeckmä^igerujeise in der ■ Ionenaustauschermembran angeordnet,, die zu diasern Zuisck geformt luerden kann.

Da infolge Polujachsels das Produkt in der jeweils anderen Zwischenkammer erzeugtiuird, ist es zueckmnQig, . eine mit dem Poliiiechsler gekuppelte Abflußv/entilv/orrichtung zum öffnen bzw» Schli'rGen jeiueils einer der beiden ftbflußleitungaη der Ziuischnekammern der entsprechenden ßlembrangruppe oder -gruppen vorzusahen.

Es ist zweckmäßig, eine Regelvorrichtung ζ week's. Aufrechterhai tung eines Flüssigkeitsdruckunterschiedes zwischen der Zufluökammer bzw. den Zuflußkammern und . den produzierenden Z°mischenkammem vorzusehen, liiie weiter unten ersichtlich, kann eine solche Regelvorrichtung sehr einfach sein und auf dem Prinzip dar Aufrechterhaltung gewisser Flüssijkeitssäulen durch Überfluß arbeiten»

' ■ - ^{: f}' EAD^ ORIGINAL

In diesem·

809806/0774

In diesem Sinn ist es zweckmäßig, die über-f !Umleitungen in solcher Hohe? üher den Kammern anzuordnen, daü die Flüssigkeitssäule der nicht produzierenden Kammer niedriger, und die Flf'ssigkei tssäule der produzierenden . Ziuischenkammern höher als die ÜberfiußhÖhe der Über— f luf.-leitunren.

Die Erfindung soll unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnungen und die nachfolgenden "Beispiel erläutert uferden. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Ansicht einer Zelle_r die eine ' fitehrzahl von ffiembranengrup.-en aufweist,

Fig. 2 und 3 Ansichten von anderen Ausführtingsforrnen von Einrichtungen zum Abzug der ProduktenfXils»

( sigkeit für die in Fig. 1 dargestellte Zelle,

Fig. 4 eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer gemäß der Erfindung ausgebildeten ftiehrfachzelle, tDobei dar Schnitt längs der Linie 4-4 der Fig. genommen ist.

Fig. 5 eine teilweise geschnittene Worder-ansieht der

BAD 8098Ö6/0774

In Fig* 4 dargestellten- pfeile». üJöbei der Schnitt längs der Linie 5-5 der fig_v 4 genommen ist,

Fig« 6 eine teilweise .geschnittene Draufsicht der in den Fig» 4 und 5 gezeigten Zelle* luöbei der [ Schnitt lärigö öei LiMie 6*6 der Fig* 5 geflömmen ist, um dis Packuhqsäriöf dnunQ .aöi¹ ffleiiibraneri* eihhelt zu zeigen und

Fig« "'?■■■ eins Schnittatüsicht* die -bestiifimte uiahliueise .

tirtzelheiten. deö Aufbaues^ zeigt*

Die in Fig* 1 gezeigte^ifpfiicW^ufl^-^iuel^^.-ein-.&&ftä'itö#-l1■:^'"-'_■ auFf'i■ri iueichem Elektroden" 1?^ und 13 eingebaut sind* Das GeHätiöe Ji enthält fernet eine Anzahl vött fflembrängrUfjpeh, die allgemein mit 14 bezeichnet sind* Ztoei därär-tige , Gruppen sind ausfühflich dargestellt* Die UtttörbrechiJrig im Gehäuse zeigt an^ daß eine Üiölzahl üön derartigen Gruppen j b'eispielsu/eise 50 öder 1D0'$ in einem gemeinsafnen Gehäuse angeordnet sein können* . . ...

Die ltiemorangruppan üiöisen zwei Aierschiedene fliembtanen auf j tüeicHe als Ä-ftiembräne uha M^emtifmnB tezMichnäi Weirienf können* Die Anordnung ist derart, daß eine Ö-IHeiafaiaft· sandtBiGhätfcig zuiischeh ζώ#ί ftt-Mömbiähien ängisiördnötistj. . "

0 09 806/0774

so daß sich dia Keihenfolge A-B-A-A-B-A ..» . „ von der Elektrode 12 zur Elektrode 13 ergibt.

"Dia Membran A ist grundsätzlich eine feinporige Membran, die Ionen mit einer verhältnismäßig großen Lösungsmittelhölle oder Ionen, die won ainem verhältnismäßig großen Lösungsmittelvolumen begleitet werden, hindurchlass^n kann. Die Membran B ist grundsätzlich eine selsfetiv-permeable fflembran aus einem Ionenaustauschermaterial, die für Ionen einer Polarität durchlässig ist und für Ionen der entgegengesetzten Polarität durcblaß-

einen hemmend und die dia Ionen der besagten/Polarität mit einer verhältnismäßig kleinen Lösungsmittelhiille durchläßt, luobei diese Lüsunysmittelhülle Kleiner ist als die Lüsungsmittelhülle, die von den Ionen beim Durchgang durch die A- Wiembran mitgeführt wird.

Die A-Iflembran kann beispielsweise als Filtermembran bezeichnet uierden, da es ihre Hauptfunktion ist, Verunreinigungen, die Bakterien enthalten, auszufiltern. Die Wlembranehat daneben noch die Funktion, eine semipermeable Wandung einer Zellkammer zu bilden, innerhalb welcher ein bestimmter hydrostatischer Druck aufgebaut werden kann, damit die Flüssigkeit, die sich in der Kammer sammelt/ aus der Kaummer unter äinem uestimmten

809806/0774

Druck

BAD ORlGINAL

Druck, der innerhalb- der' Kammer erzeugt mird;, abgegeben werden kann. =

Beispiel von ►■- und B-fflembranen seilen im folgenden gegeben werden: _:

Dia A-ft! em br an a können neutral ssin oder können varhältnismäwig schwache perm-selektive Eigenschaften haben, die diesen Membranen beispisisweiss durch eine Sulfonierung oder eine Amminierung erteilt tuurden, jedoch muß die Ionenkonzentratinn dnr Porsnflüssigkeit der M-i!lembrenen geringer sein als die der B-iYiembran, mit der diese A-fllembranen zusammengeschaltet sind. Die B-ftiembranen haben worzugsiueise einen slarren Auf bau' oder, falls diese Membranen flexibel sind, ujerden aie unter Spannung eingebaut, so daß diese Ifembranen unter der Einiüirkung won nicht abgeglichenen Drucken in /AnIsee gegen die A-ftiembranen gedrückt ujerden können.

Die B-fflembranen haben eine kleinere effektius Porengröße als die A-rüembranen. IL'ie in den unten .aufgeführter« Beispielen gereigt, können die B-fflembranen neutrale iKlembranen sein, die Ionen beider Polaritäten durchlassen können, jedoch sind die .B-fiiembranen uorzugsujeiss . lanenaustauschermembranen, da diese im allgomeinen eine

kleinere

BAD OBIGINAL

809806/0774

*· 11 -

klsinp.re Erffekti'js Porongr^ .je haben und damit durohissBsn kennen, die eine vefhältnismäfiiq kleine LÖsunysmitlelhülle haben rider die von einem verhältnismäCig kleinem Lö&ungsmitr.elvölumsn begleitet tü

dor
ie »-ricrdnun-j/",- und B-Membranen f.'üirt zur Bildung

diißi ver£ chiederten Kammern im Gen.'iusej die Zu^Ia⁵* kanüüer- 1^i; sind dipj~ni -;en "»ΞΠϊΠ'βΓΓΊ oie uor_t Mnter oder 7iai£Oh£in den Gruppen 14 Üe-]en_f und eine ionenhaltige Lösung, aus der das Lösungsmittel ausgeschieden Uierdert seil, urird in diese ZufluBkamnern 15 dutch eine Zuleitung 16 eingeführt',, die Abzweigungen 17 auFuüeisti

Flüssigkeit, die υοη den Kammern 15 abgegeben flieöt durch Zweigleitungen 18, eine Sammelleitung und eine Leitung 20, und steigt bis zu einem Wiveau an, um anzuzeigen, daß ein bestimmter Druck in der Kammer 15 vorherrscht, der die Neigung hat, die A-lYlembranen gegen die B-Membranen zu drücken* Der Niveauunterschied ist mit H bezeichnet, und für Versuchszwecke kann dieser Höhenunterschied veränderlich sein* bei* spielstueise dadurch, daß ein flexibler Rehrsbschftitt ■in die Leitung 20 eingesetzt nfird, damit das Ätisläßende 7Λ dieser Leitung angehoben oder abgesenkt werden kann*

' BAD

Das bei

809806/0774' ^;

Das bei 21 liegende Wi ve-au ist, als Öber-strönrniveau dargestellt bzu). als L si tu ng, von der aus das Lösungsmit— tel dann in eine AuslaO- oder Rückfiihrlextung 22 gelangt.

Zwei weitere Kammern 23 und 24 tuenden durch die A- und B-Wembranen .eingeschlsssBn, tlienn men annimmt, daß der ■ elektrische Strom, d.h* die Ionen, sich von der Linken Elektrode 12 ?ur rech en Elektrode 13 bewegen,' dann werden die Kammern 23 Produktenkamroern und die Kammern 24 werden nicht produziBTende Kammern/ wie es noch' ar- : läutert werden soll* ilienm der elektrische Strom', bei- " spielsweise■-Ionen, in der entgegengesetzten ßichtung fließt,, so werden die Kammern 24 -Produktenkammern und die Kammern 23 luerden nicht produzierende Kammern.

25 und 26 erstrecken sich von den Kammern '23 und 24 ζυ einejn Bammler 27, der beisoieismeise als \ l/ojiBtsbehllter dargestellt ist, der jöfaör dem Niveau des Zellengehäuses angeordnet ist, so daß ein hydraulischer IJruck innerhalb der Kammern 23 und 24 erfOTderMcih ist, damit aus diesen Kammern Flüssigkeit abgegeben-werden kann. Das gesammelte Produkt juird ffber eine ieitung 2B eus dem Vorratsbehäiter^: 27 abgezogen, Eö kann eine pö,- · rose* Stöpsel 29 vorgflsehe« sein, um den ^Behälter 27 gö*-

BAD ORIGINAL

gen Verunreinigungen abzudichten, jedoch nicht gegen den atmosphärischen Druck oder gegen den Umgebungsdruck.

Es sei bemerkt, daß die Höhe des Niveaus 21 die Höhe der Enden der Leitungen 25 und 26 urn die Höhe H übersteigt. Dies ist eine übliche Anordnung, urr sicherzustellen, daö die A-Membranen der Produkten&ämmern" in Anlage gegen die B-'"embranen gepreßt u/erden.

Ein Amperemeter oder ein lYlilliamperemeter 3U ermöglicht die Bestimmung des elektrischen Stromes, der infolge der Anlegung einer Gleichspannung von einer variablen Spannungsquelle 31 durch die Vorrichtung hindurchfließt, wobei die Spannungsquelle 31 einen positiven Anschluß 32 und einen negativen Anschluß 33 aufweist. Ein Umschalter 34, der Eingangsanschlüsse Δ5 und 36 aufweist, ermöglicht eine Umkehr der Elektrodenpolarit=it· der Zelle

Die Ausübung des neuen Verfahrens mittels der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung kann in der folgenden Uleise vor sich gehen:

Es sei angenommen, daß die B-fflembranen Kätiönenmembranen sind, die positive Kationen bei ihrer Wanderung zur negativen BAD

809806/0774

gativan Kathode 13 hin durc "!lassenι und die den Durchlaß von Anionen in dar entgeuannesBfezten Richtung harpien.

Kationen, die υοη großen Läs-unciomittel-meng-en begleitet werden, ujobei diese Lösungsmittelmengan eis LnsungsmittelhüLlen bezeichnet werden, ^gehen von den Z.uf luGkatrmern 15 aus täurch die Membranen ."hindurch und treffen auf die perm-selektiusn .B-Tf.emöranßn, tuelche die Kationen durchlassen und uielchs bewirken, dali die Kationen, einen Teil der Iosungsmittelhüllen zurücklassen, wobei sich des zurückgelassene LösunnsmittBl in den Kammern 23 sarnmelt und einen bestimmten hydrostafcischan Druck in diesen Kammern aufbaut.

Dieser Druck bewirkt, daß das Lösungsmittelpradukt in..---. die Auslaßisitungen 25 flie(3t und aus diesen Auslaöleitungen 25 in den Sammelbehälter strömt. Der Druck, der in den Kammern 23 aufgebaut wird, ufird an jedem Teil der A-iY!embranen erzeugt, durch den Ionen hindurchgehen,, wodurch die Neigung entsteht, daß sich die A-IYiembranen selbst υοη den B-IYlembranen abheben.

Dieser Neigung der Membranen A und- B, sich zu tre-Sen , tuird durch den überwiegenden ,hydrostatischen Druck in den Zuflußkammern 15 entgegengewirkt, wobei dieser über— wiegende hydrostatische Druck durch die Druckhöhe H

BAD ORiGINAf erzeugt

80 9806/0774

-_f1£ -

erzeugt wird. Daraus folgt, daB der Produktenflüssigkeits-Filrrv zwischen den Membranen A und 8 außerordentlich dünn bleibt.

Die auf ihrer Beu'eguncrshahn nach rechts aus den B-ffiembranen austretenden Ionen treten in die Kammern 24 mit einer, v-erhä] tnismäßig kleinen LäsungsmittelhtJUe ein und heben die Neigung, Lösungsmittel in äen Kammern 24 aufzunehmen, ehe sie durch die ztueite A-Membran rechts von der E-ßiembran der Gruppe hindurchgehen und in die nächste Zuflußkammer 15 eintreten. Daraus folgt, daß in den Kammern ?.^:\ ein niederer Druck vorherrscht, der durch das Niveau oder den Meniskus 37 in den Leitungen 26 angezeigt wird, wobei in diesem Augenblick die Leitungen 26 keine Flüssigkeit an den Behälter 27 abgeben.

Nach einer ausgedehnten Betriebszeit, bei'spielsmaise , in der Größenordnung von 24 oder 36 Stunden oder sogar noch länger, kann die volumetrische Abgabe der Vorrichtung, und zwar möglicherweise als ein Ergebnis einer teiiujeisen Verstopfung der A-Wlembranen, welche die Produktenkammern 23 begrenzen abfallen. Dia Polarität der Vorrichtung tuird dann umgekehrt. Die Kammern 24 werden dann Produktenkajnmern und geben Produktenlösü-ngs-·

,. mittel

BAD ORIGINAL

8Ö9S08/0774

mittel in den Sammelbehälter 27 über die Leitungen 26 ab. Die Kammern 23 fangen kein Produktenlösungsmittel mehr auf, da der Flüssigkeitsspiegel irr den Leitungen 25 abfällt. " -

Die Umkehr bewirkt, daß die linken A-ftlembranen in ihren ursprünglichen Zustand zurückgebracht werden. Unterdessen erfolgt eine Ausscheidung In den Kammern 24, bis der Zustand der rechten A-fflembranen sich erheblich verschlechtert hat, und zumr derart, daß eine weitere Umkehr der Polarität erforderlich ist, um die rechten A-Hiembranen mieder in ihren ursprünglichen Zustand zurückzubringen, wobei nach dieser Umkehr das Produkt von den Kammern 23 abgegeben wird. " - ·"'"

Der hydrostatische Druck, der in den Produktenkammern erzeugt uiird, ist eine Funktion der angelegten Gleichspannung und/oder des Stromes.

Die Vorrichtung-kann gefahrlos zeitweilig überlastet 'werden, um die volumetrische Produktionsrate zu erhöhen. Eigenartigeruieise. wird bei einer derartigen Überlastung d.h. es tuird eine höhere Entionisierung erreicht, jedoch mit einer etuias geringeren Wirtschaftlichkeit- bezüglich

" PAD ORIGiMAL der

8 0980 6/07 74

der elektrischen Energie. Eine Einstellung der Höhe der Enden der Überströmleitungen 25 und ?b kam f.ir diese detrieosbedingungen vorgesehen sein und ebenfalls auch dazu, um die Vorrichtung auf unterschiedliche Stromdichten einzustellen. Die Möglichkeit einer Höheneinstellung' ist - uiie dargestellt - durch eine teleskopische Anordnung der Röhren bei 38 gegeben. Ls kann aber auch eine Schlauchverbindung zwischen den oberen Teilen der Rohre 25 und 26 und dem Gehäuse 11 vorgesehen sein.

Es sei bemerkt, daö die Stromumkehr in dar in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung von einar geringen ionischen, jedoch nicht bakteriellen Verschmutzung begleitet ist, ■die dadurch hervorgerufen uiird, daß die "Inhalte der nicht auffangenden Kammern 24 und der diesen zugeordneten Leitungen 26 nach der Umkehr in den Behälter 27 abgegeben luerden. Falls die volumetrische Kapazität gering gehalten wird, kann die Verschmutzung -in zulässigen Grenzen gehalten werden.

Nichtsdestoweniger können Einrichtungen vorgesehen sein» um automatisch einen Teil des Produktes nach der Polafitätsumkshr auszuschneiden. Dieses Merkmal und andere Merkmale sind in Fig. 2 dargestellt.

Die

BAD ORIGINAL 809806/077A

Die Leitungen 25 und 26 .münden in Samme!leitungen 125 und !25> die zu sinew Solenoidschiober 3P führen, dar automatisch die nicht produzierenden Leitungen 125 oder 126 absperrt. Die Abfluß Lei tungen 125* und 1?.iV' oberhalb des Schiebers 39 fiihren zu einär yeirieinsstnen Produktenleitung .40. Ein schnell ansprechendes, langsam -" rüekführberes Ventil 41 n'ird bei jeder Polar it;i-tsum- ' kehr betätigt und unmittelbar nach der Umkehr wird Produktenflüssigkeit, die aus den Leitungen 125' oder' 126* kommt, durch eine Leitun-3 42 zu einer geeigneten yeriünedunoss Bslle geführt, Wach einer^; bestinrntsn Zeitdauer in dar Grf^;?-enardnunG von Tiünuten schi ieL't das Uentil 41, und die Produktenflüssigkeit gelangt dann durch die Leitung 40 und daran Fortsetzung 140 zu einer i/erbrauchsstelle.

Der Schieber 39 u/eist einen Schieber kolben 43 auf, der normalerweise durch die Wirkung einer Feder 44 in.der rechten Stellung gehalten uiird, in der dieser Kolben die Leitungen 126, 126* absperrt. Eine Solenoidujicklung 45 uiirkt auf einen polarisierten Snker 46 ein, der im dargestellten Zustand vom Solenoid 45 angezogen ist,

dessen Südpol S den Nordpol des -Ankers "46./zieh-t*- UJenn der Strom umgekehrt, wird, wird die Polarität des

' . ■ . ■■''■■ ■ Solenoids BAD

&0 9806/077k

- 43 -

Solenoids umgekehrt, und die Feder 44 sieht den Schieberkalben 43 n-ch r-.cbts. Die Leitung f?6,^/i26^l ist dann geschlossen, und die Leitung 1?5_t 125' ist nsfiffnat.

Der Schieber 39 verhindert, datt das Abstoppen der Abgebe aus den nicht produzierenden Kammer van änderungen der Flüssigkeitsriruckhöben abhängt.

Das schnell wirkende Ventil 41 meist eine Solenoid 4? auf, welches von zusätzlichen Kontakten 48, 49 des Umkehrschalters 34 jedesmal dann betätigt uiird, vuenn der Schalter umgeschaltet wird. Das Solenoid 47 wirkt auf einen Anker 5D am Schaft 51 des Ventilgliedes 52 ein, welches von seinem Sitz 53 abgehoben ist, uienn das Solenoid erregt ist. Flüssigkeit wird dann durch das offene Ventil durch die Leitung 42 hindurch 'abgegeben.

Das Ventil uiird durch eine Stoödämpferanordnung offen gehalten, die einen Bremszylinder 54 und einen Kolben 55 in diesem Zylinder aufmeist. Eine Feder 56 drückt normalerweise das Ventil in die Schließstellung. Ein Rückschlagventil 57 entlüftet das Innere des Stoßdämpfers schnell mährend der Aufwar tsbeu/egung des Kolbens, und "ein enger Lüftungskanal 58 ermöglicht es, daß der Kolben langsam in seine untere, das Ventil schließende Stellung zurückkehren kann. Der verengte Strömungskanal kann mittels eines Nadelventils einstellbar gemacht werden, um beispielsweise Veränderungen in der Zeitdauer des

BAD ORIGINAL

809806/0774

Rückführungshubas zu ermöglicnen. -

Das Uentil 41 ist zeitlich derart eingestellt,, daß die gesamte verschmutzte flüssigkeit nach jeder Polaritätsumkehr ausgeschieden werden kann.

Fig. 3 zeigt eine speziell vereinfachte üerteileranoränung, bei welcher alle Leitungen 25 und 26 zu einer einzigen Anschlu01eitung 240 führen*

Beim Betrieb gelangt Prodüktenflüssigkeit in die Leitung 240, und zwar je fiachdet, dfa über die Leitungen 25 oder 26 Produktenflüssigkeit' zugeführt ü/ird« Ein geufisser Sog tritt an den Enden der Leitungen, der nicht procuzierend'en Kamtnern auf, und e.ingeriiigör teil des örieugten Uölufflens des verdünnten Produktes uilrd in die niejht auffangenden Kammern gurüökgesäugt* In vielen Fällen ist ein derartiger Verlust zulässig.

Bei der in ΐig. S dargeötellten Aüsführungsförm sind mehrere Wefftbranengruppern in einem geifieinsefnen Gehäuse < angeöfdjrtet, tnelehes die Elektföden aufü/eist« Jedeßtuppä ist mit ihtenf eigenen Pfodüktenausiäßieitungefiudef

Pfödüktensteigieitungen 225 und 226 äüsgerüsteti moiaei ■ diese* Leitungen auö Kunststbffföhfen be§t§h§n kofinefi." und iBöbei diese Leitungen in eine gemiinsanie

. &9ί

kammer 59 fördern können.

Der Vorteil diesür Anordnung ist oer, daP jede Gruppe als eine individuell ausLauschbara Einheit aufgebaut sein kann, deren richtigs Betriebsweise einfach durch eine Überwachung festgestellt morden kann und, falls erforderlich, durch eine Prüfung des von der Einheit erzeugten Produktes. Im Fall einer schlechten Funktionsweise einer Gruppe kann die Einheit schnell ausgetauscht werden.

3ede Einheit 60. ist aus drei Membranen AOA zusammen gesetzt, die am Umfang dureh Abstandhalter 61 im Abstand voneinander gehalten werden. Die. Baugruppe uiird durch eine Randfassung' 62 aus Gummi oder einem elastischen Kunststoff' zusammengehalten, uiobei diese Randfassung Flanschanteile 63 und Abstandhalter 64 aufmeist, die Kammern 65 bilden, durch welche Flüssigkeit in die
Kammern 15 hinein und aus diesen hinaus gelangen kann.

.Pie*Funktionsweise der einzelnen iiiembrangruppen kann durch einen transparenten Deckelteil 66 der Sammelkammer überwacht uierden.

Falls

BAD ORIGINAL 809806/0774 ^v

■ - 22 - ' -■'■ . . ■':. -..■■■■'

Falls eine «"öiiibrangTuppe ausfai.it o.;er falls eine brengruppe b ^schädigt ujird, kann die gesamte Gruppe oder Einheit fiü leicht ausgebaut und ausgetauscht met-, den. Hierbei werden die. flexiblen Leitungen 225, aus den entsprechenden Öffnungen in der Wandung 67 des Gehp.usr.s "P,,die in der Nähe der 'Jsrnmalkammer angeora-Hfit sind, herausuezogen und nach dem Einsetzen einer /ustauschgrupps .60 tuerden deren Leitungen wieder in die Öffnungen in dar (!iandun-g eingesetzt. ...

. liiie in Fig. 7 gezeigt, können die t-iektraden in geschlossenen Elektrodenkammern angeordnet sein, die mit geeigneten Zufluß- und AbflufJleitungen uersehen sind. Eine deratige Leitung ist bei _6Q dargestellt. Die Elektrodenkammer ist vom restlichen Teil des Innen-, raumesdes Gehäuses durch eine Membran 69 abgetrennt, ujobei diese iilembran 69 vorzugsweise eine perm-selektive Membran ist.

Beim dargestellten Ausführungsbeispiel meist die B-IKiembran Oberflächenkahäle 70 auf, die in die Oberfläche der Membran eingepreßt sind. Diese Kanäle erleichtern dan -,; Abzug des Produktenoberf1 chenfilms, der längs der -

^: Fläche

-.' ^i. BADORIQINAL

809806/0774

Flache der ß-ffiembran ausgebildet u;irdo

Dp.t Umff'nijbereich der Filtermembran "; ist. vaxzugs- Mieise fl"ssigkeit£unourchJMsE2 . QBmncht, und zy»ar iieispxHlsweiss dadurch, duiJ dieser Dereich mit einem geeigneten L.-ick imprägniert irirdj Es kenn aber auch ein flijssxgkeitydichtes Blatt 71 vorgesehen sein, drsse-n Mittelteil fensterartig ausgeschnitten ist, damit die fiiembrrnen ^;\ und B in Anlage miteinander gelangen können, Der Unfangsrsndteil des Blattes erstreckt sich tueit genug, damit die Kante 72 des Fensters zwischen den aneinander anliegenden ffiembranen eingespannt werden kann. - -

Durch diese Anordnung verhindern die Blätter 71, daß Flüssigkeit durch die Umfangsrandabschnitte der A-Wlembranen aus den Kammern 15 in die Kammern 23. und

24 gelangen kann.

(Ylembranen

Geeignete Filtermembranen und ionenselektive sind im Handel erhi;Itnlich«

BAD ORIQlNAU

809806/0774

- 2ύ -

Filtermembranen« Die *" iltermembranen können in zwei Gruppen geteilt "Würden, und zwar in hydrophile FiI-termemoranen und in hydrophobe Filtermembranen. Die Filtermembranen können behandelt werden, um diesen bestimmte wünschenswerte Eigenschaften zu erteilen, beispielsweise um eine hydrophobe Membran hydrophil zu machen.

Viele hydrophile Filtermembranmeteriallen sind Zellulose und Zellulosederiuate* Diese Membranen sindmit einem großen Bereich von Porengrööen erhältlich* Einige Wembranen sind durch Fasern verstärkt, wie heispielsuieiee durch Nylon, um größere, Festigkeiten zu erhalten*

Bekannte Zalluloseacetat-Filterinembranen würde sucht, wobei die PorengrBQen im Beteioh von weniger als 5 _m/U (supei-clicht) bis zu 400 myu .(gfob) lagen. Die besten Ergebnisse wurden mit■■ .liiembf-Eanrefli im zwischen 100 m/u und 2BÖ m/ü (mittel)

Andere bekannte ZelluiöseaGetät-Filteffmefflfafarten wurden ebenfalls untersuoht, wobei die Peffeftgrößeri im 'Bet sich von 10 m/U bis zu Sm lagen« Besöffdefg ßfößeri die folgenden. _; " -■

8O9SO0/O77-4

*■» tr — /LO — .

10 f/u; 50 m/u; 100 m/U,· 220 m/u; 300 _m/u; 450 m,u; I I ' J ι I !

450 m/U (nylonverstarkt); 3/U (nylonuerst^rkt)j 5^u. Die besten Ergebnisse wurden im Porsngrötfenbiireich von 100 m/U und 450 m^u erzielt.

Für die Behandlung von Lösungsmitteln, taeiche organische Lösungsmittel enthalten, sind FiI terrnombrenen erhältlich, die aus Materialien bestehen, melche gegen derartige Lösungsmittel widerstandsfähig sind«

Es wurden bekannte Polyaethylen-Iilambrsnen untersucht, und ζuiar mit einem PorengröGenbereich von iteniger als 5 m/U bis zu 400 m/U. Die besten Ergebnisse wurden mit einer Membran von einer Porengrööe von 250 m^u erzielt.

Membranen von der Art bekannter Zelluloseacetat-ffiembranen sind ebenfalls in einer Zusammensetzung erhältlich, die gegen organische Lösungsmittel tuiderstandsfähig ist. Es uiurden Membranen mit den folgenden Porengrößen un-

. ■'-·- ι tersucht:

1,5 /U; 10/U. Diese Membranen bestehen aus Polyaethylen. Es wurde gefunden, daß die Membranen mit der PorengröQe 1,5 /U die besten Ergebnisse liefert.

Die Membranen wurden ebenfalls einer chemischen Ober-

Flächenbehandlunq

BAD ORIGINAL

809806/0774

f 1 ί-ichenbehandlun j unterzogen, um "dan '"embranen bestimmte Tanenaustauscheioenschaften au erteilen, mas zu einer geuünschtan Verminderung der ursprünglichen hydrophoben Eigenschaften führte. Einzelheiten der Behandlung sind ■ bsi den Beispielen aufgeführt.

Bei anderen synthetischen Filtermerhbranen ,die unter sucht u-urden, umr eine 1(1 rjiVu inembrah vorhanden. Diese lembran zeigte gute Eigenschaftan, ωεηη sie mit einer Selektiv-iyiembran mit einar Porengrö3e von weniger als- -■' 7 m /U zusämmengeschaltet u/urde. Diese !tiembranen bestehen aus Ter--Polymer, bestehend sus Acrylnitril, Vinylacetat und Λ/inylchloriä¹. ' ^:

Filtermembranen mit extrem geringen Pdrengröüen können als B-"'embranen, ujie' in den unten auf geführten Beispie lon gezeigt, verwendet werden, Gewisse iiiembranen mit einer Porengröße von IQ m/U sind wie" Zellophan mit einer Porengröße von 3 - 7 myu wirksam erachtet morden. '_..:· ----- --_ ,- :.. _: / ;- , ; . -, : -^: - _s ,.'[■;

Ionenselektive filembranen sind handelsübliche in vieleil unterschiedlichen Zusammensetzungen erhältlich. R.raktisch alle der gegenuiärtig handelsüblich erhältlichen: ionen- ■ selektriven Wiambranen weisen Pörengrößen ziuiseh^n- Z ,

10 m/U

BAD ORSGhMAL

809806/0774,

ο*?

10 m/U auf. Fixe meisten f^e-mbranen wej en Porenqrößen im Bereich zwischen 6 und 7 m/U auf. Unter den untersuchten ftiembranen waren sulfon-ierte oder quaternisierte Polyaethylen/Styrol Copolymere.

Das Material einer weiteren '"embrran ist ein Styrol-Diuinyl-BenzDl Copolymer mit sulfoniBchpn Ionenaustauschgruppen und diese Membran ist eine k'ationenaustauscher. Eine weitere hekannte IV.embran ist eine Styrol-Divinyl-Benzol, Vynil-Pyridin Anionenaustauschermembran.

U/eitere Blembrenen, die untersucht wurden, waren aus Phenolsulfοn-Säure-Formal-dshydharz zusammengesetzt. Diese Membranen waren uerhältnismäßig starr und etwas brüchig und sind selbst nicht durchbiegbar.

Beispiele '-

Beispiel 1. Eine der in Fig. 1 dargestellten entsprechende Vorrichtung wurde mit einer einzelnen iflembrangruppe untersucht. Die Membran hatte eine aktive exponierte Oberfläche von 50 mm Breite und 60 mm Höhe und waren im Abstand von 3 mm voneinander und von den Platinelektrodsn angeordnet.

BAD ORIGINAL 809806/0774

Die B- !Membran war eine aus einem sulfonierten oder quaternisierten Polyaethylen/Styrol Copolymer bestehhende-Kationenmembran, und die iV-füembranen uiarerr Celluloseacetatmembrancn. Die Auslaöleitungen 25 erstreckten sich bis zu einer Hohe von 2OQ mm über den Deckel der Zufluukammern 15 und bis zu einer Höhe von 20 mm über den Boden der Sammelkammer 2T. Die SammelkamnieT wurde im Deckel durch ein Stück Filtermembran 29 entlüftet.

Salziges Wasser mit einem spezifischen Widerstand von 1 000 Ohm cm wurde nach oben mit einer Rate von 100 ecm/ min durch die Vorrichtung hindurchgeführt, und die Ausflußleitungen 20 und 21 aus den Zuflußkammern 15 waren derart eingestellt, daß eine gesamte Ausströmung aus den Leitungen 25 durch Leckagen und bei Abwesenheit .eines elektrischen Stromes von 0,3 ccm/min erzeugt wurde. : ■ " - "

Das Anlegen einer Gleichspannung von 12,5 V erzeugte einen Strom von «62 mA. Als Folge dieses Stromflusses verschwand der Flüssigkeitsspiegel in einer der Leitungen 25, während'die andere Leitung entionisiertee U/asser mit einem spezifischen IL'iderstarid von 148 000 Ohm

cm mit einer Anfangsrate von 2$1 ccm/min abgab*

" ' ■ ' - ■ '■ . ν ': BAD

- ■"■'--"" ^:' ".-■ "'■■■■...;■.' '■ : Nach -

809806/Q774

Nach einer Betriebsdauer von 7? Stunden fiel die Str":- mungsrate auf 1,7 ccm/min ab. Danach wurde die Polarität der Eletroden umgekehrt. Das Potential von 12,5 V
erzeugte eine ProduKtionsxate von ?_r0 ccm/min und ein
Produkt mit einem spezifischen Widerstand von
155 000 Ohm cm. bei einem Betrisbsstrom von 60 mA.
Wach einer weiteren Betriebszeit von 72 Stunden mar die Produktionsrate auf 1,7 ccm/min abgesundken. Üie Stromumkehr erhöhte die Produktionsrate auf 2,15 ecm/
min bei einem Strom von 62mA, und es laurda ain Prokukt mit einem spezifischen 'JJiderstand von 141 üOO ühm cm erzeugt.

Beispiel 2 tine dBr in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung entsprechende Vorrichtung wurde mit drei iflembranengruppen untersucht. Oeda rtiembranangruppe uj.ar aus einer mittleren aus einem sulfonierten oder quaternisierten
Polyaethylen/Styrol Copolymer bestehenden Kationenmembran und aus zuiei sehr dichten Filtsrrnembranen .zusammengesetzt«

Die Membranen hatten eine aktive exponierte Oberfläche von 50 mm Breite und 60 mm Höhe, und die filembrangruppen luaren in Abständen von 3 mm voneinander und von den

Elektroden

BAD ORIGINAL^ 8098Q6/0774 : r ■*

tletroden angeordnet. Die Einlad- und Auslauleitungen 1 ? und 18 "der Zufluökammern 15 aiaren - nie in Fig. 1 · = dargestellt - abgezu/eiqt. ^J

Das salzige ll/asser, tuelches behandelt üjurde, hatte iinen spezifischen widerstand von 3ίΚ3 üh'm cti, und die-S3S -,esser :üurde ujich die Vorrichtung mit äiner Rata von 15P ecm/min hindurchgafihrt. Die Betriebsspannung von 39 i/ erzeugte einen Strom von 108 mA.

Die ^nFanqsproduktion uiaT uiasa^r mit einem spezifischen '.Widerstand von 97 000 Ohm cm mit einer Rate von 2,6 dem/

Nach einem dreitiigigen Betrieb hatte die Produktenströfnungsrate auf 2,05 ecm'min' abgenommen, und der Strom hjatte auf einen äert von 82 mfl abgenommen, und der spezifische"Widerstand- des Produktes hatte sich auf 118 ÖüQ Ohm cm erhöht. ' ^L

Die Polarität u/urde dann umgekshrt. Wach der erstem Betriebsstunde betrug die Stfomstarke ΤΉ mA, und die Produktenströmung hatte sich auf 2,65 cem/min erhöht, und der spezifische ÜJiderstand des tassers betrug '

BAD ORIGINAL

: '■-'-■-. .94 000 0hm cm.

8Ü98 0 6/07

94 ODD Ohm cm.

Nach weiteren drei Betriebstagen betrug die Sirömunosrate ?y*\ ccm/min. Eine Strumumkehr stellte die ursprüngliche Strömungsrate von ?,6 ccm/min bei einem Strom won 109 rnA wieder her, luobei des Produkt einen spezifischen Widerstand von 98 00Π Ohm cm hatte.

Der Betrieb uiurde ziuei 'Jochen Fortgesetzt, umfcrei alls 72 Stunden der Strom umgekehrt uiurde. Während des zweiwöchigen Betriebes ergab sich keine Änderung in oem im vorstehenden. beschriebenen Betriebsablauf, und es wurde auch keine Änderung des spezifischen Widerstandes beobachtet, und die Untersuchung wurde dann unterbrochen.

Beispiel 3 Bei der im Beispiel 1 verwendeten Uorrichtung wurde Kationenmembran durch eine aus einem Ter-Polymer bestehende, nicht perm-selektive Membran ersetzt, die eine mittlere Porengr^Be von 10 φ,υ hatte_e

Salziges iUasser, uuelches eine ausreichende Menge Schmutz enthielt., sodaü das U/asser trüb war und welches einen spezifischen Widerstand von 8 5üO Ohm cm hatte, wurde durch die Kammern 15 mit einr Rate von 100ccm/min

hindurchgeleitet

BAD 809806/0774

-sr- "■■... ^; Λ ■■■;-'.■

hindurcbgeleitet. Das AusfiuHniueau der Leitung 20 iuar. derart eingestellt^ chi'3 in Abwesenheit- des elektrischen Stromes durch Leckagen eine. uJasserströmung aus jeder Leitung mit einer Rate von 9,25 ccm/min erzeugt wurde.

Die Anlegung einer Gleichspannung von 25 Ö erzeugte einpfen Strom von 38 mft und beu/irkte eine Produktenuiasserströmung mit einer Rate von 4 ccm/min aus der Leitung 25, die der Anode am nächsten utar, wphrend der FlLfSsiglfeltsspiegel in der anderen Leitung 25 absank. Der spezifische liliderstand des erzeugten dJassers betrug 74 ÖDÖ Ohm cm.

Mach drei Betriebstagen hatte die Produktenströmungsrate auf 3,4 ccm/min abgenommen^ und der Strom betrug 33mA, und der spezifische Widerstand des Produktes betrug ^ 79 OOD Ohm cm. Der Strom wurde dann umgekehrt. Eine Stunde nach der Umkehrung betrug die Stromstärke 37 mA, und die Strömungsrate 3,9 ccm/min, und der spezifische Widerstand des Produktes betrug 76 000 Ohm cm.

Drei tage später hatte die. Produktenströmungsrate auf 3,5 ccm/min abgenommen,, und die Stromstärke betrug 34 mA·, und der spezifische H/iderstand des Produktes betrug . ,

• BAD ORiGiNAL

81 000 Ohm ent

809806/0 77Ä

01 UOO Ohm cm. tine Stunde nach Umkehrung des Btrones betrug die Stromstärke o9 «:&Λ, die Stromunrsrate 4,1 ecm/ min und der spazifiscns'^idarstönd des Produktes 72 000 0hm cm. Die Umkehrfolga wurde zwei Jochen lang u/iederholt, ujobei im ujösentlichsn ungehinderte Ergebnisse erzielt wurden, und der Versuch würde dam abgebrochen.

Beispiel 4 Bei der beim Heispiel 1 verwendeten Vorrichtung ujurde die Kationenmembran durch eine nicht perm-selektrive Cellopnanrnt-'fnbran ersetzt..

Leicht trübes, slaziges lüasser mit einem spezifischen Widerstand v/on 6 5ΠΡ 0hm cm wurde durch dia Kammern 15 mit einer Rate von 100 ccm/min hindurchgeführt. Das Ausflußniveau der Leitung 20 umr d rart eingestellt, daß durch Leckagen in der Abwesenheit eines elektrischen Stromes eine Wasserströmung aus jeder Leitung 25 mit einer Hate von 0,25 ccm/min erzeugt wurde.

Die Anlegung einer Gleichspannung erzeugte einen Strom von 43 mA. Die Produktenstromung aus der Leitung, die der Anode am nächsten lag, betrug 1,2 ccm/min,. und der spezifische Widerstand der Produktenflüsslgkeit betrug 129 ÜOÜ 0hm cm.

■,■■■■■'.■■ ' ■ ■' Nach

BAD ORIGINAL

809806/0774

-34"-. ■ ■■■"".. - -

tiach drei Petriobstagen - hat die Stromstarke auf 36 abgenommen ünci die Strömung auf 1 ecm/mi η, und der spezifische 'Jiidorstand des Produktes hatte auf 135 GOf-^: Onm cm su'jsnammen» -

Dar Strtitn lüurde umnekehrt. Drei Stund en. nach dar Um~ ■■ kehrunq des Stromes." betrug dia Stromstärke 4Λ mA_f die Strömunasrate 1 _f'S ccm/min und der spezifische lüicerstanö das Produktes 126 000 Qhrr cm. ':■-,

Mach drei weiteren BetrlebstaQen·.-betrug .die Stromstärke 37 inA, die Strcmungsrate 1 ccm/min und der -spezifische widerstand des Produktes 138 0OC 0hm cm'. . " '

Nach der Stromumkehr betrug die Stromstärke 43 mA, die Praduktionsrate 1,2 ccm/min und der spezifische üJiderstand des Produktes 131 000 Ohm cn. Eine fortgesetzte periodische Stromumkehr alle 72 Stunden ergab keine nennenswerte Abu/eichung von dan im vorstehenden aufgeführten Ergebnissen und nach zujei Wochen wurde der Versuch abgebrochen,

Anmerkung und Bewertung; Die Beispiel 3 und 4 beigen, daß Ionen einer Polarität eine größere Lösungsmittel-

BAD ORiGiNAU menge

809806/077*

menge mit sic!-. f"hrnr. ?1ε Jonpn ri»r gjg Polarität. Die PrcduktenfI'Jsr.iq^ait urii-d-von der Kammer 23, dia der /'node am ni^:chsft^jn liect, abgezogen, und Ketioner. führen eine größere Lif.surtysmittelm-en^s durch die F il termnmbrpn ='■, tjlo zjorst vcn den Kpticner angetrGffen u;ird, in die Produktanksrnmer 23 hinein eis durch die Pruduktcnkarpmer·¹ 23 dur-cn die ^r-nicneh hBrt-iuscjGfrhrt wird, die sich in Bntnerenoesetzter Richtung betaegen.

In dem Fall, daß die '''embran B perm-sel ektiu ist, ist deren effektive Porengrötie sog<;r kleiner als die der nicht uerm-seJßktriuen Membran (Beispiel 3} oder der Cellophantnembran (Beispiel A), und dies führt zu einem höheren Strommirkun(,.sgrad und zu einem verbesserten Betrieb.

P at. β η Lan sp

BAD ORIGINAL 809806/0774

Claims

P at ep ta π s ρ r ü c h e

!/erfahren zum Ausscheiden vor> Ltisunc'smittclkompanenten einer iononhaltigen Flüssigkeit in einer elektrodip-lytiscben Zelle mit wenigstens drei Kammern, wobei die ionenhaltige Flüssigkeit in eine Zuflußkammer eingeführt mird, und Ionen einer bestimmten Polarität zunächst vom elektrischen Feld aus, der Zufluß« kammer in eine Zuiischenkammer durch eine Filtermembran hinein- und dann aus der Z-tuischenkammer durch eine für die Ionen durchlässige* aber für Ionen entgegengesetzter Polarität durchlaßhernmende tiiembran aus Ionensustauscherniaterial herausgetrieben werden, aobei die Porengröße dar Filtermembran mindestens 10 myU beträgt und stets größer gewählt üj u/ird als die -der Ioneneustauschermembrän, und urobei die Lösungsmitteikomponenten aus der Zwischenkammer abgözogen werden nach dem Hauptpaptent 1 20§ 553 gekennzeichnet, da(3 die die Zujisehenkammer (23)

■ ■ ·, durch ■

■■-. : J. BAD

Unterfagen (Art 7||«»aml Satz3 <JeeÄraieninfltflat.¥.4.i.183?!

8.0ä8D6./0774 ^: " '

durch die Ionenaustauschermembran (5) verlassenes^ Ionen durch sine von einer -.jaitaran FiItermprehrnn ;^;\) begrenzte weitere Zuiischsnksromar (24} in sine vierte Kammer (15) gatriebsn werden, und dai periodisch

(a) die Stromrichtung umgekehrt wird,

(b) tier Zufluß abwechselnd in die erste bzw. vierte Kammer geleitet uiird, und

(c) die Zwischenkammern (23, "!^.^.iiiscks Lösunqsrnittelabzuges abgeuj_::-chselt luerden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch.gekennzeichnet, da^ auf die Filtermambranen (A) ein Druckunterschied (H) ausgeübt wird derat, da3 die beice.n; 4Ti-l-ter.me-mbranan (A) sich in Richtunq der Anlage an- die dazwischen liegende Ionenaustauschermembran (H) ausbuchten,

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder?, dadurch gekennzeichnet, daß im gleichen elektrischen Feld '12-13) mehrere Gruppen- (1.4) von je drei Membranen (ABA.) hintereinander angeordnet sind, und daß der Zufluü in die zwischen den Gruppen (14) liegenden Kammern (15) geleitet uiird.

4«

809806/0774

MarFaYiT-Qp nach Anspruch S₁ dadurch "nek'e'nnzVichriety * daß die den' einzelnen ifembrangruppnn sntf!''fegenden.

"Lösungsmittelf) i'.ssB {i.B. ?B ,^2F) erst äffT

(2*7; und dann aboszo^sn- (⁰S_-) warden-.

--.. Elektrödyalytische Uorrri. cbtung 2ur ^t;urci^J;fi,'hrüng des VerFehrens nach binem der -Ansprache 1 - Ά\ da-" durchirgeknnnzeicnne f.," da C^ zwischen "einem ubpr' einen Poluiechslar '(3λ) gespeisten" t-iektrodenpaar (12, 13) eine zviex ZufluBkammarn (fE, 15) trennende, aus einer mittleren ülembran (ß) aus IonenaustauscherinateFiai. und zufsi äußeren FiI termembranen bestehende, und zwei lediglich mit AbfluQleitungen .(25,26) vsrsehene, Zujxschenkammern (23, 24) bildende Hiembrangruppe .. (P.B^Ü) angeordnet "ist.

6. 'iorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnat, da'; die Membranen der Gruppe in genenseitiger Anlage innerhalc der Ziüischenkammern (23, 24) angeordnet und mit Oberflächenkanälen (70)zwecks Ablauf von . zwischen den Membranen sich ansammelnder Flüssigkeit versehen ist.

: ■ BAD ORiGfNAL

"■■■■■■.■ ' . ' 7.. ;

8 09806/0774

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dafi die Oberflächenkanäle (70) in der Ionenaustauschermembran (B) angeordnet sind»

8. Vorrichtung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch eine mit dem Poliuechslor (34) gekuppelte Abfluü-Ventileinrichtung (39) zum öffnen bzw. Schlie&en jeweils einer der beiden Abflußleitunitsn (z.B. 25, 26) der Zuiischenkammern einer Gruppe (14)·

9. Uorricntung nach Anspruch 5 oder B, gekennzeichnet durch· Anordnung einer Mehrzahl von Iflembrangruppen (14), in Reihe, zwischen einem Elektrodenpaar (12, 13).

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 - 9, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung (20,, 22, 27 ) zur Aufrechterhaltung eines Flüssigkeitsunterschiedes (H) zwischen den ZuFluökammern (15) und den produzierenden Zurischenkammern (2'V)*

11.

BAD ORIGINAL 8 0 9806/07 74

Ή. Vorrichtung nach "nspruch Θ, dadurch gekennzeichnet, --^ sino von ci«n -Jberfluflleitungen (37, 38 b2U>. 22S) -ir-r üembrannruppen (AB/«" bzui» 60) gespeiste Sammelo für ties Lnsungsmitelprodukt vorgesehen ist·

1: . verrichtung nech .Anspruch 11, .dadurch gekennzeichnet, tia'i die berflußleitungen in solcher Höhe über den »3fMi?rn anQi3ordnet sind, daö die Flüssigkeitssäule (37) eier nichtproduzierenden Zuiischenkammern (24) niedriger, und uie FlOssigkeitssäule der prcduzierenden Zwischenkammern (23) höher ist als die Lberflu'Thohe der Leitungen (25, 26).

BAD ORIGINAL

809806/0774