DE1642842C - Verfahren und Vorrichtung zum Ausscheiden der Lösungsmittel-Komponente einer ionenhaltigen Flüssigkeit in einer elektrodialytischen Zelle - Google Patents

Description

werden dann durch eine zweite Membran hindurchbewegt, durch die die Ionen nur iriit einer verhältnismäßig kleinen Lösungsmitte'hüHe hindurchtreten können, und zwar wegen der in der Porenflüssigkeit der letztgenannten Membran vorhandenen höheren Ionenkonzentration. Wegen des unterschiedlichen Lösungsmitteltransportes durch die beiden Membranen hindurch wird mehr Lösungsmittel durch die Bewegung der Ionen in den Raum zwischen die Membranen hinein als aus diesem hinaustransportiert. Die sich ansammelnde Lösungsmittelmenge kann als Produkt abgezogen werden.

Wenn die Porengröße der ersten Membran ausreichend klein genug gewählt wird, um unerwünschte Bestandteile, beispielsweise Bakterien, auszufiltern, kann ein Produkt mit sehr hoher Reinheit erzielt werden.

Ein Verfahren zum. Ausscheiden von Lösungsmittel-Komponenten einer ionenhalügen Flüssigkeit in einer dektrodialytischen Zelle mit wenigstens drei Kammern, bei welchem die ionenhaltige Flüssigkeit in eine Zuflußkammer eingeführt wird und Ionen einer bestimmten Polarität zunächst vom elektrischen Feld aus der Zuflußkammer in eine Zwischenkammer durch eine Filtermembran hinein und dann aus der Zwischenkammer durch eine für Ionen durchlässige, aber für Ionen entgegengesetzter Polarität durchlaßhemmende Membran aus lonenaustauschermaterial herausgetrieben werden, wobei die Porengröße der Filtermembran mindestens 10 πιμ beträgt und stets größer gewählt wird als die der Ionenaustauschermembran, aus der Zwischenkammer abgezogen werden, nach dem Hauptpatent 1 209 553 wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch verbessert, daß in der Zuflußkammer ein höherer Flüssigkeitsdruck aufrechterhalten wird als in der Zwischenkammer und daß die Stärke des elektrischen Feldes durch Anlegung eines dementsprechend hohen elektrischen Potentials an die das Feld erzeugenden Elekarden so groß gewählt wird, daß ein Durchtritt von Ionen der entgegengesetzten Polarität aus der Zuflußkammer durch die Filtermembran in die Zwischenkammer unterbleibt.

Der erzielte Fortschritt soll durch das folgende Beispiel verdeutlicht werden. Ohne erhöhten Flüssigkeitsdruck in der Zuflußkammer, abgesehen von einer Ausbildung eines sehr kleinen Druckunterschiedes an den Membranen von der Größenart von etwa 3 nun Wassersäule, um die Membranen in gegenseitige Anlage zu bringen, wurde Leitungswasser von 13000 Ohm-cm spezifischem Widerstand auf 1 150 000 Ohm · cm unter der Wirkung eines Potentials von 50 Volt bei einer Produktslrönuiiig von 5,1 cin'/min entmineralisiert.

Unter Einwirkung eines Überdrucks von 5(K) mm Wassersäule vergrößerte sich die Produktion um das Fünffache auf 25,5 cm'/min bei einer nur 30°/„igeii Verringerung des spezifischen Widerstandes auf 800 000 Ohm · cm.

Es ist in diesem Zusammenhang bekannt, in einer Dreikainmcrzelle zwecks Herstellung von Natronlauge durch Elektrolyse die Mittclkammcr durch eine filter- und eine Katiwnenineinbraii /u he^ien/cn, von denen die Filternienibran an der Außenseite liegt. Auf die in die Anodenkatnmer eingeleitete Salzlösung v\iul ein derartiger Überdruck ausgeübt, daß die Anode die C hlorioneii nicht hallen kann, die dann mit dem flüssigkeitsstrom durch die poröse Membran in die Mittclkainmer getragen werden. Das in dem hcküiinlcn Verfahren angelegte Potential ist relativ gering und beträgt weniger als 5 V.

Die bekannte elektrodialytische Dreikammerzelle und das damit ausgeübte Verfahren sind zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nicht geeignet.

Es kann vorteilhaft sein, daß in der die bestimmten Ionen durch die Ionenaustauschermembran aufnehmenden Kammer ein höherer Flüssigkeitsdruck, als

ίο in der Zwischenkammer aufrechterhalten wird, um die Membranen gegeneinanderzupressen.
" Mit Vorteil kann die Filtermembran eine lonenselektivität der gleichen Polarität wie die Ionenaustauschermembran besitzen. Mit besonderem Vorteil kann die zu behandelnde Flüssigkeit Salzwasser sein, und die getriebenen Ionen können Kationen sein.

Nach dem Hauptpatent 1 209 553 ist eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens derart ausgebildet, daß der Abstand der Membranen vonein-

ander in bezug auf die Membranelastizität so gering ist, daß bei einem auf wenigstens eine Membran von außen wirkenden Flüssigkeitsüberdruck die Membranen innerhalb der Produktenkammer zur gegenseitigen Anlage kommen. Dabei soll wenigstens eine der Membranen eine gerippte Oberfläche aufweisen. Es ist ein Mehrkammersystem vorgesehen, in welchem die Membranen der einen Art mit den Membranen der anderen Art abwechseln. In Fortbildung dieser Vorrichtung ist erfindungsgemäß zwischen den Mem-

branen eines Membranpaares ein zentraler und zwischen den Membranpaaren ein Umfangsdistanzhalter angeordnet, und in diesen Distanzhaltern sind Zu- bzw. Abflüsse vorgesehen. In vorteilhafter Weise können weiterhin der Zentraldistanzhalter und der Umfangsdistanzhalter von gleicher Dicke sein.

Die Membranen sind gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung mit den Distanzhaltern als zentral sowie am Rand zusammengepreßter Stapel aufgebaut, und es sind zur Stapelachse im wesentlichen parallele Flüssigkeitsleitungen in den zentralen Zonen und in der Randzone des Stapels vorgesehen.

Ganz andere Ergebnisse werden durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielt, durch welches ein im hohen Maße entionisiertes Produkt erzeugt wird, und zwar dadurch, daß der Durchgang im wesentlichen der gesamten Anionen aus der Anodenkammer durch die Filtenneinbran dadurch verhindert wird, daß ein verhältnismäßig hohes Poteivtial angelegt wird, welches ausreicht, um im wesentlichen alle Anionen in der Anodeiikammer zu halten.

Das Säureprinzip trägt zur Zurückhaltung der Kationen in der Kationenkainnier bei, falls eine Filterniembran paarweise mit einer Anionenmembran kombiniert ist.

Die Tatsache, daß das Potential ausreicht, kanu in einfacher Weise dadurch festgestellt werden, daß der spezifische Widerstand des Produktes überprüft wird.

Das Maß der l-ntionisicrung steigt bei zunehmendem

Potential an, wobei jedoch überraschenderweise das Volumen des Piodukles ebenfalls zunimmt, was der Erwartung naht einspricht, daß eine größere VolumenprodukiiiHi eine etw.is geringere l-intiiinisicrung mit sich blinkt.

[).iseiliii(luii(;st;eniiil)e Verfahren und die zugehörige Vorrichtung -iinl deshalb insbesondere für die Herstellung uroltiT Volumina eines Produktes bei einem verhiilluisiii.illii; gciiiijjcn Verbrauch an elektrischer l'nergie geeignet.

5 6

Die verschiedenen Ziele, Merkmale und Vorteile der rität der Membran ist derart, daß sich Kationen von

Erfindung sol.'en in der folgenden Beschreibung unter Elektroden zu Elektrode bewegen, wohingegen der

Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung erläutert. Eintritt von Anionen in die Produktenkammer 25

In den Figuren zeigt verhindert wird. Unter diesen Umständen muß die

F i g. 1 eine Schnittansicht einer Dreikammerzelle, 5 Membran 23 eine Kationenmembran sein oder mit

F i g. 2 einen Schnitt, genommen längs der Linie 2-2 anderen Worten, eine Membran, die für Kationen

der Fig. 1, selektiv durchlässig ist und für Anionen durchlaß-

F i g. 3 eine schematische Darstellung der in F i g. 1 hemmend.

gezeigten Zelle und die Möglichkeit der Ausbildung F.ine gute Selektivität bedingt, daß die Membranverschiedener Druckzustände innerhalb der Zelle, io poren verhältnismäßig klein sind, damit die elek-

F i g. 4 eine Teilansicht einer gerippten Membran, trischen Ladungen in der Membranmatrix eine ent-

die in der in F i g. 1 dargestellten Zelle verwendet sprechende Kontrolle über die Ionen in der Poren-

wird, flüssigkeit ausüben können, die unter der Vorspannung

F i g. 5 eine Schnittansicht, genommen längs der der Elektroden versuchen, durch die Porenkanäle hin-

Linie 5-5 der Fig. 4, 15 durch zu gelangen.

F i g. 6 eine Ansicht einer weiteren Membran- Eine gute Selektivität bedingt ferner eine Verhältnisanordnung für die in F i g. 1 dargestellte Zelle, mäßig hohe lonenkonzentration der Porenflüssigkeit.

F i g. 7 eine schematische Ansicht, die die wahlweise Dies bedeutet mit anderen Worten, daß die Anzahl der

Anbringung einer Isolation an bestimmten Teilen einer Kationen pro Volumeinheit der Flüssigkeit in den

Membran zeigt, 20 Poren verhältnismäßig hoch ist. Dieser Tatbestand

F i g. 8 eine Schnittansichl durch einen Teil einer kann auch in Thermen des Verhältnisses von Ionenbevorzugten Ausführungsform einer Mehrkammer- gehalt zu Lösungsmittelgehalt der Porenflüssigkeit auszelle, gedrückt werden, welches hoch ist.

F i g. 9 eine Schnittansicht, genommen längs der Im Gegensatz hierzu besteht die Membran 22 aus

Linie 9-9 der F i g. 8, 25 einem Material, welches große Poren aufweist. Diese

F i g. 10 eine Schnittansicht durch eine reversible Membran kann als Filtermembran bezeichnet werden,

Mehrkammerzelle, und die Porengröße dieser Membran wird haupt-

F ig. 11 eine Schnittansicht, genommen längs der sächlich durch die gewünschte Filterfunktion beLinie 11-11 der Fig. 10, und stimmt. Wenn es beispielsweise das Ziel ist, ein in

Fig. 12 eine Ansicht einer abgeänderten Membran- 3° hohem Maße gereinigtes Wasser herzustellen, so wird

anordnung für die in Fig. 10 dargestellte Zelle. die Porengröße der Membran 22 derart gewählt, daß

Die' in F i g. 1 dargestellte Vorrichtung weist ein ein Durchtritt von mechanischen Verunreinigungen Gehäuse 21 auf, welches durch Membranen 22 und 23 und Bakterien durch diese Membran verhindert wird, in drei Kammern 24, 25 und 26 unterteilt ist. Elektro- Kationen, die durch die Poren der Membran 22 den 27 und 28 sind in den Kammern 24 und 26 mon- 35 hindurchgehen, haben eine wesentlich größere Lötiert. Zu- und Abflußkanäle 29, 30 und 31, 32 führen sungsmittelhülle, als es die gleichen Ionen haben, wenn in die Elektrodenkammcrn hinein und aus diesen sie durch die selektive Membran 23 hindurchgehen, heraus. Leitungen 33 und 34 sind zu nicht dargestellten Dies bedeutet, daß die Kationen, die in die mittlere Spani-ungsquellen geführt. Die Produktenkammer 25 Kammer hineingehen, ein größeres Lösungsmittelweist einen Abflußkanal 35 auf, der mit einem Lei- 40 volumen in diese Kammer hinein einführen, als diese tungssystem 36 verbunden ^;st, um das Produkt von aus dieser Kammer abtransportieren, wenn sie durch der Oberseite der Produktenkammer abziehen zu die ionenselektive Membran 23 hindurchgehen. Der können. Unterschied zwischen dem eingeführten und dem

Ein in der Kammer 26 vorgesehener Membran- heraustransportierten Lösungsmittelvolumen ist das

halter 37 weist senkrechte Rippen 38 und Querrippen 45 Produkt.

39 auf. Dieser Membranhalter trägt die Membran 23, Die Membran 22 kann behandelt sein, um dieser

falls die Kraft, die auf die Membran 23 von links aus Ionenaustauschereigenschaften zu erteilen, wie es noch

ausgeübt wird, die Kraft übersteigt, die auf die Mem- dargelegt werden soll.

bran von rechts ausgeübt wird. Diese Kraftverteilung F i g. 3 stellt die Druckzustände in der Zelle dar. ist eine Funktion des Flüssigkeitsdruckes in der 50 Der Abfluß 30' der Kammer 24 befindet sich zu allen Kammer 26. Ein ähnlicher Membranhalter 40 ist in Zeiten auf einem höheren Niveau als der Abfluß 35' der Kammer 24 dargestellt, der die Membran 22 trägt. aus der Kammer 25. Auf diese Weise wirkt der hydro-Die dargestellte Membran 22 weist eine im wesent- statische Druck auf die Membran 22 von links ein. liehen flache Oberfläche auf. Die dargestellte Membran Der Abfluß 30' aus der Kammer 24 ist beim darge-23 weist, wie die F i g. 4 zeigt, Rippen 41 und Aus- 55 stellten Ausführungsbeispiel einstellbar, um zu zeigen, iparungen 42 auf, und zwar wenigstens auf der Seite, daß der Druck in der Kammer 24 gegenüber dem /die zur Membran 22 hinweist. Wenn die Membranen Druck in der Kammer 25 verändert werden kann,
gegeneinander anliegen, bilden die ausgesparten Ab- Unter diesen Umständen wird die Membran 22 schnitte 42 Kanäle, durch welche das Produkt aus dem nach rechts in die Umgebung der Membran 23 ausRaum zwischen den Membranen zum Ausflußkanal 60 gewölbt oder so weit ausgewölbt, daß sie gegen dies« 35 hin strömen kann. Membran 23 anliegt. Die Membran 23 wird mecha-

Die Membran 23 ist eine ionenselektive Membran, nisch auf ihrer rechten Seite durch die Halterung 3"

die aus einem loncnaustauschcrmatcrial zusammen- getragen.

gesetzt ist. Beim dargestellten Ausführungsbeispiel ist Im Betrieb wird die zu behandelnde Flüssigkel·

die Hcklrode 27 mit dem positiven Pol der Spannungs- 65 durch die Kammer 24 hindurchgefährt. Aus diesel

quelle verbunden und demzufolge die Anode. Die Kammer treten Kationen und zugehöriges Lösungs

I-.Ick I rode 28 ist mit dem negativen Pol der Spannungs- mittel durch die Membran 22 in die Produktcnkammci

tiiiullc verbunden und bildet die Kathode. Die PoIa- 25 hinein. Die Kationen bewegen sich writer zui

Kathode hin durch ionenselektivc Membran 23 hindurch. Wenn die Kationen durch diese Membran hindurchgehen, nehmen sie ein geringeres Lösungsmittelvolumen mit.

Das in der Kammer 25 sich sammelnde Lösungsmittel baut einen hydrostatischen Druck in dieser Kammer auf, der die Neigung hat, die gegeneinander anliegenden Membranen 22 und 23 voneinander zu trennen.

Die Kammer 26 enthält einen geeigneten Elektrolyten. Ein Durchgang von Anionen in der entgegengesetzten Richtung durch die Membran 23 und in die Produktenkammer hinein wird durch die durchgangshemmende Wirkung der Membran 23 auf die Anionen verhindert, und ein Durchgang von Anionen aus der Anodenkammer durch die Membran 22 hindurch wird dadurch verhindert, daß ein ausreichend hohes Potential an die Elektroden angelegt wird.

Die Membranenträger 37 können ohne Rahmen eingebaut sein, und die Membranen können abgedichtet innerhalb eines Rahmens oder über einen Rahmen gespännt sein. Polyäthylen-Membranen ermöglichen in äußerer Weise eine derartige Abdichtung. Unter dem hydrostatischen Druck, der auf die Membran 22 einwirkt, können die Membranen die in F i g. 6 dargestellte Lage einnehmen.

Wie F i g. 7 zeigt, kann die Filtermembran 22 eine lösungsmittelundurchlässige Randzone 43 aufweisen, die vorzugsweise breit genug ist, um diejenige Randzone der Membran abzudichten, die sich nicht in eine Anlage gegen die ionenselektive Membran auswölben kann. Diese Abdichtung wird dadurch erzielt, daß eine Lackschicht auf diese Fläche aufgetragen wird, um die Membranporen zu verschließen.

Die F i g. 8 und 9 zeigen ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Mehrkammerzelle. Es ist lediglich der rechte Abschnitt der Zelle dargestellt, und es sei bemerkt, daß die Membrananordnung nach links fortgesetzt wird, um so viel Kammern wie gewünscht zu ei halter= Die Kammern enden an einer Elektrodenkammer am anderen Ende.

Die Zelle ist aus Endabschnitten aufgebaut, von denen einer bei 60 dargestellt ist, ferner aus Umfangsdistanzhailern 61, zentralen Distanzhaltern 62, Filtermembranen 63 und Kationenmembranen 64. Die Membranen sind paarweise zwischen Umfangsdistanzhaltern 61 montiert. Jedes Membranpaar besteht aus einer Filtermembran 63 und einer Kationenmembran 64, die, wie dargestellt, Fläche gegen Fläche aneinander anliegen.

Zentrale Distanzhalterscheiben 62 sind zwischen den Membranen eines jeden Paares angeordnet. Dies führt dazu, daß Membranen benachbarten Paare im zentralen Abschnitt der Zelle gegeneinander anliegen.

Die Umfangsdistanzhalter weisen Kanäle 65 und 66 auf, die in diesen Distanzhaltern ausgebildet sind und die im zusammengebauten Zellenstapel Zufluß- bzw. Abflußkanäle 67 und 68 bilden. Die zentralen Distanzhalter 62 weisen einen zentralen Kanal 69 auf, von dem aus sich radiale Kanäle 70 erstrecken.

Nach dem Zusammenbau werden die Membranen in fluchtender Linie mit den zentralen Kanälen 69 der stapeiförmig zusammengebauten Scheiben 62 perforiert, und auf diese Weise wird ein Produktkanal 71 gebildet, durch den die Produktflüssigkeit aus den Produktkammern 73 abgezogen werden, in denen die Distanzhalter 62 liegen.

Elektroden sind in den Endkammern vorgesehen.

und eine derartige Elektrode ist bei 72 dargestellt.

Im Betrieb tritt die zu verarbeitende Flüssigkeit in

die Zelle durch den Zuflußkanal 67 ein und strömt durch die Kammern hindurch, die durch die Umfangsabstandshalter 61 gebildet werden, und strömt aus dem Kanal 68 heraus. Die Membranen bestehen aus einem flexiblen Material. Beispielsweise kann die Membran 63 eine Polyäthylen-Filtermembran sein, und die Membranen 64 können Polyäthylen-Styrol-Copolymer-Kationen-Membranen sein.

Vorzugsweise ist die Randzone 74 der Filtermembran in der Umgebung der zentralen Distanzhalter derart abgedichtet, daß sie dort flüssigkeitsundurchlässig und elektrisch nicht leitend wird. Dies wird dadurch erreicht, daß eine Lackschicht in diesem Bereich auf die Membran aufgebracht wird.

Die in Fig. 10 dargestellte Mehrkammerzelleweist Elektroden 44 und 45 in den Elektrodenkammern 46 und 47 auf. Der Raum zwischen den Elektroden ist in einzelne Kammern für die Ausgangsflüssigkeit und Produktenkammern unterteilt, und zwar durch Filtermembranen 48 und durch ionenselektive Membranen 49.

Es sei angenommen, daß die Elektrode 45 die Kathode und die Elektrode 44 die Anode ist, und es sei ferner angenommen, daß die Membranen 49 Kationenmembranen sind. Dann sind die Kammern 50 Produktenkammern, und die Kammern 51 sind Kammern für die Ausgangsflüssigkeit, in die die Flüssigkeit, die gereinigt oder konzentriert werden soll, durch ein Zufuhrkanalsystem 52 (Fig. 11) eingeführt wird. Produktflüssigkeit wird aus den Produktenkammern 50 durch ein Ausflußkanalsystem 53 abgezogen. Nach der Extraktion von Lösungsmittel verläßt die Ausgangsflüssigkeit die Kammern 51 durch ein Abflußkanalsystem 54 (Fig. 11).

Um die in Fig. 10 dargestellte Vorrichtung reversibel betreiben zu können, ist ein weiteres Zuflußkanalsystem 55 für die Kammern 50 vorgesehen.

Die Elektrodenkammern 46 und 47 enthalten vorzugsweise ein Füllmaterial 40 oder eine Distanzhalteranordnung 40. Die Distanzhalteranordnung kann einen ähnlichen Aufbau haben wie die in F i g. 1 dargestellte Halterung 37. Diese Anordnung kann

aber auch aus einem Material 76 mit offenen Poren bestehen (F i g. 12), wie beispielsweise aus Saran (Polyvinyleden-Chlorid) oder Nylon, um zu verhindern, daß die am Ende des Stapels liegenden Membranen in Anlage gegen die Elektroden 44 und 45 verbogen oder ausgewölbt werden.

Die Membranen 48 und 49 bestehen aus einem flexiblen Material und werden in eine dichte Abstandslage Membran gegen Membran oder in eine Anlage Membran gegen Membran innerhalb der Produktenkammern ausgewölbt, und zwar wegen des höheren hydrostatischen Druckes, der in den Kammern für die Ausgangsflüssigkeit vorhanden ist.

Es sei nun angenommen, daß die Flüssigkeit, die behandelt werden soll. Wasser ist. Dieses Wasser tritt durch das Kanalsystem 52 (Fig. 11) ein und verläßt die Kammern 51 mit einer etwas höheren lonenkonzentration durch das Kanalsystem 54. Die Produktenflüssigkeit wird durch das Kanalsystem 53 abgezogen. Der Elektrolyt, der ebenfalls Ausgaugswasscr sein

kann, wird durch die Elektrodenkammern mittels der Kanäle 56, 57, 58, 59 hindurchgeleitct.

An Stelle der Kationenmembranen können Anioncnmembranen verwendet werden. In diesem Fall trans

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portieren Anionen das Lösungsmittel, und jede Kam- »Ultraflexo-Filtermembranen (Schleicher & Schuell

mer weist eine Anionenmernbran auf der Anodenseite Co., Keene, N. H.) wurden untersucht, die Porenauf und wird zu einer Produktenkammer. großen im Bereich von weniger als 5 πιμ (UA super-Die in Fig. 10 dargestellte Vorrichtung ist insbe- dicht) bis zu 400 ηΐμ (A grob) aufwiesen. Die besten sondere für die Behandlung von Flüssigkeiten gut ge- 5 Ergebnisse wurden mit Membranen im Bereich zwieignet, die dazu neigen, die Membranen nach einer sehen 100 ΐημ (LJA grob) und 250 πιμ (A mittel) erbestimmten Betriebszeit zu verstopfen. reicht.

Die verstopften Membranen können dadurch befreit »Millipore«-Filtermembranen(Millipore FilterCorp.,

werden, daß die Strömung durch die Membranen um- Bedford, Mass.) wurden untersucht, und zwar mit gekehrt wird. Ausgangsflüssigkeit kann durch die io Porengrößen im Bereich von 10 πιμ (VF) bis 5 μ (SM). Kammern 50 mittels der Kanäle 53, 55 hindurchge- Spezielle untersuchte Größen waren die folgenden: leitet werden, und Produktflüssigkeit kann aus den . VF 10 ΐημ, VM 50πιμ, VC 100 ηιμ, GS 220 πιμ, Kammern 51 über die Kanäle 54 abgezogen werden. PH 300 πιμ, HA 450 ηιμ, WH 450 ηιμ (Nylon ver-

Unter diesen Umständen wölben sich die Mem- stärkt), WS 3 μ (Nylon verstärkt), SM 5 μ. Die besten branen entgegengesetzt aus. Die Kammern 51 werden 15 Ergebnisse wurden im Bereich der Porengrößen von zu schmalen Produktkammern, in denen die Mem- 100 und 450 ιημ erzielt.

branen dicht beieinander oder gegeneinander anliegen, Zur Behandlung von Lösungen, die organische

und die Kammern 50 nehmen die «Abmessungen an, die Lösungsmittel enthalten, stehen Filtermembranen zur die Kammern 51 vor der Umkehr der Strömung hatten. Verfügung, die aus einem Material hergestellt sind,

Membranen mit glatten Oberflächen haften oft an- 20 welches diesen Lösungsmitteln widersteht, einander, wodurch der Abzug von Flüssigkeit aus den »Ultraflex«-Membranen (Schleicher & Schuell Co.,

Produktkammern gehindert wird. Um eine derartige Keene, N. H.) wurden untersucht mit Porengrößen Anhaftung zu verhindern, kann ein verhältnismäßig im Bereich von weniger als 5 ηιμ (UO superdicht) bis dünnes, grobmaschiges Kunststoffabstandhaltermate- zu 400 παμ (0 grob). Die besten Ergebnisse wurden mit rial 76 in jeder Kammer eingebaut sein, wie es Fig. 12 as einer Membran von 250 πιμ Porengröße (0 mittel) zeigt. erreicht.

Die bei der Durchführung der Erfindung verwen- »Millipore«-Membranen stehen auch in Zusammen-

deten Membranen sind ionenselektive Membranen Setzungen zur Verfügung, die organischen Lösungsund Filtermembranen. Erfahrungen mit handeis- mitteln widerstehen. Die folgenden Membranen wurüblich erhältlichen ionenselektiven Membranen zeigen, 30 den untersucht: OH 1,5 πιμ, OS 10 πιμ. Diese Memdaß Kationenmembranen eine größere chemische branen bestehen aus Polyäthylen. Es wurde gefunden, Stabilität haben als Anionenmembranen. Kationen- daß die Membran OH zufriedenstellende Ergebnisse membranen werden aus diesem Grund bevorzugt ver- liefert.

wendet. Die ionenselektiven Membranen, die im Die Membranen wurden einer chemischen Ober-

Handel erhältlich sind, oder die durch bekannte 35 flächenbehandlung unterzogen, um diesen bestimmte Arbeitsweisen hergestellt werden können, können in lonenaustauscheigenschaften zu erteilen, was zu einer solche eingeteilt werden, die im wesentlichen starr erwünschten Verminderung des ursprünglichen hydrosind, und in eine andere Gruppe, die eine beträchtliche phoben Verhaltens führte. Die speziellen Behandlungs-Flexibilität und Elastizität aufweisen. weisen sind im folgenden unter den Beispielen auf-

Die Fi'termembranen können im wesentlichen nicht 40 geführt.

polar sein, d. h. ionisch nicht selektiv, oder sie können Andere synthetische Filtermembranen, die unterbestimmte lonenaustauschereigenschaften haben. sucht wurden, umfassen eine ΙΟ-ηιμ-Meinbran, die

Die Filtermembranen unterscheiden sich von den von der Firma National Aluminate Co. of Chicago ionenselektiven Membranen, auf die vorher Bezug hergestellt wird und die als Graver-»Hisep«-Membran genommen wurde, darin, daß die Filtermembranen 45 bekannt ist. Diese Membran arbeitete sehr gut, wenn eine beträchtlich größere Porengröße aufweisen, wobei sie mit einer selektiven Membran kombiniert wurde, es sich hierbei um eine Eigenschaft handelt, von der deren Porengröße geringer als 7 ΐημ ist. die Durchführung der Erfindung abhängt. Verfahren zur Herstellung von Filtermembranen

und deren Zusammensetzungen werden in den deut-Membranen _{5O schen} Patentschriften 805 039 und 913 646 beschrieben.

Es wurden Untersuchungen mit handelsüblich er- Ionenselektive Membranen sind im Handel in unter-

hältlichen Filtermembranen und mit handelsüblich schiedlichen Zusammensetzungen erhältlich. Die Hererhältlichen ionenselektiven Membranen durchgeführt. stellung dieser Membranen wurde ausführlich in der K-n -~. ~u „„„ Patentliteratur dargestellt. Praktisch sind alle derzeit

Filtermembranen _{55 im Han(}j_{eI erhältlichen} ionenselektive Membranen Die Filtermembranen können in zwei Gruppen solche mit einer Porengröße zwischen 2 und 10 πιμ,

unterteilt werden, und zwar in hydrophile Filtermem- und die meisten haben üblicherweise eine Porengrcße

branen und in hydrophobe Filtermembranen. Wie ge- im Bereich zwischen 6 und 7 ηιμ.

zeigt werden soll, können Filtermembranen behandelt Zu den untersuchten Membranen gehören »Amüon« werden, um diesen bestimmte wünschenswerte Eigen- 60 Membranen C-60 und C 103 (kationisch) und A-60

schäften zu erteilen, beispielsweise um hydrophobe (anionisch). Diese Membranen sind hauptsächlich

Membranen hydrophil zu machen. sulfonierte oder quaternisierte Polyäthylen-Styrol- Materialien für viele hydrophile Filtermembranen Copolymere.

bestehen aus Zellulose und Zellulose-Derivaten. Diese »Neptont-Membranen CR-61 und AR 111-A. Das Materialien sind mit einem großen Bereich von Poren- 65 Material der CR-61 Membran ist ein Styrol-Divinylgrößen erhältlich. Einige Materialien sind durch Benzol-Copolymer mit sulfonischen Ionenaustauscher-Fäden, beispielsweise Nylonfäden, verstärkt, um gruppen und ist eine Kationenaustauschermembran diesen eine größere Festigkeit zu erteilen. (USA. - Patentschrift 2 731 411). Die Membran

AR-lll-A ist eine Styrol-Divinyl-Benzol-Vinylpyridin Anionaustauschermembran (USA.-Patentschrift 2 860 097).

Weitere Membranen, die untersucht wurden, bestehen aus einem Phenol-Sulfon-Säure-Formaldehyd-Harz (USA.-Patentschrift 2 636 851). Diese Membranen sind verhältnismäßig starr und etwas brüchig. Sie neigen nicht dazu, sich von selbst auszuwölben oder zu verbiegen.

Andere ionenselektive Membranen, die zur Durchführung der Erfindung geeignet sind, sind im Symposium of Saline Water Conversion, U. S. Department of the Interior, von 1957 auf den S. 284 bis 289 beschrieben.

Membran Kombination. Um die Erfindung erfolgreich durchführen zu können, wird eine ionenselektive Membran gewählt, die eine Selektivität aufweist, welche größer ist als die der Filtermembran. Die Ionenselektivität der Filtermembran kann Null sein.

Wenn die ionenselektive Membran in destilliertes »o Wasser eingetaucht ist, so weist diese in Abhängigkeit von ihrer Zusammensetzung ein Verhältnis von Ionengehalt zu Lösungsmittelgehalt der Porenflüssigkeit zwischen 1 N und 7 N auf. Der N-Wert der Porenflüssigkeit der Filtermembran sollte deshalb gering »5 sein.

Da die ionenleitenden Membranen im allgemeinen eine Porengröße in der Größenordnung von 7 πιμ haben, wird eine Filtermembran gewählt, die größere Poren hat. Der Bereich zwischen 100 und 450 ηιμ wird bevorzugt. Doch wurde auch gefunden, daß eine Filtermembran mit einer Porengröße von 10 ΐημ. wirksam ist.

Beispiel 1

Eine Dreikammerzelle wurde aufgebaut, die Platinelektroden aufweist und ein Paar Membranen zwischen den Elektroden. Die Membranen haben eine frei liegende Oberfläche von 6 cm Höhe und 5 cm Breite. *°

Die ionenselektive Membran ist eine »Amfioni-Kationenmenbran C-103. Die Filtermembran ist eine S & S »Ultraflex« A Grob-Membran. Der Abstand von Membran zu Membran und von Membran zur benachbarten Elektrode betrug 3 mm. Das behandelte *5 Wasser war New Yorker Leitungswasser mit einem spezifischen Widerstand von 13 000 Ohm · cm.

Die Kationenmembran wies ein in die Oberfläche eingeprägtes Kanalgitter auf, welches Quadrate mit Abmessungen von 6 mm bildete. Jeder Kanal war etwa 0,2 mm tief und etwa 0,4 mm breit. Die gerippte Oberfläche wies zur Fütennembran hin. Ein auf beide Membranen einwirkender hydrostatischer Druck von 50 cm WS verbog die Membranen aufeinander zu.

Ergebnisse

Strom (mA)	Potential (V)	Produkt-Strömungs- rate cm'/min	Spezifischer Widerstand (Ohms cm)
0 20 45 60	0 12,5 25 50	11,4 12,5 18,5 25,5	42 000 250 000 800 000

Ergebnisse

Strom (mA)	Potential (V)	Produkt-Strömungs rate cm'/min	Spezifischer Widerstand (Ohms cm)
10 15 25	Ln (ο ι—> O Ln io Ln	2,0 3,0 5,1	700 000 950 000 1 150 000

35 Nach der ersten Testserie wurde der hydrostatische Druck auf Null zu verringert, wobei sichergestellt wurde, daß die Membranstellung unverändert blieb. Ein Druck von etwa 3 mm WS wurde während der zweiten Testserie aufrechterhalten. Bei einem Druck von weniger als 3 mm WS begannen die Membranen, sich voneinander fortzubewegen.

Zusammenfassung: Eine Aufbringungeines Druckes von 50 cm WS führte zu einer Stromzunahme um den Faktor 2,4 und zu einem Anstieg des Produktvolumens um den Faktor 5. Eine Anlegung eines fortschreitend höheren Potentials führte nicht nur zu einer höheren volumetrischen Leistung, sondern auch zu einer stärkeren Entionisierung.

Beispiel 2

In der Dreikammerzelle des Beispiels 1 wurde die Filtermembran durch eine S & S »Ultraflex«-Mittel-Membran ersetzt.

Die behandelte Flüssigkeit war eine Lösung von NaCl in Wasser mit einem spezifischen Widerstand von 220 Ohm · cm. Der hydrostatische Druck in den Elektrodenkammern überstieg den Druck in der Produktenkammer um 3 cm WS.

Ergebnisse

Strom
(mA)

100
220

Potential
(V)

7,8
17,5

Produkt-Strömungsrate cm³/min

0,8
1,4

Beispiel 3

Spezifischer Widerstand (Ohms cm)

12 200 31800

Vergleichsversuch: Hydrostatischer Druck 3 mm WS Es wurde die Dreikammerzelle wie im Beispiel I verwendet mit einer S & S »Ultraflex«-A-Grob-Filtermembran und mit einer »Neptont-Anionen-AE-111-A-Membran, die eine starre Membran ist. Der Druck in beiden Elektrodenkammem war um die Größe von 3 cm WS höher als in der Produktenkammer. Die behandelte Flüssigkeit war New Yorker Leitungswassei mit einem spezifischen Widerstand von 13 000 Ohm cm. Das Potential betrug 34 V.

Ergebnis:

20 mA 3,7 cm^s/min 430 000 Ohm · cm. Beispiel 4

Es wurde die gleiche Dreikammerzelle verwende wie im Beispiel 1 mit einer S & S lUltraflext-A-Grob Membran und mit einer »Amfiont-Kation-C-60-Mem bran, die auf beiden Seiten glatt war und mit einen Saran-Netz-Abstandhalter mit einer Dicke von 0,3 mn und mit einer Maschengröße von 6 mm, der zwischei

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den Membranen angeordnet war. Das Saran-Netz war in einem Rahmen straff gespannt. Die behandelte Flüssigkeit war New Yorker Leitungswasser mit einem spezifischen Widerstand von 13 000 Ohm · cm. Das Potential betrug 56 V.

Der Druck in beiden Elektrodenkammern war um den Wert v.on 3 cm WS höher als in der Produktenkammer.

Ergebnis:
2OmA 4,4cm³/min 725 000 Ohm · cm.

Beispiel 5

Dieses Beispiel wurde durchgeführt, um den Grad eines Membranausfalls unter schweren Betriebsbedingungen festzustellen. Es wurde die Zelle des Beispiels 1 mit einer S & S »Ultraflex«-O-Filtermembran und mit einer »Amfiono-Kationenmenbran C-103 verwendet, die wie im Beispiel 1 geformt waren. Die untersuchte Flüssigkeit war Trinkwasser, dem Seife, Milch, Rotwein, Bentonit, Gelatine, Kaffee, Pfeffer, NaCl, MgCl zugesetzt war mit einem spezifischen Widerstand von 580 Ohm · cm.

Ergebnis:
129 mA I,6cm³/min 16 400 Ohm-cm.

Die Produktenflüssigkeit war eine klare Flüssigkeit, die frei war von Bentonit und den organischen Farbmaterialien der Ausgangsflüssigkeit.

Nach dem Versuch wurde der Strom abgeschaltet, und der hydrostatische Druck wurde von 3 cm WS auf 40 cm WS erhöht und 12 Stunden lang aufrechterhalten. Bei Beginn dieser 12-Stunden-Periode betrug die Strömungsrate der Flüssigkeit durch die Membranen in die Produktenkammer 0,4 cm³/min. Am Ende betrug die Strömungsrate 0,19 cm³/min, was eine teilweise Verstopfung der Filtermembran anzeigt.

Der Druck von 3 cm WS wurde wiederhergestellt, und der Versuch wurde wieder aufgenommen.

Ergebnis:
129 mA 1,5 cm^s/min 18 200 Ohm · cm.

Der Strom wurde 5 Minuten lang bei einem ^vVert von 250 mA umgekehrt, und der erste Test dieser Serie wurde wiederholt.

wurde ein ausreichender Druck aufrechterhalten, urr ein Sieden zu verhindern. Die Behandlungszeit betruj 2 Stunden, und darauf folgte ein Waschen der Mem bran im Wasser. Die Behandlung verminderte da; Verhältnis von Ionengehalt zu Wassergehalt dei Porenflüssigkeit durch das Aufquellen der Poren au) weniger als Vj-

Die behandelte Flüssigkeit war Seewasser mil einem spezifischen Widerstand von 29 Ohm · cm.

Ergebnisse:
400 mA 0,2 cm³/min 1490 Ohm · cm.

Druckpegel: 15 cm WS.

Das Produkt war trinkbares Wasser.

Beispiel 7

Es wurde die Dreikammerzelle wie im Beispiel 1 verwendet mit einer »Amfion«-Kationenmembran C-103 mit einer gerippten Oberfläche. Die Filtermembran war eine Graver-»Hisep«-Membran (National Aluminate Co). Die behandelte Flüssigkeit war Na₂SO₄ in V/asser mit einem spezifischen Widerstand von 250 Ohm · cm.

Ergebnisse:

400 mA 1,2 cm³/min 30 000 Ohm · cm.

Beispiel 8

Es wurde die Dreikammerzelle wie im Beispiel 1 mit einer »Amfion«-Anionen A-60-Membran verwendet. Die Filtermembran war eine S & S »Ultraflex«-Membran A-dicht,
Die behandelte Flüssigkeit war New Yorker Leitungswasser mit einem spezifischen Widerstand von 13 000 Ohm ■ cm.

Ergebnisse:

40

129mA

Zusammenfassung: Während des normalen Betriebes tritt kein wesentliches Verstopfen der Membranen ein, und die etwas erhöhte Verstopfung, die durch einen hydrostatischen Überdruck erzeugt wird, kann wesentlich durch eine Umkehr der Stromrichtung wieder behoben werden.

Beispiel 6

Es wurde die Dreikammerzelle des Beispiels 1 mit einer »Amfion«-Kationen-Membran verwendet, die die Gilteroberfläche aufwies, wie im Beispiel 1. Eine Filtermembran wurde aus einer »Amfton«-Kationen-C-103-Membran mit glatten Oberflächen, wie folgt, hergestellt: Das Membranmaterial wurde bei 350° F in einer flüssigen Mischung aufgebläht. Die Mischung bestand aus sieben Teilen einer wäßrigen Lösung von 1 N-kohlcnsuurcm Kali und drei Teilen Butanol. Es

Ergebnis:
1,6 cm³/min 16 700 Ohm · cm.

Strom (mA)	Potential (V)	Produkt-Strömungs rate cm'/min	25 50 75 100	B. ]	0 75	2,5 5,0 6,8 7,5	Spezifischer Widerstand (Ohm · cm)	:	900 000
16 30 40 50	A. Druckpegel Null:	Druckpegel 50 cm WS	450 000 800 000 1100 000 1200 000
	1,4 13,4
0 60

Die Prodiiktflüssigkeit wurde verdampft, und es zeigte sich ein geringerer verhältnismäßig unlöslicher Rest, möglicherweise Silika-Material als einer Flüssigkeit, die durch eine Kationenmembran erzeugt wird.

Beispiel 9

Es wurde eine Vorrichtung verwendet, wie sie in F i g. 10 dargestellt wird, mit vier Kationenmembranen und drei Filtermembranen, die in Membranrahmen von 3 mm Dicke montiert waren, wobei eine freie Membranoberfläche frei gelassen wurde, die. eine Breite von 5 cm und eine Höhe von 6 cm hatte.

Als Kationenmembranen wurden »Amfion« C-103-Membranen verwendet mit Rippen auf beiden Seiten,

wie im Beispiel 1. Die Membranen wurden wie folgt straff auf die Rahmen aufgeschrumpft. Die Membranfolien wurden in eine wäßrige zwei N HCl-Lösung 15 Minuten lang eingetaucht und in destilliertem Wasser gewaschen und über den Rahmen dadurch straff gespannt, daß der Membranrand über die äußeren Rahmenkanten umgefaltet wurde und daß der Rand am Rahmen fest gespannt wurde. Ein anschließendes Eintauchen in eine 0,1 N-wäßrige NaCI-Lösung bewirkte, daß die Membranen etwas schrumpften, wodurch ihre Spannung erhöht würde.

Die Filtermembranen waren S & S »Altraflex«- A-Mittel-Membranen, die mechanisch an den Rahmen in gleicher Weise befestigt wurden.

Der hydrostatische Druck in den Ausgangsflüssigkeitskammern war um 4 cm WS höher als in den Produktenkammern. Dadurch verbogen sich die Membranpaare, wie es in F i g. 10 dargestellt ist.

Die behandelte Flüssigkeit war ein natürlich verschmutztes Salzwasser aus dem Landstrich in der Nähe des Pazifischen Ozeans mit einem spezifischen Widerstand von 265 Ohm · cm.

Ergebnisse:
390 mA 6,3 cm³/min 76 000 Ohm · cm.

Nach einer Betriebsdauer von 60 Minuten war die Produktenströmung auf 5,1 crn³/min abgefallen. Dies zeigte an, daß die Membranen teilweise verstopft waren. Es wurde eine gewisse Elektroden-Verzunderung an den Platin-Elektroden beobachtet. ■

Der Strom wurde umgekehrt, und der Druck in der Produktenkammei wurde auf einen Wert von 10cm WS über dem Druck in den Kammern für die Ausgangsflüssigkeit eingestellt. Die Dauer des Betriebes mit umgekehrter Stromrichtung betrug 2 Minuten.

Der normale Betrieb wurde dann wieder aufgenommen. Nach 5 Minuten Normalbetrieb stellten sich die folgenden Ergebnisse ein:

390 mA 6,35 cm³/min 76 000 Ohm · cm.

Nach 60 Minuten Betrieb stellten sich die folgenden Ergebnisse ein:

390 mA 5,0 cm³/min 94 000 Ohm · cm.

Beispiel

10

Die im Beispiel 9 verwendete Vorrichtung wurde

2 Stunden lang betrieben, und dies führte zu einer

■ 5 Verminderung der Produktströmungsrate auf 4,9 cm /

Die Polarität wurde dann umgekehrt, und die Strömung durch die Kammern wurde derart ausgetauscht, daß die Ausgangsflüssigkeit durch d>e yorherigen Produktenkammern hindurchging und daß das Produkt aus" den Kammern abgezogen wurde, die vorher Kammern für die Ausgangsflüssigkeit waren. Der hydrostatische Druck in den Kammern fur die Ausgangsflüssigkeit wurde um 4 cm WS hoher gehalten als in den Produktenkammern.

Ergebnisse: (Ablesung nach 10 Minuten nach jeder Umkehrung)

390 mA 6,2 cm³/min 78 500 Ohm · cm

ao nach 2 Stunden:

390 mA 4,9 cm³/min

95 000 Ohm · cm.

11

Beispiel

Es wurde die gleiche Vorrichtung wie im Beispiel 10 verwendet, mit der Ausnahme, daß die Kationenmembranen nicht gerippt, sondern glatt waren. Die behandelte Flüssigkeit war die gleiche wie im Beispiel 10.

Ergebnisse:

360 mA 6,4 cm³/min ^{73 4}^ ^Onm ' ^cm-

Beispiel 12

Es wurde die gleiche Vorrichtung wie beim Beispiel 10 verwendet, mit der Ausnahme, daß ein Saran-Sieb von 0,3 mm Dicke und 0,6 mm Maschengroße in Rahmen gespannt zwischen den aufeinanderfolgenden Membranen angeordnet war. Die Membranen

waren ebenfalls an ihren Rahmen befestigt, jedoch nicht straff gezogen, so daß sich die Membranen frei auswölben könnten. Die »Amfiono-Kationen-Membran hatte eine glatte Oberfläche.

360 mA

Ergebnisse:
6,6 cm³/min 67 000 Ohm · cm.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

709 6-J-4 181

Claims (7)

1. sind und daß zur Stapelachse im wesentlichen

   Patentansprüche: parallele Flüssigkeitsleitungen in der zentralen

   und >n der Randzone des Stapels vorgesehen sind. 1. Verfahren zum Ausscheiden von Lösungsmittel-Komponenten einer ionenhaltigen Flüssig- 5

   keit in einer elektrodialytischen Zelle mit wenig-

   stens drei Kammern, bei welchem die ionenhaltige
   Flüssigkeit in eine Zuflußkammer eingeführt wird
   und Ionen einer bestimmten Polarität zunächst

   vom elektrischen Feld aus der Zuflußkammer in io Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auseine Zwischenkammer durch eine Filtermembran scheiden der Lösungsmittel-Komponente einer ionihinein und dann aus der zweiten Kammer durch . sehen Flüssigkeit in einer elektrodialytischen Zelle eine für die Ionen durchlässige, aber für Ionen unter Einwirkung eines elektrischen zwischen Zellentgegengesetzter Polarität durchlaßhemmende elektroden erzeugten, die Flüssigkeit und Zellmem-Membran aus Ionenaustauschermaterial heraus- 15 branen durchsetzenden Feldes,
   getrieben werden, wobei die Porengröße der Filter- Bei den üblichen Verfahren zur Erzeugung einer membran mindestens 10 πιμ beträgt und stets entionisierten Flüssigkeit durch Elektrodialyse wird größer gewählt wird als die der Ionenaustauscher- die zu entionisierende Ausgangsflüssigkeit in eine somembran, und bei welchem die Lösungsmittel- genannte Entionisierungskammer einer elektrodialy-Komponenten aus der Zwischenkammer abge- ao tischen Zelle eingegeben. Diese Entionisierungskammer zogen werden nach dem Hauptpatent 1 209 553, wird durch zwei Membranen abgeschlossen, von denen dadurch gekennzeichnet, daß in der wenigstens eine oder beide selektiv ionendurchlässig Zuflußkammer ein höherer Flüssigkeitsdruck auf- ist oder sind. Das elektrische Feld bewirkt dann, daß rechterhalten wird als in der Zwischenkammer, sich die negativen Anionen durch eine Membrane zur und daß die Stärke des elektrischen Feldes durch 35 positiven Anode hin bewegen und die positiven Ka-Anlegung eines dementsprechend hohen elektri- tionen in entgegengesetzter Richtung zur negativen sehen Potentials an die das Feld erzeugenden Kathode hin. Die Membranen erlauben Durchtritt Elektroden so groß gewählt wird, daß ein Durch- für Ionen einer Polarität, verhindern jedoch Durchtritt von Ionen der entgegengesetzten Polarität aus tritt für Ionen der entgegengesetzten Polarität und der Zuflußkammer durch die Filiermembran in die 30 somit Eintritt der letzteren in die Entionisierungs-Zwischenkammer unterbleibt. kammer. Die Wanderung der Ionen hat das Fließen
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- eines elektrischen Stromes durch die Kammer zur zeichnet, daß in der die bestimmten Ionen durch Folge.

   die Ionenaustauschermembran aufnehmenden Dieses bekannte Verfahren unterliegt zahlreichen

   Kammer ein höherer Flüssigkeitsdruck als in der 35 Beschränkungen. Der Entionisierungsgrad, der bei

   Zwischenkammer aufrechterhalten wird, um die einem einzigen Durchgang der Ausgangsflüssigkeit

   Membranen gegeneinanderzupressen. durch die Kammer erzielt wird, ist begrenzt, und es
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ist erforderlich, mehrere in Reihe geschaltete Behandzeichnet, daß die Filtermembran eine Ionen- lungsstufen zu verwenden, wenn die lonenkonzenselcktivität der gleichen Polarität wie die Ionen- 40 tration der Ausgangsflüssigkeit in hohem Maße veraubtauschermembran besitzt. mindert werden soll, wie es bei der Aufbereitung von
4. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 3, Seewasser zu Trinkwasser der Fall ist.

   dadurch gekennzeichnet, daß die zu behandelnde Polarisationserscheinungen, die in vielen Fällen von

   Flüssigkeit Salzwasser ist und die getriebenen einer unerwünschten Änderung der pH-Werte be-

   lonen Kationen sind. 45 gleitet werden, zwingen zu Begrenzungen der anwend-
5. 5. lilektrodialytische Vorrichtung zur Durch- baren Stromdichten. Das Polarisationsproblem ist führung des Verfahrens nach einem der An- insbesondere schwerwiegend, wenn ein hoher Entsprüche 1 bis 4, bei welcher der Abstand der Mein- ionisierungsgrad erzielt werden soll.

   branen voneinander in bezug auf die Membran- Eine Verschmutzung der Membranen durch

   elastizität so gering ist, daß bei einem auf wenig- 50 ionische Teilchen, durch Ablagerungen und durch

   stcns eine Membran von außen wirkenden Flüssig- Bakterienwuchs beschiänkt ebenfalls die Anwendbar-

   keilsübcrdruck die Membranen innerhalb der keit des Entionisierungsvcrfahrens.

   Produkteiikammcr zur gegenseitigen Anlage korn- Ein weiterer Nachteil des üblichen Verfahrens ist

   men nach Patent 1 209 553, dadurch gekeniizeich- darin zu sehen, daß nichtionische Verunreinigungen in

   net, daß zwischen den Membranen eines Membran- 55 der Ausgangsflüssigkeit verb'eiben und durch Elektro-

   paarcs (/. B. 63, 64) ein zentraler Distanzhalter (62) dialyse nicht entfernt werden können,

   und dal.) zwischen Membranpaaren (63, 64: 63, 64) Im Hauptpatent 1 209 553 wird ein neuer Weg be-

   ein Umfangsdistanzlialter (61) angeordnet ist, und schrieben. Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren

   daß Zu- bzw. Ahllullkanäle in den Oislanzhaltcrn bei welchem die Ionen aus der Aiisgangsllüssigkei

   vorgesehen sind. 6» entfernt werden, worauf dann in der gleichen Kammei
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge- ein cnlioiiisicrtus Produkt verbleibt, wandert tlit kcnn/cichnct, dall die zentralen Distun/hallcr und 1 .ösiingsmiücl-Koinponente mit den Ionen durch ein« llmfangsdistaii/hultcr (62, 61) von gleicher Dicke Membran in eine Prodiiktunkumincr, die die lonci sind. dann dutch cine weitere Membran verlassen. Zi
7. 7. Viirrichltiii)' muh Anspruch 5 oder f>, il.i· fis diesem /weck werden zwei verschiedene Membranen dutch gekennzeichnet, daß die Membranen (6.1, (ti) arten verwendet. Ionen einer bestimmten Pnlarilii ni't ilen Distaii/hiilleni (61, 6i) al·, zentral -.owl·· weiden zuerst durch eine Membran mit einer ver am k.'ind /ii'.ammriigcpri'lltcr Stapel aufgebaut hültiiiMuiillig stollen I ösungsniittelhüllc bewegt un<