JPS5928644Y2 - 電気透析槽用室枠 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、イオン交換脱法電気透析槽に用いる室枠、特
にその構造に特徴を有するものである。

即ち本考案は、電流方向に直交する平面内に屈曲した流
路を有するイオン交換膜電気透析槽に用いる室枠であっ
て、該室枠は、額縁状の外枠と該外枠側壁の一方より、
他方の壁に向けて、はぼ水平に突き出した流路規制バー
とを有し、前記バーは、その先端部の上面が付は根部上
面より、使用時の配置で高い位置にあることを特徴とす
る電気透析用室枠である。

従来、イオン交換脱法電気透析槽は衆知であり、産業上
海水の濃縮、脱塩或いは、排水の処理、その他に用いら
れている。

これらの電気透析槽は、通常、イオン交換膜と室枠とを
交互に多数配置させ、その両側端に電極を配した構造で
ある。

一般には、イオン交換膜を陽イオン交換膜と陰イオン交
換膜との２種類とし、これを交互に配することにより各
室枠は、交互に濃縮室と稀釈室とを構成している。

本考案は、上記の如き電気透析槽、特に所謂締付型透析
槽において、濃縮室又は（及び）稀釈室を構成する為の
室枠である。

更に詳しくは被処理液は、濃縮室又は稀釈室内を一回通
過する所謂ワンパス方式の電気透析に適する構造である
。

一般Ｋ ワ７ ハス方式の電気透析においては、室内の
流路を長くし、効果的に電気透析を行う為、第１図に例
示する如き室枠を用い、屈曲した流路を形成させること
が知られている。

第１図にあっては、室枠１の下部に溶液の供給口２、上
部に排出口３が設けられ、額縁状の外枠の側壁４及び５
には、適宜流路規制バー６ａ 、６ｂ 、６ｃ及び６ｄ
（これらを総称して６と表わすことがある）がある。

この為、２より供給された溶液は、電流に直交する平面
内を矢印のように、屈曲して流れ出口３より排出される
。

このような流路を有する電気透析槽においては、いった
ん内部に気性を生じ、これが角部等に滞留したときは、
はとんど除去することが出来ない。

更に、室内に供給される溶液に同伴した固形物、例えば
微細砂や有機均粒が、棚状の流路規制バー上に沈澱・付
着したり、場合によっては、電気透析時に沈澱を生じ、
イオン交換膜面等に付着する。

これらは、通常電気透析槽を解体し、洗浄しなければ、
除去できないとされていた。

従って、これらの沈殿物の堆積し難い電気透析槽を得る
ことは、工現的に極めて有意義である。

本考案は、上記の欠点を防止する電気透析槽用室枠の構
造を提供するものである。

本考案は、第２図に示す如く、流路規制バーの形状に特
徴がある。

即ち室枠１の外縁側壁４及び（又は）５から突き出した
流路規制バー６は、その上面Ａが該バーの付は根と先端
部とで、相対的に先端部が、高くなっている。

即ち各流路規制バー上に被処理液が、溜する構造となっ
ている。

換言すれば、流路規制バーの先端部付近で、流路が一旦
絞られる構造である。

従って流体が、該線部分より、噴き出す形となる。

このとき、噴出液の上面は上の段の流路規制バーの下面
に接しており、これはほぼ平面であるのに対し、噴出液
の下面は、液相が拡大しており、この部分は負圧となっ
てバー上の沈澱物等を渦流に巻き込み、懸濁状態で移動
する。

かくすることにより、電気透析槽の各濃縮室又は稀釈室
に供給される被処理液が、たとえ気吃や固形物を含んで
いる場合であっても、これを十分に室外に導出すること
が可能となり、しかも被処理液が、流路内を渦流となっ
て流れる為、イオン交換膜上に付着したスケールも伴せ
て、除去し得るのである。

更に、本考案の室枠を装備した電気透析槽は、特に被処
理液を、各濃縮室及び（又は）稀釈室の上部から下部へ
向けて流通させる場合に有効である。

斯様な流し方にあっては一つは、動流下によるポンプエ
ネルギーの節減があり、更には、濃縮室液と稀釈室液と
の濃度差を可及的に小さくするため行う向流式電気透析
時の濃縮又は稀釈室液として流下方式が採用される。

このように流下方式の場合、前述の効果に加えて各流路
規制バー上の液溜の効果も極めて大きく、液の流れをス
ムーズにすると共に、気泡の滞溜を完全に防止し得るの
である。

本考案の最もシンプルな形態は、第３図に示す如く、流
路規制バー６を１個備えた構造である。

本例では、被処理液は、上部人口２から供給され、下部
出口３から排出する如く示したがこれらの位置関係は、
任意である。

更に第３図にあっては、流路規制バーの上面の形状が、
先端部のみ急激に隆起した形状であり、特に好オしいも
のの一つである。

しかしながらこれらの形状は、任意に選択出来る。

要は、流路規制バー上面に液の溜りが形成される形状で
あることが肝要である。

本考案に唱いては、特に好ましい流路規制バーの形態は
、第４図に示す如く、流路平均高ｙｔと隆起部における
流路間隔ｄの比ｄ／ｌは、流路内平均流速０．１〜３ｃ
ｍ／Ｓの範囲では、０．１〜０．３程度とすべきであろ
う。

また隆起の形状及び流路はできるだけ角部を持たず流線
形を構成するのが好ましい。

実施例 １ 徳山曹達株式会社製陽イオン交換膜（商品名ネオセプタ
ＣＬ−２５Ｔ）及び陰イオン交換膜（ネオセプターＡＣ
Ｈ−４５Ｔ）を用い、これらの間に、第３図に示す如き
室枠を組み各々濃縮室１０１室稀釈室１００室を形成し
、それらの両端に電極及び電極室を形成せしめて構成し
た電気透析槽を用いて脱塩実験を行なった。

この場合流路全長は４ｍで流路高さ１０ｃｍ、隆起部で
の流路間隙はＩｃｍとし稀釈室液、濃縮室液の各流速は
夫々３ ｃｍ／ Ｓ 、及び０．３ ｃｍ／ Ｓとし電
流密度ＩＡ／ｄｒｒ？で電気透析を行なう。

供給液塩濃度０．０５ ＮＮａＣ１で透析槽出口濃度０
．００５Ｎであった。

３０日間の運転で室内の気温の滞留はなかった。

その後内部を観察した結果スケールの付着は認められな
かった。

尚比較の為に第３図に示す室枠のうち先端部の隆起のな
い形態のものを用いた場合は同様の操作によって脱塩実
験を行なったところ、透析槽内へ気泡が停滞し、数日間
の運転で電圧が上昇した。

更に内部観察によりスケールの発生が認められた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来知られている電気透析槽用室枠の平面図
であり、第２図及び第３図は、本考案の室枠の平面図で
あり、第４図は、本考案の特徴を説明するための室枠部
分図である。 図中、１は室枠本体、２は被処理液の導入用入口、３は
被処理液の出口、４及び５は室枠側壁、６及び６ａ 、
６ｂ 、６ｃ 、６ａは、各々流路規制バーである。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 電流方向に、直交する平面内に屈曲した流路を有するイ
   オン交換膜電気透析槽に用いる室枠であって、該室枠は
   額縁状の外枠と、該外枠側壁より、はぼ水平方向に突き
   出した流路規制用バーとを有し、前記バーは、その先端
   部の上面が、付は根部上面より高い位置にあることを特
   徴とする電気透析用室枠。