PL241092B1 - Sposób prowadzenia procesu elektrodializy - Google Patents
Sposób prowadzenia procesu elektrodializy Download PDFInfo
- Publication number
- PL241092B1 PL241092B1 PL434657A PL43465720A PL241092B1 PL 241092 B1 PL241092 B1 PL 241092B1 PL 434657 A PL434657 A PL 434657A PL 43465720 A PL43465720 A PL 43465720A PL 241092 B1 PL241092 B1 PL 241092B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- diluate
- concentrate
- chambers
- kpa
- pressure
- Prior art date
Links
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 title claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 34
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 claims abstract description 94
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims abstract description 13
- 238000010790 dilution Methods 0.000 claims description 5
- 239000012895 dilution Substances 0.000 claims description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 description 5
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 5
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 238000005349 anion exchange Methods 0.000 description 3
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 238000010612 desalination reaction Methods 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 2
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 125000000524 functional group Chemical group 0.000 description 2
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 239000000047 product Substances 0.000 description 2
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L calcium sulfate Inorganic materials [Ca+2].[O-]S([O-])(=O)=O OSGAYBCDTDRGGQ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001175 calcium sulphate Substances 0.000 description 1
- 235000011132 calcium sulphate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 239000008119 colloidal silica Substances 0.000 description 1
- 239000000084 colloidal system Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000011033 desalting Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 239000012527 feed solution Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 238000005086 pumping Methods 0.000 description 1
- 125000001453 quaternary ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 239000012465 retentate Substances 0.000 description 1
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A20/00—Water conservation; Efficient water supply; Efficient water use
- Y02A20/124—Water desalination
Landscapes
- External Artificial Organs (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Sposób prowadzenia procesu elektrodializy lub elektrodializy odwracalnej lub elektrodializy odwrotnej lub innych jej odmian w elektrodializerze zasilanym współprądowo z zastosowaniem przekładek dystansujących w komorach diluatu (4) i koncentratu (5) o grubości w zakresie 0,15 – 1,2 mm, pracującym przy różnym natężeniu przepływu diluatu i koncentratu, a tym samym przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu, która w komorach diluatu (4) wynosi od 0,6 do 15,0 cm/s, a w komorach koncentratu (5) wynosi od 0,20 do 8,0 cm/s polega na tym, że dokonuje się dławienia zaworem (14) wypływu koncentratu, utrzymując ciśnienie na wylocie koncentratu (9) w zakresie 5 — 40 kPa, i wynoszące 0,3 - 0,7 wartości ciśnienia na wlocie do komór diluatu (6) w zakresie 10 — 150 kPa. Sposób prowadzenia procesu elektrodializy lub elektrodializy odwracalnej lub elektrodializy odwrotnej lub innych jej odmian w elektrodializerze zasilanym przeciwprądowo z zastosowaniem przekładek dystansujących w komorach diluatu i koncentratu o grubości w zakresie 0,15 - 1,2 mm, pracującym przy różnym natężeniu przepływu diluatu i koncentratu, a tym samym przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu w komorach diluatu (4) wynosi od 0,2 do 8,0 cm/s, a w komorach koncentratu (5) wynosi od 0,60 do 15,0 cm/s polega na tym, że dokonuje się dławienia zaworem (14) wypływu diluatu, utrzymując ciśnienie na wylocie diluatu w zakresie 5 — 40 kPa, i wynoszące wartości ciśnienia na wlocie do komór koncentratu (8) w zakresie 10 — 150 kPa. Sposób prowadzenia procesu elektrodializy lub elektrodializy odwracalnej lub elektrodializy odwrotnej lub innych jej odmian w elektrodializerze z zastosowaniem przekładek dystansujących w komorach diluatu i koncentratu o grubości w zakresie 0,15 - 1,2 mm, pracującym przy różnym natężeniu przepływu diluatu i koncentratu, a tym samym przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu w komorach diluatu (4) wynosi od 0,2 do 8,0 cm/s, a w komorach koncentratu (5) wynosi od 0,60 do 15,0 cm/s polega na tym, że dokonuje się dławienia zaworem (14) wypływu diluatu, utrzymując ciśnienie na wylocie diluatu (7) w zakresie 5 — 40 kPa, i wynoszące wartości ciśnienia na wlocie do komór koncentratu w zakresie 10 — 150 kPa.
Description
PL 241 092 B1
Opis wynalazku
Przedmiotem wynalazku jest sposób prowadzenia procesu elektrodializy (ED) jak również jej odmian: elektrodializy odwracalnej (ang. electrodialysis reversal, EDR) i elektrodializy odwrotnej (ang. reverse electrodialysis, RED) mający zastosowanie do odsalania i zatężania roztworów zasolonych oraz do wytwarzania energii elektrycznej, wykorzystując entalpię mieszania roztworów o różnym zasoleniu.
Elektrodializa (ED) jest jedną z trzech najczęściej stosowanych metod odsalania i zatężania roztworów wodnych; pozostałe to odwrócona osmoza (RO) i metody wyparne (liczne rozwiązania). W zakresie małego zasolenia wody wejściowej, tj. od ułamka g/dm3 do kilku g/dm3, elektrodializa jest metodą o najmniejszym zużyciu energii (ułamek kWh na 1 m3 produktu, tj. diluatu z elektrodializy) i najmniejszych kosztach jednostkowych.
Ponadto, ze względu na inną zasadę odsalania, niż w odwróconej osmozie, gdzie zatrzymywane są sole, a woda przenika przez membranę, natomiast w elektrodializie przez membranę przenoszona jest sól, elektrodializa jest znacznie bardziej odporna na zanieczyszczenia takie jak: koloidy np. krzemionka koloidalna czy inne substancje naturalnie występujące w wodach, a przy tym tworzące trudno rozpuszczalne związki takie jak węglan lub siarczan wapnia. W przypadku odwróconej osmozy konieczne jest wstępne, z reguły kosztowne, przygotowanie wody. Elektrodializa jest też realizowana przemysłowo w wersji z cykliczną zmianą polaryzacji elektrod; jest to elektrodializa odwracalna (EDR). Ta odmiana elektrodializy jest szczególnie odporna na zanieczyszczenia, gdyż nawet jeśli częściowo zablokują one membrany, to są z nich usuwane po zmianie polaryzacji elektrod; żywotność membran wynosi w tym przypadku nawet 15 lat i jest kilkukrotnie większa, niż w odwróconej osmozie. Inną zaletą elektrodializy jest możliwość pracy w stężonych roztworach soli, aż do nasycenia np. chlorkiem sodu ponad 300 g/dm3. W przypadku odwróconej osmozy największe stężenie nadawy to ok. 45 g/dm3 a stężenie koncentratu (retentatu) ok. 80 g/dm3. Większość stosowanych metod wyparnych dopuszcza najwyżej 200-250 g/dm3 ze względu na korozję aparatów.
Metodą wyparną, w której stosuje się sprężanie oparów, jako sposób dostarczania energii niezbędnej do odparowania wody (Vapour Compression, VC), najczęściej Mechanical Vapour Compression (MVC), można zatężać roztwory, aż do nasycenia, prowadzić zatężanie połączone z krystalizacją, przy czym jest to okupione bardzo dużym zużyciem energii wynoszącym od 44 do 66 kWh/m3 destylatu.
Proces elektrodializy prowadzony jest w aparacie zwanym elektrodializerem. Elektrodializer wyposażony jest w ułożone naprzemiennie membrany jonowymienne: anionowymienne i kationowymienne, rozdzielone tzw. przekładką dystansującą, najczęściej w formie siatki, wykonanej z tworzywa sztucznego, o grubości, najczęściej, w zakresie 0,35-1 mm. Membrany kationowymienne zawierają ujemnie naładowane grupy funkcyjne, np. silnie kwasowe grupy sulfonowe, natomiast membrany anionowymienne zawierają grupy funkcyjne naładowane dodatnio, np. silnie zasadowe czwartorzędowe grapy amoniowe. Pakiet membran, zawierający do kilkuset par membran, gdzie przez parę membran rozumie się zespół: membrana anionowymienna - przekładka dystansująca - membrana kationowymienna - przekładka dystansująca, umieszczony jest między elektrodami, znajdującymi się w tzw. komorach elektrodowych. Komory elektrodowe zasilane są roztworem elektrolitu. W wyniku napięcia przyłożonego do elektrod: anody i katody, w elektrodializerze wytwarzane jest pole elektryczne. Substancje zjonizowane, zawarte w wodzie zasolonej, wprowadzonej w przestrzenie międzymembranowe (komory), wyznaczone przez przekładki dystansujące, podlegają migracji w polu elektrycznym, czyli tzw. elektromigracji i przenoszone są, selektywnie, przez membrany. W wyniku elektromigracji i transportu jonów przez membrany w jednych komorach, w tzw. komorach diluatu, następuje zmniejszenie stężenia soli a w drugich, naprzemiennie ułożonych komorach koncentratu, następuje zwiększenie stężenia soli. Z roztworu zasilającego (nadawy) powstają dwa strumienie - strumień diluatu, w większości pozbawiony jonów oraz strumień koncentratu, czyli roztwór, w którym jony zostały zatężone.
W procesie elektrodializy produktem jest najczęściej woda odsolona, czyli diluat. Z reguły istotne jest aby uzysk diluatu, zwany też odzyskiem, był jak największy, tzn. aby objętość wytwarzanego diluatu była znacznie większa niż objętość koncentratu. Jeśli proces elektrodializy prowadzony jest w sposób ciągły, a z takim najczęściej mamy do czynienia w warunkach przemysłowych, i przy zbliżonej lub równej grubości komór diluatu i koncentratu, duży uzysk diluatu wymaga pracy elektrodializera przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu w komorach diluatu i koncentratu: większej w komorach diluatu. Ponieważ spadek ciśnienia hydraulicznego jest proporcjonalny do liniowej prędPL 241 092 B1 kości przepływu zróżnicowanie tej prędkości powoduje wystąpienie znacznej różnicy ciśnienia między sąsiadującymi komorami (diluatu i koncentratu) co może powodować wybrzuszenie membran i ich uszkodzenie.
W przemysłowych instalacjach elektrodializy, szczególnie elektrodializy odwracalnej (EDR), pracujących przy dużym uzysku diluatu, w celu zapewnienia zbliżonych wartości liniowej prędkości przepływu w komorach diluatu i koncentratu stosuje się recyrkulację części koncentratu. Przykładowo, w instalacji EDR firmy Suez, dawniej GE Water, wcześniej Ionics nadawa, woda rzeczna poddana koagulacji i filtracji, zasila komory diluatu, które pracują w trybie jednokrotnego przejścia roztworu oraz obieg koncentratu. W ciągu jednej godziny otrzymuje się 74,9 m3 diluatu oraz 16,2 m3 koncentratu. Spadek ciśnienia na zespole elektrodializerów wynosi 160-180 kPa, a różnica ciśnienia między komorami diluatu i koncentratu 5,7-25 kPa. Niedogodnością powyższego rozwiązania jest konieczność zużywania dodatkowej energii na tłoczenie roztworu w obiegu koncentratu, co zwiększa jednostkowe zużycie energii. Ponadto czas przebywania cząstek w koncentracie jest wielokrotnie większy, niż w przypadku pracy w trybie jednokrotnego przejścia, co zwiększa ryzyko wystąpienia tzw. skalingu, tzn. krystalizacji trudno rozpuszczalnych związków chemicznych, mogących zanieczyszczać i blokować membrany jonowymienne.
W przypadku odsalania wody o stosunkowo dużym zasoleniu, takiej jak woda morska o zasoleniu 35-45 g/dm3, uzysk diluatu może być znacznie mniejszy, niż uzysk koncentratu. Powyższa sytuacja wymaga pracy elektrodializera przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu w komorach diluatu i koncentratu, większej w komorach koncentratu. W tym przypadku może wystąpić znaczna różnica ciśnienia pomiędzy sąsiadującymi komorami diluatu i koncentratu, co może powodować wybrzuszanie membran i ich uszkodzenie.
Ze względów technologicznych może wystąpić przypadek pracy z częściowym zawracaniem diluatu lub koncentratu, tzn. prowadzenia elektrodializy metodą cyrkulacyjną ciągłą, w którym pracuje się przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu w komorach diluatu i koncentratu. W tym przypadku również może wystąpić znaczna różnica ciśnienia między sąsiadującymi komorami diluatu i koncentratu, co może powodować przecieki międzykomorowe, wybrzuszanie membran i ich uszkodzenie.
Celem wynalazku jest opracowanie sposobu prowadzenia procesu elektrodializy pozwalającego na pracę przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu w komorach diluatu i koncentratu bez ryzyka przecieków międzykomorowych a także wybrzuszania membran i ich uszkodzenia.
Cel ten osiągnięto poprzez zminimalizowanie różnicy ciśnień między komorami diluatu i koncentratu poprzez dławienie wypływu tego z dwóch mediów, którego natężenie przepływu jest mniejsze.
Sposób prowadzenia procesu elektrodializy lub elektrodializy odwracalnej lub elektrodializy odwrotnej lub innych jej odmian w elektrodializerze zasilanym współprądowo z zastosowaniem przekładek dystansujących w komorach diluatu i koncentratu o grubości od 0,15-1,2 mm, pracującym przy różnym natężeniu przepływu diluatu i koncentratu, a tym samym przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu od 0,6 do 15,0 cm/s w komorach diluatu i prędkości przepływu od 0,20 do 8,0 cm/s w komorach koncentratu polega na tym, że dokonuje się dławienia zaworem wypływu koncentratu, utrzymując ciśnienie na wylocie koncentratu w zakresie 5-40 kPa, i wynoszące 0,3-0,7 wartości ciśnienia na wlocie do komór diluatu w zakresie 10-150 kPa.
Sposób prowadzenia procesu elektrodializy lub elektrodializy odwracalnej lub elektrodializy odwrotnej lub innych jej odmian w elektrodializerze zasilanym przeciwprądowo z zastosowaniem przekładek dystansujących w komorach diluatu i koncentratu o grubości od 0,15-1,2 mm, pracującym przy różnym natężeniu przepływu diluatu i koncentratu, a tym samym przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu od 0,2 do 8,0 cm/s w komorach diluatu i liniowej prędkości przepływu od 0,60 do 15,0 cm/s w komorach koncentratu polega na tym, że dokonuje się dławienia zaworem wypływu diluatu, utrzymując ciśnienie na wylocie diluatu w zakresie 5-40 kPa, i wynoszące 0,3-0,7 wartości ciśnienia na wlocie do komór koncentratu w zakresie 10-150 kPa.
Sposób prowadzenia procesu elektrodializy lub elektrodializy odwracalnej lub elektrodializy odwrotnej lub innych jej odmian w elektrodializerze z zastosowaniem przekładek dystansujących w komorach diluatu i koncentratu o grubości w zakresie 0,15-1,2 mm, pracującym przy różnym natężeniu przepływu diluatu i koncentratu, a tym samym przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu w komorach diluatu wynosi od 0,2 do 8,0 cm/s, a w komorach koncentratu wynosi od 0,60 do 15,0 cm/s polega na tym, że dokonuje się dławienia zaworem wypływu diluatu, utrzymując ciśnienie na wylocie diluatu w zakresie 5-40 kPa, i wynoszące 0,3-0,7 wartości ciśnienia na wlocie do komór koncentratu w zakresie 10-150 kPa.
PL 241 092 B1
Zaletą rozwiązania według wynalazku jest możliwość pracy przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu w komorach diluatu i koncentratu, bez ryzyka wybrzuszania membran lub przecieków międzykomorowych w elektrodializerze.
Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w poniższych przykładach wykonania.
P r z y k ł a d 1
Elektrodializer, przedstawiony na Fig. 1, wyposażony jest w na przemian ułożone membrany anionowymienne (1) i kationowymienne (2), w liczbie n = 25 par membran, rozdzielone przekładkami dystansującymi (3), wyznaczającymi odległość międzymembranową, a tym samym grubość komór diluatu (4) i koncentratu (5). Elektrodializer wyposażony jest w króćce: wlotowy diluatu (6), wylotowy diluatu (7), wlotowy koncentratu (8), wylotowy koncentratu (9), wlotowy katolitu (10), wylotowy katolitu (11), wlotowy anolitu (12), wylotowy anolitu (13). Elektrodializer o długości 91 cm i efektywnej długości membrany wynoszącej 76 cm, w którym odległość międzymembranową, czyli grubość komór diluatu (4) i koncentratu (5) wynosi po 0,35 mm, zasilany jest współprądowo wodą rzeczną, poddaną uprzednio koagulacji i ultrafiltracji. W komorach diluatu (4) początkowa liniowa prędkość przepływu wynosi 3,45 cm/s, a w komorach koncentratu (5) 0,95 cm/s. Uzysk diluatu wynosi 78,1%. Ciśnienie na wlocie (6) diluatu ma wartość 34 kPa, a na wylocie (7) 4 kPa, czyli spadek ciśnienia w komorach diluatu (4) wynosi 30 kPa, natomiast ciśnienie na wlocie koncentratu (8) wynosi 10 kPa, a na wylocie (9) 2 kPa, czyli spadek ciśnienia wynosi 8,0 kPa. Różnica ciśnienia między komorami diluatu (4) i koncentratu (5) wynosi, na wlocie diluatu (6), 32 kPa co grozi wybrzuszaniem membran (2, 3) i przeciekami. W celu zminimalizowania różnicy ciśnienia między komorami diluatu (4) i koncentratu (5) dokonuje się dławienia wypływu koncentratu zaworem (14) tak, aby ciśnienie na jego wylocie (9) wynosiło 15 kPa co sprawia, że ciśnienie na jego wlocie (8) wynosi 23 kPa. Dzięki dławieniu wypływu, a tym samym regulacji wartości ciśnienia w komorach koncentratu (5), różnica ciśnienia między komorami diluatu (4) i koncentratu (5) nie przekracza w żadnym punkcie wartości 11 kPa.
P r z y k ł a d 2
Elektrodializer przedstawiony na Fig. 2, wyposażony jest w na przemian ułożone membrany anionowymienne (1) i kationowymienne (2), w liczbie n = 40 par membran, rozdzielone przekładkami dystansującymi (3), wyznaczającymi odległość międzymembranową, a tym samym grubość komór diluatu (4) i koncentratu (5). Elektrodializer wyposażony jest w króćce: wlotowy diluatu (6), wylotowy diluatu (7), wlotowy koncentratu (9), wylotowy koncentratu (8), wlotowy katolitu (10), wylotowy katolitu (11), wlotowy anolitu (12), wylotowy anolitu (13). Elektrodializer o długości 91 cm i efektywnej długości membrany (2, 3) wynoszącej 76 cm, w którym odległość międzymembranową, czyli grubość komór diluatu (4) i koncentratu (5), wynosi po 0,35 mm, zasilany jest przeciwprądowo wodą zasoloną. W komorach diluatu (4) początkowa liniowa prędkość przepływu wynosi 4,0 cm/s, a w komorach koncentratu (5) 1,3 cm/s. Uzysk diluatu wynosi 75,5%. Ciśnienie na wlocie diluatu (6) ma wartość 40 kPa, a na wylocie (7) 4 kPa, czyli spadek ciśnienia w komorach diluatu (4) wynosi 36 kPa, natomiast ciśnienie na wlocie koncentratu (9) wynosi 14 kPa, a na wylocie 2 kPa, czyli spadek ciśnienia wynosi 12 kPa. Różnica ciśnienia między komorami diluatu (4) i koncentratu (5) wynosi, na wlocie diluatu (6), 38 kPa co grozi wybrzuszaniem membran i przeciekami. W celu zminimalizowania różnicy ciśnienia między komorami diluatu (4) i koncentratu (5) dokonuje się dławienia wypływu koncentratu zaworem (14) tak, aby ciśnienie na jego wylocie (8) wynosiło 16 kPa co sprawia, że ciśnienie na jego wlocie (8) wynosi 28 kPa. Dzięki dławieniu wypływu, a tym samym regulacji wartości ciśnienia w komorach koncentratu (5), różnica ciśnienia między komorami diluatu (4) i koncentratu (5) nie przekracza w żadnym punkcie wartości 24 kPa.
P r z y k ł a d 3
Elektrodializer przedstawiony na Fig. 3, ma długość 91 cm i efektywną długość membrany wynoszącej 76 cm, przy czym odległość międzymembranową, czyli grubość komór diluatu (4) i koncentratu (5), wynosi po 0,23 mm, zasilany jest wodą morską przeciwprądowo. W komorach diluatu (4) początkowa liniowa prędkość przepływu wynosi 1,0 cm/s, a w komorach koncentratu (5) wynosi 2,0 cm/s. Uzysk diluatu wynosi 30,5%.
Ciśnienie na wlocie diluatu (6) ma wartość 14 kPa a na wylocie (7) 2 kPa, czyli spadek ciśnienia w komorach diluatu wynosi 12 kPa, natomiast ciśnienie na wlocie koncentratu (9) wynosi 28 kPa, a na wylocie (8) 4 kPa, czyli spadek ciśnienia wynosi 24 kPa. Różnica ciśnienia między komorami diluatu (4) i koncentratu (5) wynosi, na wlocie koncentratu (9), 26 kPa. W celu zminimalizowania różnicy ciśnienia między komorami diluatu (4) i koncentratu (5) dokonuje się dławienia zaworem (14) wypływu diluatu (7) tak, aby ciśnienie na wylocie diluatu (7) wynosiło 10 kPa, co sprawia, że ciśnienie
Claims (3)
1. Sposób prowadzenia procesu elektrodializy lub elektrodializy odwracalnej lub elektrodializy odwrotnej lub innych jej odmian w elektrodializerze zasilanym współprądowo z zastosowaniem przekładek dystansujących w komorach diluatu (4) i koncentratu (5) o grubości w zakresie 0,15-1,2 mm, pracującym przy różnym natężeniu przepływu diluatu i koncentratu, a tym samym przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu, która w komorach diluatu (4) wynosi od 0,6 do 15,0 cm/s, a w komorach koncentratu (5) wynosi od 0,20 do 8,0 cm/s, zasilanym współprądowo, znamienny tym, że dokonuje się dławienia zaworem (14) wypływu koncentratu, utrzymując ciśnienie na wylocie koncentratu (9) w zakresie 5-40 kPa, i wynoszące 0,3-0,7 wartości ciśnienia na wlocie do komór diluatu (6) w zakresie 10-150 kPa. ‘
2. Sposób prowadzenia procesu elektrodializy lub elektrodializy odwracalnej lub elektrodializy odwrotnej lub innych jej odmian w elektrodializerze zasilanym przeciwprądowo z zastosowaniem przekładek dystansujących w komorach diluatu (4) i koncentratu (5) o grubości w zakresie 0,15-1,2 mm, pracującym przy różnym natężeniu przepływu diluatu i koncentratu, a tym samym przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu, która w komorach diluatu (4) wynosi od 0,6 do 15,0 cm/s, a w komorach koncentratu (5) wynosi od 0,20 do 8,0 cm/s, zasilanym przeciwprądowo, znamienny tym, że dokonuje się dławienia zaworem (14) wypływu koncentratu, utrzymując ciśnienie na wylocie koncentratu (8) w zakresie 5-40 kPa, i wynoszące 0,3-0,7 wartości ciśnienia na wlocie do komór diluatu (6) w zakresie 10-150 kPa. ‘
3. Sposób prowadzenia procesu elektrodializy lub elektrodializy odwracalnej lub elektrodializy odwrotnej lub innych jej odmian w elektrodializerze z zastosowaniem przekładek dystansujących w komorach diluatu i koncentratu o grubości w zakresie 0,15-1,2 mm, pracującym przy różnym natężeniu przepływu diluatu i koncentratu, a tym samym przy różnych wartościach liniowej prędkości przepływu w komorach diluatu (4) wynosi od 0,2 do 8,0 cm/s, a w komorach koncentraty (5) wynosi od 0,60 do 15,0 cm/s, znamienny tym, że dokonuje się dławienia zaworem (14) wypływu diluatu, utrzymując ciśnienie na wylocie diluatu (7) w zakresie 5-40 kPa, i wynoszące 0,3-0,7 wartości ciśnienia na wlocie do komór koncentratu (8) w zakresie 10-150 kPa. ‘
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434657A PL241092B1 (pl) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | Sposób prowadzenia procesu elektrodializy |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL434657A PL241092B1 (pl) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | Sposób prowadzenia procesu elektrodializy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL434657A1 PL434657A1 (pl) | 2022-01-17 |
| PL241092B1 true PL241092B1 (pl) | 2022-08-01 |
Family
ID=80111459
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL434657A PL241092B1 (pl) | 2020-07-13 | 2020-07-13 | Sposób prowadzenia procesu elektrodializy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL241092B1 (pl) |
-
2020
- 2020-07-13 PL PL434657A patent/PL241092B1/pl unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL434657A1 (pl) | 2022-01-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Zhao et al. | An integrated membrane process for preparation of lithium hydroxide from high Mg/Li ratio salt lake brine | |
| Reig et al. | Integration of nanofiltration and bipolar electrodialysis for valorization of seawater desalination brines: Production of drinking and waste water treatment chemicals | |
| Reig et al. | Integration of monopolar and bipolar electrodialysis for valorization of seawater reverse osmosis desalination brines: Production of strong acid and base | |
| CA2896022C (en) | Multivalent ion separating desalination process and system | |
| JP3174037U (ja) | 海水を淡水化する低エネルギーの装置 | |
| EP2070583B1 (en) | Production of purified water and high value chemicals from salt water | |
| KR100874269B1 (ko) | 전처리 공정을 포함한 고효율 해수 전해장치 및 전해방법 | |
| US5376250A (en) | Method of producing water having a reduced salt content | |
| US11912591B2 (en) | Electrodialysis processes using an organic solvent for separating dissolved species | |
| TWI850218B (zh) | 用於高濃度酸或鹼生產的多級雙極電滲析系統 | |
| US20160271562A1 (en) | Removal of ammonia from ammonia-containing water using an electrodialysis process | |
| CN108602700A (zh) | 脱盐 | |
| JP2015029931A (ja) | 淡水化装置及び淡水化方法、並びに淡水の製造方法、淡水、塩及び有価物の併産方法 | |
| CN106795015B (zh) | 用于多价离子脱盐的方法和装置 | |
| Kabay et al. | Separation of monovalent and divalent ions from ternary mixtures by electrodialysis | |
| WO2020264012A1 (en) | Electrodialysis process and bipolar membrane electrodialysis devices for silica removal | |
| JP5574287B2 (ja) | 電気透析装置 | |
| Kabay et al. | Effect of salt combination on separation of monovalent and divalent salts by electrodialysis | |
| Virruso et al. | A pilot plant investigation on a real seawater brine valorisation via electrodialysis with bipolar membranes | |
| Rozanska et al. | Donnan dialysis with anion-exchange membranes in a water desalination system | |
| US4737260A (en) | Membrane stack unit for multi-chamber electrodialysis | |
| PL241481B1 (pl) | Elektrodializer i sposób prowadzenia procesu elektrodializy | |
| JP2001314868A (ja) | 脱イオン水の製造方法 | |
| CN113233662A (zh) | 一种海水淡化浓海水的集成膜过程处理系统及其方法 | |
| Mitko et al. | Innovations in electromembrane processes |