RU149984U1 - ELECTRODIALYSIS MODULE - Google Patents

ELECTRODIALYSIS MODULE Download PDF

Info

Publication number
RU149984U1
RU149984U1 RU2014128112/05U RU2014128112U RU149984U1 RU 149984 U1 RU149984 U1 RU 149984U1 RU 2014128112/05 U RU2014128112/05 U RU 2014128112/05U RU 2014128112 U RU2014128112 U RU 2014128112U RU 149984 U1 RU149984 U1 RU 149984U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
gasket
brine
frames
holes
frame
Prior art date
Application number
RU2014128112/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Ивановна Гаршина
Игорь Викторович Рождественский
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Инновационная Компания "Промышленные мембранные системы"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Инновационная Компания "Промышленные мембранные системы" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Инновационная Компания "Промышленные мембранные системы"
Priority to RU2014128112/05U priority Critical patent/RU149984U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU149984U1 publication Critical patent/RU149984U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

Полезная модель относится к технологическим устройствам, предназначенным для электрохимической обработки жидкостей - электролитов методом электродиализа, и может быть применено для электродиализаторов фильтрпрессного типа. К техническому результату относится повышение эффективности работы устройства путем выполнения в рассольных и обессольных рамках прокладках, а также в анионо- и катионообменных мембранах отверстий и прорезей сложной формы с расчетными диаметрами, что препятствует перетеканию обессольного раствора в соседние камеры рассольного раствора. Технический результат достигается благодаря тому, что Электродиализный модуль содержит пакет из чередующихся анионо- и катионообменных мембран, и рамок-прокладок, причем в них выполнены отверстия для ввода и вывода диализата (обессольная) и концентрата, (рассольная), с образованием при сборке пакета круглую форму коллекторов для распределения потоков растворов диализата и концентрата в устройстве. Внутри каждая рамка-прокладка снабжена сеткой-турбулизатором, а пакет включает стяжные плиты, между которыми размещены электроды. При этом в рассольных и обессольных рамках-прокладках, а также в мембранах выполнены чередующиеся между собой отверстия круглой формы с диаметрами Dpac и Dоб соответственно. Все отверстия в рамках-прокладках располагаются на горизонтальной оси, расположенной на расстоянии не менее 1,3 D от нижнего и верхнего края рамки-прокладки. Кроме того отверстия в обессольных рамках-прокладках расположены ассиметрично по отношению к отверстиям в рассольных рамках-прокладках. Все отверстия в обоих типах прокладок располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга и на расстояниях 1,3 Dоб или 1,3 Dpac соответственно от нижнего и верхнего края прокладок. На расстоянии 1,5 Dоб вверх от оси входных и вниз от оси выходных отверстий расположена горизонтальная ось коллекторов распределения потоков. Рамки-прокладки обоих типов в центре снабжены окном прямоугольной формы со скругленными углами, на расстоянии от края прокладки до края окна слева и справа, равном 1,2 Dоб, а снизу и сверху - (3-3,5) Dоб. Над каждым входным отверстием рассольных рамок - прокладок, веерообразно выполнены четыре прорези, с наклоном в одну сторону и шириной 2-3 мм, нижний край которых в вертикальном направлении располагается на расстоянии 5 мм ниже оси распределения потоков, а в горизонтальном направлении нижний край прорезей располагается симметрично вертикальной оси отверстий с диаметром Dоб на расстоянии 7 мм между собой. Верхний край прорезей соединен с окном рамки-прокладки с шагом между ними в месте выхода в окно рамки, равным (0,6-0,8) Dоб. В свою очередь над отверстиями обессольных рамок-прокладок также располагаются прорези: над первым отверстием - 1 прорезь, над вторым - 2 прорези, над третьим - 3 прорези, с наклоном в одну сторону и шириной 2 мм, нижний край прорезей располагается на расстоянии 5 мм ниже оси распределения потоков, а нижний край прорезей этих рамок-прокладок в горизонтальном направлении располагается симметрично вертикальной оси коллектора рассольных рамок-прокладок на расстоянии не менее 7 мм между собой. Верхний край этих прорезей также соединен с окном рамки, с шагом между ними в месте выхода в окно рамки, равным 1,1-1,3 Dоб.. При наложении рассольных рамок-прокладок на обессольные рамки-прокладки получают только одно пересечение прорезей, расположенное непосредственно у окна рамки. Над входными отверстиями с диаметром Брас обессольных рамок-прокладок выполнен коллектор в виде сложной фигуры, в которой круглый элемент соединен каналом шириной 0,3-0.5 Dоб с отверстием распределения потока диализата в форме вытянутого эллипса, расстояние от вертикальной оси отверстия Dрас обессольной рамки-прокладки до левого и правого края отверстия равно (0,3-0,5) Dоб.. Над входными отверстиями с диаметром Dоб., рассольных рамок-прокладок выполнен коллектор в виде сложной фигуры, в которой круглый элемент соединен каналом шириной (0,3-0.5) Dоб с отверстием распределения потока концентрата в форме вытянутого эллипса. Расстояние от вертикальной оси отверстия Брас рассольной рамки-прокладки до левого и правого края отверстия равно (0,3-0,5) Dоб. При наложении рассольной рамки-прокладки на обессольную рамку-прокладку прорези в последней располагают в центре отверстия распределения обессольного потока жидкости. Размеры Боб и ирас определяют по формуле:

Figure 00000005
где Q - расход жидкости, м2/ч; υ - скорость течения продукта в трубопроводе, м/сек; γ - удельный вес продукта при заданных параметрах, кг/м3 The utility model relates to technological devices designed for electrochemical processing of liquids - electrolytes by electrodialysis, and can be used for filterpress type electrodialyzers. The technical result includes increasing the efficiency of the device by making gaskets in the brine and desalinated frames, as well as in holes in the anion and cation exchange membranes of complex shape with calculated diameters, which prevents the flow of the desalted solution into the neighboring chambers of the brine solution. The technical result is achieved due to the fact that the Electrodialysis module contains a bag of alternating anionic and cation exchange membranes, and gasket frames, and they have holes for input and output of dialysate (desalted) and concentrate (brine), with the formation of a round package the shape of the collectors for the distribution of flows of solutions of dialysate and concentrate in the device. Inside, each gasket frame is equipped with a mesh-turbulator, and the package includes tie plates, between which electrodes are placed. Moreover, in brine and desalinated framework gaskets, as well as in membranes, alternating round holes with diameters D pac and D about, respectively, are made. All holes in the gasket frames are located on a horizontal axis located at a distance of at least 1.3 D from the lower and upper edges of the gasket frame. In addition, the holes in the desalinated framework gaskets are located asymmetrically with respect to the holes in the brine framework gaskets. All holes in both types of gaskets are located at the same distance from each other and at distances of 1.3 D about or 1.3 D pac, respectively, from the lower and upper edges of the gaskets. At a distance of 1.5 D about up from the axis of the inlet and down from the axis of the outlet is the horizontal axis of the flow distribution manifolds. The gasket frames of both types in the center are equipped with a rectangular window with rounded corners, at a distance from the gasket edge to the edge of the window left and right, equal to 1.2 D about , and from below and above - (3-3.5) D about . Over each inlet of the brine frames - gaskets, four slots are fan-shaped, with an inclination in one direction and a width of 2-3 mm, the lower edge of which in the vertical direction is 5 mm below the axis of the distribution of flows, and in the horizontal direction, the lower edge of the slots is symmetrically to the vertical axis of the holes with a diameter of D about at a distance of 7 mm between each other. The upper edge of the slots is connected to the window of the gasket frame with a step between them at the exit to the frame window equal to (0.6-0.8) D rev . In turn, slots are also located above the holes of the desalinated gasket frames: above the first hole - 1 slot, above the second - 2 holes, above the third - 3 holes, with an inclination in one direction and a width of 2 mm, the lower edge of the holes is located at a distance of 5 mm below the axis of the distribution of flows, and the lower edge of the slots of these gasket frames in the horizontal direction is located symmetrically to the vertical axis of the collector of brine gasket frames at a distance of at least 7 mm from each other. The upper edge of these slots is also connected to the frame window, with a step between them at the exit to the frame window, equal to 1.1-1.3 D rev . When applying brine spacer frames to the desalted spacer frames, only one intersection of the slots is obtained, located directly at the frame window. Above inlets diameter Bras obessolnyh frames gaskets made collector in the form of complex shapes, in which the round member is connected 0,3-0.5 channel width D of the hole dialysate flow distribution in the form of an elongated ellipse, a distance from the vertical axis of the hole D races frame obessolnoy - gaskets to the left and right edges of the hole equal to (0.3-0.5) D about .. Above the inlets with a diameter of D about ., brine frames-gaskets made collector in the form of a complex figure, in which a round element is connected by a channel of width ( 0.3-0.5) D about with an aperture of distribution of a stream of a concentrate in the form of an extended ellipse. The distance from the vertical axis of the hole Bras brine frame strip to the left and right edges of the hole is (0.3-0.5) D about . When applying the brine-strip gasket to the desalinated gasket-frame, the slots in the latter are located in the center of the distribution hole of the desalinated liquid flow. The dimensions of Bob and Iras are determined by the formula:
Figure 00000005
where Q is the fluid flow rate, m 2 / h; υ is the flow rate of the product in the pipeline, m / s; γ is the specific gravity of the product at given parameters, kg / m 3

Description

Полезная модель относится к технологическим устройствам, предназначенным для электрохимической обработки жидкостей -электролитов методом электродиализа, и может быть применено для электродиализаторов фильтрпрессного типа.The utility model relates to technological devices intended for electrochemical processing of electrolyte liquids by electrodialysis, and can be used for filterpress type electrodialyzers.

Известен «Электродиализатор», включающий расположенные между электродами ионообменные мембраны и прокладки, имеющие отверстия, образующие в сборе каналы для подачи исходной воды и вывода диализата и концентрата, отверстия прокладок выполнены с кольцевыми выступами, на которые посредством отверстий насажены мембраны. Патент на изобретение №2201793, МКИ: B01D 61/46; публ. 10.04.2003 г.The well-known "Electrodialyzer", comprising ion-exchange membranes and gaskets located between the electrodes, having openings that form complete channels for supplying raw water and output of dialysate and concentrate, gasket openings are made with annular protrusions on which membranes are mounted through holes. Patent for invention No. 2201793, MKI: B01D 61/46; publ. 04/10/2003

Известен «Электродиализатор» включающий электроды, между которыми размещены ионитовые мембраны и прокладки, в которых выполнены отверстия, образующие при сборке каналы для подачи исходного раствора и вывода диализата и концентрата, в прокладках выполнена прорезь, начало и конец которой соединены с отверстиями, при этом прорезь выполнена в виде концентрических дуг, последовательно соединенных между собой каналами, длина которых составляет 2-10% длины дуги.The well-known "Electrodialyzer" comprising electrodes between which ionite membranes and gaskets are placed, in which openings are made, forming channels for supplying the initial solution and output of dialysate and concentrate during assembly, a slot is made in the gaskets, the beginning and end of which are connected to the holes, while the slot made in the form of concentric arcs connected in series with each other by channels, the length of which is 2-10% of the length of the arc.

Патент на изобретение №1707813, МКИ: B01D 61/42, д. публ. 20.10.1996 г.Patent for invention No. 1707813, MKI: B01D 61/42, D. publ. 10.20.1996 g.

Известен «Электродиализатор» включающий основные торцевые электроды, дополнительные внутренние электроды, разделяющие электродиализатор на секции, установленные между электродами чередующиеся разноименные ионоселективные мембраны, сепараторные прокладки, в которых выполнено не менее трех отверстий для трактов подачи исходного раствора и удаления продуктов обессоливания, патрубки ввода исходного раствора и вывода продуктов электродиализа, в центре каждой секции электродиализатора установлена водонепроницаемая перегородка из неэлектропроводного материала с двумя отверстиями для трактов.The well-known "Electrodialyzer" comprising the main end electrodes, additional internal electrodes, dividing the electrodialyzer into sections, alternating opposite ion-selective membranes installed between the electrodes, separator gaskets, in which at least three holes are made for the supply paths of the initial solution and removal of desalination products, the input pipe for the input of the initial solution and output products of electrodialysis, in the center of each section of the electrodialyzer installed waterproof partition from conductive material with two holes for paths.

Патент на изобретение №2234359, МКИ: B01D 61/50, д. публ. 18.08.2004 г.Patent for invention No. 2234359, MKI: B01D 61/50, d. Publ. 08/18/2004

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является «Электродиализатор», включающий стяжные плиты, между которыми размещены концевые электроды, и пакет из между чередующихся анионо- и катионообменные мембран, и рамок-прокладок, имеющих отверстия для ввода и вывода диализата и концентрата, закрепленных стяжными устройствами, причем участки прокладок, в которых выполнены отверстия для ввода и вывода аппарата, размещены за габаритами мембран и выполнены из двух частей, в которых выполнены чередующие пазы, образующие при сборке каналы. Патент на изобретение №1681433, МКИ: B01D 61/42; публ. 1996.10.20.The closest technical solution to the proposed invention is the “Electrodialyzer”, including tie plates, between which end electrodes are placed, and a pack of between alternating anion and cation exchange membranes, and gasket frames having openings for input and output of dialysate and concentrate, fixed with tie devices, and sections of gaskets in which openings for input and output of the apparatus are made, are located beyond the dimensions of the membranes and are made of two parts in which alternating grooves are made, forming ie when assembling channels. Patent for invention No. 1681433, MKI: B01D 61/42; publ. 1996.10.20.

К техническому результату относится повышение эффективности работы устройства путем выполнения в рассольных и обессольных рамках прокладках, а также в анионо- и катионообменных мембранах отверстий и прорезей сложной формы с расчетными диаметрами, что препятствует перетеканию обессольного раствора в соседние камеры рассольного раствора.The technical result includes increasing the efficiency of the device by making gaskets in the brine and desalinated frames, as well as in holes in the anion and cation exchange membranes of complex shape with calculated diameters, which prevents the flow of the desalted solution into the neighboring chambers of the brine solution.

Технический результат достигается благодаря тому, что Электродиализный модуль содержит пакет из чередующихся анионо- и катионообменных мембран, и рамок-прокладок, причем в них выполнены отверстия для ввода и вывода диализата (обессольная) и концентрата, (рассольная), с образованием при сборке пакета коллектор для распределения потоков растворов диализата и концентрата в устройстве. Пакет включает стяжные плиты, между которыми размещены электроды. При этом в рассольных и обессольных рамках-прокладках, а также в мембранах выполнены чередующиеся между собой отверстия круглой формы с диаметрами Dрас и Dоб соответственно. Все отверстия в рамках-прокладках располагаются на горизонтальной оси, расположенной на расстоянии не менее 1,3 D от нижнего и верхнего края рамки-прокладки. Кроме того отверстия в обессольных рамках-прокладках расположены ассиметрично по отношению к отверстиям в рассольных рамках-прокладках. Все отверстия в обоих типах прокладок располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга и на расстояниях 1,3 Dоб или 1,3 Dрас соответственно от нижнего и верхнего края прокладок. На расстоянии 1,5 Dоб вверх от оси входных и вниз от оси выходных отверстий расположена горизонтальная ось коллекторов распределения потоков. Рамки-прокладки обоих типов в центре снабжены окном прямоугольной формы со скругленными углами, на расстоянии от края прокладки до края окна слева и справа, равном 1,2 Dоб, а снизу и сверху - (3-3,5) Dоб. Над каждым входным отверстием рассольных рамок-прокладок, веерообразно выполнены четыре прорези, с наклоном в одну сторону и шириной 2-3 мм, нижний край которых в вертикальном направлении располагается на расстоянии 5 мм ниже оси распределения потоков, а в горизонтальном направлении нижний край прорезей располагается симметрично вертикальной оси отверстий с диаметром Dоб на расстоянии 7 мм между собой. Верхний край прорезей соединен с окном рамки-прокладки с шагом между ними в месте выхода в окно рамки, равным (0,6-0,8) Dоб. В свою очередь над отверстиями обессольных рамок-прокладок также располагаются прорези: над первым отверстием - 1 прорезь, над вторым - 2 прорези, над третьим - 3 прорези, с наклоном в одну сторону и шириной 2 мм, нижний край прорезей располагается на расстоянии 5 мм ниже оси распределения потоков, а нижний край прорезей этих рамок-прокладок в горизонтальном направлении располагается симметрично вертикальной оси коллектора рассольных рамок-прокладок на расстоянии не менее 7 мм между собой. Верхний край этих прорезей также соединен с окном рамки, с шагом между ними в месте выхода в окно рамки, равным 1,1-1,3 Dоб.. При наложении рассольных рамок-прокладок на обессольные рамки-прокладки получают только одно пересечение прорезей, расположенное непосредственно у окна рамки. Над входными отверстиями с диаметром Dрас обессольных рамок-прокладок выполнен коллектор в виде фигуры, в которой круглый элемент соединен каналом шириной 0,3-0.5 Dоб с отверстием для ввода и вывода обессоленного раствора-диализата в форме вытянутого эллипса, расстояние от вертикальной оси отверстия Dрас обессольной рамки-прокладки до левого и правого края отверстия равно (0,3-0,5) Dоб.. Над входными отверстиями с диаметром Dоб., рассольных рамок-прокладок выполнен коллектор в виде фигуры, в которой круглый элемент соединен каналом шириной (0,3-0.5) Dоб с отверстием для ввода и вывода рассольного раствора-концентрата в форме вытянутого эллипса. Расстояние от вертикальной оси отверстия Dрас рассольной рамки-прокладки до левого и правого края отверстия равно (0,3-0,5) Dоб. При наложении рассольной рамки-прокладки на обессольную рамку-прокладку прорези в последней располагают в центре отверстия распределения обессольного потока жидкости. Размеры Dоб и Dрас определяют по формуле:The technical result is achieved due to the fact that the Electrodialysis module contains a packet of alternating anionic and cation-exchange membranes, and gasket frames, and they have holes for input and output of dialysate (desalted) and concentrate (brine), with the formation of the collector during assembly of the package for the distribution of flows of solutions of dialysate and concentrate in the device. The package includes couplers between which electrodes are placed. Moreover, in brine and desalinated framework gaskets, as well as in membranes, alternating round holes with diameters D races and D about, respectively, are made. All holes in the gasket frames are located on a horizontal axis located at a distance of at least 1.3 D from the lower and upper edges of the gasket frame. In addition, the holes in the desalinated framework gaskets are located asymmetrically with respect to the holes in the brine framework gaskets. All holes in both types of gaskets are located at the same distance from each other and at distances of 1.3 D about or 1.3 D races, respectively, from the lower and upper edges of the gaskets. At a distance of 1.5 D about up from the axis of the inlet and down from the axis of the outlet is the horizontal axis of the flow distribution manifolds. The gasket frames of both types in the center are equipped with a rectangular window with rounded corners, at a distance from the gasket edge to the edge of the window left and right, equal to 1.2 D about , and from below and above - (3-3.5) D about . Four slots are fan-shaped above each inlet of the brine-gasket frames, with an inclination in one direction and a width of 2-3 mm, the lower edge of which in the vertical direction is 5 mm below the axis of the distribution of flows, and in the horizontal direction, the lower edge of the slots is symmetrically to the vertical axis of the holes with a diameter of D about at a distance of 7 mm between each other. The upper edge of the slots is connected to the window of the gasket frame with a step between them at the exit to the frame window equal to (0.6-0.8) D rev . In turn, slots are also located above the holes of the desalinated gasket frames: above the first hole - 1 slot, above the second - 2 holes, above the third - 3 holes, with an inclination in one direction and a width of 2 mm, the lower edge of the holes is located at a distance of 5 mm below the axis of the distribution of flows, and the lower edge of the slots of these gasket frames in the horizontal direction is located symmetrically to the vertical axis of the collector of brine gasket frames at a distance of at least 7 mm from each other. The upper edge of these slots is also connected to the frame window, with a step between them at the exit to the frame window, equal to 1.1-1.3 D rev . When applying brine spacer frames to the desalted spacer frames, only one intersection of the slots is obtained, located directly at the frame window. Above the inlet openings with a diameter D races obessolnyh frames gaskets made collector in the form of figures, in which round element connected 0,3-0.5 channel width D of the hole for input and output of the desalted-dialysate solution in the form of an elongated ellipse, the distance from the vertical axis holes D races of the desalinated gasket frame to the left and right edge of the hole is equal to (0.3-0.5) D rev .. Above the inlet holes with a diameter D vol . connected by a channel width (0.3 -0.5) D about with an opening for input and output of brine concentrate in the form of an elongated ellipse. The distance from the vertical axis of the hole D races of the brine gasket frame to the left and right edges of the hole is (0.3-0.5) D about . When applying the brine-strip gasket to the desalinated gasket-frame, the slots in the latter are located in the center of the distribution hole of the desalinated liquid flow. Dimensions D about and D races are determined by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где Q - расход жидкости, м2/ч;where Q is the fluid flow rate, m 2 / h;

υ - скорость течения продукта в трубопроводе, м/сек;υ is the flow rate of the product in the pipeline, m / s;

γ - удельный вес продукта при заданных параметрах, кг/м3 γ is the specific gravity of the product at given parameters, kg / m 3

Электродиализный модуль поясняется чертежом на Фиг. 1, 2, 3, 4, 5 и 6The electrodialysis module is illustrated in FIG. 1, 2, 3, 4, 5 and 6

Фиг. 1 - Электродиализный модуль (схема общего вида)FIG. 1 - Electrodialysis module (general view)

Фиг. 2 - Электродиализный модуль (схема обессольной рамки-прокладки);FIG. 2 - Electrodialysis module (circuit desalination frame-laying);

Фиг. 3 - Электродиализный модуль (схема рассольной рамки-прокладки);FIG. 3 - Electrodialysis module (scheme of brine frame-laying);

Фиг. 4 - Электродиализный модуль (схема анионо-катионообменной мембраны);FIG. 4 - Electrodialysis module (diagram of anion-cation exchange membrane);

Фиг. 5 - Электродиализный модуль (схема наложения обессольной рамки-прокладки на мембрану)FIG. 5 - Electrodialysis module (scheme for applying the desalinated frame-laying to the membrane)

Фиг. 6 - Электродиализный модуль (схема наложения рассольной рамки-прокладки на мембрану).FIG. 6 - Electrodialysis module (the scheme for applying the brine frame-gasket to the membrane).

Согласно фиг. 1 электродиализный модуль содержит пакет из чередующихся рамок-прокладок обессольной 2 и рассольной 4, и анионо- и катионообменных мембран 3 помещенных между двумя стяжными плитами 1 и 5 с электродами плоской формы (на фиг. 1 условно не показаны). Согласно фиг. 2, 3, 4, и 5 в стяжных плитах 1 и 5, мембранах 3 и рамках-прокладках 2 и 4 выполнены отверстия: в нижней части 6 для входа рассольного раствора и 7 обессольного раствора, а в верхней части 8, для выхода рассольного раствора и 9 для выхода обессольного раствора, эти отверстия образуют при сборке пакета цилиндрическую форму коллектора для распределения растворов в устройстве. Каждая рамка-прокладка снабжена сеткой-турбулизатором (на фиг. 1 условно не показаны). Пакет закреплен между собой стяжным устройством в виде металлической рамы, шпилек и гаек.According to FIG. 1 electrodialysis module contains a package of alternating gasket frames of desalted 2 and brine 4, and anionic and cation exchange membranes 3 placed between two tie plates 1 and 5 with electrodes of a flat shape (not shown conventionally in Fig. 1). According to FIG. 2, 3, 4, and 5 in the screed plates 1 and 5, membranes 3, and gasket frames 2 and 4, holes were made: in the lower part 6 for the inlet of brine solution and 7 desalted solution, and in the upper part 8, for the outlet of brine solution and 9 for the output of the desalted solution, these holes form a cylindrical shape of the collector during assembly of the package for distributing the solutions in the device. Each gasket frame is equipped with a mesh-turbulator (not shown conditionally in Fig. 1). The package is fixed to each other by a clamping device in the form of a metal frame, studs and nuts.

В обессольной и рассольной рамках-прокладках 2 и 4 выполнены прорези 10, и коллектор распределения потоков растворов 11.In the desalted and brine framework-gaskets 2 and 4, slots 10 are made, and a collector of the distribution of solution flows 11.

В рамках-прокладках, так и в мембранах выполнены отверстия круглой формы в рассольных 13 с диаметрами Dpac. и обессольных 14 с Dоб. соответственно. Все отверстия расположены на горизонтальной оси на расстоянии не менее 1,3 Dоб от нижнего и верхнего края рамки-прокладки. При этом отверстия с диаметрами Dоб и Dpac чередуются. Кроме того все отверстия расположены на одинаковом расстоянии друг от друга таким образом, чтобы расстояние между соседними отверстиями было не менее Dоб. При этом расстояние от краев крайних левого и правого отверстий до краев рамки-прокладки и мембраны должно быть не менее Dоб. На расстоянии (1-1,5) Dоб вверх от оси входных и вниз от оси выходных отверстий соответственно расположена горизонтальная ось коллекторов распределения потоков 11. Рамки-прокладки обоих типов в центре снабжены окном прямоугольной формы со скругленными углами на расстоянии от края прокладки до края окна слева и справа 1,2 Dоб, а снизу и сверху не менее (3-3,5) Dоб.In the gaskets and in the membranes, round holes are made in brine 13 with diameters D pac . and desalted 14 with D about . respectively. All holes are located on the horizontal axis at a distance of not less than 1.3 D about from the lower and upper edges of the gasket frame. In this case, the holes with diameters D about and D pac alternate. In addition, all holes are located at the same distance from each other so that the distance between adjacent holes was at least D about . In this case, the distance from the edges of the left and right holes to the edges of the gasket frame and membrane should be at least D about . At a distance of (1-1.5) D about up from the axis of the inlets and downwards from the axis of the outlet holes, the horizontal axis of the flow distribution manifolds 11, respectively, is located. The center gaskets of both types are provided with a rectangular window with rounded corners at a distance from the gasket edge to the edges of the window to the left and right are 1.2 D rev , and bottom and top not less than (3-3.5) D rev .

Над каждым входным отверстием диаметром Dоб рассольных рамок-прокладок, веерообразно выполнены четыре прорези 10, с наклоном в одну сторону и шириной 2-3 мм, нижний край которых в вертикальном направлении располагается на расстоянии 5 мм ниже оси распределения потоков, а в горизонтальном направлении нижний край прорезей располагается симметрично вертикальной оси отверстий диаметром Dоб на расстоянии 7 мм между собой, при этом верхний край прорезей соединен с окном рамки-прокладки с шагом между ними в месте выхода в окно рамки, равным (0,6-0,8) Dоб.Over each inlet with a diameter D of brine gasket frames, four slots 10 are fan-shaped, with an inclination in one direction and a width of 2-3 mm, the lower edge of which in the vertical direction is 5 mm below the axis of the flow distribution, and in the horizontal direction the lower edge of the slots is located symmetrically to the vertical axis of the holes with a diameter of D about at a distance of 7 mm between each other, while the upper edge of the slots is connected to the window of the gasket frame with a step between them at the exit to the frame window equal to (0.6-0.8) D about

В свою очередь над каждым входным отверстием диаметром Dpac рассольных рамок-прокладок 4 также располагаются прорези 10: над первым отверстием - 1 прорезь, над вторым - 2 прорези, над третьим - 3 прорези, с наклоном в одну сторону и шириной 2 мм. Нижний край прорезей располагается на расстоянии 5 мм ниже оси распределения потоков, а нижний край прорезей этих рамок-прокладок в горизонтальном направлении располагается симметрично вертикальной оси коллектора рассольных рамок-прокладок 4 на расстоянии не менее 7 мм между собой, верхний край этих прорезей также соединен с окном рамки, с шагом между ними в месте выхода в окно рамки, равным (1,1-1,3) Dоб., при этом при наложении рассольных рамок-прокладок на обессольные рамки-прокладки 2 получают только одно пересечение прорезей, расположенное непосредственно у окна рамки.In turn, slots 10 are also located above each inlet with a diameter D pac of brine spacer frames 4: 1 slot above the first hole, 2 holes above the second, 3 slots above the third, with an inclination in one direction and a width of 2 mm. The lower edge of the slots is located at a distance of 5 mm below the axis of the distribution of flows, and the lower edge of the slots of these gasket frames is located horizontally symmetrically to the vertical axis of the collector of brine gasket frames 4 at least 7 mm apart, the upper edge of these slots is also connected to window frames, with a step therebetween at the exit site of the window frame, equal to (1,1-1,3) D vol., wherein upon application of brine frames obessolnye gaskets on the gasket-frame 2 give only one intersection slits arranged ie directly from the window frame.

Кроме того над каждым входным отверстием диаметром Dрас обессольных рамок-прокладок 2 выполнен коллектор в виде фигуры, в которой круглый элемент соединен каналом. 12 шириной (0,3-0,5) Dоб. с отверстием 11 для ввода и вывода рассольного раствора-концентрата в форме вытянутого эллипса шириной (0,3-0,5) Dоб. Расстояние от вертикальной оси отверстия диаметром Dрас обессольной рамки-прокладки 2 до левого и правого края отверстия распределения потоков равно (0,3-0,5) Dоб. Соответственно над каждым входным отверстием диаметром Dоб рассольных рамок-прокладок 2 также выполнен коллектор в виде фигуры, в которой круглый элемент соединен каналом шириной (0,3-0,5) Dоб. с отверстием для ввода и вывода обессоленного раствора-диализата в форме вытянутого эллипса шириной (0,3-0,5) Dоб. Расстояние от вертикальной оси отверстия диаметром Dрас обессольной рамки-прокладки 4 до левого и правого края отверстия распределения потоков равно (0,3-0,5) Dоб.In addition, a collector in the form of a figure in which a round element is connected by a channel is made over each inlet with a diameter D of races of desalinated gasket frames 2. 12 wide (0.3-0.5) D about . with a hole 11 for input and output of brine concentrate in the form of an elongated ellipse with a width of (0.3-0.5) D about . A distance from the vertical axis of the hole diameter D races obessolnoy frame-pad 2 to the left and right edges of the distribution holes of streams is (0,3-0,5) D vol. Accordingly, a collector in the form of a figure in which a round element is connected by a channel with a width of (0.3-0.5) D about . Also is made over each inlet with a diameter D about brine spacer frames 2. with a hole for input and output of desalted dialysate solution in the form of an elongated ellipse with a width of (0.3-0.5) D about . The distance from the vertical axis of the hole with a diameter D of the races of the desalinated frame strip 4 to the left and right edges of the holes of the distribution of flows is equal to (0.3-0.5) D about .

Мембраны отличаются от рамок-прокладок отсутствием окон прямоугольной формы в центре и отсутствием веерообразных прорезей. Над каждым входным отверстием диаметром Dрас расположен коллектор такой же формы, как в обессольных рамках-прокладках 2, а над каждым входным отверстием Dоб - коллектор такой же формы, как и в рассольных рамках-прокладках 4.Membranes differ from gasket frames by the absence of rectangular windows in the center and the absence of fan-shaped slots. Above each inlet with a diameter of D races , a collector of the same shape is located as in the desalinated framework gaskets 2, and above each inlet D of the ob - there is a collector of the same shape as in the brine framework gaskets 4.

Отверстия для выхода обессольного 13 и рассольного 14 растворов в верхней части расположены ассиметрично по отношению к отверстиям для входа обессольного и рассольного растворов в верхней части модуля.The holes for the outlet of the desalted 13 and brine 14 solutions in the upper part are located asymmetrically with respect to the holes for the entrance of the desalinated and brine solutions in the upper part of the module.

При этом существенно, чтобы при наложении рассольных рамок-прокладок, обессольных рамок-прокладок и мембран друг на друга отверстия и коллекторы были совмещены, а веерообразные прорези располагались в центре отверстия распределения потоков жидкости. Наконец размеры Dоб и Dрас определяют по формуле:At the same time, it is essential that, when the brine gasket frames, desalinated gasket frames, and membranes are superimposed, the openings and collectors are aligned, and the fan-shaped slots are located in the center of the liquid distribution distribution hole. Finally, the sizes D about and D races are determined by the formula:

Figure 00000004
Figure 00000004

где Q - расход жидкости, м2/ч;where Q is the fluid flow rate, m 2 / h;

υ - скорость течения продукта в трубопроводе, м/сек;υ is the flow rate of the product in the pipeline, m / s;

γ - удельный вес продукта при заданных параметрах, кг/м3 γ is the specific gravity of the product at given parameters, kg / m 3

Электродиализный модуль работает следующим образом: при наложении рамки-прокладки на мембрану (Фиг. 5) для обессольной рамки-прокладки 2 и (Фиг. 6) для рассольной рамки-прокладки 4 все коллекторы совмещаются, а прорези 10 в обессольной рамке-прокладке 2 попадают в коллектор 11 обессольного раствора. В свою очередь прорези 10 в рассольной рамке-прокладке попадают в коллектор 11 рассольного раствора. При подаче под давлением обессольного раствора в его коллекторы в нижней части модуля раствор через прорези поступает в окно обессольной рамки-прокладки 2, поднимается вверх и выводится через коллекторы 11 обессольного раствора в верхней части модуля. При этом не происходит перетекание обессольного раствора в соседние камеры рассольного раствора. Аналогичная ситуация происходит при подаче рассольного раствора в коллекторы рассольных рамок-прокладок.The electrodialysis module works as follows: when applying the gasket frame to the membrane (Fig. 5) for the desalinated gasket frame 2 and (Fig. 6) for the brine gasket frame 4, all collectors are aligned, and the slots 10 in the desalinated gasket frame 2 fall into the collector 11 of the desalted solution. In turn, the slots 10 in the brine gasket frame fall into the collector 11 of the brine solution. When a desalted solution is supplied under pressure to its collectors in the lower part of the module, the solution enters the window of the desalinated gasket frame 2 through slots, rises and is discharged through the collectors 11 of the desalted solution in the upper part of the module. In this case, the desalted solution does not flow into the adjacent chambers of the brine solution. A similar situation occurs when brine solution is fed into the collectors of brine gasket frames.

Предложенное в качестве полезной модели устройство позволяет повысить эффективность работы устройства путем выполнения в рамках прокладках и мембранах отверстий и прорезей сложной формы, что препятствует перетеканию обессольного раствора (диализата) в соседние камеры рассольного раствора (концентрата).The device proposed as a utility model can improve the efficiency of the device by making holes and slits of complex shape within the gaskets and membranes, which prevents the flow of the desalted solution (dialysate) into the neighboring chambers of the brine solution (concentrate).

Claims (1)

Электродиализный модуль, содержащий пакет из чередующихся анионо- и катионообменных мембран и рамок-прокладок, причем в них выполнены отверстия для ввода и вывода диализата (обессольная) и концентрата (рассольная), с образованием при сборке пакета - коллектора для распределения потоков растворов диализата и концентрата в устройстве, пакет включает стяжные плиты, между которыми размещены электроды, отличающийся тем, что в рассольных и обессольных рамках-прокладках, а также в мембранах выполнены чередующиеся между собой отверстия круглой формы с диаметрами Dpac и Dоб соответственно, при этом все отверстия в рамках-прокладках располагаются на горизонтальной оси, расположенной на расстоянии не менее 1,3 D от нижнего и верхнего краев рамки-прокладки, кроме того, отверстия в обессольных рамках-прокладках расположены ассиметрично по отношению к отверстиям в рассольных рамках-прокладках, все отверстия в обоих типах прокладок располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга и на расстояниях 1,3 Dоб или 1,3 Dpac соответственно от нижнего и верхнего краев прокладок, при этом на расстоянии 1,5 Dоб вверх от оси входных и вниз от оси выходных отверстий расположена горизонтальная ось коллекторов распределения потоков, причем рамки-прокладки обоих типов в центре снабжены окном прямоугольной формы со скругленными углами, на расстоянии от края прокладки до края окна слева и справа, равном 1,2 Dоб, а снизу и сверху - (3-3,5) Dоб, наконец над каждым входным отверстием рассольных рамок- прокладок веерообразно выполнены четыре прорези с наклоном в одну сторону и шириной 2-3 мм, нижний край которых в вертикальном направлении располагается на расстоянии 5 мм ниже оси распределения потоков, а в горизонтальном направлении нижний край прорезей располагается симметрично вертикальной оси отверстий с диаметром Dоб на расстоянии 7 мм между собой, при этом верхний край прорезей соединен с окном рамки-прокладки с шагом между ними в месте выхода в окно рамки, равным (0,6-0,8) Dоб, в свою очередь, над отверстиями обессольных рамок-прокладок также веерообразно располагаются прорези: над первым отверстием - 1 прорезь, над вторым - 2 прорези, над третьим - 3 прорези, с наклоном в одну сторону и шириной 2 мм, нижний край прорезей располагается на расстоянии 5 мм ниже оси распределения потоков, а нижний край прорезей этих рамок-прокладок в горизонтальном направлении располагается симметрично вертикальной оси коллектора рассольных рамок-прокладок на расстоянии не менее 7 мм между собой, верхний край этих прорезей также соединен с окном рамки, с шагом между ними в месте выхода в окно рамки, равным 1,1-1,3 Dоб, при этом при наложении рассольных рамок-прокладок на обессольные рамки-прокладки получают только одно пересечение прорезей, расположенное непосредственно у окна рамки, кроме того, над входными отверстиями с диаметром Dpac обессольных рамок-прокладок выполнен коллектор в виде фигуры, в которой круглый элемент соединен каналом шириной (0,3-0,5) Dоб с отверстием для ввода и вывода обессоленного раствора-диализата в форме вытянутого эллипса, расстояние от вертикальной оси отверстия Dpac обессольной рамки-прокладки до левого и правого краев отверстия равно (0,3-0,5) Dоб, кроме того, над входными отверстиями с диаметром Dоб, рассольных рамок-прокладок выполнен коллектор в виде фигуры, в которой круглый элемент соединен каналом шириной (0,3-0,5) Dоб с отверстием для ввода и вывода рассольного раствора-концентрата в форме вытянутого эллипса, расстояние от вертикальной оси отверстия Dpac рассольной рамки-прокладку до левого и правого краев отверстия равно (0,3-0,5) Dоб, причем при наложении рассольной рамки-прокладки на обессольную рамку-прокладку прорези в последней располагают в центре отверстия для ввода и вывода обессоленного раствора-диализата, наконец размеры Dоб и Dpac определяют по формуле:An electrodialysis module containing a bag of alternating anion and cation exchange membranes and gasket frames, with holes for input and output of dialysate (desalted) and concentrate (brine) made in them with the formation of the collector package for distribution of the flows of dialysate and concentrate solutions in the device, the package includes clamping plates, between which electrodes are placed, characterized in that alternating round holes are made in the brine and desalinated framework-gaskets, as well as in the membranes molds with diameters D pac and D about respectively, while all holes in the gasket framework are located on a horizontal axis located at a distance of at least 1.3 D from the lower and upper edges of the gasket frame, in addition, holes in the desalinated gasket framework located asymmetrically with respect to the holes in the brine-gasket frames, all holes in both types of gaskets are located at the same distance from each other and at distances of 1.3 D about or 1.3 D pac, respectively, from the lower and upper edges of the gaskets, while dist oyanii about 1,5 D up from the axis of the input and downwardly from the axis of the outlet openings is a horizontal axis flow distribution headers, and both types of gasket-frames are provided in the center of the window of rectangular shape with rounded corners, at a distance from the gasket edge to edge of the window on the left and right equal to 1.2 D about , and from the top and bottom - (3-3.5) D about , finally, over each inlet of the brine-gasket frames, four slots are fan-shaped with an inclination in one direction and a width of 2-3 mm, the lower edge which in the vertical direction Xia 5 mm below the axis of flow distribution, and in the horizontal direction of the lower slits region is symmetrical vertical axis openings with a diameter D of a distance of 7 mm between them, wherein the upper edge of the slots is connected to the window frame-gasket with a step between them in place exit to the window frame equal to (0.6-0.8) D about , in turn, above the holes of the desalinated frames-gaskets are also fan-shaped slots: above the first hole - 1 slot, above the second - 2 cuts, above the third - 3 slots, tilted one way and irina 2 mm, the lower edge of the slots is located at a distance of 5 mm below the axis of the distribution of flows, and the lower edge of the slots of these gasket frames is located horizontally symmetrically to the vertical axis of the collector of brine gasket frames at a distance of at least 7 mm from each other, the upper edge of these slots also connected to the frame window, with a step between them at the exit point of the frame window, equal to 1.1-1.3 D about , while when applying the brine frames-spacers on the desalinated frames-spacers get only one intersection of the slots, located directly at the window of the frame, in addition, over the inlets with a diameter D pac of desalinated gasket frames, a collector is made in the form of a figure in which a round element is connected by a channel of width (0.3-0.5) D ob with an opening for input and output a desalted dialysate solution in the form of an elongated ellipse, the distance from the vertical axis of the hole D pac of the desalinated gasket frame to the left and right edges of the hole is (0.3-0.5) D about , in addition, over the inlets with a diameter of D about , brine-gasket frames made collector in the form IGUR in which round element connected to the channel width (0,3-0,5) D with an opening for inputting and outputting brine concentrate solution in the form of an elongated ellipse, a distance from the vertical axis of the hole D pac brine gasket-frame to the left and right the edges of the hole are equal to (0.3-0.5) D about , and when applying the brine frame-strip on the desalinated frame-strip of the slot in the latter is placed in the center of the hole for input and output of the desalted dialysate solution, finally the sizes D about and D pac determined by the formula:
Figure 00000001
Figure 00000001

Figure 00000001
Figure 00000001

где Q - расход жидкости, м2/ч;where Q is the fluid flow rate, m 2 / h; υ - скорость течения продукта в трубопроводе, м/с;υ is the flow rate of the product in the pipeline, m / s; γ - удельный вес продукта при заданных параметрах, кг/м3.
Figure 00000002
γ is the specific gravity of the product at given parameters, kg / m 3 .
Figure 00000002
RU2014128112/05U 2014-07-08 2014-07-08 ELECTRODIALYSIS MODULE RU149984U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014128112/05U RU149984U1 (en) 2014-07-08 2014-07-08 ELECTRODIALYSIS MODULE

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014128112/05U RU149984U1 (en) 2014-07-08 2014-07-08 ELECTRODIALYSIS MODULE

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU149984U1 true RU149984U1 (en) 2015-01-27

Family

ID=53292486

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014128112/05U RU149984U1 (en) 2014-07-08 2014-07-08 ELECTRODIALYSIS MODULE

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU149984U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11014049B2 (en) Desalination
CN206381852U (en) With the lateral flow type reverse osmosis membrane filt of one-piece type formation stream
KR101584052B1 (en) RO filter with side-sream type
US20120312741A1 (en) Plate settler
JP3305139B2 (en) Method for producing deionized water by electrodeionization method
CN104815458B (en) A kind of method of dividing plate alternative expression extraction tower and extraction
RU149984U1 (en) ELECTRODIALYSIS MODULE
JP2009039654A (en) Separating membrane module
US20110114567A1 (en) Precipitation device, method and associated system
CN206715436U (en) A kind of filter for being used to produce calcium carbonate superfine powder
WO2017035427A1 (en) Apparatus and method for gravity separation related to oil and natural gas production systems and methods
JP2018513014A (en) A structure to normalize multiplanar flow distributions in electrochemical separation systems.
US12070722B2 (en) Fluid manifolds in electrodialysis devices
CN106268050A (en) A kind of blade gas liquid separating apparatus
US10874989B2 (en) Multipurpose membrane cell stack and method of manufacturing the same
GB1050831A (en)
CN102872617B (en) Demountable rectifying device of horizontal triphase separator
CN104307579A (en) Ion exchange column
CN106517447A (en) In-line type membrane stack capable of realizing self purification
RU117424U1 (en) FLOWING ELECTROCHEMICAL ACTIVATOR
CN106984195A (en) Hollow fiber nanofiltration membrane component
CN209815744U (en) Electroosmosis dialysis equipment suitable for food field
RU86886U1 (en) Gravity settler for separation of a mixture of dispersed phases
CN212174543U (en) Electrodialysis baffle
SU929147A1 (en) Electric dializer for cleaning solution

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20190709