RU165109U1 - DEVICE FOR DEMINERALIZATION OF MILK SERUM - Google Patents

DEVICE FOR DEMINERALIZATION OF MILK SERUM Download PDF

Info

Publication number
RU165109U1
RU165109U1 RU2015156582/05U RU2015156582U RU165109U1 RU 165109 U1 RU165109 U1 RU 165109U1 RU 2015156582/05 U RU2015156582/05 U RU 2015156582/05U RU 2015156582 U RU2015156582 U RU 2015156582U RU 165109 U1 RU165109 U1 RU 165109U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
electrodes
flow channels
flow channel
flow
demineralization
Prior art date
Application number
RU2015156582/05U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Леонид Иванович Соколов
Юрий Михайлович Гуща
Анатолий Васильевич Коняхин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Вологодский государственный университет" (ВоГУ)
Priority to RU2015156582/05U priority Critical patent/RU165109U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU165109U1 publication Critical patent/RU165109U1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/48Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

1. Устройство для деминерализации молочной сыворотки, содержащее проточный канал, в котором расположены электроды, отличающееся тем, что электроды покрыты слоем неполярного диэлектрика и электрически изолированы, а в области выхода в проточном канале имеются перегородки вдоль его боковых стенок и выпускные патрубки для отвода концентрата ионов солей.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды располагаются внутри боковых стенок проточного канала.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что имеет несколько проточных каналов, расположенных параллельно.4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что каждый из электродов, кроме крайних электродов в боковых проточных каналах, является общим для двух соседних проточных каналов и располагается в разделяющей их стенке.5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что полюса электродов чередуются, и количество проточных каналов подобрано таким образом, что полюса крайних электродов в боковых каналах одинаковы.1. A device for demineralization of whey, containing a flow channel in which the electrodes are located, characterized in that the electrodes are coated with a non-polar dielectric layer and are electrically isolated, and in the outlet area in the flow channel there are partitions along its side walls and outlet pipes for draining the ion concentrate salts. 2. The device according to claim 1, characterized in that the electrodes are located inside the side walls of the flow channel. The device according to claim 1, characterized in that it has several flow channels arranged in parallel. The device according to claim 3, characterized in that each of the electrodes, except the outermost electrodes in the side flow channels, is common to two adjacent flow channels and is located in the wall separating them. The device according to claim 4, characterized in that the poles of the electrodes alternate, and the number of flow channels is selected so that the poles of the outermost electrodes in the side channels are the same.

Description

Полезная модель относится к области молочной промышленности, в частности к устройствам обессоливания молочной сыворотки при изготовлении продуктов питания.The utility model relates to the field of the dairy industry, in particular to whey desalination devices in the manufacture of food products.

Известно устройство электрического деминерализатора (Патент 3727586 JP, МПК B01D 61/42, C02F 1/469, 08.07.2003), в котором катионселективные и анионселективные мембраны расположены так, что образуют камеры концентрации и последовательно соединенные камеры деминерализации, а также камеру, содержащую анод, и камеру, содержащую катод. Обрабатываемую воду в проточном режиме пропускают через камеры минерализации. После первичной обработки воды концентрат из ячейки, содержащей катод, подают в первую из последовательно соединенных камер деминерализации и таким образом эффективно обрабатывают воду, так как этот концентрат обладает щелочными свойствами.A device for electrical demineralization is known (JP Patent 3727586, IPC B01D 61/42, C02F 1/469, 08/08/2003), in which cation-selective and anion-selective membranes are arranged so that they form concentration chambers and series-connected demineralization chambers, as well as a chamber containing the anode and a chamber containing a cathode. Processed water in a flow mode is passed through mineralization chambers. After the primary treatment of the water, the concentrate from the cell containing the cathode is fed into the first of the series-connected demineralization chambers and thus the water is effectively treated, since this concentrate has alkaline properties.

Также известно устройство электрического проточного деминерализатора (Патентная заявка 2004188258 US, МПК B01D 61/44, 30.09.2004), содержащего электрическую деионизирующую камеру, имеющую множество отсеков, разделенных катионселективными и анионселективными мембранами, установленными между анодом и катодом. Анион-деионизирующий отсек ограничен катионселективными мембранами и размещен на стороне анода водоразделительной камеры, а катион-деионизирующий отсек ограничен катионселективными мембранами и размещен на стороне катода водоразделительной камеры.An electric flow demineralizer device is also known (Patent Application 2004188258 US IPC B01D 61/44, September 30, 2004) comprising an electric deionizing chamber having a plurality of compartments separated by cation-selective and anion-selective membranes mounted between the anode and cathode. The anion-deionizing compartment is bounded by cation-selective membranes and placed on the anode side of the water separation chamber, and the cation-deionizing compartment is bounded by cation-selective membranes and placed on the cathode side of the water separation chamber.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является электродиализатор (Гребенюк, В.Д. Электро диализ / В.Д. Гребенюк. - Киев: Техника, 1976.), имеющий проточный канал, в котором расположены электроды, между электродами расположены ионоселективные мембраны, причем электродные камеры совмещены с камерами концентрирования извлекаемых примесей, а растворы обессоленной воды и концентрата отводятся с помощью трубок.Closest to the proposed device is an electrodialyzer (Grebenyuk, V.D. Electrodialysis / V.D. Grebenyuk. - Kiev: Technique, 1976.) having a flow channel in which the electrodes are located, ion-selective membranes are located between the electrodes, and the electrode chambers combined with concentration chambers of recoverable impurities, and solutions of demineralized water and concentrate are discharged using tubes.

Недостатками известных электродиализаторов являются непродолжительный эксплуатационный период ионоселективных мембран, высокие энергетические и эксплуатационные затраты, а также подогрев обрабатываемого вещества и возможность протекания в нем нежелательных химических реакций вследствие непосредственного пропускания через него электрического тока.The disadvantages of the known electrodialyzers are the short operational period of the ion-selective membranes, the high energy and operating costs, as well as the heating of the processed substance and the possibility of undesired chemical reactions in it due to the direct passage of electric current through it.

Техническим результатом, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, является создание экономичного устройства для обработки молочной сыворотки, обеспечивающего ее деминерализацию в потоке до заданных параметров без подогрева и нежелательных химических изменений.The technical result, which the proposed utility model is aimed at, is to create an economical device for processing whey, ensuring its demineralization in the stream to specified parameters without heating and undesirable chemical changes.

Технический результат достигается тем, что деминерализация молочной сыворотки производится в электрическом поле, создаваемом между электрически изолированными электродами при подведении к ним высокого напряжения величиной от 1000 В. Электрический ток при этом через молочную сыворотку не протекает.The technical result is achieved by the fact that the whey is demineralized in an electric field created between electrically isolated electrodes when a high voltage of 1000 V is applied to them. Electric current does not flow through the whey.

Описание иллюстраций:Description of illustrations:

Фиг. 1 - Устройство для деминерализации молочной сыворотки с одним проточным каналом.FIG. 1 - Device for demineralization of whey with one flow channel.

Фиг. 2 - Устройство для деминерализации молочной сыворотки с несколькими проточными каналами, размещенными параллельно.FIG. 2 - Device for demineralization of whey with several flow channels placed in parallel.

Устройство для деминерализации молочной сыворотки (фиг. 1) содержит минимум один проточный канал 1, выполненный в виде параллелепипеда с входом 2 и выходом 3, например, из стекла или инертного пластика. На боковых стенках 4 и 5 проточного канала 1 или внутри боковых стенок 4 и 5 находятся электроды 6, покрытые слоем неполярного диэлектрика 7 и электрически изолированные, а в области выхода 3 проточного канала 1 имеются перегородки 8 и 9 вдоль его боковых стенок и выпускные патрубки 10 и 11 для отвода концентрата ионов солей.A device for demineralization of whey (Fig. 1) contains at least one flow channel 1, made in the form of a parallelepiped with input 2 and output 3, for example, from glass or inert plastic. On the side walls 4 and 5 of the flow channel 1 or inside the side walls 4 and 5 there are electrodes 6, covered with a layer of non-polar dielectric 7 and electrically isolated, and in the exit region 3 of the flow channel 1 there are partitions 8 and 9 along its side walls and exhaust pipes 10 and 11 for removal of the salt ion concentrate.

В случае использования нескольких проточных каналов 1, размещаемых параллельно (фиг. 2), каждый из электродов 6, кроме крайних электродов 6 в боковых проточных каналах 1, является общим для двух соседних проточных каналов 1 и располагается в разделяющей их стенке. При этом полюса электродов 6 чередуются, и количество проточных каналов 1 может выбираться таким образом, чтобы полюса крайних электродов 6 в боковых каналах 1 были одинаковыми и могли быть подключены к заземлению для повышения электробезопасности устройства. Кроме этого, для соседних проточных каналов 1 делаются общие выпускные патрубки 12 и 13, размещаемые возле каждого из общих электродов 6 и подключаемые к общим трубопроводам 14 и 15, отдельно для потока от электродов 6 с положительной полярностью и для потока от электродов 6 с отрицательной полярностью.In the case of using several flow channels 1 arranged in parallel (Fig. 2), each of the electrodes 6, except for the extreme electrodes 6 in the side flow channels 1, is common to two adjacent flow channels 1 and is located in the wall separating them. In this case, the poles of the electrodes 6 alternate, and the number of flow channels 1 can be selected so that the poles of the extreme electrodes 6 in the side channels 1 are the same and can be connected to ground to increase the electrical safety of the device. In addition, for adjacent flow channels 1, common outlet pipes 12 and 13 are made, located near each of the common electrodes 6 and connected to common pipelines 14 and 15, separately for the flow from electrodes 6 with positive polarity and for the flow from electrodes 6 with negative polarity .

Принцип работы устройства для деминерализации молочной сыворотки следующий.The principle of operation of the device for demineralization of whey is as follows.

Соленая молочная сыворотка через вход 2 поступает в проточный канал 1 (поток ламинарный). Электроды 6, подключенные к разноименным полюсам источника высокого напряжения, обеспечивают постоянное электрическое поле, пронизывающее поток молочной сыворотки в проточном канале 1, при этом соли в виде ионов по мере движения потока перемещаются под действием электрического поля к боковым стенкам 4 и 5 проточного канала 1. Таким образом, в пристеночных областях образуется концентраты ионов солей, которые посредством перегородок 8 и 9 изолируются от общего обессоленного потока и выходят через выпускные патрубки 10 и 11 (или общие выпускные патрубки 12 и 13 в случае параллельного размещения более чем одного канала 1). Обессоленный поток через выход 3 поступает в емкости для дальнейшей переработки или в другое аналогичное устройство для более глубокой деминерализации или фильтрации.Salt whey through inlet 2 enters the flow channel 1 (laminar flow). The electrodes 6 connected to the opposite poles of the high voltage source provide a constant electric field that penetrates the whey stream in the flow channel 1, while salts in the form of ions move as the flow moves under the influence of the electric field to the side walls 4 and 5 of the flow channel 1. Thus, in the near-wall areas, salt ion concentrates are formed, which, through the baffles 8 and 9, are isolated from the common desalted flow and exit through the outlet pipes 10 and 11 (or common outlet nozzles 12 and 13 in the case of parallel placement of more than one channel 1). The demineralized stream through outlet 3 enters a tank for further processing or another similar device for deeper demineralization or filtration.

Предлагаемое устройство имеет простую конструкцию, отвечает самым высоким экологическим и санитарным требованиям, имеет низкое энергопотребление и может найти применение при предварительной деминерализации соленой молочной сыворотки перед процессом ее фильтрации или обратного осмоса. При этом в процессе последующей фильтрации предварительно обессоленной молочной сыворотки ресурс мембранных фильтров увеличивается в 5-7 раз.The proposed device has a simple design, meets the highest environmental and sanitary requirements, has low energy consumption and can be used for preliminary demineralization of salted whey before its filtration or reverse osmosis. Moreover, in the process of subsequent filtration of pre-desalinated whey, the life of membrane filters increases by 5-7 times.

Используя ряд последовательно установленных устройств для деминерализации молочной сыворотки, можно обеспечить ее безреагентное обессоливание до требуемых параметров простым и экономичным способом.Using a series of serially installed devices for the demineralization of whey, it is possible to ensure its reagent-free desalination to the required parameters in a simple and economical way.

Claims (5)

1. Устройство для деминерализации молочной сыворотки, содержащее проточный канал, в котором расположены электроды, отличающееся тем, что электроды покрыты слоем неполярного диэлектрика и электрически изолированы, а в области выхода в проточном канале имеются перегородки вдоль его боковых стенок и выпускные патрубки для отвода концентрата ионов солей.1. A device for demineralization of whey, containing a flow channel in which the electrodes are located, characterized in that the electrodes are coated with a non-polar dielectric layer and electrically isolated, and in the outlet area in the flow channel there are partitions along its side walls and outlet pipes for draining the ion concentrate salts. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что электроды располагаются внутри боковых стенок проточного канала.2. The device according to p. 1, characterized in that the electrodes are located inside the side walls of the flow channel. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что имеет несколько проточных каналов, расположенных параллельно.3. The device according to p. 1, characterized in that it has several flow channels located in parallel. 4. Устройство по п. 3, отличающееся тем, что каждый из электродов, кроме крайних электродов в боковых проточных каналах, является общим для двух соседних проточных каналов и располагается в разделяющей их стенке.4. The device according to p. 3, characterized in that each of the electrodes, except the extreme electrodes in the side flow channels, is common to two adjacent flow channels and is located in the wall separating them. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что полюса электродов чередуются, и количество проточных каналов подобрано таким образом, что полюса крайних электродов в боковых каналах одинаковы.
Figure 00000001
5. The device according to claim 4, characterized in that the poles of the electrodes alternate, and the number of flow channels is selected in such a way that the poles of the extreme electrodes in the side channels are the same.
Figure 00000001
RU2015156582/05U 2015-12-28 2015-12-28 DEVICE FOR DEMINERALIZATION OF MILK SERUM RU165109U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015156582/05U RU165109U1 (en) 2015-12-28 2015-12-28 DEVICE FOR DEMINERALIZATION OF MILK SERUM

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015156582/05U RU165109U1 (en) 2015-12-28 2015-12-28 DEVICE FOR DEMINERALIZATION OF MILK SERUM

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU165109U1 true RU165109U1 (en) 2016-10-10

Family

ID=57122395

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015156582/05U RU165109U1 (en) 2015-12-28 2015-12-28 DEVICE FOR DEMINERALIZATION OF MILK SERUM

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU165109U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5295110B2 (en) Microscale capacitive deionizer
JP5816622B2 (en) Desalination system and method
JPS5832604B2 (en) Genkairoka Oyobi Denki Tousekihouhou Narabini Sonosouchi
US9359232B2 (en) Electrodialysis unit for water treatment
EP2429678B1 (en) Brine treatment scaling control method
CN105417635B (en) Device for purifying a fluid and method for purifying a fluid by means of the same
WO2014142756A1 (en) Polarized electrodialysis
US9340437B2 (en) Electrodialysis unit for water treatment
AU2017204247A1 (en) Electrodialysis unit for water treatment
JP7382072B2 (en) Deionization devices and methods for at least partially deionizing feed solutions containing dissolved electrolytes, and apparatus using such devices.
CN104370352B (en) A kind of electrodialysis system of continuous concentration desalination and method
RU165109U1 (en) DEVICE FOR DEMINERALIZATION OF MILK SERUM
CN202808519U (en) Purified water reverse osmosis system
US20130062207A1 (en) Method and system for disposal of brine solution
JP2008272650A (en) Desalting treatment method and desalting treatment apparatus
CN112823050B (en) Electrodialysis method with high recovery rate
WO2012098057A1 (en) Electrodialysis unit for treating water
US20160236953A1 (en) Apparatus and method for electrochemical treatment of water
AU2019237168B2 (en) Deionization device and method for at least partially deionizing a feed liquid in which an electrolyte is dissolved, and apparatuses using such devices
RU1819155C (en) Electrodialyzer
CN113398759A (en) Separation device and ion separation method

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20161113