RU2716121C1 - Tubular electrobaromembrane unit - Google Patents

Tubular electrobaromembrane unit Download PDF

Info

Publication number
RU2716121C1
RU2716121C1 RU2019120084A RU2019120084A RU2716121C1 RU 2716121 C1 RU2716121 C1 RU 2716121C1 RU 2019120084 A RU2019120084 A RU 2019120084A RU 2019120084 A RU2019120084 A RU 2019120084A RU 2716121 C1 RU2716121 C1 RU 2716121C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cathode
anode
permeate
membranes
tubes
Prior art date
Application number
RU2019120084A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Иванович Лазарев
Ирина Владимировна Хорохорина
Сергей Владимирович Ковалев
Максим Игоревич Михайлин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ")
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 "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ")
Priority to RU2019120084A priority Critical patent/RU2716121C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2716121C1 publication Critical patent/RU2716121C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01DSEPARATION
    • B01D61/00Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
    • B01D61/42Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
    • B01D61/44Ion-selective electrodialysis
    • B01D61/46Apparatus therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Urology & Nephrology (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

FIELD: technological processes.
SUBSTANCE: invention relates to tubular-type membrane apparatus and can be used for membrane processes. Electrobaromembrane device includes cylindrical housing with mating and end flanges, tube grids, clamping grids, unipolar electrodes-anodes located between tube and pressure grids, unipolar electrodes-cathodes located between clamping grates and end flanges, a anodic permeate collector, a cathode permeate collector formed between a pressure grid and a monopolar cathode electrode, a cathode permeate channel, through holes for tubes with anode and cathode membranes located on the outside, electric current supply device terminals connected to anode electrode and cathode electrode, initial solution inlet unions, retentate outlet and anodic permeate outlet, two cathode permeate output nozzles located in apparatus section from horizontal axis at angles 3π/2 from its both end faces, right probes located inside tubes with cathode-ray membranes and connected to two end sides with cathode, and left probes arranged inside tubes with anode membranes and connected to two end sides with anode, wherein the diameter of the tubes with cathode membranes is three times larger than the diameter of the tubes with anodic membranes.
EFFECT: invention increases area of separation of solutions, reduces hydraulic resistance in channels for discharge of cathode permeate, high quality and efficiency of separation of solutions.
1 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к конструкциям мембранных аппаратов трубчатого типа и может быть использовано для осуществления процессов мембранной технологии: электроультрафильтрации, электронанофильтрации, электромикрофильтрации и электроосмофильтрации.The invention relates to designs of membrane apparatuses of a tubular type and can be used to carry out processes of membrane technology: electro-ultrafiltration, electrofiltration, electrofiltration and electro-osmofiltration.

Аналогом данной конструкции является мембранный аппарат, конструкция которогоприведена в работе Дубяги В.П., Перепечкина Л.П., Каталевского Е.Е Полимерные мембраны. М.: Химия, 1981. - С. 166-167. Аппарат изготовлен из корпуса, разделительных элементов состоящих из трубки и мембраны, штуцеров ввода разделяемого раствора и вывода ретентата, штуцеров вывода пермеата.An analog of this design is a membrane apparatus, the design of which is given in the work of Dubyagi V.P., Perepechkina L.P., Katalevsky E.E. Polymer membranes. M .: Chemistry, 1981. - S. 166-167. The apparatus is made of a housing, separating elements consisting of a tube and a membrane, fittings for the input of the solution to be separated and for the output of the retentate, fittings for the output of the permeate.

Недостатками аппарата является невозможность выделения анионов и катионов растворенных веществ из промышленных растворов и стоков, низкая скорость отвода пермеата, образование застойных зон на пути вывода пермеата. Эти недостатки частично устранены в прототипе.The disadvantages of the apparatus are the impossibility of separating the anions and cations of dissolved substances from industrial solutions and effluents, the low rate of removal of permeate, the formation of stagnant zones on the way permeate is removed. These disadvantages are partially eliminated in the prototype.

Прототипом данной конструкции является электробаромембранный аппарат трубчатого типа, конструкция которого приведена в патенте №RU 2685091 С1, 16.04.2019, МПК B01D 61/46. Прототип состоит из цилиндрического корпуса с ответными и торцевыми фланцами, монополярных электродов-анодов и катодов, сборников прианодного и прикатодного пермеата, канала прикатодного пермеата, сквозных отверстий под трубки с расположенными снаружи прианодными и прикатодными мембранами соответственно, уплотнение трубных решеток через уплотнительные прокладки и прокладки с прижимными решетками и цилиндрическим корпусом с ответными фланцами соответственно осуществлено при помощи затяжки торцевых фланцев и ответных фланцев на цилиндрическом корпусе при помощи болтов, шайб и гаек, которые расположены на торцевых фланцах в их сечении под углами от горизонтальной оси 0, π/3, 2π/3, π, 4π/3 и 5π/3 соответственно и расположены от края торцевых фланцев на расстоянии 15 мм, клемм устройства для подвода электрическоготока, штуцеров ввода исходного раствора и вывода ретентата, штуцеров вывода прианодного и прикатодного пермеата, прокладок, щупов правого и левого цилиндрических, прижимных решеток.The prototype of this design is the tubular-type electrobaromembrane apparatus, the design of which is given in patent No.RU 2685091 C1, 04.16.2019, IPC B01D 61/46. The prototype consists of a cylindrical body with counter and end flanges, monopolar electrodes, anodes and cathodes, anode and cathode permeate collectors, a cathode permeate channel, through holes for tubes with external anode and cathode membranes respectively, sealing tube sheets through gaskets and gaskets with clamping grids and a cylindrical body with mating flanges, respectively, carried out by tightening the end flanges and mating flanges on qi the cylindrical housing with bolts, washers and nuts, which are located on the end flanges in their section at angles from the horizontal axis 0, π / 3, 2π / 3, π, 4π / 3 and 5π / 3, respectively, and are located from the edge of the end flanges on a distance of 15 mm, terminals of the device for supplying electric current, fittings for inputting the initial solution and withdrawing retentate, fittings for outputting the anode and cathode permeate, gaskets, probes of the right and left cylindrical, clamping grids.

Недостатками прототипа являются: низкая площадь мембран для разделения растворов, высокое гидравлическое сопротивление в каналах для отвода прикатодного пермеата, низкое качество и эффективность разделения растворов.The disadvantages of the prototype are: low membrane area for separation of solutions, high hydraulic resistance in the channels for removal of cathode permeate, low quality and efficiency of separation of solutions.

Техническая задача - увеличение площади разделения растворов, снижение гидравлического сопротивления в каналах для отвода прикатодного пермеата, увеличение качества и эффективности разделения растворов, за счет изменения конструкции аппарата, состоящего из цилиндрического корпуса с ответными и торцевыми фланцами, монополярных электродов-анодов и катодов, сборников прианодного и прикатодного пермеата, канала прикатодного пермеата, сквозных отверстий под трубки с расположенными снаружи прианодными и прикатодными мембранами соответственно, уплотнение трубных решеток через уплотнительные прокладки и прокладки с прижимными решетками и цилиндрическим корпусом с ответными фланцами соответственно осуществлено при помощи затяжки торцевых фланцев и ответных фланцев на цилиндрическом корпусе при помощи болтов, шайб и гаек, которые расположены на торцевых фланцах в их сечении под углами от горизонтальной оси 0, π/3, 2π/3, π, 4π/3 и 5π/3 соответственно, расположенные от края торцевых фланцев на расстоянии 15 мм, клемм устройства для подвода электрического тока, штуцеров ввода исходного раствора и вывода ретентата, штуцеров вывода прианодного и прикатодного пермеата, прокладок, щупов правого и левого цилиндрических, прижимных решеток, отличающийся тем, что между трубными решетками и прижимными решетками расположен монополярный электрод-анод 5, а между прижимными решетками и торцевыми фланцами расположен монополярный электрод-катод 6, при этом металлические щупы - правые 21, расположены внутри трубок 29 с прикатодными мембранами 27 и соединены с двух торцевых сторон с катодом 6, а металлические щупы - левые 22, расположены внутри трубок 25 с прианодными мембранами 26 и соединены с двух торцевых сторон с анодом 5, причем трубки 29 с прикатодными мембранами 27 выполнены большими в три раза диаметрами, клеммы устройства для подвода электрического тока 9 соединены соответственно с монополярным электродом-анодом 5 и монополярным электродом-катодом 6, сборник прикатодного пермеата 7 образован между прижимной решеткой 4 и монополярным электродом-катодом 6, и в аппарате имеется два штуцера вывода прикатодного пермеата 13, 28, расположенными в сечении аппарата от горизонтальной оси под углами 3π/2 с обеих торцевых сторон электробаромембранного аппарата.The technical problem is to increase the area of separation of solutions, reduce hydraulic resistance in the channels for removal of cathode permeate, increase the quality and efficiency of separation of solutions, by changing the design of the apparatus, consisting of a cylindrical body with mating and end flanges, monopolar electrodes-anodes and cathodes, anode collectors and cathode permeate, channel of cathode permeate, through holes for tubes with external anode and cathode membranes, respectively Of course, sealing tube sheets through gaskets and gaskets with clamping bars and a cylindrical body with mating flanges, respectively, was carried out by tightening the end flanges and mating flanges on the cylindrical body using bolts, washers and nuts, which are located on the end flanges in their section at angles from the horizontal axis 0, π / 3, 2π / 3, π, 4π / 3 and 5π / 3, respectively, located from the edge of the end flanges at a distance of 15 mm, terminals of the device for supplying electric current, input fittings of the bottom solution and withdrawal of the retentate, nozzles of the output of the anode and cathode permeate, gaskets, probes of the right and left cylindrical, clamping grids, characterized in that a monopolar electrode-anode 5 is located between the tube grids and clamping grids, and a monopolar electrode is located between the clamping grids and end flanges the electrode-cathode 6, while the metal probes - right 21, are located inside the tubes 29 with cathode membranes 27 and are connected from the two end sides to the cathode 6, and the metal probes - left 22, located s inside the tubes 25 with the anode membranes 26 and are connected on two end sides with the anode 5, the tubes 29 with the cathode membranes 27 are made three times larger in diameter, the terminals of the device for supplying electric current 9 are connected respectively to the unipolar electrode-anode 5 and the monopolar electrode cathode 6, a cathode permeate collector 7 is formed between the clamping lattice 4 and the monopolar cathode electrode 6, and the apparatus has two outlets of the cathode permeate 13, 28 located in the section of the apparatus from the horizon cial axis angles 3π / 2 on both front sides elektrobaromembrannogo apparatus.

На фиг. 1 показана часть вида и разреза электробаромембранного аппарата трубчатого типа; фиг. 2 - вид слева; фиг. 3 - вид сверху; фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1; фиг. 5 - вид Б увеличенный на фиг. 1; фиг. 6 - вид В увеличенный на фиг. 4.In FIG. 1 shows a part of the view and section of the tubular-type electrobaromembrane apparatus; FIG. 2 - view from the left; FIG. 3 is a top view; FIG. 4 - section AA in FIG. 1; FIG. 5 is a view B enlarged in FIG. 1; FIG. 6 is a view B enlarged in FIG. 4.

Электробаромембранный аппарат трубчатого типа состоит из цилиндрического корпуса с ответными 1 и торцевыми 2 фланцами, монополярных электродов-анодов 5 и катодов 6, сборников прианодного 8 и прикатодного 7 пермеата, каналов прианодного 23 пермеата, сквозных отверстий под трубки 25 и 29 с расположенными снаружи прианодными 26 и прикатодными 27 мембранами соответственно, уплотнение трубных решеток 3 через уплотнительные прокладки 15 и прокладки 14 с прижимными решетками 4 и цилиндрическим корпусом с ответными фланцами 1 соответственно осуществлено при помощи затяжки торцевых фланцев 2 и ответных фланцев 1 на цилиндрическом корпусе при помощи болтов 16, шайб 17 и гаек 18, которые расположены на торцевых фланцах 2 в их сечении под углами от горизонтальной оси 0, π/3, 2π/3, π, 4π/3 и 5π/3 соответственно и расположены от края торцевых фланцев 2 на расстоянии 15 мм, клемм устройства для подвода электрического тока 9, штуцеров ввода исходного раствора 10 и вывода ретентата 11, штуцеров вывода прианодного пермеата 12 и двух штуцеров прикатодного пермеата 13, 28, между трубными решетками 3 и прижимными решетками 4 расположены монополярный электрод-анод 5, а между прижимными решетками 4 и торцевыми фланцами 2 монополярный электрод-катод 6, при этом металлические щупы - правые 21, расположены внутри трубок 29 с прикатодными мембранами 27 и соединены с двух торцевых сторон с катодом 6, а металлические щупы - левые 22, расположены внутри трубок 25 с прианодными мембранами 26 и соединены с двух торцевых сторон с анодом 5, причем трубки 29 с прикатодными мембранами 27 выполнены большими в три раза диаметрами, клеммы устройства для подвода электрического тока 9 соединены соответственно с монополярным электродом-анодом 5 и монополярным электродом-катодом 6, сборник прикатодного пермеата 7 образован между прижимной решеткой 4 и монополярным электродом-катодом 6, кольцевых прокладок 19, 20, прокладка 24.The tubular-type electro-baromembrane apparatus consists of a cylindrical body with reciprocal 1 and end 2 flanges, monopolar electrodes-anodes 5 and cathodes 6, collectors of anode 8 and cathode 7 permeate, channels of anode 23 permeate, through holes for tubes 25 and 29 with anode 24 located outside and near-cathode 27 membranes, respectively, the sealing of the tube sheets 3 through the gaskets 15 and gaskets 14 with clamping bars 4 and a cylindrical body with mating flanges 1, respectively, is carried out by tightening the end flanges 2 and the counter flanges 1 on the cylindrical body using bolts 16, washers 17 and nuts 18, which are located on the end flanges 2 in their section at angles from the horizontal axis 0, π / 3, 2π / 3, π, 4π / 3 and 5π / 3, respectively, and are located from the edge of the end flanges 2 at a distance of 15 mm, the terminals of the device for supplying electric current 9, the inlets of the input of the initial solution 10 and the outlet of the retentate 11, the outlets of the outlet of the anode permeate 12 and two unions of the cathode permeate 13, 28, between the tube sheets 3 and the pressure grids 4 there is a monopolar electrode-anode 5, and between the clamping gratings 4 and the end flanges 2 there is a monopolar electrode-cathode 6, while the metal probes are right 21, are located inside the tubes 29 with cathode membranes 27 and are connected from the two end sides to the cathode 6, and metal probes - left 22, are located inside the tubes 25 with anode membranes 26 and are connected from the two end sides to the anode 5, and the tubes 29 with cathode membranes 27 are made up to three times the diameters, the terminals of the device for supplying electric current 9 are connected respectively, with a monopolar electrode-anode 5 and a monopolar electrode-cathode 6, a cathode permeate assembly 7 is formed between the clamping lattice 4 and the monopolar electrode-cathode 6, ring gaskets 19, 20, gasket 24.

Цилиндрический корпус с ответными фланцами 1, торцевые фланцы 2, трубная решетка 3, прижимная решетка 4, штуцера ввода исходного раствора и вывода ретентата 10, 11, штуцера вывода прикатодного пермеата 13, 28, штуцера вывода прианодного пермеата 12, выполнены из диэлектрического материала - капролона или стеклотекстолита.Cylindrical body with mating flanges 1, end flanges 2, tube sheet 3, pressure plate 4, input solution inlet and outlet of retentate 10, 11, outlet cathode permeate 13, 28, outlet anode permeate 12, made of dielectric material - caprolon or fiberglass.

Трубки 25, 29 могут быть изготовлены из пористого фторопласта.The tubes 25, 29 can be made of porous fluoroplastic.

Монополярный электрод-анод 5, соединены с металлическими щупами левыми 22 с двух торцевых сторон и могут быть изготовлены из материала марок Х18Н15-ПМ, Х18Н15-МП.Monopolar electrode-anode 5, connected to metal probes left 22 from two end sides and can be made of material grades X18H15-PM, X18H15-MP.

Монополярный электрод-катод 6, соединен с металлическими щупами правыми 21 с двух торцевых сторон и могут быть изготовлены из материала марок Х18Н15-ПМ, Х18Н15-МП, также как и клеммы устройства для подвода электрического тока 9.The monopolar electrode-cathode 6 is connected to metal probes on the right 21 from two end sides and can be made of material grades X18H15-PM, X18H15-MP, as well as the terminals of the device for supplying electric current 9.

В качестве прианодных и прикатодных мембран 26, 27 могут применяться мембраны следующих типов МГА-95, МГА-70П, МГА-80П, МГА-90П, МГА-95П-Н, МГА-95ПТ, МГА-100П, УАМ-150П, УАМ-300П, УАМ-500П, УАМ-1000П, ОПМН-П, ОФМНП, ОПМ-К, ESPA, ESNA, мембраны «Таммел».Membranes of the following types MGA-95, MGA-70P, MGA-80P, MGA-90P, MGA-95P-N, MGA-95PT, MGA-100P, UAM-150P, UAM- can be used as anode and cathode membranes 26, 27 300P, UAM-500P, UAM-1000P, OPMN-P, OFMNP, OPM-K, ESPA, ESNA, Tammel membranes.

Уплотнительные прокладки 15 и прокладки 14 могут быть изготовлены из паронита.Sealing gaskets 15 and gaskets 14 can be made of paronite.

Кольцевые прокладки 19, 20 и прокладка 24 могут изготавливаться из паронита, резины.Ring gaskets 19, 20 and gasket 24 can be made of paronite, rubber.

Электробаромембранный аппарат трубчатого типа работает следующим образом. Исходный раствор под давлением, превышающим осмотическое давление растворенных в нем веществ, фиг. 1, 2, через штуцер ввода исходного раствора 10 подается вовнутреннее пространство цилиндрического корпуса с ответными фланцами 1, где постепенно заполняет весь объем. В этот же момент времени к аппарату подводится внешнее постоянное электрическоеполе вызывающее определенную плотность тока в растворе путем подключения клемм устройства для подвода электрического тока 9, фиг. 1, 2, 3, через монополярные электроды-анод и катод 5, 6, соединены с металлическими щупами правыми 21 и левыми 22 соответственно с двух торцевых сторон. Раствор, протекает в межмембранном пространстве, фиг. 1, между цилиндрическим корпусом с ответными фланцами 1, трубными решетками 3 и прианодными и прикатодными мембранами 26, 27 расположенными на трубках 25 и 29 соответственно двигаясь, перемешивается. В межмембранном пространстве, фиг. 1, 4, 5, 6, вещество, растворенное в жидкости диссоциирует на ионы, под действием электрического тока анионы и катионы проникают через прианодные и прикатодные мембраны 26, 27, соответственно в зависимости от схемы подключения электродов «плюс» или «минус», далее сквозь трубки 25, 29 и попадают в зазоры между внутренними частями трубки 25, 29 и щупами металлическими правыми 21 и левыми 22, а затем самотеком с прианодным и прикатодным пермеатами и газами, образующимися на щупах металлических правых 21 и левых 22 в результате электрохимических реакций поступает в сборники прикатодного и прианодного пермеата 7, 8, фиг. 1. Далее прианодный пермеат отводится через каналы прианодного пермеата 23, расположенными в сечении аппарата от горизонтальной оси под углами 3π/2 совпадающими с отверстиями в штуцерах вывода прианодного пермеата 12 вкрученных на резьбе в прижимные решетки 4 в виде кислот и растворенных газов, а прикатодный пермеат отводится из сборника прикатодного пермеата 7, через штуцеры вывода прикатодного пермеата 13, 28, расположенными в сечении аппарата от горизонтальной оси под углами 3π/2 с обеих торцевых сторон электробаромембранного аппарата в виде оснований и растворенных газов в зависимости от схемы подключения электродов «плюс» или «минус».Electrobaromembrane apparatus of the tubular type operates as follows. The initial solution under pressure exceeding the osmotic pressure of the substances dissolved in it, FIG. 1, 2, through the inlet of the initial solution 10, the inner space of the cylindrical body with mating flanges 1 is fed, where it gradually fills the entire volume. At the same time, an external constant electric field is applied to the apparatus causing a certain current density in the solution by connecting the terminals of the device for supplying electric current 9, FIG. 1, 2, 3, through monopolar electrodes-anode and cathode 5, 6, are connected to metal probes with right 21 and left 22, respectively, from two end sides. The solution flows in the intermembrane space, FIG. 1, between a cylindrical body with mating flanges 1, tube sheets 3 and anode and cathode membranes 26, 27 located on the tubes 25 and 29, respectively, moving, mixed. In the intermembrane space, FIG. 1, 4, 5, 6, a substance dissolved in a liquid dissociates into ions, under the influence of an electric current, anions and cations penetrate through anode and cathode membranes 26, 27, respectively, depending on the connection of the plus or minus electrodes, then through the tubes 25, 29 and into the gaps between the inner parts of the tube 25, 29 and the metal probes right 21 and left 22, and then by gravity with anode and cathode permeates and gases formed on the metal probes right 21 and left 22 as a result of electrochemical reactions after upaet in pre-anode and cathode collectors permeate 7, 8, Fig. 1. Next, the anode permeate is discharged through the channels of the anode permeate 23 located in the section of the apparatus from the horizontal axis at angles 3π / 2 coinciding with the holes in the outlet fittings of the anode permeate 12 screwed onto the pressure grids 4 in the form of acids and dissolved gases, and the cathode permeate is discharged from the cathode permeate collector 7, through the cathode permeate outlet fittings 13, 28, located in the apparatus section from the horizontal axis at angles 3π / 2 from both ends of the electrobaric membrane apparatus into e bases and dissolved gases, depending on the connection diagram of the plus or minus electrodes.

Таким образом, из раствора последовательно протекающего по всему межмембранному пространству электробаромембранного аппарата трубчатого типа, фиг. 1, образованного между цилиндрическим корпусом с ответными фланцами 1, трубными решетками 3, прианодными и прикатодными мембранами 26, 27, в зависимости от схемы подключения электродов «плюс» или «минус», в виде анионов и катионов удаляются растворенные вещества. Торцевые концы трубок 25, 29 фиг. 1, с прианодными и прикатодными мембранами 26, 27 соответственно закреплены в трубных решетках 3 и прижимных решетках 4 при помощи кольцевых прокладок 19 и 20, вставленных в посадочную поверхность на внутренней стороне трубных решеток 3 и прижимных решеток 4, которые охватывают концы трубок 25, 29 с внешней стороны вместе с прианодными и прикатодными мембранами 26, 27 и препятствуют протеканию разделяемого раствора в сборники прикатодного и прианодного пермеата 7, 8 соответственно.Thus, from a solution sequentially flowing over the entire intermembrane space of the tubular-type electro-baromembrane apparatus, FIG. 1 formed between a cylindrical body with mating flanges 1, tube sheets 3, anode and cathode membranes 26, 27, depending on the connection scheme of the plus or minus electrodes, dissolved substances are removed in the form of anions and cations. The end ends of the tubes 25, 29 of FIG. 1, with anode and cathode membranes 26, 27, respectively, fixed in the tube sheets 3 and clamping grids 4 using ring gaskets 19 and 20 inserted into the seating surface on the inner side of the tube sheets 3 and clamping grids 4, which cover the ends of the tubes 25, 29 from the outside, together with the anode and cathode membranes 26, 27 and prevent the flow of the shared solution into the collectors of the cathode and anode permeate 7, 8, respectively.

Увеличение площади мембран для разделения растворов, фиг. 1, 4, 5, 6, обеспечено тем, что трубки 29 с расположенными снаружи прикатодными мембранами 27, выполнены увеличенными диаметрами в три раза, а трубки 25 с прианодными мембранами 26 расположены в камере разделения раствора (межмембранном канале).The increase in the area of membranes for the separation of solutions, FIG. 1, 4, 5, 6, it is ensured that the tubes 29 with external cathode membranes 27 are made three times larger in diameter, and the tubes 25 with anode membranes 26 are located in the solution separation chamber (intermembrane channel).

Снижение гидравлического сопротивления в каналах для отвода прикатодного пермеата, фиг. 1, 5, обеспечено тем, что трубки 29 с расположенными снаружи прикатодными мембранами 27, выполнены увеличенными диаметрами в три раза и отвод прикатодного пермеата осуществляется через два штуцера вывода прикатодного пермеата 13, 28, что позволяет более свободно циркулировать прикатодному пермеату.The decrease in hydraulic resistance in the channels for removal of the cathode permeate, FIG. 1, 5, it is ensured that the tubes 29 with external cathode membranes 27 are made three times larger in diameter and the cathode permeate is discharged through two cuffs of the cathode permeate 13, 28, which allows the cathode permeate to circulate more freely.

Увеличение качества и эффективности разделения растворов, фиг. 1, 4, 5, 6, осуществляется за счет того, что в камере разделения растворов расположено большее количество трубок 29, 25 с расположенными снаружи прикатодными 27 и прианодными 26 мембранами.Increasing the quality and separation efficiency of solutions, FIG. 1, 4, 5, 6, due to the fact that in the separation chamber of the solutions there are more tubes 29, 25 with cathode 27 and anode 26 membranes located outside.

На разработанной конструкции электробаромембранного аппарата трубчатого типа без наложения электрического поля можно проводить баромембранные процессы, например микрофильтрацию, ультрафильтрацию, нанофильтрацию и обратный осмос при разделении растворов химических, машиностроительных и пищевых производств.On the developed design of a tubular type electro-baromembrane apparatus without applying an electric field, it is possible to carry out baromembrane processes, for example microfiltration, ultrafiltration, nanofiltration and reverse osmosis in the separation of solutions of chemical, engineering and food industries.

Claims (1)

Электробаромембранный аппарат трубчатого типа, состоящий из цилиндрического корпуса с ответными и торцевыми фланцами, монополярных электродов-анодов и катодов, сборников прианодного и прикатодного пермеата, канала прикатодного пермеата, сквозных отверстий под трубки с расположенными снаружи прианодными и прикатодными мембранами соответственно, уплотнение трубных решеток через уплотнительные прокладки и прокладки с прижимными решетками и цилиндрическим корпусом с ответными фланцами соответственно осуществлено при помощи затяжки торцевых фланцев и ответных фланцев на цилиндрическом корпусе при помощи болтов, шайб и гаек, которые расположены на торцевых фланцах в их сечении под углами от горизонтальной оси 0, π/3, 2π/3, π, 4π/3 и 5π/3 соответственно и расположены от края торцевых фланцев на расстоянии 15 мм, клемм устройства для подвода электрического тока, штуцеров ввода исходного раствора и вывода ретентата, штуцеров вывода прианодного и прикатодного пермеата, прокладок, щупов правого и левого цилиндрических, прижимных решеток, отличающийся тем, что между трубными решетками и прижимными решетками расположен монополярный электрод-анод (5), а между прижимными решетками и торцевыми фланцами расположен монополярный электрод-катод (6), при этом металлические щупы, правые (21), расположены внутри трубок (29) с прикатодными мембранами (27) и соединены с двух торцевых сторон с катодом (6), а металлические щупы, левые (22), расположены внутри трубок (25) с прианодными мембранами (26) и соединены с двух торцевых сторон с анодом (5), причем трубки (29) с прикатодными мембранами выполнены большими в три раза диаметрами, клеммы устройства для подвода электрического тока (9) соединены соответственно с монополярным электродом-анодом (5) и монополярным электродом-катодом (6), сборник прикатодного пермеата (7) образован между прижимной решеткой (4) и монополярным электродом-катодом (6), и в аппарате имеется два штуцера вывода прикатодного пермеата (13, 28), расположенные в сечении аппарата от горизонтальной оси под углами 3π/2 с обеих торцевых сторон электробаромембранного аппарата.Tubular type electro-baromembrane apparatus, consisting of a cylindrical body with counter and end flanges, monopolar electrodes-anodes and cathodes, anode and cathode permeate collectors, cathode permeate channel, through holes for tubes with outside anode and cathode membranes, respectively, through the sealing of the tube sheets gaskets and gaskets with clamping grids and a cylindrical body with mating flanges, respectively, carried out by tightening end flanges and counter flanges on a cylindrical body with bolts, washers and nuts, which are located on the end flanges in their section at angles from the horizontal axis 0, π / 3, 2π / 3, π, 4π / 3 and 5π / 3, respectively, and located from the edge of the end flanges at a distance of 15 mm, terminals of the device for supplying electric current, fittings for inputting the initial solution and withdrawing retentate, fittings for outputting the anode and cathode permeate, gaskets, probes of the right and left cylindrical, clamping grids, characterized in that between the tube grids a monopolar electrode-anode (5) is located with clamping gratings and, and a monopolar electrode-cathode (6) is located between the clamping gratings and end flanges, while the metal probes, right (21), are located inside tubes (29) with cathode membranes (27 ) and are connected from the two ends to the cathode (6), and the metal probes, left (22), are located inside the tubes (25) with the anode membranes (26) and are connected from the two ends to the anode (5), and the tubes (29 ) with cathode membranes made up to three times the diameter, the terminals of the device for supplying an electric current (9) are connected respectively to a monopolar electrode-anode (5) and a monopolar electrode-cathode (6), a cathode permeate collector (7) is formed between the pressure grid (4) and the monopolar cathode electrode (6), and in the apparatus there are two outlets for the exit of the cathode permeate (13, 28) located in the section of the apparatus from the horizontal axis at angles of 3π / 2 on both ends of the electrobaric membrane apparatus.
RU2019120084A 2019-06-27 2019-06-27 Tubular electrobaromembrane unit RU2716121C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120084A RU2716121C1 (en) 2019-06-27 2019-06-27 Tubular electrobaromembrane unit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019120084A RU2716121C1 (en) 2019-06-27 2019-06-27 Tubular electrobaromembrane unit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2716121C1 true RU2716121C1 (en) 2020-03-05

Family

ID=69768122

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019120084A RU2716121C1 (en) 2019-06-27 2019-06-27 Tubular electrobaromembrane unit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2716121C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7029563B2 (en) * 2002-07-30 2006-04-18 Zhejiang Omex Environmental Engineering Ltd. EDI device with composite electrode
RU2625669C1 (en) * 2016-03-10 2017-07-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО "ТГТУ" Tubular-type electrobaromembrane device
RU2685091C1 (en) * 2018-08-06 2019-04-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Tubular type electric baromembrane device
RU2689615C1 (en) * 2018-10-09 2019-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Tubular electrically-barometric unit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7029563B2 (en) * 2002-07-30 2006-04-18 Zhejiang Omex Environmental Engineering Ltd. EDI device with composite electrode
RU2625669C1 (en) * 2016-03-10 2017-07-18 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО "ТГТУ" Tubular-type electrobaromembrane device
RU2685091C1 (en) * 2018-08-06 2019-04-16 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Tubular type electric baromembrane device
RU2689615C1 (en) * 2018-10-09 2019-05-28 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тамбовский государственный технический университет" (ФГБОУ ВО "ТГТУ") Tubular electrically-barometric unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2625669C1 (en) Tubular-type electrobaromembrane device
US7691249B2 (en) Method and apparatus for making electrolyzed water
RU2685091C1 (en) Tubular type electric baromembrane device
CN110325668B (en) Method and electrolytic cell for producing detergent and disinfectant liquids
US20090008269A1 (en) Electrocoagulation reactor and water treatment system and method
US8652326B2 (en) Device for the continuous electrochemical deionisation with integrated membrane unit
RU2403957C1 (en) Flat-chamber electric baromembrane apparatus
CN112752868A (en) Electrochemical flow reactor
RU2540363C1 (en) Electric baromembrane device of tubular type
RU2716121C1 (en) Tubular electrobaromembrane unit
RU2689615C1 (en) Tubular electrically-barometric unit
WO2007046730A2 (en) Water electrochemical processing device
US3985636A (en) Electrodialysis apparatus electrode system
WO2014113178A1 (en) Apparatus and method for generating a stabilized sanitizing solution
RU2700333C1 (en) Tubular electrically-baromembrane unit
RU2622659C1 (en) Flat-chamber electrobaromembrane equipment
RU2718037C1 (en) Electrobaromembrane device of tubular type
RU2411986C2 (en) Reel-type electric baromembrane apparatus
RU2625116C1 (en) Tubular electrobaromembranous device
RU2803966C1 (en) Electrobaromembrane apparatus of tubular type
RU2712599C1 (en) Electrobaromembrane device of combined type
RU2658410C1 (en) Electro-membrane apparatus of planar chamber type
RU2375313C2 (en) Flow diaphragm cell
RU2326721C2 (en) Roll type electro-bar membrane instrument
SU1681926A1 (en) Membrane apparatus