RU2771722C1 - Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области мембранного разделения. Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа, в котором основная камера и малая камера разделения соответственно в сечении представляют собой прямоугольник, у которого малые и большие стороны выполнены в виде сегментов окружности, выгнутые относительно центральной горизонтальной и вертикальной оси аппарата наружу, на высоту сегмента и равную десяти миллиметрам, такую же форму в сечении имеют по своему внутреннему периметру прокладка, с вертикальными усеченными коническими отверстиями, и с отверстием под переточный канал и малая прокладка, с горизонтальными усеченными коническими отверстиями, в самих прокладках, малых прокладках, как и в чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “выступом” и с “впадиной” имеются такие же вертикальные и горизонтальные усеченные конические отверстия, равные по длине десяти миллиметрам, соединенные с переточными каналами, чередующиеся диэлектрические камеры корпуса с “выступом” и с “впадиной” и фланцы корпуса имеют соответственно вспомогательные наклонные каналы, соединенные с каналами отвода прикатодного, прианодного пермеата соответственно. Технический результат - увеличение площади разделения раствора на единицу объема аппарата, снижение гидравлического сопротивления в переточных каналах для циркуляции разделяемого раствора, увеличение производительности и эффективности разделения раствора, снижение застойных явлений на пути вывода прикатодного, прианодного пермеата. 6 ил.

Description

Изобретение относится к области разделения, концентрирования и очистки растворов методами электромикрофильтрации, электроультрафильтрации, электронанофильтрации, электроосмофильтрации и может быть использовано в химической, машиностроительной, пищевой промышленности, аграрном секторе и т. п.

Аналогом данной конструкции является баромембранный аппарат, приведенный в работе Дытнерского Ю.И. «Обратный осмос и ультрафильтрация». М.: Химия, 1978 стр. 111, 197-200. Он представляет собой однокамерный аппарат, состоящий из пористого анода и катода, прианодной и прикатодной мембран. Недостатками являются: малая площадь разделения при высоких энергозатратах на процесс разделения. Эти недостатки частично устранены в прототипе.

Прототипом данной конструкции является электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа, конструкция которого приведена в патенте RU 2718402 C1, 02.04.2020 Бюл. № 10. Известный аппарат состоит из двух фланцев, каналов ввода и вывода разделяемого раствора и отвода пермеата, штуцеров ввода и вывода разделяемого раствора, штуцеров для отвода прикатодного и прианодного пермеата, устройства для подвода постоянного электрического тока, дренажных сеток, монополярно-пористых пластин электрода-катода и электрода-анода, пористых подложек из ватмана, прикатодных и прианодных мембран, соответственно до внешнего периметра, прокладок, по внутреннему периметру которых расположены центральные прямоугольные углубления величиной 0,5 миллиметра от их толщины и одной третьей их части по ширине, причем в эти центральные прямоугольные углубления по всему внутреннему периметру прокладок вставлены концы сеток-турбулизаторов, представляющих собой набор переплетенных под углом девяносто градусов в одной плоскости нарезок катионообменных и анионообменных мембран, все соседние межузлия сетки-турбулизатора имеют насечки шириной два миллиметра, глубина которых составляет половину толщины нарезок катионообменных и анионообменных мембран, а сами насечки обращены к прианодным и прикатодным мембранам, внутренние поверхности диэлектрических фланцев корпуса снабжены уложенными последовательно друг на друга дренажными сетками, монополярно-пористыми пластинами электродом-катодом, пористыми подложками из ватмана, прикатодными мембранами соответственно.

Недостатками являются: малая площадь разделения раствора на единицу объема аппарата, высокое гидравлическое сопротивление в переточных каналах для циркуляции разделяемого раствора, низкая производительность и эффективность разделения раствора, увеличенная способность образования застойных явлений на пути вывода прикатодного, прианодного пермеата.

Технический результат выражается увеличением площади разделения раствора на единицу объема аппарата, снижением гидравлического сопротивления в переточных каналах для циркуляции разделяемого раствора, увеличением производительности и эффективности разделения раствора, снижением застойных явлений на пути вывода прикатодного, прианодного пермеата за счет того, что аппарат состоит из двух фланцев, каналов ввода и вывода разделяемого раствора и отвода пермеата, штуцеров ввода и вывода разделяемого раствора, штуцеров для отвода прикатодного и прианодного пермеата, устройства для подвода постоянного электрического тока, дренажных сеток, монополярно-пористых пластин электрода-катода и электрода-анода, пористых подложек из ватмана, прикатодных и прианодных мембран, соответственно до внешнего периметра, прокладок, по внутреннему периметру которых расположены центральные прямоугольные углубления величиной 0,5 миллиметра от их толщины и одной третьей их части по ширине, причем в эти центральные прямоугольные углубления по всему внутреннему периметру прокладок вставлены концы сеток-турбулизаторов, представляющих собой набор переплетенных под углом девяносто градусов в одной плоскости нарезок катионообменных и анионообменных мембран, все соседние межузлия сетки-турбулизатора имеют насечки шириной два миллиметра, глубина которых составляет половину толщины нарезок катионообменных и анионообменных мембран, а сами насечки обращены к прианодным и прикатодным мембранам, внутренние поверхности диэлектрических фланцев корпуса снабжены уложенными последовательно друг на друга дренажными сетками, монополярно-пористыми пластинами электродом-катодом, пористыми подложками из ватмана, прикатодными мембранами соответственно, на чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “выступом” и с “впадиной” имеются двусторонние отверстия для подвода электрических проводов, залитые полимерным компаундом от отрицательной и положительной клемм устройства для подвода постоянного электрического тока, соединенные с дренажными сетками, на внутренней стороне диэлектрических фланцев корпуса имеется отверстие для подвода электрического провода от отрицательной клеммы устройства для подвода постоянного электрического тока к дренажной сетке и канал для отвода прикатодного пермеата с диэлектрической сеткой по всей площади, расположенные в тех же местах, что и на чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “выступом” и с “впадиной”, на которых расположены каналы для отвода прикатодного и прианодного пермеата и отверстия для подвода электрических проводов в зависимости от схемы подключения электродов “минус” или “плюс”, чередующиеся диэлектрические камеры корпуса с “выступом” и с “впадиной” выполнены с полостью в виде малой камеры разделения, толщина которого равна толщине диэлектрической камеры корпуса с “выступом” и с “впадиной” от одной ее стороны с уплотнительной поверхностью шип-паз по другую, под малые прикатодные и прианодные мембраны на уплотнительной поверхности диэлектрических камер корпуса с “выступом” и с “впадиной” имеется углубление величиной один миллиметр, для установки малой прокладки, уплотняющей периметр малой прикатодной и прианодной мембран соответственно, в месте установки дренажной сетки с двух противоположных ее концов по плоской поверхности установлены последовательно монополярно-пористые пластины электрод-катод и малый электрод-катод, монополярно-пористые пластины электрод-анод и малый электрод-анод соответственно, пористая подложка из ватмана и малая пористая прикатодная подложка из ватмана, пористая подложка из ватмана и малая пористая прианодная подложка из ватмана соответственно, прикатодная мембрана и малая прикатодная мембрана, прианодная мембрана и малая прианодная мембрана соответственно, чередующиеся диэлектрические камеры корпуса с “выступом” и с “впадиной” имеют переточные каналы, соединяющие камеры разделения и малые камеры разделения соответственно, в прокладках выполнены отверстия, в чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “выступом” и с “впадиной” выполнены отверстия, один переточный канал соединен с отверстием в прокладке, а второй переточный канал с отверстием в диэлектрических камерах корпуса с “выступом” и с “впадиной”, между которыми размещены прокладки с отверстиями под эти переточные каналы, на диэлектрических камерах корпуса с “впадиной” имеются установленные на передней и задней стенке камерный штуцер ввода исходного раствора и вывода ретентата, которые размещены на расстоянии тридцать и девяносто миллиметров соответственно от основания аппарата по центральной вертикальной оси, малая камера разделения имеет высоту, равную высоте прикатодной, прианодной мембран, а шириной равной ширине малой прикатодной, прианодной мембран, насечки сетки-турбулизатора имеют полукруглую форму, отличающийся тем, что основная камера и малая камера разделения 46, 20 соответственно, в сечении представляют собой прямоугольник, у которого малые и большие стороны выполнены в виде сегментов окружности выгнутые относительно центральной горизонтальной и вертикальной оси аппарата наружу, на высоту сегмента и равную десяти миллиметрам, такую же форму в сечении имеют по своему внутреннему периметру прокладка 5, с вертикальными усеченными коническими отверстиями 45, и с отверстием под переточный канал 19 и малая прокладка 39, с горизонтальными усеченными коническими отверстиями 44, в самих прокладках 5, малых прокладках 39, как и в чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “выступом” 2 и с “впадиной” 1 имеются такие же вертикальные и горизонтальные усеченные конические отверстия равные по длине десяти миллиметрам соединенные с переточными каналами 18, 19, чередующиеся диэлектрические камеры корпуса с “выступом” 2 и с “впадиной” 1 и фланцы корпуса 3 имеют соответственно вспомогательные наклонные каналы 47, соединенные с каналами отвода прикатодного, прианодного пермеата 34, 23 соответственно.

На фиг. 1 изображен электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа, продольный разрез; фиг. 2 - вид сверху; фиг. 3 - вид слева; фиг. 4 - разрез А-А малой камеры разделения на фиг. 2; фиг. 5 - разрез Б-Б основной камеры разделения на фиг. 2; фиг. 6 - вид В увеличенный, схема разделения в межмембранном канале основной камеры разделения на фиг. 1; фиг. 7 - вид Г увеличенный повернутый, пространственная модель межмембранного канала на фиг. 6.

Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа состоит из чередующихся диэлектрических камер корпуса с “выступом” 2 и с “впадиной” 1, двух диэлектрических фланцев корпуса 3, металлических пластин 4, прокладок 5 с вертикальными усеченными коническими отверстиями 45 и с отверстием под переточный канал 19, устройства для подвода постоянного электрического тока 6, штуцеров для отвода прикатодного и прианодного пермеата 7, 29, болтов 8, шайб 9 и гаек 10, штуцеров ввода и вывода разделяемого раствора 11, 12, сетки-турбулизатора 13, монополярно-пористых пластин электрод-катод и электрод-анод 14, 30, малых монополярно-пористых пластин электрод-катод и электрод-анод 35, 42, прикатодной мембраны 15 и малой прикатодной мембраны 24, прианодной мембраны 27 и малой прианодной мембраны 41 соответственно, пористой подложки из ватмана 16 и малой пористой прикатодной подложки из ватмана 43, пористой подложки из ватмана 31 и малой пористой прианодной подложки из ватмана 40 соответственно, дренажных сеток 17, 25, переточных каналов 18 и 19, соединяющих основные камеры разделения 46 и малые камеры разделения 20 соответственно, полимерного компаунда 21, диэлектрической сетки 22, каналов ввода и вывода разделяемого раствора 32, 33, каналов отвода прикатодного и прианодного пермеата 34, 23, дренажных сеток 25, двусторонних отверстий для подвода электрических проводов 26, полимерной композиции 28, камерных штуцеров ввода исходного раствора и вывода ретентата 36, 37, малых прокладок 39 с горизонтальными коническими отверстиями 44, прокладок 38 с отверстиями под переточный канал 18, вспомогательные наклонные каналы 47.

Чередующиеся диэлектрические камеры корпуса с “выступом” и с “впадиной” 2 и 1, диэлектрические фланцы корпуса 3, штуцеры ввода и вывода разделяемого раствора 11, 12, диэлектрическая сетка 22, штуцеры для отвода прикатодного и прианодногопермеата 7, 29, камерные штуцеры ввода исходного раствора 36 и вывода ретентата 37 могут быть изготовлены из капролона.

Монополярно-пористые пластины электрод-катод и малый электрод-катод 14 и 35, монополярно-пористые электрод-анод 30 и малый электрод-анод 42 соответственно могут быть изготовлены из 20-45 процентного пористого проката типа Х18Н15-ПМ, Х18Н15-МП, Н-МП, ЛНПИТ, ЛПН-ПМ.

Сетка-турбулизатор 13 представляет собой переплетенные под углом девяносто градусов в одной плоскости набор из нарезок катионообменных и анионообменных мембран марок МК-40, МА-40, МК-40Л, МА-41И, МА-ИЛ, МБ-1, МБ-2.

Полимерный компаунд 21 и полимерная композиция 28 изготавливаются из диэлектрических герметизирующих эпоксидных смол, пластмассы или клея холодная сварка.

Дренажные сетки 17, 25 могут быть изготовлены из материала Х18Н9Т, Х18Н10Т, 20Х23Н18, 10Х17Н13М2Т, 08Х18Т1.

Прокладка 5 с вертикальными усеченными коническими отверстиями 45 и с отверстием под переточный канал 19, малая прокладка 39 с горизонтальными коническими отверстиями 44, прокладка 38 с отверстиями под переточный канал 18 могут быть выполнены из паронита или прокладочной резины.

Металлические пластины 4 могут быть изготовлены из стали 3, стали 45.

В качестве прикатодных, прианодных мембран 15, 27 и малой прикатодной, прианодной мембран 24, 41 соответственно могут применяться изготовленные в виде ленты, полотна мембраны следующих типов МГА-95, МГА-95П-Н, МГА-95П-Т, МГА-100П, ОПМ-К, ESPA, ESNA, УАМ-150П, УПМ-П, УПМ-ПП, УПМ-50, УПМ-50М, УФМ-100, УФМ-50, УФМ-П, УФМ-ПТ, ОПМН-К, ОПМН (ОФМН)-П, МФФК-0, МФФК-3, ММК, ММПА+,МПС, МФФК-Г, ММФ4, ММТ.

Диэлектрическая сетка 22 может быть выполнена из фторопласта- 3, 4, пластмассы, капролона.

Аппарат работает следующим образом.

Исходный раствор под давлением, превышающем осмотическое давление растворенных в нем веществ, через штуцер ввода разделяемого раствора 11 расположенный на диэлектрическом фланце корпуса 3, фиг. 1, 2, 3, подается, минуя полимерную композицию 28 по каналу ввода разделяемого раствора 32, фиг. 1 в первую основную камеру разделения 46, образованную прикатодной мембраной 15, прокладкой 5 по внутреннему периметру которой расположены центральные прямоугольные углубления величиной 0,5 миллиметра от их толщины и одной третьей их части по ширине, причем в эти центральные прямоугольные углубления по всему внутреннему периметру прокладки 5 вставлены концы сетки-турбулизатора 13 представляющей собой переплетенные под углом девяносто градусов в одной плоскости набор из нарезок катионообменных и анионообменных мембран соответственно, и прианодной мембраны 27, образуя, таким образом, межмембранный канал в тех местах, где расположена сетка-турбулизатор 13.

В этот же момент времени к чередующимся диэлектрическим камерам корпуса с “выступом” и с “впадиной” 2, 1 и диэлектрическим фланцам корпуса 3, фиг. 1, включением устройства для подвода постоянного электрического тока 6 через электрические провода 26 проходящих в отверстиях, которые залиты полимерным компаундом 21 и соединенных с дренажными сетками 17, 25, к аппарату подводится внешнее постоянное электрическое поле с заданной плотностью тока.

Раствор, двигаясь, перемешивается при помощи сетки-турбулизатора 13, фиг. 1, 6, 7, и поступает к прикатодной и прианодной мембранам 15, 27 соответственно, фиг. 1, 6, в зависимости от схемы подключения “минус” или “плюс”.

Из образовавшейся между прикатодными, прианодными мембранами 15, 27 расположенными на диэлектрическом фланце корпуса 3 и диэлектрической камере корпуса с “впадиной” 1 и прокладкой 5 основной камеры разделения 46, фиг. 1, катионы и анионы, проникающие через прикатодную и прианодную мембраны 15, 27, пористые подложки из ватмана 16, 31, монополярно-пористые пластины электрод-катод и электрод-анод 14, 30, дренажные сетки 17, 25 уложенные последовательно друг на друге, проходят в пространстве между диэлектрическим фланцем корпуса 3 и монополярно-пористой пластиной электрод-катод 14 в пространстве дренажной сетки 17 и диэлектрической камерой корпуса с “впадиной” 1 и монополярно-пористой пластиной электрод-анод 30 в пространстве дренажной сетки 25 соответственно, и по вспомогательным наклонным каналам 47, соединенным с каналами отвода прикатодного, прианодного пермеата 34, 23 отводятся через штуцеры для отвода прикатодного и прианодного пермеата 7, 29 в виде оснований, кислот и газа, в зависимости от схемы подключения “минус” или “плюс”.

Оставшиеся в основной камере разделения 46 анионы и катионы, движущиеся в ядре потока сетки-турбулизатора 13, фиг. 1, 6, 7, поступают по вертикальным усеченным коническим отверстиям 45, фиг. 1, 2, 5, в прокладках 5 по переточному каналу 18, в следующую вторую основную камеру разделения 46, образованную соединенными между собой диэлектрическими камерами корпуса с “впадиной” и с “выступом” 1, 2, фиг. 1, и прианодными и прикатодными мембранами 27, 15.

Раствор переходит из первой основной камеры разделения 46 во вторую основную камеру разделения 46 и далее по всем основным камерам разделения 46 по вертикальным усеченным коническим отверстиям 45 в прокладках 5 по переточным каналам 18 чередующихся диэлектрических камер корпуса с “впадиной” и с “выступом” 1 и 2, всего аппарата фиг. 1, 6, где происходит аналогичное разделение, катионы и анионы отводятся с пермеатом через прикатодные и прианодные мембраны 15 и 27 и по вспомогательным наклонным каналам 47, соединенным с каналами для отвода прикатодного и прианодного пермеата 34 и 23, отводятся через штуцера для отвода прикатодного и прианодного пермеата 7 и 29 в виде оснований, кислот и газов в зависимости от схемы подключения электродов “минус” или “плюс”, а ретентат выводится из аппарата минуя полимерную композицию 28, по каналу и штуцеру вывода разделяемого раствора 33 и 12 соответственно.

Одновременно с подачей исходного раствора под давлением, превышающем осмотическое давление растворенных в нем веществ, через штуцер ввода разделяемого раствора 11 расположенного на диэлектрическом фланце корпуса 3, фиг. 1, 2, 3 также подается исходный раствор под давлением, превышающем осмотическое давление растворенных в нем веществ, через камерный штуцер ввода исходного раствора 36 установленный на передней стенке диэлектрической камеры корпуса с “впадиной” 1 и поступает в первую малую камеру разделения 20, где катионы проникают через малые прикатодные мембраны 24, малые пористые прикатодные подложки из ватмана 43, малые монополярно-пористые пластины электрод-катод 35, а анионы проникают через малые прианодные мембраны 41, малые пористые прианодные подложки из ватмана 40, малые монополярно-пористые пластины электрод-анод 42 соответственно в пространстве дренажных сеток 17, 25 и отводятся самотеком в виде оснований, кислот и газа по вспомогательным наклонным каналам 47 соединенным с каналами для отвода прикатодного и прианодного пермеата 34, 23 по штуцерам для отвода прикатодного и прианодного пермеата 7 и 29 соответственно, предварительно объединяясь с потоками оснований, кислот и газов, образованных при разделении в основных камерах разделения 46 в зависимости от схемы подключения “минус” или “плюс”.

Оставшиеся в малой камере разделения 20 анионы и катионы, движущиеся в ядре потока, фиг. 1, поступают по горизонтальным коническим отверстиям 44 малой прокладки 39, по переточному каналу 19 в чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “впадиной” и с “выступом” 1, 2, через отверстия в прокладках 38, в следующую вторую малую камеру разделения 20.

Раствор переходит из первой малой камеры разделения 20 во вторую малую камеру разделения 20 и далее по всем малым камерам разделения 20 по горизонтальным цилиндрическим отверстиям 44, по переточным каналам 19 чередующихся диэлектрических камер корпуса с “впадиной” и с “выступом”1, 2 всего аппарата фиг. 1, где происходит аналогичное разделение, катионы и анионы отводятся с пермеатом через малые прикатодные и прианодные мембраны 24, 41 и по вспомогательным наклонным каналам 47 и по каналам для отвода прикатодного и прианодного пермеата 34 и 23, отводятся через штуцеры для отвода прикатодного и прианодного пермеата 7 и 29 в виде оснований, кислот и газов в зависимости от схемы подключения “минус” или “плюс”, а ретентат выводится через камерный штуцер вывода ретентата 37.

Исходный раствор, протекая по всем основным камерам разделения 46 последовательно от одного фланца корпуса 3 до второго диэлектрического фланца корпуса 3, фиг. 1, очищается от катионов и анионов в зависимости от схемы подключения “минус” или “плюс”, причем в прикатодном и прианодном пермеате содержатся различные растворенные газы, выделившиеся на монополярно-пористых пластинах электроде-катоде и электроде-аноде 14 и 30 соответственно в результате электрохимических реакций.

Исходный раствор, протекая по всем малым камерам разделения 20 последовательно от камерного штуцера ввода раствора до камерного штуцера вывода ретентата 36 и 37 соответственно, фиг. 1, 2, очищается от катионов и анионов в зависимости от схемы подключения “минус” или “плюс”, причем прикатодный и прианодный пермеат, полученный таким образом, объединяется с прикатодным и прианодным пермеатом, полученных из основных камер разделения 46, где содержатся различные растворенные газы, выделившиеся на монополярно-пористых пластинах электрод-катод и электрод-анод 14 и 30 и малых монополярно-пористых пластинах электрод-катод и электрод-анод 35 и 42 соответственно в результате электрохимических реакций.

Увеличение площади разделения раствора на единицу объема аппарата достигается за счет того, что основная камера и малая камера разделения 46, 20 соответственно, фиг. 4, 5, в сечении представляют собой прямоугольник, у которого малые и большие стороны выполнены в виде сегментов окружности выгнутые относительно центральной горизонтальной и вертикальной оси аппарата наружу, на высоту сегмента и равную десяти миллиметрам, такую же форму в сечении имеют по своему внутреннему периметру прокладка 5. При этом получается, что рабочая поверхность прикатодных, прианодных мембран 15, 27 и малой прикатодной, прианодной мембран 24, 41 соответственно выполнены увеличенной площади на величину сегментов для малой и большой стороны прямоугольника в сечении основной и малой камер разделения 46 и 20 соответственно, это, как следствие, приводит к увеличению производительности и эффективности разделения раствора.

Снижением застойных явлений на пути вывода прикатодного, прианодного пермеата достигается за счет того, что чередующиеся диэлектрические камеры корпуса с “выступом” 2 и с “впадиной” 1 и фланцы корпуса 3, фиг. 1, имеют соответственно вспомогательные наклонные каналы 47, соединенные с каналами отвода прикатодного, прианодного пермеата 34, 23 соответственно, что облегчает вывод прикатодного и прианодного пермеата.

Снижение гидравлического сопротивления в переточных каналах для циркуляции разделяемого раствора при переходе из первой основной камеры разделения 46 во вторую основную камеру разделения 46 и далее по всем основным камерам разделения 46 достигается за счет того, что основная камера и малая камера разделения 46, 20 соответственно, фиг. 4, 5, в сечении представляют собой прямоугольник, у которого малые и большие стороны выполнены в виде сегментов окружности выгнутые относительно центральной горизонтальной и вертикальной оси аппарата наружу, на высоту сегмента и равную десяти миллиметрам, такую же форму в сечении имеют по своему внутреннему периметру прокладка 5, с вертикальными усеченными коническими отверстиями 45, и с отверстием под переточный канал 19 и малая прокладка 39, с горизонтальными усеченными коническими отверстиями 44, в самих прокладках 5, малых прокладках 39, как и в чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “выступом” 2 и с “впадиной” 1 имеются такие же вертикальные и горизонтальные усеченные конические отверстия равные по длине десяти миллиметрам соединенные с переточными каналами 18, 19.

На разработанной конструкции электробаромембранного аппарата плоскокамерного типа без наложения электрического поля можно проводить баромембранные процессы, например, обратный осмос, нанофильтрацию, ультрафильтрацию и микрофильтрацию.

Claims (1)

1. Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа состоит из двух фланцев, каналов ввода и вывода разделяемого раствора и отвода пермеата, штуцеров ввода и вывода разделяемого раствора, штуцеров для отвода прикатодного и прианодного пермеата, устройства для подвода постоянного электрического тока, дренажных сеток, монополярно-пористых пластин электрода-катода и электрода-анода, пористых подложек из ватмана, прикатодных и прианодных мембран, соответственно до внешнего периметра, прокладок, по внутреннему периметру которых расположены центральные прямоугольные углубления величиной 0,5 мм от их толщины и одной третьей их части по ширине, причем в эти центральные прямоугольные углубления по всему внутреннему периметру прокладок вставлены концы сеток-турбулизаторов, представляющих собой набор переплетенных под углом девяносто градусов в одной плоскости нарезок катионообменных и анионообменных мембран, все соседние межузлия сетки-турбулизатора имеют насечки шириной 2 мм, глубина которых составляет половину толщины нарезок катионообменных и анионообменных мембран, а сами насечки обращены к прианодным и прикатодным мембранам, внутренние поверхности диэлектрических фланцев корпуса снабжены уложенными последовательно друг на друга дренажными сетками, монополярно-пористыми пластинами электродом-катодом, пористыми подложками из ватмана, прикатодными мембранами соответственно, на чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “выступом” и с “впадиной” имеются двусторонние отверстия для подвода электрических проводов, залитые полимерным компаундом от отрицательной и положительной клемм устройства для подвода постоянного электрического тока, соединенные с дренажными сетками, на внутренней стороне диэлектрических фланцев корпуса имеется отверстие для подвода электрического провода от отрицательной клеммы устройства для подвода постоянного электрического тока к дренажной сетке и канал для отвода прикатодного пермеата с диэлектрической сеткой по всей площади, расположенные в тех же местах, что и на чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “выступом” и с “впадиной”, на которых расположены каналы для отвода прикатодного и прианодного пермеата и отверстия для подвода электрических проводов в зависимости от схемы подключения электродов “минус” или “плюс”, чередующиеся диэлектрические камеры корпуса с “выступом” и с “впадиной” выполнены с полостью в виде малой камеры разделения, толщина которого равна толщине диэлектрической камеры корпуса с “выступом” и с “впадиной” от одной ее стороны с уплотнительной поверхностью шип-паз по другую, под малые прикатодные и прианодные мембраны на уплотнительной поверхности диэлектрических камер корпуса с “выступом” и с “впадиной” имеется углубление величиной 1 мм, для установки малой прокладки, уплотняющей периметр малой прикатодной и прианодной мембран соответственно, в месте установки дренажной сетки с двух противоположных ее концов по плоской поверхности установлены последовательно монополярно-пористые пластины электрод-катод и малый электрод-катод, монополярно-пористые пластины электрод-анод и малый электрод-анод соответственно, пористая подложка из ватмана и малая пористая прикатодная подложка из ватмана, пористая подложка из ватмана и малая пористая прианодная подложка из ватмана соответственно, прикатодная мембрана и малая прикатодная мембрана, прианодная мембрана и малая прианодная мембрана соответственно, чередующиеся диэлектрические камеры корпуса с “выступом” и с “впадиной” имеют переточные каналы, соединяющие камеры разделения и малые камеры разделения соответственно, в прокладках выполнены отверстия, в чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “выступом” и с “впадиной” выполнены отверстия, один переточный канал соединен с отверстием в прокладке, а второй переточный канал - с отверстием в диэлектрических камерах корпуса с “выступом” и с “впадиной”, между которыми размещены прокладки с отверстиями под эти переточные каналы, на диэлектрических камерах корпуса с “впадиной” имеются установленные на передней и задней стенке камерный штуцер ввода исходного раствора и вывода ретентата, которые размещены на расстоянии 30 и 90 мм соответственно от основания аппарата по центральной вертикальной оси, малая камера разделения имеет высоту, равную высоте прикатодной, прианодной мембран, а шириной, равной ширине малой прикатодной, прианодной мембран, насечки сетки-турбулизатора имеют полукруглую форму, отличающийся тем, что основная камера и малая камера разделения 46, 20 соответственно в сечении представляют собой прямоугольник, у которого малые и большие стороны выполнены в виде сегментов окружности, выгнутые относительно центральной горизонтальной и вертикальной оси аппарата наружу, на высоту сегмента и равную 10 мм, такую же форму в сечении имеют по своему внутреннему периметру прокладка 5, с вертикальными усеченными коническими отверстиями 45 и с отверстием под переточный канал 19 и малая прокладка 39, с горизонтальными усеченными коническими отверстиями 44, в самих прокладках 5, малых прокладках 39, как и в чередующихся диэлектрических камерах корпуса с “выступом” 2 и с “впадиной” 1 имеются такие же вертикальные и горизонтальные усеченные конические отверстия, равные по длине 10 мм, соединенные с переточными каналами 18, 19, чередующиеся диэлектрические камеры корпуса с “выступом” 2 и с “впадиной” 1, и фланцы корпуса 3 имеют соответственно вспомогательные наклонные каналы 47, соединенные с каналами отвода прикатодного, прианодного пермеата 34, 23 соответственно.

Images