SU1033154A1 - Многокамерный электродиализатор фильтрпрессного типа (его варианты) - Google Patents

Abstract

1. Многокамерный электродиализатор фильтрпрессного типа, включающий электроДы , между которыми размещены ионитовые мембраны и прокладки, в которых выполнены отверсти , образующие при сборке каналы дл  подачи исходного раствора и вывода диализатора и концентрата, причем кажда  прокладка выполнена с прорезью , сообщающейс  с каналами дл  подачи исходного раствора и вывода диализата или концентрата, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности работы электродиализатора и эффективности процесса электродиализа, отверсти  в прокладках и мембранах, образующие при сборке канал дл  подачи исходного раствора , расположены в центре, а прорезь выполнена в форме спирали. Архимеда. 2. Многокамерный электродиализатор фильтрпрессного типа, включающий электроды , между которыми размещены ионитовые мембраны и прокладки, в которых выполнены отверсти , образующие при сборке каналы дл  подачи исходного раствора и вывода диализата и концентрата, причем кажда  из прокладок выполнена с прорезью, сообщающейс  с каналами дл  подачи исходного раствора и вывода диализата или концентрата, отличающийс  тем, что, с целью повыщени  надежности работы электродиализатора и эффективности процесса сЛ электродиализа, отверсти  в прокладках и мембранах, образующие при сборке канал дл  подачи исходного, раствора, расположены в центре, а прорезь выполнена в виде спиралеобразной ломаной линии, включающей пр молинейные участки, расположенные под пр мым углом по отношению друг к другу.Ьо ОО сл 4

Description

Изобретение относитс  к электрохими . ческой обработке жидкостей-электролитов методом электродиализа и, в частности, к конструкци м многокамерных электродиализаторов фильтрпрессного типа.

Известен многокамерный электродиализатор фильтрпрессного типа, содержащий электродные камеры и расположенные между ними черед)ющиес  камеры концентрировани  и денонизации, образованные ионитовыми мембранами с р 1здел ющими их рамками и сетками турбулизаторами, выполненными из диэлектрика, на периферии в рамках и .мембра ач предусмотрены отверсти , Обри-ующпе при совмещении каналы дл  мрохода исходного раствора, диализата и концентрата, а в рамках прорезипитатели , гидравлически св зывающие эти каналы с соответствующими камерами 1.

Однако снижение коэффициента полезного использовани  мембран, соответственно увеличение габаритов и массы электродиализатора из-за возможного плохого распределени  потоков растворов в камерах , а также большое гидравлическое сопротивление может принести к нарушению уплотнений эдектродиализатора .и утечке жидкости наружу.

Известен многокамерный электродиализатор фильтрпрессного типа, включающий электроды, между которыми размещены ионообменные мембраны и нрокладки, в которых выполнены отверсти , образующие при сборке каналы дл  подачи исходного раствора и вывода диализата и концентрата, причем кажда  из прокладок выполнена с прорезью, сообщающейс  с каналами дл  нодачи исходного раствора и вывода диализата или концентрата 2J.

В известном электродиализаторе и предназначенной дл  него прокладке из-за высокой скорости потока раствора и многократных Изменений направлени  движени  раствора по лабиринту (на 180°) и, вследствие этого, больщого гидравлического сопротивлени  давление раствора в ка.мерах существенно повыщаетс  в направлении, противоположном движению раствора. По этой причине имеют место нарушени  плотности электродиализатора и утечки жидкости наружу и перетоки растворов между камерами концентрировани  и деионизации, что приводит к снижению эффективности процесса и надежности работы электродиализатора .

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы электродиализатора и эффективности процесса электродиализа.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в многокамерном электродиализаторе фильтрпрессного типа, включающем электроды , между которыми размещены иониговые мембраны и прокладки, в которых выполнены отверсти , образуюшие при сборке каналы дл  подачи исходного раствора и вывода диализата и концентрата, причем

кажда  прокладка выполнена с прорезью, сообщающейс  с каналами дл  подачи исходного раствора и вывода диализата или концентрата, отверсти  в прокладках и мембранах , образующих при сборке канал дл  подачи исходного раствора, расположены

в центре, а прорези выполнены в фор.ме спирали Архимеда.

Согласно другому варианту прорезь выполнена в виде спиралеобразной ло.маной линии, включающей пр молинейные участг ки, расположенные под пр мым углом по отнощению друг к другу.

На фиг. 1 изображена схема многокамерного электродиализатора; на фиг. 2 - прокладка дл  первого варианта многокамерного электродиализатора с разрезом А-А;

0 на фиг. 3 - то же, дл  второго варианта с разрезом Б-Б.

Электродиализатор содержит прижимные плиты 1 и 2 с размещенными в них электродными камерами 3 и электродами 4. Меж , ду электродными камерами расположен пакет чередующихс  камер концентрировани  и деионизации, ограниченных ионитовыми мембранами 5 и стенками прорезей 6 в прокладках 7. Электродиализатор также содержит канал 8 дл  подачи исходного

0 раствора и каналы 9 и 10 дл  вы.хода соответственно диализата и концентрата.

Каналы образованы совмещением отверстий в мембранах и прокладках. Канал 8 дл  подачи исходного раствора расположен соосно с мембранами 5 и прокладками

5 7, а каналы 9 и 10 дл  вывода диализата и концентрата - на периферии мембран и прокладок. В прокладках 7 предусмотрены питатели 11, гидравлически св зывающие входные отверсти  12 в прокладках,

Q образующие при сборке входной канал 8, с началами прорезей 6, и питатели 13, гидравлически св зывающие в чередующихс  камерах концы прорезей 6 с выходными отверсти .ми 14 и 15 в г;рок.ладках, образующими при сборке каналы 9 и И) соответственно дл  выхода диализата и концентрата. В плитах 1 и 2 имеютс  отверсти  16 и 17 дл  входа в электродные камеры и выхода из них промывного раствора.

Прорезь 6 в прокладках 7 выполнена 0 в. первом варианте э; ектродиализатора в форме спирали (фиг. 2), а во втором варианте электродиализатора - в форме пр молинейных участков, каждый из которых смыкаетс  с последующим под угло.м. делающих р д увеличивающихс  по размерам оборотов вокруг канала 8 дл  подачи .исходного раствора (фиг. 3). По длине прорези б ее стенки соединены поперечными перемычками 18, высота которых меньше высоты прокладки. Пакет мембран с прокладками сжат с помощью прижимных плит 1 и 2. В прижимных плитах (в данном примере в прижимной плите 1) имеютс  отверсти  19-21 дл  ввода исходного раствора, отвода диализата и концентрата. Эти отверсти  совмещены с соответствующими каналами 8-10 в пакете электродиализатора При работе электродиализатора исходный раствор подаетс  через отверстие .19 и далее по входному каналу 8 через питатели 11 в камеры деионизации и концентрировани . Прошедщий камеры раствор отводитс  по каналам 9 и 10 через отверсти  20 и 21. Часть раствора через отверсти  16 поступает на промывку электродных камер 3 и удал етс  из них через отверсти  17 в прижимных плитах 1 и 2. После прдачи на электроды напр жени  посто нного тока происходит перенос ионов электролита через ионитовые мембраны из камер деионизации в камеры концентрировани . Обессоленный .диализат по каналу .9 и через отверстие 20 направл етс  к потребителю, а концентрат по каналу 10 и через отверстие 21, а также раствор, прошедший электродные камеры, направл ют на сброс; При этом электропроводность диализата в св зи с обессоливанием снижаетс  по мере удалени  от входного отверсти , т.е. от оси электродиализатора к его периферии. В св зи с этим при подаче на электроды 4 напр жени  посто нного тока процесс деионизации происходит при повышении в центральной части электродиализатора плотности тока, плавно понижающейс  по мере удалени  от оси к периферии, не превыша  при этом предельно-допустимого значени , обуславливающего возникновение в электродиализаторе  влени  концентрационной пол ризации . Использование изобретени  позволит снизить гидравлическое сопротивление прорезей в прокладках и вести процесс при повышенной плотности тока, постепенно понижающейс  по мере удалени  от входного канала к периферии электродиализатора , тем самым повысить эффективность процесса электродиализа за счет снижени  расхода энергии на перекачку обрабатываемого раствора и увеличени  производительности электродиализатора. Кроме того, повышаетс  надежность работы электродиализатора за счет обеспечени  минимальных перепадов давлений раствора между камерами деионизации и концентрировани  по всей длине прорези и между его смежными участками, разделенными ее стенкой в пределах одной камеры. Одновременно с этим Давление среды на все периферийные внешние поверхности уплотнени  электродиализатора минимально возможное, что снижает возможность утечек среды. Экономический эффект от использовани  изобретени  в электродиализной установке производительностью 50 т/сут предназначенной.дл  опреснени  солоноватой воды, составл ет ориентировочно 3500 руб. в год.

7 74 7 J

фуг. 2 rff /cf

i

/J

76

7 Г

- ff 72 I I

Фиг.

6-ff

Г8 ff

I I

Claims (2)

1. Многокамерный электродиализатор фильтрпрессного типа, включающий электроды, между которыми размещены ионитовые мембраны и прокладки, в которых выполнены отверстия, образующие при сборке каналы для подачи исходного раствора и вывода диализатора и концентрата, причем каждая прокладка выполнена с прорезью, сообщающейся с каналами для подачи исходного раствора и вывода диализата или концентрата, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы электродиализатора и эффективности процесса электродиализа, отверстия в прокладках и мембранах, образующие при сборке канал для подачи исходного раствора, расположены в центре, а прорезь выполнена в форме спирали. Архимеда.

2. Многокамерный электродиализатор фильтрпрессного типа, 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, причем каждая из прокладок выполнена с прорезью, сообщающейся с каналами для подачи исходного раствора и вывода диализата или концентрата, отличающийся тем, что, с § целью повышения надежности работы электродиализатора и эффективности процесса электродиализа, отверстия в прокладках и мембранах, образующие при сборке канал для подачи исходного, раствора, расположены в центре, а прорезь выполнена в виде спиралеобразной ломаной линии, включающей прямолинейные участки, расположенные под прямым углом по отношению друг к другу.