Изобретение относитс к химическ технологии и может быть использовано дл получени технологической среды, в частности глубокообессоленной воды, в электронной, радиои атомной промышленности. Известно устройство дл получени глубокообессоленной воды, включающее диэлектрический корпус, вертикально размещенные в нем трубчаты ионообменные мембраны с коаксиальны ми стержневыми электродами, дренажно-распределительные каркасы, и в м мембранном пространстве помещена засыпка из ионообменных смол lj . Недостаток известного устройства заключаетс в низкой производительности . Это объ сн етс слепующи Сравнительно мала рабоча поверхность мембран из-за перекрыти их участками перфорированной трубки, в виде которой выполнен дренажно-ра пределительный каркас, без перфорац ведет к снижению массопереноса ионов. Работают только те участки мембраны, которые наход тс непосре ственно против перфорации. ПлощаДь этих отверстий даже при ijjc .сплошном расположении составл ет - 100 78,5%, где г - радиус окружности перфорации; 2г - сторона квадрата, которой вписана окружность. Фактически площадь работающей поверхности еще меньше, так как отверсти не мо гут располагатьс вплотную,между ними должны находитьс сплошные участки трубы. Поэтому фактически рабоча площадь мембраны не превышает 50%. Цель изобретени - повышение про изводительности устройства путем уве личени массопереноса ионов через мембраны. Поставленна цель достигаетс тем, что в устройстве дл полу чени глубокообессоленной воды, включающем диэлектрический корпус, вертикально размещенные в нем трубчатые ионообменные мембраны с коаксиальными стержневыми электродами,дренажно-рас пределительные каркасы, и в межмембранном пространстве помещена засьшка из ионообменных смол дренажно-распределительные каркасы выполнены в виде спирали из диэлектрического . прутка круглого сечени и установлен на электроде с шагом (7-10) d, где d - диаметр прутка. В предлагаемом устройстве перфорированные трубы, на которых располагаютс мембраны в известном устройстве, замен ютс спиральным каркасом, на- витым на электрод. В этом случае практически вс поверхность мембран вл етс работающей, так как со спиралью контактирует незначительна площадь мембраны и практически вс поверхность мембраны смываетс водой. Перепад давлени между дилюатными и рассольно-электродными .камерами отсутствует. Спиральный каркас играет роль изол тора мембран от электрода И поэтому изготавливаетс из диэлектрического материала. Вода, движуща с по виткам спирали, уносит прошедшие через мембраны ионы, что способствует устранению процесса отложени осадков на противоположной поверхности мембраны. Шаг навивки спирали на каркас в пределах (7-10) d выбран исход из следунлдих соображений. Дл спирали беретс пруток круглого сечени (дл увеличени рабочей поверхности ) из диэлектрического материала диаметром d 2-3 мм, так как эскпериментально установлено, что при меньшем диаметре мембрана, котора размещена на спирали, может кос- . .нутьс электрода, а при большем диаметре прутка рассто ние между электродом и мембраной возрастает, что ведет к возрастанию электрического сопротивлени и росту рабочего напр жени , которое обратно пропорционально рассто нию между электродами. Шаг навивки выбираетс равным (7-10)d, так как в этом случае пруток перекрывает 5-10% площади мембраны, что обеспечивает достаточную рабочую поверхность мембраны и в то же врем не дает мембране проваливатьс в пространство между витками спи- рали. На фиг. 1 изображено устройство дл получени глубокообессОленной воды, общий вид; ра фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - рассольнозлектродна камера, общий вид. Устройство содержит совмещенные рассольные и электродные камеры (рассольно-электродные ) 1 и 2 с закрепленными на них ионообменными мембранами 3 трубчатого типа (катионитовыми на камерах 1 и анионитовыми на камерах 2), расположенные в диэлектрическом корпусе 4. В этом же корпусе , размещена дилюатна камера 5, заполненна ионообменной смолой. По оси рассольно-электродных камер 1 и 2, ограниченных трубчатыми мембранами 3, расположены цилиндрические электроды 6, соединенные с токопровод щими шинами 7. На электроды 6 навит по спирали каркас 8, изготовленный из диэлектрического материала . Ввод воды в камеры 1 и 2 осуществл етс через штуцер 9, ввод обессоливаемой воды-через штуцер 10., Штуцер 11 служит дл выхода обессоленной воды, штуцеры 12 и 13 - дл выхо да рассола из камер 1 и 2. Электроды 6 вставлены в корпус 4 через верхнюю крышку 14. В нижней части устройства имеетс дренажна система 15 дл пре дотвращени выноса ионообменных смол и вентили 16 дл создани избыточно го давлени в рассольно-электродных камерах по сравнению с дилюатной. Устройство работает следующим образом.. Вода на обессоливание поступает через штуцер 10 в дилюатную камеру 5 и выходит через дренажную систему 15 и штуцер 11 к потребителю. Поток рассола, образующийс в камерах 1 и 2 из исходной воды, подаваемой через штуцер 9, и ионных примесей, проникающих через мембраны 3, проходит по спиральному каркасу 8,унос ионные примеси с поверхности мемб ран, и.выходит через штуцеры 12 и 13 и вентили 16. В дилюатных камерах происходит процесс обессоливани вод под действием электрического тока, при этом положительно зар женные ионы движутс к катоду, а отрицательно зар женные - к аноду и через мембраны 3 попадают в камеры 1 и 2, откуда унос тс потоками воды. Вентили 16 за счет создани перепада давлени между рассольно-электродными и дилюатными камерами позвол ют при несколько большем давлении в камерах 1 и 2 исключить прогиб мембра в сторону электрода. Спиральный каркас 8 играет роль изол тора мембраны от электрода. В предлагаемом устройстве практически работает вс площадь мембраны. Пример. В аппарате дл обессоливани воды, содержащем 54 электрода диаметром 28 мм, высотой 1 м, на которые навита спираль из винипластового прутка диаметром 2 мм с- шагом 20 мм, с диаметром мембраны 32 мм, периметром 100 мм и площадью 0,1 м, имеющем производительность 2,5 , обща площадь мембраны S составл ет 5,6 м . При плотности тока мА/см (дл электроионитных аппаратов это предельна плотность тока, при большем значении начинаетс пол ризаци мембран) количество ионов, перенесенных чере.з мембраны в течение t 1 ч, составит m 4,4 г-экв, где F - число Фараде (96500 Кл соответствует переносу 1 г-зкв ионов). Количество ионов, перенесенных через мембраны в известном устройстве, имеющем те же параметры, где рабоча площадь мембран составл ет 50%, т.е. 28000 см, составит 22 г-экв, т.е. производительность устройства уменьшаетс в два раза. Следовательно, дл обеспечени производительности 2,5 потребуетс поставить .последовательно два аппарата. Предлагаемое устройство дл получени глубокообессоленной воды по сравнению с известным позволит повысить производительность ввиду того, что увеличиваетс рабоча площадь мембран и массоперенос через них. Получение большой удельной поверхности отверстий невозможно, так как при выходе из экструдера гор чий полимер , предназначенный дл каркаса под мембрану, ст гиваетс и диаметр отверстий уменьшаетс . Сверление отверстий трудоемко. Кроме того, упрощаетс изготовление устройства, так как производство перфорированных труб методом экструзии требует специального оборудовани .
М
фиг.1