SU1333716A1 - Electrolyzer for ion separation - Google Patents
Electrolyzer for ion separation Download PDFInfo
- Publication number
- SU1333716A1 SU1333716A1 SU864059379A SU4059379A SU1333716A1 SU 1333716 A1 SU1333716 A1 SU 1333716A1 SU 864059379 A SU864059379 A SU 864059379A SU 4059379 A SU4059379 A SU 4059379A SU 1333716 A1 SU1333716 A1 SU 1333716A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- electrodes
- ion
- ions
- chamber
- separation
- Prior art date
Links
Abstract
Изобретение относитс к области электрохимии, в частности к электролизерам дл разделени ионов. Целью вл етс обеспечение непрерывности процесса и ускорение разделени . Поставленна цель достигаетс электролизером , содержащим пр моугольную ванну, расположенные у противоположных концов ванны электводы в ионито- вых чехлах, две камеры, выполненные с возможностью вращени вертикальной оси и разделенные у электродов Стенки камер; обращенные к электродам, выполнены из проницаемых дл раздел емых ионов ионообменных мембран. Кажда камера снабжена двум электродами , расположенными у ионообменных мембран, 1 ил. со со 00 м О5This invention relates to the field of electrochemistry, in particular to electrolytic cells for the separation of ions. The goal is to ensure the continuity of the process and accelerate the separation. This goal is achieved by an electrolytic cell containing a rectangular bath, located at the opposite ends of the electric bath in ion exchange covers, two chambers made with the possibility of rotation of the vertical axis and separated by electrodes of the walls of the chambers; facing the electrodes are made of ion-exchange membranes permeable to the ions to be separated. Each chamber is equipped with two electrodes located at the ion-exchange membranes, 1 sludge. from 00 m O5
Description
1one
Изобретение относитс к электро- }шмии, в частнЬсти к электролизерам дл разделени ионов, и .может быть использовано дл разделени смеси катионов или анионов на чистые фракции с целью регенератда и ценных ионов из отходов производства или природных смесей ионогенных химических соединений, дл разделени и обогащени изотопов, наход щихс в раст- йорах в ионной форме, дл качественного и количественного анализа смесей ионов в приборостроении, радио1333716The invention relates to electroscopic, in particular, electrolytic cells for the separation of ions, and can be used to separate a mixture of cations or anions into pure fractions for the purpose of regeneration and valuable ions from industrial wastes or natural mixtures of ionic chemical compounds, for separation and enrichment isotopes that are in ionic form in solutions for the qualitative and quantitative analysis of mixtures of ions in instrumentation, radio1333716
15 с помещенной в нее сме подлежащих разделению бдно и того же электрического Нар да, 15 with the mixture of the same electric NarD that should be separated;
g ример катионов ,В и тЦо Затем вод т стартовую камеру, иг котор через перфорированные отверсти в электрическом поле раздел емые и выход т в ванну. Раздел еьый фроg example of cations, B and mHT Then the starting chamber, which is divided through the perforated holes in the electric field and out into the bath, is introduced. Section its fr
10 ионов А, В в электрическом поле то нного тока пр молинейно движе при выключенных вспомогательных родах 18,19 и -20 в направлении о новного катода 3, заключенного в10 ions A, B in the electric field of this current are linearly moving while the auxiliary genera are off 18,19 and -20 in the direction of the main cathode 3, enclosed in
электронике и химической промышленнос-15 ионитовый чехол 4 из анионитовойelectronics and chemical industry-15 ion-exchange case 4 of anion-exchange
мембраны МЛ-100membranes ML-100
ТИсYew
Цель изобретени - обеспечение непрерывности процесса и ускорени разделени . .The purpose of the invention is to ensure continuity of the process and speed up the separation. .
На чертеже показан электролизер. Электролизер включает пр моугольную ванну 1, основные рабочие графитовые анод 2 и катод 3, размещенные в ионитовых чехлах 4, электродные камеры 5 и 6, круглые расширени на обоих концах ванны 7 и 8, внутри которых наход тс камеры 9 и 10, две противоположные стенки которых выполнены из ионопроницаемых в отношении раздел емых ионов ионитовых мембран 11 и 12, а остальна часть которых вьшолнена из материала-диэлектрика,, например винипласта, оргстекла и ТоПо, причем зазор между камерами 9 и 10 и Круглыми расширени ми 7 и 8 должен быть минимальным 0,2-1 мм, резиновые прижимы 13 и 14, наглухо перекрывающие эти зазоры, выдвижную стартовую камеру 15, камеры-приемники 16 и 17 целевых ионов со вспомогательными электродами 18-20 в ионитовых чехлах и источники посто нного тока, питающие основные и вспомогательные электроды.The drawing shows the cell. The electrolyzer includes a rectangular bath 1, main working graphite anode 2 and cathode 3 placed in ion-exchange covers 4, electrode chambers 5 and 6, circular expansions at both ends of bath 7 and 8, inside which are chambers 9 and 10, two opposite walls which are made of ion permeable with respect to the separable ions of the ionite membranes 11 and 12, and the rest of them are made of a dielectric material, such as vinyl plastic, plexiglass and ToPo, and the gap between chambers 9 and 10 and Circular extensions 7 and 8 should be minimal 0.2-1 m , Rubber clamps 13 and 14, these overlapping tight clearances, starting sliding chamber 15, chamber 16 and receivers 17 of target ions with the auxiliary electrodes in the ion-exchange covers 18-20 and DC sources that feed the main and auxiliary electrodes.
Камё.ры 9 и 10 содержат катоды 21 и аноды 22, заключенные в ионитовые чехлы, не пропускающие к ним раздел емые ионы, датчики 23 и шаговые моторы , привод щие во вращение камеры 9 и 10,Kamyo.ry 9 and 10 contain cathodes 21 and anodes 22, enclosed in ion-exchange covers, which do not allow separable ions to pass through to them, sensors 23, and stepper motors, which lead to rotation of chamber 9 and 10,
Электролизер работает следующим образом.The cell operates as follows.
В ванну 1 электролизера в том числе и в электродные камеры 6 и 5, и вIn the bath 1 of the electrolyzer, including in the electrode chambers 6 and 5, and in
На пути к катоду 3 катионы А попадают через ионопроницаемую к тионовую мембрану МК-100 в камеру 20 Расположенный перед камерой 1 датчик 23 (электрохимический, рад ционный и т оп.) сигнализирует о п ходе В нее хвоста фронта раздел емых ионов, после чего основныеOn the way to cathode 3, cations A pass through sensor Ion-permeable to the thionic membrane MK-100 into chamber 20 Sensor 1 located 23 in front of the camera (electrochemical, radiation, and so on) signals the V tail of the separated ion front, after which the main
25 электроды 2 и 3 выключают25 electrodes 2 and 3 turn off
включ 21 и including 21 and
вспомогательные электроды камеры 10 и включением ша: ового ромотора поворачивают камеру 10 180 . При этом катионы продолжаюthe auxiliary electrodes of the chamber 10 and the inclusion of a ball: a new rotor rotate the chamber 10 180. In this case, the cations continue
30 двигатьс к вспомогательному кат 21 камеры 10 и разворачивйютс т вместе с электролитом и камерой на 180°. После завершени |развор на 180 камеры 10 выключают элек30 move toward the auxiliary chamber 21 of the chamber 10 and turn 180 ° with the electrolyte and the chamber. After the completion of | 180 camera 180 turn off
„ ды 21 и 22 и переполюсовывают осн электроды 2 и 3, вкпюча |ix, анод становитс катодом, к которому у ремл етс фронт раздел ем1 1х кати нов из камеры 10 Повтрр ) такие Dyons 21 and 22 and reversal the main electrodes 2 and 3, including | ix, the anode becomes the cathode, to which the front section is divided into 1 cathodes from chamber 10 Povtrr)
4Q лы изменени направлени Ь,вижени ионов на 180° с одновременной пе полюсовкой основных электродов, д тигают благодар различи в под ност х ионов разной прирсУды, мас4Qs of changing the direction of b, the movement of ions by 180 ° with simultaneous polarization of the main electrodes, are due to the differences in the substrates of the ions of different levels of mass
дс радиуса, величины электр1 ческого р да, гидратации и т.д. цолного разделени исходной смеси ионов чистые фракции катионов Д,В и , т.д.dc radius, the value of the electric series, hydration, etc. pure separation of the initial mixture of ions; pure fractions of cations D, B, etc.
Разделенные фракции катионов В после выключени основных эле родов 2 и 3 при ранее выключенны электродах 21 и 22 и включени в могательных электродов 18,19 и 2Separated fractions of cations B after turning off the main elec- trons 2 and 3 with the electrodes 21 and 22 turned off earlier and the switching electrodes 18.19 and 2 turned off
5050
ионитовые чехлы, и камеры-приемники переход т в боковые камеры-приемни16 и 17 наливают дистиллированную воду.ion-exchange covers, and the receiver chambers are transferred to the side receiving chambers 16 and 17 with distilled water.
Включают основные электроды 2 и. 3 и ввод т выдвижную стартовую камеруInclude the main electrodes 2 and. 3 and a retractable starting chamber is introduced.
ки целевых ионов 16 и 17, откуда через донные отверсти с кр1анами они в виде водных растворрв dливaютc в емкости - приемники в виде отдельныхThe target ions 16 and 17, from where they are in the form of aqueous solutions through the bottom openings with crystals, are in the form of aqueous solutions in receptacles in the form of separate
15 с помещенной в нее смесью подлежащих разделению бдного и того же электрического Нар да, например катионов ,В и тЦо Затем вывод т стартовую камеру, иг которой через перфорированные отверсти в электрическом поле раздел емые ионы выход т в ванну. Раздел еьый фронт15 with a mixture of the same electrical source, for example cations, B and mHC, placed in it. Then a launching chamber is brought out, the game of which separates ions through perforated holes in the electric field into the bath. Section its front
ионов А, В в электрическом поле посто нного тока пр молинейно движетс при выключенных вспомогательных электродах 18,19 и -20 в направлении основного катода 3, заключенного вions A, B in a direct current electric field moves linearly with the auxiliary electrodes 18, 19 and -20 off in the direction of the main cathode 3, enclosed in
На пути к катоду 3 катионы А jB попадают через ионопроницаемую ка- тионовую мембрану МК-100 в камеру 10. Расположенный перед камерой 10 датчик 23 (электрохимический, радиационный и т оп.) сигнализирует о проходе В нее хвоста фронта раздел емых ионов, после чего основныеOn the way to cathode 3, cations A jB through the ion-permeable cationic membrane MK-100 enter chamber 10. A sensor 23 (electrochemical, radiation and so on) located in front of chamber 10 signals the passage of the tail of the front of separated ions into it, after which the main
электроды 2 и 3 выключаютelectrodes 2 and 3 turn off
включают 21 и 22include 21 and 22
вспомогательные электроды камеры 10 и включением ша: ового электромотора поворачивают камеру 10 на 180 . При этом катионы продолжаютThe auxiliary electrodes of the chamber 10 and the turning on of a shaft: a new electric motor rotate the chamber 10 by 180. In this case, the cations continue
двигатьс к вспомогательному катоду 21 камеры 10 и разворачивйютс тоже вместе с электролитом и камерой 10 на 180°. После завершени |разворота на 180 камеры 10 выключают электроды 21 и 22 и переполюсовывают основные электроды 2 и 3, вкпюча |ix, анод 2 становитс катодом, к которому устремл етс фронт раздел ем1 1х катионов из камеры 10 Повтрр ) такие циклы изменени направлени Ь,вижени ионов на 180° с одновременной пере- полюсовкой основных электродов, достигают благодар различи в подвиж- ност х ионов разной прирсУды, массы,move to the auxiliary cathode 21 of the chamber 10 and turn around, too, with the electrolyte and the chamber 10 by 180 °. After completing the turn by 180 of chamber 10, the electrodes 21 and 22 are turned off and the main electrodes 2 and 3 are re-polarized, including | ix, the anode 2 becomes the cathode, to which the front section 11 of the cations from chamber 10 (Povtprr) rushes, 180 ° ion displacement with simultaneous rearrangement of the main electrodes, due to the difference in the mobility of ions of different size, mass,
радиуса, величины электр1 ческого зар да , гидратации и т.д. цолного разделени исходной смеси ионов на чистые фракции катионов Д,В и т.д.radius, magnitude of electrically charged, hydration, etc. complete separation of the initial mixture of ions into pure fractions of cations D, B, etc.
Разделенные фракции катионов А , В после выключени основных электродов 2 и 3 при ранее выключенных электродах 21 и 22 и включени вспо- . могательных электродов 18,19 и 20Separated fractions of cations A, B after turning off the main electrodes 2 and 3 with previously turned off electrodes 21 and 22 and turning on the back-up. powerful electrodes 18, 19 and 20
переход т в боковые камеры-приемники целевых ионов 16 и 17, откуда через донные отверсти с кр1анами они в виде водных растворрв dливaютc в емкости - приемники в виде отдельныхtransfer to the side receiver cells of the target ions 16 and 17, from where, through the bottom openings with crints, they are dissolved in the tank in the form of aqueous solutions — receivers in the form of separate
3 частиц фракций катионов А ,В и т.д После чего в ванну 1 электролизера ввод т новую загрузку подлежащей разделению смеси катионов А , и повтор ют процесс разделени и т.д3 particles of fractions of cations A, B, etc. Then, a new charge of the mixture of cations A to be separated is introduced into the bath 1 of the electrolyzer, and the separation process is repeated, etc.
Аналогичным образом раздел ютс смеси анионов, только в этом случае заранее необходимо произвести пере- полюсовку основных электродов 2 и 3 заменить катионные мембраны МК-100 на анионитовые мембраны МА-100 в камерах 9,10 и помен ть анионитовые чехлы на катионитовые из мембран МК-100.Mixtures of anions are similarly separated, only in this case it is necessary to re-polarize the main electrodes 2 and 3 before replacing the cationic membranes MK-100 with anion exchange membranes MA-100 in chambers 9,10 and changing the anion exchangers with cation resin membranes MK- 100.
В лабораторных услови х был испытан электролизер со следующими габаритами :Under laboratory conditions, an electrolyzer was tested with the following dimensions:
-длина ванны 75 см;- bath length 75 cm;
-поперечное сечение линейного участка электролизера 4x4 см;- cross-section of the linear section of the electrolyzer 4x4 cm;
-длина линейного участка электролизера 50 см;- length of the linear section of the electrolyzer 50 cm;
-диаметр круглых расширений на концах электролизера по 8 см;-diameter of round expansions at the ends of the electrolyzer by 8 cm;
-диаметр электродных камер с основными графитовыми электродами по-diameter electrode chambers with main graphite electrodes on
4 см;4 cm;
-диаметр электродов в ионитовых чехлах по 0,5 см;-diameter electrodes in ionite covers of 0.5 cm;
-рассто ние между основными электродами 70 см;–The distance between the main electrodes is 70 cm;
-рассто ние между электродами в поворачивающихс камерах по 6 см;-The distance between the electrodes in the turning chambers is 6 cm;
- объем исходного раствора в выдвижной стартовой камере 16 см ;- the volume of the original solution in the retractable starting chamber 16 cm;
5five
0 0
00
5five
5five
16sixteen
- объемы кампр - приемников по 20 см ,- the volume of camps - receivers of 20 cm,
Напр жение на всех электродах 90- 120 В, величина тока 0,2-0,5 А,The voltage on all electrodes is 90-120 V, the current value is 0.2-0.5 A,
В качестве рабочих сред примен ли О, н. водные растворы солей, содержащих ионы кали и натри , а также рубиди и цези .O, N was used as working media. aqueous solutions of salts containing potassium and sodium ions, as well as rubidium and cesium.
Врем , затраченное на разделение ионов предлагаемым электролизером, составл ет 20 ч, известным 50 ч.The time spent on the separation of ions by the proposed electrolyzer is 20 hours, known 50 hours.
Таким образом, использование указанного электролизера позвол ет уменьшить врем проведени процесса за счет исключени остановок электро- ЛИЗера.Thus, the use of this cell makes it possible to reduce the process time by eliminating the stoppages of the electrolysis unit.
Форм- ула изобретени Formula Invention
Электролизер дл разделени ионов, включающий пр моугольную ванну, расположенные у противоположных концов ванны электроды в ионитовых чехлах, отличающийс тем, что, с целью обеспечени непрерывности процесса и ускорени разделени , он снабжен двум камерами, выполненными с возможностью вращени вокруг вертикальной оси, и размещенные у электродов стенки камер, обращенные к электродам , выполнены из проницаемых дл раздел емых ионов ионообменных мембран , при этом кажда камера снабжена двум электродами, расположенными у ионообменных мембр.ан.An ion separation electrolysis cell comprising a rectangular bath, electrodes located at opposite ends of the bath in ion exchangers, characterized in that, in order to ensure the continuity of the process and accelerate the separation, it is equipped with two chambers made with the possibility of rotation around the vertical axis, and The electrodes of the chambers facing the electrodes are made of ion-exchange membranes permeable to the ion to be separated, each chamber being equipped with two electrodes located at the ion-exchange x membrane.
7. 5 727. 5 72
ВНИИПИ Заказ 3927/24 Тираж 612VNIIPI Order 3927/24 Circulation 612
Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4Random polygons pr-tie, Uzhgorod, st. Project, 4
ПодписноеSubscription
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864059379A SU1333716A1 (en) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | Electrolyzer for ion separation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU864059379A SU1333716A1 (en) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | Electrolyzer for ion separation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1333716A1 true SU1333716A1 (en) | 1987-08-30 |
Family
ID=21234719
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU864059379A SU1333716A1 (en) | 1986-04-21 | 1986-04-21 | Electrolyzer for ion separation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1333716A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538594C2 (en) * | 2009-03-12 | 2015-01-10 | Эвоник Дегусса Гмбх | Production of highly pure substances, containing precipitated silicon oxides, by means of electrodialysis |
-
1986
- 1986-04-21 SU SU864059379A patent/SU1333716A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР № 929215, кл. В 01 J 39/24, 1980. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2538594C2 (en) * | 2009-03-12 | 2015-01-10 | Эвоник Дегусса Гмбх | Production of highly pure substances, containing precipitated silicon oxides, by means of electrodialysis |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US2700063A (en) | Source of current | |
Yoshida et al. | Mechanism of the carrier-mediated transport of potassium ion across water-nitrobenzene interface by valinomycin | |
KR840006830A (en) | Electrolytic Manufacturing Method Of Organic Compound And Electrolyzer | |
JPS561048A (en) | Regenerating method for waste photographic processing solution | |
Cherif et al. | Sulfuric acid concentration with an electro-electrodialysis process | |
JPS527390A (en) | High normality ion exchange materials and its manufacture | |
Martin et al. | New apparatus for isoelectric focussing | |
SU1333716A1 (en) | Electrolyzer for ion separation | |
EP2351137B1 (en) | Energy generating system and method therefor | |
CN1117034C (en) | Acid/alkali electrolytic separator | |
Eliseeva et al. | Effects of circulation and facilitated electromigration of amino acids in electrodialysis with ion-exchange membranes | |
JPS57155390A (en) | Manufacture of organic ammonium hydroxide using ion exchange membrane | |
ES2362219T3 (en) | METHOD OF RECOVERY OF ORGANIC HYDROXIDES IN WASTE SOLUTIONS. | |
SU843705A3 (en) | Method of isotopic chemical concentrating of uranium | |
US3767549A (en) | Method for producing basic aluminum chloride | |
SU686740A1 (en) | Method of separating ions of similar charge by electrodialysis | |
US4705609A (en) | Method for deriving phenyl isocyanate from benzene and potassium isocyanate | |
JPS5581783A (en) | Electric dialyzing and desalting method | |
SU477945A1 (en) | The way to clean water | |
SU1043185A1 (en) | Electrolytic cell for separating ions | |
SU1695217A1 (en) | Device for performing electrophoresis in buffer flow | |
KR100306390B1 (en) | Production Method of Glycerophospholipid | |
SU571296A1 (en) | Method of separating similarly charged ions | |
GB812377A (en) | A regenerative process for spent aqueous alkaline solutions | |
SU552108A1 (en) | Electromigration Ion Separation Device |