SU701656A1 - Устройство дл управлени электродиализной установкой - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к установкам дл  электрохимической обработки жидкостей методом электродиализа с использованием ионоселективных мембран, в частности к устройствам дл  управлени  электродиалиэнылти установками циркул ционного типа.

Известно устройство дл  управлени электродиализной установкой циркул ционного типа, содержащее источник посто нного тока, подключенный свои™ ми выходами к электродам электродиализатора г и клапаны, установленные на дилюатном трубопроводе 1.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению  вл етс  устройство дл  управлени  электродиализной установкой циркул ционного типа, содержащее клапаны, установлеи ные на дилюатном трубопроводе, бЛок управлени , соединенный своим сигнальным выходом нижнего значени  контролируемого параметра с приводами клапанов, регулируемый преобразователь тока, выход которого подключен к электродам электродиализатора, и амперметр, установленный на выходе преобразовател  тока. Блок управлени  выполнен в виде токового реле.

включенного в цепь питани  электродов электродиализатора 2.

Недостаток известногоустройства заключаетс  в следую-дем.

При работе устройства напр жени на электродах электродиализатора сохран етс  П1Х;то нным в течение всего цикла опреснени  порции жидкости и выбрано таким образом, чтобы плотность тока к концу цикла опреснени  не превышала критического значени . По мере опреснени  циркулирующей через электродиализатор жидкости (дилюата) плотность тока в электродиализаторе снижаетс  соответственно с повышением электрического сопротивлени  дилюата. При опреснении жидкости и понижении плотности тока дл  заданного предела срабатывает токовое реле и своими контактами переключает клапаны, установленные на дилюатном трубопроводе, направл   опресненную порцию жидкости к потребителю, однако плотность тока в электродиализаторе в течение большей части цикла опреснени  менее допустимых значений. Это обсто тельство обусловливает необходимость при создании электродиализных установок циркул ционного

типа увеличивать эффективную площадь ионоселективных мембран, т.е. увеличивать габариты и массу электродиализатора , усложн ть его конструкцию .

Целью предлагаемого изобретений  вл етс  снижение габаритов и массы эпектродиализатора.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что устройство снабжено блоком регулировани , содержащим задатчик напр жени , задатчик тока, логический элемент И, первый вход которого соединен с выходом задатчик напр жени , логический элемент

.ЭАПРЕТ и регул тор, соединенный

своими входами с выходами задатчи ,ка тока и амперметра, а выходом - , с разрешающим входом элемента ЯАПРЕТ, при этом сигнальный выход верхнего значени  контролируемого параметра блока управлени  соединен с вторым входом элемента И и запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ, а выходы логических элементов св заны с входом регулируемого преобразовател  тока.

Кроме того, блок управлени  выполнен в виде концентратомера с датчиком установленным в дилюатном трубопровод

На чертеже представлена функциональна  блок-схема устройства.

Устройство содержит блок 1 управЛенин , который может быть выполнен в виде взаимосв занных датчика 2 и концентратомера 3. Блок управлени  имее сигнальные выходы верхнего и нижнего значений контролируемого параметра {например, концентрации дилюата). Устройство содержит также автоматические клапаны 4 и 5, регулируекплй преобразователь 6 тока, амперметр 1 и блок 8 регулировани , состо щий из задатчика 9 напр жени , задатчика 10 тока, логического элемента И 11, логического элемента .ЗАПРЕТ 12 и регул тора 13. Преобразователь 6 тока подключен своими выходами к электродам 14 электродиализатора 15, между которыми расположены чередующиес  разделенные ионоселективными мембранами дилюатные камеры 16 и камеры 17 концентрировани 

Дилздатный контур электродиализной .установки состоит из дилюатного трубопровода 18, дилюатного бака 19, насоса 20 и трубопровода сброса опрейненной порции жидкости. К электроди иэатору 15 подключены трубо-. провод 22 подачи исходной жидкости к камерам 17 концетрировани  и на прсзмывку электродных камер и трубопровод 23 сброса жидкости из этих камер .

Устройство работает следующим образсм .

Часть исходной жидкости поступает по трубопроводу 22 на промьшку камер 17 концентрировани  и электродных

камер, после чего сбрасываетс  по трубопроводу 23. Друга  часть исходной жидкости поступает в дилюатны бак 19. После заполнени  дилюатного бака 19 до верхнего уровн  включаетс  насос 20 и порци  жидкости циркулирует по дилюатному трубопроводу 18 через датчик 2, открытый автоматический клапан 5 и дилюатные кеимер 16 электродиализатора 15. Через регулируемый преобразователь 6 тока на электроды 14 электродиализатора подаетс  напр жение посто нного электрического тока, под действием которого порци  .исходной жидкости , циркулирующа  через дилюатные камеры 16, посто нно опресн етс . При этом на начальной стадии опреснени  на электродах 14 поддерживаетс  посто нное значение плотности тока. На вход регул тора 13 поступают сигналы задатчика тока 10 и амперметра 7. В измерительной схеме рег.ул тора 13 эти сигналы сравниваютс , и при балансе измерительной схемы на выходе регул тора формируетс  выходной сигнал определенной величины . Выходной сигнал регул тора поступает на управл ющий вход преобразовател  6 тока и обуславливает тем самым величину напр жени  на электродах 14 электродиализатора, при которой плотность тока в электродиализаторе , равна заданной. По мере опреснени  порции жидкости измен етс  электрическое сопротивление электродиализатора 15. Это возмущение вызывает изменение плотности тока - При этом амперметр измен ет ве|Пичину сигнала и вследствие разбаланса измерительной схемы регул тора 13 на управл ющий вход преобразовател  6 тока подаетс  сигнал, обеспечивающий изменение выходного напр жени  преобразовател  тока до величины , при которой восстановитс  прежнее значение плотности тока. По сигналу . амперметра 7 вновь наступит равновезие -измерительной схемы регул тора 13. В то же врем  устройство аналогичным образом обеспечивает в начальной стадии процесса опреснени  поддержание посто нного значени  плотности тока и при изменении температуры обрабатываемой жидкости. Скорость опреснени  жидкости сохран етс  посто нной и при снижении ее температуры, вызывающей увеличение электрического сопротивлени  элект- роди али 3 ат ора.

Устройство обеспечивает необходимое повышение на пр жени  на электродах электродиализатора. Таким образсми , будет поддерживатьс  посто нной плотность тока в злектродиализаторе до тех пор/ пока жидкость не опреснитс  до такой концентрации, при которой при данных услови х работы

электродиалиэатора,критическа  плотность тока не снизитс  до значени , поддерживаемого устройством. После этЪго по сигналу датчика 2 через сигнальный выход верхнего значени  параметра концентратомера 3 подаетс  команда на второй вход логического элемента И и запрещающий вход логического элемента ЗАПРЕТ. В св зи с этим на управл ющий вход преобразовател  6 тока вместо сигнала регул тора 13 подаетс  через элемент И посто нный по величине сигнал задатчика 9 напр жени  и в течение конечной стадии процесса опреснени  порции жидкости на электродах поддерживаетс  меньшее по величине посто нное значение напр жени  Плотность тока в течение конечной стадии опреснени  понижаетс  по мере опреснени  жидкости. При понижении концентрации порции жидкости до заданного значени  по сигнаау датчика 2 в концетратомере 3 сработает сигнальный выход нижнего значени  концентрации и подаетс  команда на срабатывание клапанов 4 и 5. Клапан 5 закроетс , а клапан 4 откроетс  и порци  опресненной жидкости направитс  через трубопровод 21 на сброс к потребителю. После слива порции 1сидкости из дилюатного бака 19, его заполн ют новой порцией исходной жидкости, вследствие чего по сигналам датчика 2 и концентратомера 3 клапаны 4 и 5 займут исходное положение, пропадут сигналы с второго входа элемента И и запрещающего входа элемента ЗАПРЕТ и повторитс  в описанном выше пор дке следующий цикл опреснени .

Использование изобретени  обеспе т за счет ведени  начальной стадии процесса опреснени  при более высокой плотности тока (не завис щей кроме того, от температуры опресн емой жидкости), возможность относительного снижени  эффективной площад ионоселективных мембран и соответственно упрощение конструкции (напри1мер , за счет сокращени  количества мембран), снижение габаритов и массы электродиализатора.

Claims (2)

1. Устройство дл  управлени  электродиализной установкой циркул ционного типа, содержащее клапаны,

Q установленные на дилюатном трубопроводе , блок управлени , соединенный, своим сигнальным выходом нижнего значени  контролируемого параметра с приводами клапанов, регулируемый

c преобразователь тока, выход которого подключен к электродам электродиализатора , и амперметр, установленный на выходе преобразовател  тока,- о тличающеес  тем, что, с Целью снижени  габаритов и массы

0 электродиализатора, устройство снабжено блоком регулировани , содержащим задатчик напр жени , задатчик тока, логический элемент И, nepBbrtt вход которого соединен с выходом

5 задатчика напр жени , логический эле-, мент ЯАПРЕТ и регул тор, соединенный своими выходами с выходами задатчика тока и амперметра, а выходом - с разрешающим входом элемента .AПPET,

0 при этом сигнальный выход верхнего значени  контролируемого параметра блока управлени  соединен с вторым входом элемента И и запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ, а выходы. логических элементов св заны с входом регулируемого преобразовател  тока.

2. Устройство ПОП.1, отличающеес  тем, что блок управлени  выполнен в виде концентратомера с

датчиком, установленнум в дилюатном трубопроводе.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе .

1.Патент США 2863813, 2 кл.204-180, опублик. 1958.

2.Bulletin of the Society of

Sea Water Science. Japan, v. 22, 1, 1968, p. 26-31.