SU929148A1

SU929148A1 - Электродиализатор дл обессоливани воды

Info

Publication number: SU929148A1
Application number: SU803008660A
Authority: SU
Inventors: Вячеслав Петрович Рыбкин; Аманжол Шаяхметович Шаяхметов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6707
Priority date: 1980-11-21
Filing date: 1980-11-21
Publication date: 1982-05-23

Description

(54) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР ДЛЯ ОБЕССОЛИВАНИЯ

ВОДЫ

1

Изобретение относитс к области получени обессоленной воды и может быть использовано дл деминерализации природных вод методом электродиализа в различных отрасл х промышленности, например атомной , электронной, медицинской, фармацевтической , химической, пищевой.

Известно устройство дл получени обессоленной воды, содержащее параллельно рас . положенные плоские профилированные чередующейс пол рности, мембраны соприкасающиес верщинами профил 1.

Недостаток указанного устройства заключаетс в том, что пакет мембран имеет больщое гидравлическое сопротивление, и рабочее напр жение, что вызывает брльщие энергозатраты, необходимые дл создани оптимальной плотности тока.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности вл етс электродиализатор дл обессоливани воды, содержащий корпус, ионообменные мембраны в- форме труб, внутри которых коаксиально размещены электроды, выполненные в виде прутков , и оси трубчатых мембран образуют правильные щестиугольники, прилегающие друг к другу.

Под действием посто нного электрического тока, подводимого к электродам, происходит электромиграци ионов солей из обрабатываемой воды через мембраны в электродные камеры, непрерывно промываемые исходной водой 2.

Недостаток указанного диализатора заключаетс в низком качестве обессоленной воды.

Цель изобретени - повышение степени обессоливани воды.

Указанна цель достигаетс тем, что электродиализатор дл получени обессоленной воды, содержащий корпус, ионообменные мембраны в форме трубок, внутри которых коаксиально размещены электроды, выполненные в виде прутков, а оси трубчатых мембран расположены в верщинах правильных шестиугольников, прилегающи}( друг к другу, снабжен стержн ми из диэлектрического материала, расположенными в центрах щестиугольников, поверхность мембран выполнена зубчатой и верщины зубьев каждой мембраны соприкасаютс с зубь ми соседних мембран и со стержн ми.

Стержни, расположенные в центрах шестиугольников , в верщинах которых наход тс трубчатые профилированные мембраны, ликвидируют застойные влени процессов электромиграции ионов в центрах шестиугольников . Выполнение мембран профилированными увеличивает их поверхность за счет того, что, во-первых, увеличиваетс обща площадь мембран и, во-вторых, вс она вл етс рабочей, так как исчезает необходимость опор из перфорированных труб, на которые надеваютс мембраны. Это интенсифицирует процесс обессоливани , способствует отсутствию застойных зон и повыщению качества фильтрата.

Расположение мембран соприкасающимис вершинами профилей друг с другом и со стержн ми обеспечивает посто нное и невысокое электрическое сопротивление аппарата независимо от степени обессоливани исходной водопроводной воды. Гидравлическое сопротивление предлагаемой конструкции также минимальное, так как просвет в наиболее широкой части зон обессоливани достигает 5-6 мм.

На фиг. I изображен общий вид предлагаемого устройства, разрез, на фиг. 2 - то же, вид сверху.

Электродиализатор дл получени обессоленной воды содержит корпус 1 в виде трубы из любого диэлектрического не загр зн ющего обессоленную воду материала, внутри которой вплотную друг к другу в виде гексаэдра по вершинам правильного шестиугольника (в сечении) расположены катионитовые 2 и анионитовые 3 мембраны трубчатого типа с зубчатым профилем (диа . метр трубы 12-18 мм, высота профил 2-3 мм, шаг 5-6 мм). В центре каждого шестиугольника вплотную к мембранам помешен пластмассовый стержень 4, имеющий по торцам вдоль оси 5 глубиной 10-15 мм, диаметром отверсти б-9 мм, QT которых идут по щесть боковых отверстий 6 диаметром 2 мм, служащих дл ввода снизу исходной воды и вывода сверху деминерализованной . Верхн 7 и нижн 8 крышки из любого диэлектрического материала , не загр зн ющего деионизованную воду с прокладками 9 из вакуумной резины, ст гиваютс дл уплотнени всей системы с помощью электродов, выполненных в виде прутков и проход щих по оси каждой трубчатой мембраны 2 и 3. Крышки снабжены коллекторами 10-12 одновременно на них установлены коллекторы дл ввода исходной воды, вывода деминерализованной 13 и рассола 14 и 15. Дл ; этого в обеих крышках напротив каждой трубчатой мембраны и пластмассового стержн высверлены на соответствующую глубину отверсти 16 диаметром 8-12 мм. С помощью поперечно просверленных в крышках отверстий образуютс шесть отделенных коллекторов; в нижней крышке - дл ввода исходной воды 10, воды в анодные камеры Пив катодные камеры 12; в верхней крышке - дл

выхода деминерализованной воды 13, рассола из анодных камер 14 и рассола из катодных камер 15. Катоды 17 в виде прутков диаметром 3-5 мм изготавливаютс из титана или нержавеющей стали, аноды 18 в

виде прутков диаметром. 1 -1,5 мм - из платинированного титана.

Электродиализатор дл получени обессоленной ВОДЬ работает следуюш,им образом. Исходна водопроводна вода поступает через коллектор 10, наход щийс в нижней крь1шке, затем через распределительные отверсти 6 в нижней торцовой части пластмассовых стержней 4 воды равномерно распредел етс в узких каналах, образованных в каждом случае катионитовой 2, анионитовой 3 мембранами и пластмассовым стержнем 4. За врем прохождени обессоливаемой воды до верхних собирающих отверстий 6 анионы солей под действием посто нного электрического тока мигрируют через анионитовые трубчатые мембраны 3 внутрь трубок , выполн ющих роль рассольно-электродных камер 19, а катионы - соответственно через катионитовые трубчатые мембраны 2 в рассольно-электродные камеры 20, откуда через коллекторы 14 и 15, наход щиес

внутри верхней крыщки, рассол сбрасываетс .

Деминерализованна вода собираетс в коллекторе 13 верхней крышки, откуда подаетс потребителю.

Дл получени деминерализованной воды с удельным сопротивлением 1-2 МОм на известных ионообменных установках необходимо исходную водопроводную воду подвергнуть обработке на механическом фильтре, катионитовом фильтре, Дегазаторе и (с помощью насоса) на анионитовом

фильтре.

Стоимость 1 м деминерализованной воды такого качества составл ет 0,7-0,8 руб. Чтобы получить деминерализованную воду

такого же качества (I-2 МОм) с помощью предлагаемого электродиализатора, необходимо обработать исходную воду на механическом фильтре и на предложенном электродиализаторе , т. е. отпадает необходимость в катионитовом фильтре, дегазаторе,

анионитовом фильтре, перекачке насосом, а также в реагентном хоз йстве дл регенерации ионообменных фильтров.

Таким образом, потребность в производственных площад х сокращаетс в 6-7 раз

по сравнению с площад ми, зан тыми используемыми в насто щее врем ионообменными установками аналогичного назначени . Отпадает также необходимость в катионитовой и анионитовой ионообменных смолах , сол ной кислоте и щелочи дл их регенерации . Обработка воды на механическом фильтре, загруженном дробленным антрацитом , не требует расхода кислот, щелочей , электроэнергии.

Claims

1.Авторское свидетельство СССР № 216622, кл. В 01 D 13/02, 1967;

2.Авторское свидетельство СССР № 661892, кл. С 02 F 1/46, 1975.

Фиг. 2