Изобретение относится к технологическим процессам разделения, в частности к извлечению, разделению и концентрированию сорбированных компонентов, например, из капиллярно-пористых тел, с помощью электрического поля, и может быть использовано в любых отраслях, связанных с регенерацией фильтрующего материала в естественных и технологических системах и концентрированием ценных компонентов.
Известен "Способ и устройство для извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле" [1], состоящий в том, что через капиллярно-пористое тело принудительно пропускают водный раствор, в частности, щелочи (NaOH) с концентрацией 0,2-0,5 моль/л при T = 70-100oC. Известное устройство содержит размещенные с противоположных торцов капиллярно-пористого тела элемент обеспечения постоянного контакта капиллярно-пористого тела с потоком ионного раствора и элемент отвода вышедшего из капиллярно-пористого тела раствора с находящимися в нем извлеченными компонентами. Способ и устройство позволяют осуществлять извлечение компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле, малым количеством водного раствора, однако, они эффективны только в ограниченном числе случаев, когда сорбированные компоненты слабо закреплены в капиллярно-пористом теле. Кроме того, данные способ и устройство требуют специального оборудования для поддержания T = 70-100oC, не позволяя при этом извлекать и концентрировать компоненты, независимо от прочности их закрепления в капиллярно-пористом теле, потому что не предусматривают условий для активного воздействия на состав поверхностного слоя пор тела, где сконцентрированы сильно сорбированные компоненты.
Известен "Способ и устройство для извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле" [2], который совпадает с настоящим изобретением по наибольшему числу признаков (прототип), состоящий в том, что извлечение, в частности, ртути и других тяжелых металлов из почв и грунтов, осуществляют путем воздействия постоянного электрического поля на капиллярно-пористое тело, создавая диффузионный поток сорбированных компонентов в приэлектродные области, причем в околоанодную область заливают смесь окислителя (H2O2, KMnO4 или др.) и поверхностно-активного вещества (ПАВ). Известное устройство содержит установленные в областях противоположных торцов капиллярно-пористого тела электроды, подключенные к источнику постоянного тока. Способ и устройство позволяют собирать извлеченные компоненты в приэлектродных областях капиллярно-пористого тела, но являются действенными только пока на тело воздействуют электрическим полем и не предусматривают дальнейшего извлечения и концентрирования компонентов из всего капиллярно-пористого тела в целом, так как не обеспечивают устойчивого потока извлеченных компонентов, их отвода из капиллярно-пористого тела и последующего концентрирования.
Единой решаемой задачей настоящей группы изобретений является создание вариантов "Способа извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле" и "Устройства для извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле", которые позволяют одновременно извлекать компоненты, сорбированные в капиллярно-пористом теле, независимо от прочности из закрепления, и концентрировать их.
Единый технический результат, который может быть получен при осуществлении группы изобретений состоит в том, что одновременно будут извлекаться и концентрироваться компоненты, сорбированные в капиллярно-пористом теле, независимо от прочности их закрепления, обеспечиваться необратимость извлечения и его высокая эффективность как по количеству извлеченных компонентов, так и по скорости извлечения, и, кроме того, возможность утилизации извлеченных компонентов, не требуя при этом расхода больших количеств концентрированных растворов химических реагентов и введения в капиллярно-пористое тело агрессивных реагентов, окислителей или ПАВ, в первом варианте "Способа извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле", при котором капиллярно-пористое тело приводят в контакт с потоком ионного раствора и воздействуют на тело полем постоянного электрического тока, создавая электроосмотический поток ионного раствора, причем напряженность поля поддерживают, не изменяя ее знака, в пределах от значения, достаточного для безинерционного электроосмотического движения раствора, до значения, при котором возникают электродные реакции, и время воздействия выбирают по соотношению
где K - эмпирический коэффициент, изменяющийся в пределах от 1 до 20, в зависимости от прочности закрепления сорбированных компонентов;
t - время воздействия, с;
l - протяженность капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока ионного раствора, м;
s - площадь наибольшего поперечного сечения капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока, м2;
Q - объемная скорость электроосмотического потока ионного раствора, м3/с,
а подведение раствора производят до подключения электрического поля, после чего извлеченные компоненты, находящиеся в вышедшем из капиллярно-пористого тела растворе, концентрируют сорбцией. В частном конкретном случае ионный раствор выбирают разбавленным водным с концентрацией ионов не более 10-2 моль/л, а сорбцию осуществляют сорбентом, размещенным за капиллярно-пористым телом по ходу электроосмотического потока.
Во втором варианте "Способа извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле" капиллярно-пористое тело приводят в контакт с потоком ионного раствора и воздействуют на тело полем постоянного электрического тока, создавая электроосмотический поток ионного раствора, причем напряженность поля поддерживают, не изменяя ее знака, в пределах от значения, достаточного для безинерционного электроосмотического движения раствора, до значения, при котором возникают электродные реакции, и время воздействия выбирают по соотношению
где K - эмпирический коэффициент, изменяющийся в пределах от 1 до 20, в зависимости от прочности закрепления сорбированных компонентов;
t - время воздействия, с;
l - протяженность капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока ионного раствора, м;
s - площадь наибольшего поперечного сечения капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока, м2;
Q - объемная скорость электроосмотического потока ионного раствора, м3/с,
а подведение раствора производят до подключения внешнего электрического поля, после чего извлеченные компоненты, находящиеся в вышедшем из капиллярно-пористого тела растворе, концентрируют осаждением.
Указанный технический результат осуществляется по "Устройству для извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле", содержащему в областях противоположных торцов капиллярно-пористого тела электроды, подключенные к источнику постоянного тока, а со стороны анода - элемент обеспечения постоянного контакта капиллярно-пористого тела с потоком ионного раствора и со стороны катода за капиллярно-пористым телом по ходу электроосмотического потока - элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода вышедшего из капиллярно-пористого тела ионного раствора. В частном конкретном случае элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода вышедшего из капиллярно-пористого тела ионного раствора выполнен из сорбирующего материала. В частном конкретном случае катод выполнен в виде полого тела, на поверхности которого выполнены сквозные отверстия, а внутри размещен элемент концентрирования извлекаемого компонента выполненный из пористого материала, обладающего селективным сорбционным действием по отношению к одному из компонентов. В частном конкретном случае катод выполнен в виде полого тела, на поверхности которого выполнены сквозные отверстия, а внутри размещен элемент концентрирования извлекаемого компонента, выполненный из пористого материала и содержащий последовательно размещенные фильтровальные секции, каждая из которых обладает селективным сорбционным действием к определенному компоненту. В частном конкретном случае элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода вышедшего из капиллярно-пористого тела раствора выполнен с элементом осаждения извлекаемых компонентов.
Варианты способа и устройство в группе изобретений соответствуют требованию единства изобретения, поскольку группа варианты способа и устройство - однообъектные и разнообъектные изобретения - образует единый изобретательский замысел, причем, "Устройство для извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле" предназначено для осуществления вариантов "Способа извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле", и, при этом, каждый объект группы направлен на решение одной и той же вышеуказанной задачи, с получением одного и того же технического результата.
На фиг. 1 изображена одна из возможных реализаций устройства. На фиг. 2 изображен один из частных конкретных случаев возможной реализации устройства, в котором элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода вышедшего из капиллярно-пористого тела раствора выполнен из сорбирующего материала. На фиг. 3 и 4 изображены возможные формы выполнения катода устройства, в котором элемент концентрирования выполнен из сорбирующего материала. На фиг. 5 изображен один из частных конкретных случаев возможной реализации устройства, в котором элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода вышедшего из капиллярно-пористого тела раствора выполнен с элементом осаждения извлекаемых компонентов.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления каждого объекта группы с получением указанного технического результата для вариантов "Способа извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле" и "Устройства для извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле", приведены отдельно для каждого объекта.
По объекту первый вариант "Способа извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле" реализация производится следующим образом. Капиллярно-пористое тело приводят в контакт с потоком ионного раствора и воздействуют на тело полем постоянного электрического тока, создавая электроосмотический поток ионного раствора, причем напряженность поля поддерживают, не изменяя ее знака, в пределах от значения, достаточного для безинерционного электроосмотического движения раствора, до значения, при котором возникают электродные реакции, и время воздействия выбирают по соотношению
где K - эмпирический коэффициент, изменяющийся в пределах от 1 до 20, в зависимости от прочности закрепления сорбированных компонентов;
t - время воздействия, с;
l - протяженность капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока ионного раствора, м;
s - площадь наибольшего поперечного сечения капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока, м2;
Q - объемная скорость электроосмотического потока ионного раствора, м3/с,
а подведение раствора производят до подключения электрического поля, после чего извлеченные компоненты, находящиеся в вышедшем из капиллярно-пористого тела растворе, концентрируют сорбцией. В частном конкретном случае ионный раствор выбирают разбавленным водным с концентрацией ионов не более 10-2 моль/л, а сорбцию осуществляют сорбентом, размещенным за капиллярно-пористым телом по ходу электроосмотического потока.
Способ был реализован следующим образом. Кварцевую диафрагму, сформированную в виде капиллярно-пористого тела, предварительно приводили в контакт с раствором нитрата свинца II, концентрацией 10-4 моль/л, в течение 7 сут. После этого проводили извлечение катионов Pb (II), сорбированных в кварцевой диафрагме, в горизонтальном цилиндрическом приборе с поперечным сечением s = 2,5 см2, содержащем кварцевую диафрагму, в областях противоположных торцов которой расположены электроды, подключенные к источнику постоянного тока, диафрагму из клиноптилолита, размещенную со стороны катода за кварцевой диафрагмой по ходу электроосмотического потока, и две боковые камеры, через торцевые отводы которых втекал и вытекал под действием электрического поля водный раствор нитрата калия, концентрацией 10-3 моль/л. Скорость течения раствора через диафрагму составляла около 1 мл/мин, что достигалось наложением поля постоянного тока с напряженностью E = 10 В/см. Время воздействия составляло 30 мин. Проведенные измерения показали, что значение ξ- потенциала поверхности кварца в диафрагме соответствовало исходному значению ξ чистого кварца (до сорбции катионов Pb (II)). Проведенные на стандартном оборудовании измерения концентрации катионов Pb (II) в растворе на выходе из диафрагм показали, что 75% извлеченных из кварцевой диафрагмы катионов Pb (II) удавалось концентрировать сорбцией на клиноптилолите.
По объекту второй вариант "Способа извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом тепе" реализация производится следующим образом. Капиллярно-пористое тело приводят в контакт с потоком ионного раствора и воздействуют на тело полем постоянного электрического тока, создавая электроосмотический поток ионного раствора, причем напряженность поля поддерживают, не изменяя ее знака, в пределах от значения, достаточного для безинерционного электроосмотического движения раствора, до значения, при котором возникают электродные реакции, и время воздействия выбирают по соотношению
где K - эмпирический коэффициент, изменяющийся в пределах от 1 до 20, в зависимости от прочности закрепления сорбированных компонентов;
t - время воздействия, с;
l - протяженность капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока ионного раствора, м;
s - площадь наибольшего поперечного сечения капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока, м2;
Q - объемная скорость электроосмотического потока ионного раствора, м3/с,
а подведение раствора производят до подключения электрического поля, после чего извлеченные компоненты, находящиеся в вышедшем из капиллярно-пористого тела растворе, концентрируют осаждением.
Способ был реализован следующим образом. Кварцевую диафрагму, сформированную в виде капиллярно-пористого тела, предварительно приводили в контакт с раствором нитрата свинца II, концентрацией 10-4 моль/л, в течение 7 сут. После этого проводили извлечение катионов Pb (II), сорбированных в кварцевой диафрагме, в горизонтальном цилиндрическом приборе с поперечным сечением s = 2,5 см2, содержащем кварцевую диафрагму, в областях противоположных торцов которой расположены электроды, подключенные к источнику постоянного тока, и две боковые камеры, через торцевые отводы которых втекал и вытекал под действием электрического поля водный раствор нитрата калия, концентрацией 10-3 моль/л. Скорость течения раствора через диафрагму составляла около 1 мл/мин, что достигалось наложением поля постоянного тока с напряженностью E = 10 В/см. Время воздействия составляло 30 мин. Проведенные на стандартном оборудовании измерения концентрации катионов Pb (II) в растворе на выходе из диафрагмы показали, что 98% сорбированных катионов Pb (II) удавалось извлечь из кварцевой диафрагмы 25 мл раствора нитрата калия и сконцентрировать в виде осадка малорастворимого гидроксида путем введения в вышедший из кварцевой диафрагмы раствор с извлеченными катионами Pb (II) 12 мл водного раствора щелочи натрия, концентрацией 10-1 моль/л.
По объекту "Устройство для извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле" реализация производится следующим образом. Устройство было реализовано в виде конструкции, изображенной на фиг. 1-5 с элементами, обозначенными указанными цифрами. Взаиморасположение элементов соответствовало указанному на фиг. 1-5. Устройство содержит анод 1 и катод 2, подключенные к источнику постоянного тока 3, между которыми размещается капиллярно-пористое тело 4. Со стороны анода 1 размещен элемент обеспечения постоянного контакта 5 капиллярно-пористого тела 4 с потоком ионного раствора. Направления подвода 6 ионного раствора к элементу обеспечения постоянного контакта 5 капиллярно-пористого тела 4 с потоком ионного раствора условно изображены стрелками с двух сторон. Со стороны катода 2 за капиллярно-пористым телом 4 по ходу электроосмотического потока размещен элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода ионного раствора 7, вышедшего из капиллярно-пористого тела. Направления отвода 8 ионного раствора из элемента концентрирования извлекаемого компонента и отвода раствора 7 условно изображены стрелками с двух сторон. Направление электроосмотического потока указано стрелками 9 от анода 1 к катоду 2.
Устройство работает следующим образом. На анод 1 и катод 2 подается напряжение от источника постоянного электрического тока 3. При этом создается электроосмотический поток, обеспечивающий извлечение сорбированных компонентов из капиллярно-пористого тела 4. Извлечение происходит благодаря стимулированной электроосмотическим потоком активной замене компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле 4, на компоненты ионного раствора. Раствор с извлеченными компонентами поступает в элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода ионного раствора 7, вышедшего из капиллярно-пористого тела.
В частном конкретном случае возможной реализации устройства элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода ионного раствора 7, вышедшего из капиллярно-пористого тела, на фиг. 2 выполнен из сорбирующего материала. В частном конкретном случае катод, как показано на фиг. 3, выполнен в виде полого тела, на поверхности которого выполнены сквозные отверстия 10, а внутри размещен элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода 7, выполненный из пористого материала, обладающего селективным сорбционным действием по отношению к одному из компонентов. В частном конкретном случае катод на фиг. 4 выполнен в виде полого тела, на поверхности которого выполнены сквозные отверстия 10, а внутри размещен элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода 7, выполненный из пористого материала и содержащий последовательно размещенные фильтровальные секции 11, каждая из которых обладает селективным сорбционным действием к определенному компоненту. Направления отвода 8 ионного раствора из элемента концентрирования извлекаемого компонента и отвода 7 на фиг. 3, 4 изображены стрелкой сверху.
Устройство работает следующим образом. На анод 1 и катод 2 подается напряжение от источника постоянного электрического тока 3. При этом создается электроосмотический поток, обеспечивающий извлечение сорбированных компонентов из капиллярно-пористого тела 4. Извлечение происходит благодаря стимулированной электроосмотическим потоком активной замене компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле 4, на компоненты ионного раствора. Раствор с извлеченными компонентами поступает в элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода 7 вышедшего из капиллярно-пористого тела ионного раствора, вышедшего из сорбирующего материала. Концентрирование происходит благодаря сорбции извлеченных компонентов пористым материалом, обладающим селективным сорбционным действием.
Устройство было реализовано следующим образом. Извлечение катионов Pb (II), сорбированных в кварцевой диафрагме, проводили в горизонтальном цилиндрическом приборе с поперечным сечением s = 2,5 см2, содержащем кварцевую диафрагму, в областях противоположных торцов которой расположены электроды, подключенные к источнику постоянного тока, диафрагму из клиноптилолита, размещенную со стороны катода за кварцевой диафрагмой по ходу электроосмотического потока, и две боковые камеры, через торцевые отводы которых втекал и вытекал под действием электрического поля водный раствор нитрата калия, концентрацией 10-3 моль/л. Скорость течения раствора через диафрагму составляла около 1 мл/мин, что достигалось наложением поля постоянного тока с напряженностью E = 10 В/см. Время воздействия составляло 30 мин. Проведенные измерения показали, что значение ξ- потенциала поверхности кварца в диафрагме соответствовало исходному значению ξ чистого кварца (до сорбции катионов Pb (II)). Проведенные на стандартном оборудовании измерения концентрации катионов Pb (II) в растворе на выходе из диафрагм показали, что 75% извлеченных из кварцевой диафрагмы катионов Pb (II) удавалось концентрировать сорбцией на клиноптилолите.
В частном конкретном случае возможной реализации устройства элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода 7 вышедшего из капиллярно-пористого тела ионного раствора на фиг. 5 выполнен с элементом осаждения извлекаемых компонентов. Направление подвода раствора осадителя 12 к элементу концентрирования извлекаемого компонента и отвода 7 вышедшего из капиллярно-пористого тела ионного раствора на фиг. 5 условно изображено стрелкой сверху.
Устройство работает следующим образом. На анод 1 и катод 2 подается напряжение от источника постоянного электрического тока 3. При этом создается электроосмотический поток, обеспечивающий извлечение сорбированных компонентов из капиллярно-пористого тела 4. Извлечение происходит благодаря стимулированной электроосмотическим потоком активной замене компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле 4, на компоненты ионного раствора. Раствор с извлеченными компонентами поступает в элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода 7 вышедшего из капиллярно-пористого тела ионного раствора, выполненный с элементом осаждения. Концентрирование происходит благодаря осаждению извлеченных компонентов в виде малорастворимых соединений.
Устройство было реализовано следующим образом. Извлечение катионов Pb (II), сорбированных в кварцевой диафрагме, проводили в горизонтальном цилиндрическом приборе с поперечным сечением s = 2,5 см2, содержащем кварцевую диафрагму, в областях противоположных торцов которой расположены электроды, подключенные к источнику постоянного тока, и две боковые камеры, через торцевые отводы которых втекал и вытекал под действием электрического поля водный раствор нитрата калия, концентрацией 10-3 моль/л. Скорость течения раствора через диафрагму составляла около 1 мл/мин, что достигалось наложением поля постоянного тока с напряженностью E = 10 В/см. Время воздействия составляло 30 мин. Проведенные на стандартном оборудовании измерения концентрации катионов Pb (II) в растворе на выходе из диафрагмы показали, что 98% сорбированных катионов Pb (II) удавалось извлечь 25 мл раствора нитрата калия и сконцентрировать в виде осадка малорастворимого гидроксида путем введения в вышедший из кварцевой диафрагмы раствор с извлеченными катионами Pb (II) 12 мл водного раствора щелочи натрия концентрацией 10-1 моль/л.
Таким образом, предлагаемые варианты способа и устройство легко реализуемы в технологических процессах разделения, в частности в процессах извлечения, разделения и концентрирования сорбированных компонентов из капиллярно-пористых тел, и могут быть использованы в любых отраслях, связанных с регенерацией фильтрующего материала в естественных и технологических системах и концентрированием ценных компонентов.
Таким образом, для группы изобретений варианты "Способа извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле" и "Устройство для извлечения и концентрирования компонентов, сорбированных в капиллярно-пористом теле" в том виде, как они охарактеризованы в формуле и описании, подтверждается возможность их осуществления с помощью вышеописанных способов и средств.
Источники информации
1. Патент 52-42431 (Япония). Регенерация отработанного алюмосиликатного катализатора/ К.Сака, Й.Нисимура. Секубай касей коге к.к. - Опубл. 24.10.77. - Цит. по: РЖ Химия, 1977, 15И476П.
2. Патент 4210950, кл. A 62 D 3/00 (Германия). Electrochemisches In-situ-Verfahren zur Entfernung von Quecksilber und anderen Schwermettallen aus dem Erdreich, Schlammen und Wassern/ G.Sandstede, A.Kohling, A.Schonbucher. Battelle-Institute e. V. - Опубл. 7.10.93. - Цит. по: РЖ Химия, 1994, 16И270П.
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗВЛЕЧЕНИЯ КОМПОНЕНТОВ, СОРБИРОВАННЫХ В КАПИЛЛЯРНО-ПОРИСТОМ ТЕЛЕ | 1997 |
|
RU2159152C2 |
| СПОСОБ СОРБЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ЦЕЗИЯ ИЗ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ВОД | 1993 |
|
RU2065629C1 |
| КОМПОЗИЦИОННЫЙ ПЛАВАЮЩИЙ СОРБЕНТ ДЛЯ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ СРЕД ОТ РАДИОНУКЛИДОВ ЦЕЗИЯ И СПОСОБ СОРБЦИОННОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ РАДИОНУКЛИДОВ ЦЕЗИЯ ИЗ ВОДНЫХ СРЕД | 1999 |
|
RU2154526C1 |
| СПОСОБ ПОПУТНОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ ОСМИЯ ИЗ ХРОМИТОВ ХИМИЧЕСКОГО ТИПА | 1999 |
|
RU2148095C1 |
| СПОСОБ ПЕРЕРАБОТКИ ЛОМА ВОЛЬФРАМСОДЕРЖАЩИХ МЕТАЛЛОКЕРАМИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ | 1992 |
|
RU2048561C1 |
| СПОСОБ ИЗВЛЕЧЕНИЯ БЛАГОРОДНЫХ МЕТАЛЛОВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | 2008 |
|
RU2404927C2 |
| СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СКРЫТОГО ОБРАТИМОГО ИЗОБРАЖЕНИЯ | 1999 |
|
RU2169667C2 |
| СПОСОБ КОНЦЕНТРИРОВАНИЯ И ИЗВЛЕЧЕНИЯ ВЕЩЕСТВ ИЗ РАСТВОРОВ | 1989 |
|
RU2010006C1 |
| СПОСОБ ОСУШКИ ВОЗДУШНЫХ ПОТОКОВ | 2002 |
|
RU2215570C1 |
| ВАКУУМНО-ДУГОВОЙ ИСТОЧНИК ПЛАЗМЫ | 1996 |
|
RU2098512C1 |
Изобретение относится к технологическим процессам разделения, в частности к извлечению, разделению и концентрированию сорбированных компонентов, например, из капиллярно-пористых тел с помощью электрического поля и может быть использовано в любых отраслях, связанных с регенерацией фильтрующего материала в естественных и технологических системах и концентрированием ценных компонентов. Варианты способа заключаются в том, что капиллярно-пористое тело приводят в контакт с потоком ионного раствора и воздействуют на тело полем постоянного электрического тока, создавая электроосмотический поток ионного раствора, причем напряженность поля поддерживают, не изменяя ее знака, в пределах от значения, достаточного для безынерционного электроосмотического движения раствора, до значения, при котором возникают электродные реакции, в течение определенного времени, а подведение раствора производят до подключения электрического поля, после чего извлеченные компоненты, находящиеся в вышедшем из капиллярно-пористого тела растворе, концентрируют сорбцией или осаждением. Устройство содержит размещенные в областях противоположных торцов капиллярно-пористого тела электроды, подключенные к источнику постоянного тока. Со стороны анода размещен элемент обеспечения постоянного контакта капиллярно-пористого тела с потоком ионного раствора, а со стороны катода за капиллярно-пористым телом по ходу электроосмотического потока - элемент концентрирования извлекаемого компонента и отвода вышедшего из капиллярно-пористого тела ионного раствора, выполненный из сорбирующего материала или с элементом осаждения извлекаемых компонентов. Изобретение позволяет извлекать компоненты из капиллярно-пористого тела независимо от прочности их закрепления. 3 с. и 5 з.п.ф-лы, 5 ил.
где К - эмпирический коэффициент, изменяющийся в пределах от 1 до 20 в зависимости от прочности закрепления сорбированных компонентов;
l - протяженность капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока ионного раствора, м;
S - площадь наибольшего поперечного сечения капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока, м2;
Q - объемная скорость электроосмотического потока ионного раствора, м3/с;
а подведение раствора производят до подключения внешнего электрического поля, после чего извлеченные компоненты, находящиеся в вышедшем из капиллярно-пористого тела растворе, концентрируют сорбцией.
где К - эмпирический коэффициент, изменяющийся в пределах от 1 до 20 в зависимости от прочности закрепления сорбированных компонентов;
l - протяженность капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока ионного раствора, м;
S - площадь наибольшего поперечного сечения капиллярно-пористого тела по направлению электроосмотического потока, м2;
Q - объемная скорость электроосмотического потока ионного раствора, м3/с, а подведение раствора производят до подключения внешнего электрического поля, после чего извлеченные компоненты, находящиеся в вышедшем из капиллярно-пористого тела растворе, концентрируют осаждением.
| DE 4210950 A1, 07.10.1993 | |||
| DE 3219662 A1, 08.12.1983 | |||
| CH 681695 A5, 07.05.1991 | |||
| СПОСОБ РЕГЕНЕРАЦИИ АДСОРБЕНТА | 0 |
|
SU247236A1 |
