Электродиализатор Советский патент 1984 года по МПК C25B9/08 B01D61/44 

Изобретение относится к электродиализаторам, предназначенным для получения и очистки химических веществ путем электродиализа, например для очистки жидких кристаллов.

Известен электродиализатор для апектродиализа электролитических растворов, состоящий по крайней мере из одной электродиализной ячейки с патрубками, образованной путем соединения рамок, внутрь которых помещены электроды и делящие пространство ячейки на две боковые и Одну среднюю камеры мембраны, и турбулизаторы, расположенные в боковых камерах (1J.

Недостатком указанного электродиализатора являются достаточно большие расстояния между электродами за счет наличия турбулизаторов и пространств, образованных между гладкими поверхностями электродов и мембран, что ведет к увеличению омических сопротивлений, напряжения на ячейке и, следовательно, к увеличению расхода электроэнергии.

Наиболее близким к изобретению решением является электродиализатор, содержащий концевые монополярные электроды, ионообменные мембраны, образующие электродные и рабочую камеры, прокладки, турбулйзатор, токоподводы и патрубки ввода и вывода в электродные и рабочую камеры 2.

Недостатком известного электродиализатора является наличие пространств, образованных между гладкими поверхностями конечных монополярных электродов и ионообменными мембранами, обуславливающих достаточно большие расстояния между коненными монополярными электродами, что ведет к увеличению омических сопротивления и напряжения на электродиализаторе и, следовательно, к увеличению расхода электроэнергии. Патрубки ввода в электродные камеры не соединены с соответствующими токоподводами, что ведет к уменьшению, при прочих равных условиях, полезной площади конечных монополярных электродов или к увеличению расстояния между конечными монополярными электродами, что, в свою очередь, ведет к повышению расхода электроэнергии, а следовательно, при равных затратах электроэнергии -.к снижению степени очистки равных количеств продукта.

Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что в электродиализаторе, содержащем концевые монополярные электроды , ионообменные мембраны, образующие электродные и рабочую камеры, прокладки, турбулизатор, токоподводы и патрубки ввода и выво да в электродные и рабочую камеры, на поверхности концевых монополярных электродов со стороны мембран выполнены продольные каналы, соединенные между собой, и патрубки ввода в электродные камеры соединены с соответствующими токоподводами. .Выполнение продольных распределительJ ных каналов на поверхностях концевых монополярных электродов со стороны мембран дало возможность практически убрать зазор между концевыми монополярными электродами и ионообменными мембранами в электродных камерах, что привело к умень0 шению омических сопротивлений и напряжения на электродиализаторе данной конструкции, а следовательно.знергетические затраты на процесс очистки того же количества продукта снизятся. Соединение патрубков ввода в электродные камеры с соответствующими токоподводами ведет к увеличению, при прочих равных условиях, полезной площади конечных монополярных электродов или к уменьщению расстояний между ними, что, в свою очередь, ведет, к снижению

0 расхода электроэнергии.

На фиг. 1 изображена схема электродиализатора; на фиг. 2 - расположение распределительных каналов в турбулизаторе.

Электродиализатор состоит из турбули5 затора 1, выполненного из диэлектрика, к которому с двух сторон через ионообменные мембраны 2 с помощью рамок 3, также выполненных из диэлектрика, прижимаются два монополярных электрода 4. На наруж 1ых поверхностях рамок 3 установлен обо грев 5 с изоляционными плитами 6. Герметичность конструкции осуществляется путем стяжки ее болтами через фланцы 7. Ионообменные мембраны 2 делят полость электролизатора на две электродные камеры,

, образованные продольными распределительными каналами 8, выполненными на поверхностях концевых монополярных электродов со стороны ионообменных мембран и ионообменными мембранами 2, и одну рабочую камеру, образованную каналами

0 9 турбулизатора 1 и ионообменными мембранами 2. Вход и выход растворов в рабочую камеру осуществляется через патрубки 10 и П. Патрубки 12 и 13 для входа и выхода растворов в электродные камеры выполнены, в концевых монополярных элект родах 4 и два из них соединены с токоподводами 14.

Электродные камеры, образованные продольными распределительными каналами 8 на поверхностях монополярных электродов

0 4 и ионообменными мембранами 2, заполняют полярной органической жидкостью. Ра- , бочую камеру, образованную распределительными каналами 9 турбулизатора . 1 и ионообменными мембранами 2, заполняют очищаемым раствором. Системой трех насосов

5 15 создают в каждой из камер циркуляционный поток. При условии установивщейся циркуляции растворов на концевые монополярные электроды 4 электродиализатора подают напряжение. Под влиянием приложенного напряжения оинные примеси мигрируют в электродные камеры. Выполнение распределительных каналов непосредственно на поверхностях моногюляр ных электродов со стороны мембран и совмещение патрубков ввода раствора в электродные камеры с токоподводами к электродам ведет к уменьшению расстояния между концевыми монополярными электродами, к увеличению полезной плошади самих элек тродов, что уменьшает омические сопротивления и напряжение на электродиализаторе и ведет к снижению расхода электроэнергии. Конструкция .предлагаемого электродиализатора позволяет по сравнению с извест//

ю

Фиг. 2 ными электродиализаторами при затрате одинакового количества электроэнергии повысить степень очистки продукта. Степень очистки веществ характеризуется отношением удельных сопротивлений очищенного вещества к неочищенному. Предлагаемый электродиализатор позволяет увеличить отношение удельных сопротивлений очищаемых продуктов в 10 раз по сравнению с известными электродиализаторами. Продукты с указанной степенью чистоты могут быть применены в электронной промышленности. Таким образом, предлагаемый электродиализатор позволяет достичь заданную степень очистки при уменьшенном расходе электроэнергии.

ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР, содержащий концевые монополярные электроды, ионообменные мембраны, образующие электродные и рабочую камеры, прокладки, турбулизатор, токоподводы к патрубки ввода и вывода в электродные и рабочую камеры, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии, на поверхности концевых монополярных электродов со стороны мембран выполнены продольные каналы, соединенные между собой, и патрубки ввода в электродные камеры соединены с соответствующими токоподводами. u 4ib СО 00 ff