Электродиализатор Советский патент 1987 года по МПК B01D13/02 

Изобретение относится к деминерализации воды и может быть использовано в электродиализаторах с ионоселективными мембранами, предназначенных для получения глубокообессоленной воды.

Цель изобретения - создание конструкции электродиализатора, позволяющей увеличить допустимую глубину обессолива- ния и обеспечивающей работу на растворах с низким солесодержанием.

На фиг. 1 изображен электродиализатор (разрез на фиг. 2); на фиг. 2 - пространственное изображение электродиализатора; на фиг.З - мембрана.

Электродиализатор содержит два коакси- ально расположенных цилиндрических электрода - внутренний 1 и наружный 2, между которыми уложены по спирали ионоселек- тивные мембраны 3 и 4, образующие камеры обессоливания и концентрирования. Стенки камер образованы участками, выполненными из материала мембран, чередующи- мися с вертикальными полосами 5, выполненными ИЗ- материала, удельное сопротивление которого не меньше сопротивления раствора требуемой глубины обессоливания, напри.мер из полиэтилена. Длина участков, выполненных из материала мембран, не пре- вышает длины одного витка. Ширина разделительных полос 5 не меньше щирины участков мембраны. Если полосы 5 выполнены из полиэтилена, то соединение их с участками .мембраны возможно путем нагревания до .

Устройство ввода растворов состоит из подводящих коллекторов б и 7, камеры обессоливания 8 и концентрирования 9. Отводящие коллекторы 10 и 11, соответственно камеры обессоливания и концентрирования, составляют устройство вывода. Штуцеры 12 и 13 служат для питания анодной камеры, щтуцеры 14 и 15 - для питания катодной камеры, щтуцеры 16-19 - для питания коллекторов.

Камеры герметизированы с торцов уплот- нительными прокладками 20 и 21 и крыщка- ми 22 и 23.

Электродиализатор работает следующим образом.

Исходный раствор, подаваемый в подводящий коллектор 6 через штуцер 16, посту- пает в камеру обессоливания 8 и движется к периферии. Ионы солей, содержащихся в растворе, под действием электрического поля миг|)ируют через ионоселективные мембраны 3 и 4 в камеру концентрирования 9. Опресненная вода отводится посредством коллектора 10 и штуцера 18. Камера концентрирования 9 промывается раствором, поступающим через щтуцер 17 и коллектор 7. Рассол отводится посредством коллектора 1 и щтуцера 19.

Высокие скорости течения жидкости, интенсификация массопереноса макровихрями и конструктивные особенности (спиральная

форма) позволяют вести процесс обессоливания при повышенных плотностях тока по сравнению с электродиализатором с засыпкой. Затрачиваемая энергия идет на выполнение полезной работы - перенос солеоб- разующих ионов из камеры обессоливания в камеру концентрирования, повышая, таким образом, глубину обессоливания по сравнению с известным спиральным электродиализатором.

Результаты испытаний по деминерализации раствора NaCl (500 мг/л), проведенных в электродиализаторах с одинаковой площадью мембран и межмембранного расстояния, представлены в таблице.

Таким образом, использование данного диализатора позволяет увеличить глубину обессоливания, обеспечить возможность работы спирального электродиализатора с растворами низкого солесодержания и уменьшает массогабаритные показатели, энергозатраты и увеличивает производительность по сравнению с плоскорамными аппаратами с засыпкой.

Формула изобретения

1. Электродиализатор, содержащий два коаксиально расположенных цилиндрических электрода, размещенные между ними по спирали ионоселективные мембраны, образующие камеры концентрирования и обессоливания, устройства для ввода и вывода растворов, отличающийся тем, что, с целью увеличения глубины обессоливания и обеспечения возможности работы с растворами низкого солесодержания, каждая из мембран снабжена по всей высоте мембраны вертикальными полосами из неэлектропроводного материала.

2. Электродиализатор по п. I, отличающийся тем, что. длина каждой полосы из неэлектропроводного материала мембраны не превышает длины одного витка.

Изобретение относится к области деминерализации воды, позволяет увеличить глубину обессоливания и обеспечивает работу на растворах с низким солесодержанием. Электродиализатор содержит два коаксиаль- но расположенных цилиндрических электрода, размещенные между ними по спирали ноноселективные мембраны, образующие камеры концентрирования и обессоливания, устройства для ввода и вывода растворов, причем каждая из мембран снабжена по всей высоте мембраны вертикальными полосами из неэлектропроводного материала. Длина каждой полосы из неэлектропроводного материала мембраны не превышает длины одного витка. 1 з.п.ф-лы, 3 ил., 1 табл. to 00 О) ю 00 NU

7277

7 18 13

Фи. 2

21

Фиг. J