Электродиализатор фильтр-прессного типа Советский патент 1988 года по МПК B01D13/02 

со

00

оо со о

Изобретение относится к электродиализным аппаратам фильтр-прессного типа и может быть использовано в химии, энергетике и медицине.

Целью изобретения является снижение энергозатрат и уменьшение объема сбросных вод.

На чертеже показан предлагаемый электродиализатор, разрез.

Электродиализатор содержит первый электрод 1 (анод), второй электрод 2 (катод), катионитовую 3 и анионитовую 4 мембраны, рабочую рамку 5, камеру 6 деминерализации, диализный пакет 7 (набор камер деминерализации), крышку 8, прижимную плиту 9, стяжное устройство 10, дополнительные рабочие рамки 11 -14, первую 15 и вторую 16 дополнительные камеры деминерализации, а также газовые камеры 17 и 18, соответственно для отвода кислорода и водорода.

Электроды 1 (анод) и 2 (катод) служат для проведения электролиза под действием постоянного тока, катионитовая 3 и анионитовая 4 мембраны - для миграции разноименных ионов солей. Набор рабочих рамок 5 вместе с ионоселективными мембранами 3 и 4 образуют камеры 6 деминерализации, составляюшие диализный пакет 7. Крышки 8, прижимные плиты 9 и стяжное устройство 10 служат для крепления конструкции. В двух дополнительных камерах 15 и 16 деминерализации происходит Н-катионирование и ОН-анионирова- ние воды.

Электродиализатор фильтр-прессного типа работает следующим образом.

Исходная вода с диссоциированными в ней солями (NaCI) подается в камеру 15. Часть воды просачивается через катионитовую мембрану 3 и контактирует с прижатым к мембране перфорированным анодом 1. Происходит электролитическое разложение воды. Газообразный кислород через отверстия в электроде 1 отводится из реакционной зоны аппарата. Одновременно ионы водорода под действием поля постоянного тока проходят через катионитовую мембрану 3, контактируют с катионо- обменной смолой, вытесняя из нее катионы солей, которые через следующую катионитовую мембрану 3 мигрируют в межмембранное пространство.

В камере 15 происходит непрерывный процесс Н-катионирования. Из камеры 15 вода с замешенными на Н+ катионами солей поступает в камеру 16, заполненную анионообменной смолой, где аналогично осуществляется непрерывный процесс ОН- анионирования ионами гидроксила, генери- руе.мыми на поверхности катода с выводом газообразного водорода из реакционной зоны. Под действием поля постоянного тока диссоциированные в воде анионы солей через анионитовую мембрану 4 мигрируют в межмембранное пространство. Из камеры 6 деминерализации вода с ос- татками солей подается в следуюшую соседнюю камеру деминерализации бит. д., где осуществляется ее конечная доочистка за счет миграции разноименных ионов со- лвй через соответствующие ионоселективные мембраны последовательно во все межмем0

бранные пространства диализного пакета 7.

Затем деминерализованная вода подается потребителю.

Таким образом, предлагаемое изобретение по сравнению с известным снижа ет энергозатраты и уменьшает объем сбросных вод за счет использования полученных в процессе электролиза воды на электродах ионов водорода для регенерации катионита и ионов гидроксила для регенерации анионита, т. е. в одном аппарате

0 происходят непрерывное и последовательное Н-катионирование, ОН-анионирование и финишная очистка на фильтре смешанного действия. Для этого в аппарат вводятся дополнительные камеры деминерализации.

5 Электролизные газы собираются и выводятся через введенные газовые камеры, что уменьшает загрязнение окружаюшей среды.

Аппарат повышает производительность труда в связи с заменой периодического процесса непрерывным и на 80% сокраQ щает расходы на его эксп,;|уатацию.

Предлагаемое изобретение .может заменить фильтры смешанного действия (ФСД) используе.мые для финишной очистки деони- зованной воды, и позволяет отказаться от затрат регенерационных реагентов (кис5 лоты и щелочи) и отмывочной деонизо- ванной воды.

Формула изобретения

Электродиализатор фи;1ьтр-прессного типа, включающий концевые электроды, между которыми по.мешен пакет чередующихся анионообменных и катионообменных .мембран, образующих камеры, заполненные смесью катионо- и анионообменных смол,

крышки, прижимные плиты и стяжное устройство, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат и уменьшения объема сбросных вод, электродиализатор снабжен дополнительной анионообменной и катионо- обменной мембрана.ми, причем догюлнительная анионообменная мембрана размещена между пакетом мембран и катодом, наложена на последний и образует камеру, заполненную анионообменной с.молой, дополнительная катионообменная мембрана размещена между пакетом мембран и анодом,

наложена на последний и образует камеру, заполненную катионообменной смолой, а электроды выполнены перфорированными.

/.

Предложенный аппарат относится к процессам очистки воды, позволяет снизить энергозатраты и у.меньшить объем сбросных вод. Изобретение касается электродиализатора фильтр-прессного типа, включающего концевые электроды, между которыми помещен пакет чередующихся анионообменных и катионообменных мембран, образующих камеры, заполненные смесью катионо-П анионообменных смол, крышек, прижимных плит и стяжного устройства, причем электродиализатор снабжен дополнительной анионо- обменной и катионообменной мембранами, дополнительная анионообменная мембрана размещена между пакетом мембран и катодом, наложена на последний и образует камеру, заполненную анионообменной смолой, дополнительная катионообменпая мембрана размещена между пакетом мембран и анодом, наложена на последний и образует камеру, заполненную катионообменной смолой. Электроды выполнены перфорированными. 1 ил. i