Многокамерный электродиализатор Советский патент 1990 года по МПК B01D61/42 

Изобретение относится к мембранным методам разделения растворов и может быть использовано в электродиали зных аппаратах с ирноселективными мембранами, Предназначенных для получения кислот и щелочей деионизацией раство- ров солей.

Целью изобретения является повышение производительности аппарата и снижения энергозатрат.

На фиг. 1 представлен пакет электродиализатора, аксонометрия; на фиг. 2 - рамк4 первого типа; на Фиг. 3 - рамкп второго типа; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг, 2; на фиг. 5 - сечение Г-Б на фиг. 2; на фиг. 6 - разрез В-Б на фиг. 3.

Многокамерньй электродиализатор для получения кислоты и щелочи из растворов солей содержит катионитовые 1, анионитовые 2 и биполярные 3 ионообменные мембраны, расположенные между мембранами рамки 4 и 5 со сквозньми 6 и питаюидади 7 отверстиями, образуюпще рабочие камеры 8 - 13,.

Отверстия при сборке образуют каналы для подвода и отвода ра Оочих растворов. Рамки вьтолнены двух типов в зависимости от расположения питаюп{их отверстий 7, размещенных на двух про тивоположных сторонах и смеженных друг относительно друга в рамках 4 первого типа и на одной стороне в рамках 5 второго типа. Сквозные отверстия размещены на четырех сторонах рамок..

Питающие отверстия 7 рамок 4 и 5 содержат питатели 14 для подачи рабочей жидкости внутрь рамки ji отвода ее из рамки. Для равномерного распределения раствора по сечению рамок рамки содержат перед выходом питающего отверстия 7 коллекторы 15 по всей ширине рабочей камеры, распределительные гребенки 16 с впадинами 17, служащими, для прохода растворов через гребенку. Глубина впадин увеличивается при удалении от питающего отверстия. Электродиализатор, содержит электродные камеры с электродами, раз- мещенньпчи по торцам аппарата, и при

О5

СО О5 00

ммные плиты, которые с помощью стяжных шпилек сжимаю Т электродные -камеры с расположенными мел(ду ними пакетами мембран и рабочих камер. .

Многокамерный электродиализатор работает следующим образом.

Электроды электродиализатора подключаются к источнику постоянного Тока. Разбавленный раствор щелочи, 1иркулируюи 1й по замкнутому контуру, ijiocTynaeT в рабочую камеру 8 через щитающее отверстие 7, питатель 14, соллектор 15, впадины 17 распределительной гребенки 16 в рамке 4, прохо- ф;ит через рабочую камеру и выходит р канал с противоположной стороны ; |)амки через впадины 17 распределительной гребенки 16, коллектор 15, итатель 14 и питающее отверстие 7, Коллектор 15, распределительная гре- с впадинами, глубина которых увеличивается при удалении от питате- 1пя, равномерно распределяют поступающий в камеру поток, исключая образо- вание застойных зон в камере и обеспечивая одинаковую скорость потока по сечению камеры. Таким же образом циркулирующий по замкнутому контуру раствор соли пропускается через ди- :люатную камеру 10. Разбавленный раст- вор кислоты, циркулирующий по замкнутому контуру по отдельным каналамj, ;пропускается через -кислотные камеры :11 и 13. Все растворы подаются в ниж- Iнюю часть аппарата и отводятся из не- ;FO в верхней части.

В щелочную 9 и кислотную 12 камеры I концентрирования, образованные рамка- ми 5 второго типа, растворы не подаются, а концентрирование щелочи и ки слоты происходит за счет осмоса и . электроосмоса воды и электромиграции ионов соли через ионообменные мембраны из ;дилюатной; камеры 10 и ионов водорода и гидроксила из кислотной 1 и щелочной 8 камер соответственно.

л

д 15 20 2535

3

40

Из щелочной камеры 9 концентрирования концентрированная щёлочь через впадины 17 гребенки 16, коллектор 15, питатель 14, питающее отверстие 7 поступает в канал и самотеком отводится из нижней части электродиализатора. Аналогично по отдельному каналу отводится концентрированная кислота из кислотной камеры 12 концентрирования.

Б,известном многокамерном электродиализаторе для получения кислоты и щелочи из растворов солей содержатся катионитовые, анионитовые и биполярные мембраны и рамки со сквозными и питаюищми отверстиями, образуюш 1е рабочие камеры. Отверстия в рамках и мембранах расположены на двух противоположных сторонах.

Предлагаемый электродиализатор позволяет повысить производительность за счет получения кислоты и щелочи высокой концентрации, снизить энергозатраты за счет устранения застойных зон в рабочих камерах аппарата, улучшить гидродинамический режим работы за счет равномерного распределения потока по сечению электродиализатора.

Формула изобретения

Многокамерньй электродиализатор, содержащий катионитовые, анионитовые, биполярные мембраны и рамки, образующие камеры концентрирования и обёс- соливания со сквозными питающими и вьшодными отверстиями, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности аппарата и снижения энергозатрат, внутри рамок у питающих и выводных отверстий расположены гребенки, размер впадин которых увеличивается по мере удаления от отверстий, а к:амеры концентрирования выполнены непроточными.

(Pu.1

т f , S /4 7

f f /./ ,

Изобретение относится к мембранным методам разделения растворов и позволяет повысить производительность аппарата и снизить энергозатраты на процесс. Изобретение касается многокамерного электродиализатора, содержащего катионитовые, анионитовые, биполярные мембраны и рамки, образующие камеры концентрирования и обессоливания со сквозными питающими и выводными отверстиями. Внутри рамок у питающих и выводных отверстий расположены гребенки, размер впадин которых увеличивается по мере удаления от отверстий, а камеры концентрирования выполнены непроточными. 6 ил.

/.

2V.J

фLfe 5-В

/7 .e

//-/