МНОГОКАМЕРНЫЙ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР Советский патент 1974 года по МПК B01D61/42 C01B13/14 

1

Изоб|ретение относится к аппаратам для де-иоиизации растворов -солей методом электродиал,и.за с получением Крислот и щелочей.

Из|Вбстен многокамерный электродиалязатор для получения кислоты и щелочи из растворов солей, содержащий катионитовые, б.иполдрные ионообмедные мембралы .« расположенные Между мембранами рамы. В каждую камеру а(ппа,рата растворы подают и выводят по внешним трубопроводам. Для этого в каждой камере в .нижней и верхней части рамы расположены трубки, через которые подают и выводят растворы.

Известная конструкция имеет значительную толщину рам (не .менее 6-8 мм) -из-за необходимости использования трубок, по которым вводят ,и выводят растворы из камер аппарата. При такой толщине имеет .место локализация потоков внутри камер, вызывающая появление поляризационных зон у поверхности мембран, что влечет за собой уменьшение .выхода продуктов электродиализа по TOiKy, повы.шение напряжения на аппарате и увеличение расхода электроанергил на проведение процесса деиояизации .раствора с получением кислоты |И щелочи.

Кроме того, нал.ичие внещних трубопроводов увеличивает габариты аппарата, усложняет его конструкцию и создает неудобства в его обслуживании из-за громоздких внешних

коллекторов, соединяющих трубки одноименных камер и ЯВЛЯЮЩ.ИХСЯ потенциальным источником течи, что требует от персонала постоянного .наблюдения и тщательного ухода за аппаратом.

С целью устранения указанных недостатков в предлагаемом электродиализаторе каналы для подачи и вывода растворов из аппарата образованы системой сквозных отверстий в мембранах и рамах и р.азмещены внутри аппарата, отверстия в мемб ранах и рамах расположены на двух противоположных сторонах рамы и мембраны, ч.исло отверстий на каждой из сторон равно или кратно трем. Одно

5 из каждых трех отверстий в рамах выполнено несковозным и служит для питания камеры аппарата раствором.

Рамы выполнены двух типов в зависимо0сти от расположения несквозного отверстия, порядковый номер которого в рамах первого типа на обеих сторонах рамы не совпадает, а в рамах втор.ого типа - совладает.

Предложенное конструктивное устройство

5 мембран и рам позволяет создать в аппарате

каме;ры трех типов и обеспечить их питание

растворами по трем независимы.м системам

каналов.

На фиг. 1 представлено аксонометрическое 30 изображение пакета электродиализатора; на

: 3

фаг. 2 - рама первого типа;: «а фиг. 3 рама второго типа.. ,.

Аппарат собирают следующим образом.

Лоследовательно помещают .со стороны адода / аниоБитовую мембрану 2, раму 3 второго типа, катиовитовую мембрану 4, раму 5 Первого ти1па, биполярную мембрану 6, раму 7 первого типа, повернутую на 180° по отношению к предыдущей, анионитовую мембрану 8 « т. д. У катода 9 непосредственно расположена катионитовая мембра.на 4.

Оба торца пакета закрывают плитлмл 10, в стенках /которых имеются входные и выходные штуцера И для всех типов растворов. Из этих штуцеров раствор попадает в камеры по БнутренниМ трубопроводам, образованным совмещением отверстий в мембралах и рамах. Рамы имеют сквозные 12 и несквозные 13 отверстия.

В каждую рабочую камеру вложена гофр-ирова.нная перфорированная сетка 14 из пол.имер, материала, чтобы .исключить касание мембран и увеличить степень перемешивания раствора.

Катод и анод расположены в торцовых частях аппарата.

При подсоединении к лсточ-нику постоянного тока вследствие направленной м-играции ионов в каме|рах .между биполярной и аниО.НИТОВОЙ мембранами образуется кислота, между биполярной и катлонитовой - щелочь.

В камерах 1между а.н.ион,итовой « катиони4

товой мембра.нам.и ;циркулирует солевой раствор. Концентрация солей в этом растворе снижается, а в растворах, циркул.ирующих через кислотные и щелочные камеры, соответствеяно концентрации кислоты и щелочи.увеличиваются.

Пред м е т « з о б р е т е н.и я

Многокамерный элект|родиал.изатор для получения кислоты ,и щелочи из растворов солей, содержащий катнанитовые, анионитовые и биполярные ианооб-менные .мембраны, расположенные мембранами рамы, каналы для подачи :и вывода растворов из камер аппарата, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат, упрощения ко.нструкций и облегчения обслуживания аппарата, каналы образованы системой ск:возных отверстий в мембранах и рамах и размещены внутрИ а.ппарата, отверстия в мембранах и рамах расположены на двух прот,и,воположных сторонах рамы и мембраны, число отверстий на каждой из сторон равно или

крлтно трем, одно из каждых трех отверстий в рамах выполнено несквозным и служит для питания камеры раствором, рамы вьшолнены двух тнпов в зависимости от расположения несквозного отверстия, порядковый номер которого в ра.мах .первого ти1па на обеих сторонах рамы не сов1падает, а в рамах второго типа - совпадает.

uz 1

Q

;з

7/

12

ti

/2