Пакет рабочих камер электродиализатора Советский патент 1981 года по МПК B01D13/02 

1

Изобретение относится к аппаратам для обработки жидкости электрохимическим способом, в частности к электродиализаторам.

Известен пакет рабочих камер многокамерного электродиалиэатора, собранный из чередуюшихся анИонитовых и катионитовых мембран. Между ними в рассольных и обессоливаюидах камерах помещены уплотнительные рамки, обеспечивающие уплотнение мембран по краям при сжатии пакета. Для предотвращения соприг косновения мембран в рабочие камеры помещены сепараторы лабиринтного или сетчатого типа. В сепараторных прокладках и мембранах имеются совпадающие отверстия, образующие при сборке пакета тракты для ввода и вывода растворов из камер. Камеры соединены каналами в сепараторных прокладках соответственно с трактами рассола и диализата. Для предотвращения перетоков между диализатом и рассолом каналы выполняются узкими с малым поперечным сечением. Однако в указанной конструкции пакета многокамерного электродиализатора сложен путь движения растворов и мало поперечное сечение каналов, соединяющих рабочие камеры с тракталш, что обуславливает высокое гидравлическое сопротивление электродиализатора 1 .

Известна и другая конструкция пакета рабочих камер электродиализатора, образованных ионообменными мембранами и размешенными между ними рамками и турбулизаторами. В мембранах и рамках выполнены отверстия, образующие при сборке пакета тракты ,для ввода и -вьшода растворов из камер. Причём каждая рамка выполнена из двух симметричных листов, каждый из которых имеет четное число распределительных каналов, расположенных равномерно в один ряд по всей щирине камеры. Рамки имеют щелевые каналы, соединяющие распределительные каналы с камерами 2.

Последнее устройство наиболее близко к изобретению по технической сущности и достигаемому результату. Однако оно имеет низкую пропускную способность и больщое гидравлическое сопротивление из-за несовершенства распределительно-сборной системы.

Цель изобретения - снизить гидравлическое соцротивление электродиализатора. Это достигается тем, что отверстия в смеж.ных рамках, образующие канал, выполнены (юредуюишмися по размеру, отверстия в мембранах выполнены равными по размеру и конфигурации большим отверстиям в рамках, а щели вьшолнены в рамках у меньших по размеру отверстий и не соединяются с ними, причем смежные рамки расположены одна относительно другой таким образом, что большие отверстия одной совмещены с малыми отверстиями другой, перекрьгоаСя при этом концы щелей. На фиг. 1 изображен пакет рабочих камер электродиализатора, сечение по продольному внутреннему каналу; на фиг, 2 - вид по стрел ке А на фиг. 1. Пакет ххзстоит из чередующихся анионитовых 1 и катионитовых 2 мембран с расположенными между ними рамками 3, образующими дилюатн()1е 4 и рассольные 5 рабочие камеры. . Внутри рамок 3 помещены турбулизаторы 6. Для подачи жидкости в рабочие камеры в пакете имеются продольные каналы 7, образованные совмещением при сборке пакета отверстий в рамках 3 и мембранах 1 и 2. Отверсти в рамках вьшолнены двух размеров - малые и большие 9, и расположены, например, в один . ряд. Отверстия в мембранах имеют ту же конфигурацию и те же размеры, что и большие отверстия 9 в рамках 3. Для соединения продоль ных каналов 7 с рабочими камерами в рамках 3 вьшолнены несквозные щели 10, ийущие от отверстия малых размеров 8 и соединенные с внутренней полостью рамок. Несквозные щели 10 вьшолнены так, что между ними и отверсти ями 8 остаются перемычки 11. При сборке пакета смежные рамки устанавливаются повернутыми одна односительно другой так, что больщие отверстия 9 одной рамки совпадают с малыми отверстиями 8 другой. большие отверстия перекрывают несквозные щели 10 так, что перемьгаки 11 оказываются внутри продольных каналов 7, каналы благодаря этому соединяются с рабочими камерами. Раствор из продольных каналов 7 через окна, образованные в результате перекрытия несквозных щелей 10 больпшми отверстиями, поступает по этим щелям в рабочие камеры. Такая система распределения уменьаиет гидравлическое сопротивление потоку жидкости и увеличивает пропускную способность пакета электродаализатора. Формула изобретения Пакет рабочих камер электродиализатора, об.разованных ионообменными мембранами с размещенными между ними рамками и турбулизаторами, с вьшолненными в мембранах и рамках отверстиями для создания внутренних каналов и сквозными щелями в рамках, соединяющими каналы с полостью рамок, отличающийся тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления электродиализатора, отверстия в смежных рамках, образующие канал, выполнены чередующимися по размеру, отверстия в мембранах вьшолнены равными по размеру и конфигурации с большими отверстиями в рамках, а щели выполнены в рамках у меньших по размеру отверстий и не соединяются с ними, причем рамки расположены одна относительно другой таким образом, что больщие отверстия одной совмещены с малыми отверстиями другой, перекрывая при этом концы щелей. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 317249, кл. В 01 D 13/02, 1972. 2.Авторское свидетельство СССР № 291721, кл. В 01 D 13/02, 1971.