Электродиализатор Советский патент 1981 года по МПК B01D13/02 

(54) ЭЛЕКТРОДИАПИЗАТОР

Изобретение относится к аппаратам для переработки растворов электролитов методом электродиализа и может быть использовано на предприятиях химической промьшшенности, цветной и черной металлургии, в процессах опреснения, концентрирования и очистки сточных вод. Известен электродиалйзатор, состоя 1Чий из чередующихся анионитовых и катионитовых мембран и прокладок. В. ани онитовых и катионитовых мембрангис выполнены отверстия и на внутренней кромке прокладок выполнены отверстия с отходящими от них щелями. Внутренние кромки прокладок, опредепякицие размеры и форму рабочих камер электродиализатора, выполнены в виде прямых линий. Щели, соединякщие внутренние распределительные каналы с рабочими камераьм электродиализатора, вьшолнены с веерообразным расположением, на ширине, меньшей или равной половине расстояния между осями двух соседних отверстий, образукяцих при сборке внутренние распределительные каналы. В зтом случае распределение растворов в рабочих камерах злектродиапизатора сопровождается образованием застойных зон на тех участках, где входные и выходные потоки раствора не перекрываются fl. Недостатком известного электродиализатора является низкая эффективность работы вследствие возникновения застойных зон. Цель изобретения - повышение эффективности работы электродиализатора за счет устранения застойных зон. Поставленная цепь достигается тем, что внутренняя кромка прокладок имеет форму ломаной линии и отверстия выполнены напротив выступов и вертикальные оси соседних отверстий равноудалены от впадин ломаной линии. На фиг. I показан предлагае влй электродиализатор, общий вид; на фиг. 2 - вариант выполнения ломаной линии кромки прокладки пилообразной формы; на фиг. 3 - то же, с выполнением ломаной линии волнообразной.Электродиализатор содержит чередующиеся анионитозые 1 и катионитовые 2 мембраны, отделенные одна от другой прокладками 3. Внутренние кром ки 4 прокладок 3 образуют рабочие камеры 5 электродиализатора. В рабочих камерах 5 размещены турбулизаторы 6. Для подачи раствора в рабочие камеры и отвода его из них в прокладках 3 и мембранах 1 и 2 выполнены отверстия 7, образующие при сборке внутренние распределительные каналы. Связь между отверстиями 7 внутренг них распределительных каналов и чими камерами.5 осуществляется щелевидными каналами 8, расположенными веерообразно. Пакет чередующихсяМемб ран и прокладок помещен между эдектро дами (не показаны). Порядок чередования мембраны и прокладок может быть другим в зависимости от лазначения и конструкции злектродиализатора. Вну тренние кромки 4 прокладок 3 вьтолнены в виде ломаной линии пилообразной формы с последовательно чередующимися впадинами 9 и выступа14и 10, частично огиб ощими отверстия 7 внутренних рас пределительных каналов (фиг. 2), Причем ось симметрии и вершина выступа 10 расположены на вертикальной оси отверстия 7 внутреннего распределител ного канала, а ось.симметрии и вершин впадины 9 находятся на линии, равноудаленной от центров двух соседних отверстий 7 .внутренних распределитель ных каналов. Минимальное расстояние от границы отверстия 7 внутреннего распределительного канала до внутренней кромки 4 прокладки 21 не меньше минимального необходимого для надежного уплотнения электродиализатора. Щелевидиые каналы 8 расположены расходящимися от внутреннего распределительного канала веером равномерно по сторонам выступа 10. Таким обраэом проходящий через них раствор практически полностью внутреннюю кромку 4 прокладки 3. Такое выполнение прокладки поз воляет увеличить на 15-16% эффективн используемую поверхность ионитовых мембран (Ц1Я электродиапизатора с раз мером иониювтх мембран и прокладок2000 X 1000 мм . 8 6. 4 Более полный эффект, связанный с меньшением зоны уплотнения ионитовой мембраны, получают при .форме внутренней кромки прокладки, имеющей впадины и выступы, посторяющие форму отверстий внутренних распределительных каналов. На фиг. 3 внутренние кромки 4 прокладки 3 имеют выступы 10, повторяющие rto форме отверстия 7 внутренних распределительных каналов, а впадины 9 выполнены в виде линий сопряжения участков окружностей, находядихся от границ отверстий 7 на расстоянии, равном минимально необходимому для уплотнения. Электродиализатор работае г следующим образом. Перерабатываемые растворы подаются в рабочие камеры 5 злектродиализатора через щелевидные каналы В из отверстий 7 внутренних.распределительных каналов, Внутренняя кромка 4 прокладки 3 является одновременно направлянлцей потока раствора при поступлении его в рабочую камеру 5 и на выходе из нее. Прохоящение электрического тока в электродиализаторе связано с переносом ионов через ионитовые мембраны, Изобретение позволяет повысить использование ионитовых мембран за счет ликвидации застойных зон в рабочих камерах и уменьшения площади мембран, находящихся в уплотнении, а также снизить стоимость одного Электродиализатора примерно на 420 р. Формула изобретения Электродиапизатор, состоящий из чередующихся анионитовых, катионитовых мембран и прокладок, в анионитовых и катионитовых мембранах выполнены отверстия, в прокладках также вьшолнены отверстия с отходящими от них щелями,, отличающийся тем, что, с целью повьш1ения эффективности работы электррдиализатора за счет устранения застойных зон, внутренняя кромка прокладок форму ломаной линии. Отверстия выполнены напротив выступов и вертикальные оси соседних отверстий равноудалены от впадин ломайой линии. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 1 291721, кл. В 01 D 13/02, 09.06.69.