Электродиализатор для разделения смеси хлорида и сульфата натрия Советский патент 1981 года по МПК B01D13/02 

Изобретение относится к электролизу и может быть использовано при комплексной переработке промышленных сточ ных вод, где требуется разделение хлорида и сульфата натрия или избирательное концентрирование хлорида натрия из растворов, содержащих смесь солей, например при комплексной переработке шахтных вод, которая предусматривает получение пресной воды и минеральных веществ, пригодных для использования в народном хозяйстве. Известен электродиализатор для разделения смеси хлорида и сульфата натрия, включающий чередукядиеся катионообменные и анионообменные мембраны, образующие камеры разделения и обессоливания tn . Однако известный аппарат, работающий в условиях непрерывного прокачива ния раствора смеси хлорида и сульфата натрия через камеры обессоливания, не обеспечивает избирательного концен трирования хлорида натрия. Кроме того npk соотношении концентраций солей в обессоливаемом растворе : NaCE - 1 : 1,8 аналогичный показатель рассола составляет NanSO : : NaCE 1 : 1,4, т. е, рассол обогащен по сравнению с опресняемым раствором не хлоридом натрия, а сульфатом. При работе электродиализатора в камеры концентрирования с незначительным преимуществом переносится сульфат натрия. В связи с этим коэффициент разделе1 й. ионов С В и меньше единица ftol Таким образом, -получаем рассоп содержит примерно одинаковые количества хлорида и сульфата натрия, что требует дальнейшей его специальной обработки, направленной на разделение солей. Следовательно, недостатком известного электролиза является низкая степень разделения. Цель изобретения - увеличение степени разделения. Поставленная цель достигается тем, что в электролизаторе, включающем

чередующиеся катионообменные и анионообменные мембраны, образующие камеры концентрирования и обессоливания, камеры обессоливатя снабжены ацетатцеллюлозными мембранами, размещенными по поверхности анионообменных мембран.

На чертеже показана схема предлагаемого аппарата (стрелки указывают направление подачи раствора) .

Катионообменные 1 и анионообменная 2 мембраны в сочетании с графитовыми электродами 3 образуют электродные камеры 4, камеру концентрирования 5 и обессоливания 6. Вплотную к анионитовой мембране 7 в камере обессоливания установлена ацетилцеллюлозная мембрана 8.

Аппарат работает следующим образом Раствор смеси хлорида и сульфата натрия непрерьшно прокачивают через камеру 6 обессоливания. В камеру 5 заливают дистиллированную или водопроводную воду в зависимости от требуемой чистоты получаемого хлорида натрия. Через электродные камеры последовательно непрерывно пропускают раствор азотнокислого натрия. При включении электрического тока из камеры 6 в камеру 5 переходят ионы хлора, а из камеры 4 с положительно заряженным электродом в камеру 5 - эквивалентное количество ионов натрия. Количество рассола, вытекающего из камеры 5, определяется электроосмотическим потоком воды через ионитовые мембраны. Пример. Эффективность работы электродиализного аппарата проверена в лабораторных условиях с использованием мембран МК-40, и МГА-95. При соотношении концентраций солей NajSU : NaC 1 : 1 в растворе, циркулирующем через камеру 6, при плот-, ности тока 3 мА/см в растворе камеры 5 получают соотнощение концентраций : NaCE« 1 : 11,5, т. е. коэффицрент разделения ионов составля-гС.г етТ§5 1.5,

Изобретение позволяет проводит-ь избирательное концентрирование хлорида натрия из раствора, имеющих повышенное (по сравнению с N аСВ.) содержание N . При обессоливании, например, в камере 6 раствора с соотношением солей NaCE : 1 ; 3,7 аналогичный показатель раствора в камере 5 составляет NaCE : N а nSOj 6 : 1, В этом случае коэффициент разделения ионов 22, т. е. из раствора, содержащего в 3,7 раза больше ,, чем NaCt, получен раствор с концентрацией NaCE в шесть раз больше, чемНап50 ф. Более высокая степень отделения хлорида натрия от сульфата может быть получена при повторной обработке концентрата.

Применение предлагаемого электродиализного аппарата-, работающего, в условиях потока раствора через камеры обессоливания, позволяет в 14-28 раз увеличить степень разделения хлорида и сульфата натрия при электродиализе раствора смеси солей.

Формула изобретения

Электродиализатор для разделения смеси хлорида и сульфата натрия, включающий чере/Ьгющиеся катионообменные и анионообменные мембраны, образующие камеры концентрирования и обессоливания, отличающийся тем, что, с целью увеличения степени разделения, камеры обессоливания снабжены ацетатцеллюлозными мембранами, размещенными на поверхности анионообменных мембран.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гребенюк Б. Д. и др. Изучение устойчивости процесса опреснения имитата умягченной воды шахты Петровская электродиализом при одновременном получении высококонцентрированного рассола. - Химия и технология воды, 1980, № 3.

Т t

%/