Электродиализатор для очистки раствора Советский патент 1982 года по МПК B01D13/02 

(54) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР ДЛЯ ОЧИСТКИ РАСТВОРА

1

Изобретение относится к электрохимической обработке жидкостей, а именно к конструкции электродиализаторов.

Известен электродиализатор, состоящий из емкости для стока рассола из камер концентрирования, на которой расположен пакет вертикально чередующихся катионообменных и анионообменных мембран, и рамокпрокладок. Мембраны разделены рамкамипрокладками с прикрепленными к боковым сторонам перемычками, образующими камеры концентрирования и обессоливания. Перемычки выполнены трапециевидными, больщим основанием прикрепленными к боковым стенкам. Нижняя сторона рамок-прокладок концентрирующих камер выполнена с большей высотой, чем нижняя сторона рамок-прокладок обессоливающих камер. В нижней стороне рамок-прокладок концентрирующих камер выполнены щелевые пазы, выходящие за пределы кромок мембран и прокладок обессоливающих камер 1.

Недостатком данного электродиализатора является сложность конструкции, обуславливающей сложную схему подачи растворов, что не позволяет осуществлять достаточную турбулизацию растворов.

Известен также электродиализатор для очистки раствора, включающий две концевые рамки с электродами, между которыми помещена катионообменная и анионообменная мембраны, турбулизатор, выполненный в виде сетки, патрубок ввода очищаемого раствора и патрубок вывода очищенного раствора.

Мембраны разделены рамками, образующими камеры. Каждая рамка снабжена лотнительными прокладками (по кромкам), разделительными прокладками для опоры мембран и устройствами для распределения потоков, расположенными в области уплотнений каждого торца рамки. Вся совокупность мембран и рамок зажимается между

15 крайними рамками, в которых укреплены электроды 2.

Недостатком данной конструкции является невысокая производительность из-за наличия большого количества застойных зон.

20

Цель изобретения - увеличение производительности за счет увеличения полезной площади мембран.

Поставленная цель достигается тем, что в электродиализаторе для очистки раствора. включающем две концевые рамки с электродами, между которыми помещены катионообменная и анионообменная мембраны, турбулизатор, патрубок ввода очищаемого раствора и патрубок вывода очищенного раствора, турбулизатор выполнен в виде цилиндра, на внещней поверхности которого выполнена резьба, и патрубок ввода очищаемого раствора установлен в нижней части турбулизатора, а патрубок вывода - в верхней. Расположение между концевыми рамками турбулизатора цилиндрической формы, на наружной поверхности которого выполнена резьба, дает возможность значительно турбулизовать потоки, и, следовательно, снизить концентрационную поляризацию и ко личество застойных зон для растворов по поверхности мембран, что увеличивает коэффициент полезного использования мембран до 950/0. На чертеже показана схема электродиализатора. Электродиализатор состоит из двух концевых рамок 1, снабженных устройством для закрепления электродов ввода 2 и вывода 3 концентрируемого раствора. Между концевыми рамками расположен турбулизатор 4 цилиндрической формы, на наружной поверхности которого выполнена резьба 5, а внутри патрубки для ввода 6 и вывода 7 очищаемого раствора. Катионо- и анионообменная мембраны 8 расположены между концевыми рамками 1 и турбулизатором 4 цилиндрической формы. При этом потоки обрабатываемь1х (деминерализованного и концентрируемого) растворов остаются раздельными. В концевых рамках 1 заглублены электроды так, что при закреплении ионообменных мембран 8 образуются камеры 9 :И 10 концентрирования. Турбулизатор 4 цилиндрической формы и ионообменные мембраны 8 создают по резьбовым каналам камеру очистки. Электродиализатор работает следующим образом. Концентрируемый раствор через ввод 2 подается в камеры 9 и 10 концентрирования. а выводится через вывод 3. Одновременно в турбулизатор 4 цилиндрической формы через патрубок б подается очищаемый раствор, который в нижней части турбулизатора цилиндрической формы выводится на резьбу. Поднимаясь по виткам резьбы и соприкасаясь с ионообменными мембранами, раствор очищается и выходит из верхней части элемента цилиндрической формы по патрубку 7. Использование предлагаемого электродиализатора дает возможность увеличить коэффициент полезного использования мембран до 950/0 путем увеличения турбулентности потока; упростить процесс сборки электродиализатора, исключить смещение очищаемого и концентрируемого растворов путем исключения в конструкции чередующихся катионо- и анионообменных мембран, прокладок между мембранами и рамок. Формула изобретения Электродиализатор для очистки раствора, включающий две концевые рамки с электродами, между которыми помещена катионообменная и анионообменйая мембраны, турбулизатор, патрубок ввода очищаемого раствора и патрубок вывода очищенного раствора, отличающийся тем, что, с целью увеличения производительности электродиализатора за счет увеличения полезной площади мембран, турбулизатор выполнен в виде цилиндра , на внещней поверхности которого выполнена резьба, и патрубок ввода очищаемого раствора установлен в нижней части турбулизатора, а патрубок вывода - в верхней. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 587960, кл. В 01 D 13/02, 1977. 2.Технологические процессы с применением мембран. Сб. под ред. Ф. Лейси и С. Лёба.М., Мир, 1976, с. 100-101.