Электродиализатор /его варианты/ Советский патент 1982 года по МПК B01D13/02 

Каналы снабжены вставками из электропроводного материала, соединенными с электродами.

На фиг.1 показан электродиализатор, первый вариант решения; иа фиг.2 - то же, второй вариант.

Электродиализатор (фиг.) состоит из чередующихся анионитных 1 и катионитных 2 мембран, разделенных прокладками 3 и образующих рабочие камеры-4, В мембранах 1, 2 и прокладках 3 выполнены отверстия, которые, совпадая в сборе, обра зуют внутренние каналы 5 для ввода и вывода диализа и рассола. Рабочие камеры.4 и внутренние каналы 5 сообщаются через щелевидные вырезы 6, выполненные в прокладках 3.

Рабочие камеры сообщаются с электродом 7 аппарата через электродную камеру 8, ограниченную электродом 7 и мембраной 2. Электроды 7 установлены в аппарате с перекрытием каналов 5. В электроде 7 по аналогии с мембранами выполнены отверстия, которые совпадают в сборе с внутренними каналами электродиализатора в результате чего раствор, проходящий по внутреннему каналу, имеет непосредственный контакт с электродом.

Рабочий ток, осуществляющий полезную работу по переносу ионов солей, протекает по цепи рабочих камер сопротивления. Ток утечки проходит по внутреннему каналу. В силу того, что приложенное к электродам напряжение равномерно распределяется по рабочим камерам и внутренним каналам, разность потенциалов между любой из камер и соответствующим ей участком коллектора практически равна нулю. Следовательно, токи утечки по щелевым вырезам и мембранам в зоне уплотнения в направлении, перпендикулярном рабочему току, отсутствуют. Благодаря этому исключается возможность выделения тепла в onacHbix зонах, чем обеспечивается надежная работа электродиализатора независимо от .режима его эксплуатации.

в другой конструкции электродиалиэатора (фиг.2) выравнивание потенциалов между рабочими камерами 4 и соответствующими им участками внутренних каналов 5 достигается установкой специальных металлически вставок 9 (или из другого электропрводного материала) на торцовых конц внутренних каналов. Каждая вставка электрическим проводником 10 подклю чена к токоподводу 11 соответствующего электрода 7. В результате этог эквивалентная электрическая схема для данной конструкции аналогична

описанной ранее, токи по мембранам в зоне уплотнения отсутствуют, что обеспечивает отсутствие прожогов при работе электродиализатора.

Необходимо отметить, что при наличии контакта внутренних каналов с электродами электродиализатора ток утечки через первые несколько возрастает. Однако увеличение эффективност процесса, достигаемое при работе электродиализатора в оптимальном режиме, компенсирует некоторое повышение потерь на токи утечки по внутренним каналам.

Испытания предлагаемой конструкци проведенные на электродиализаторе типа ЭДУ-1000, показывают, что относительная величина тока утечки возрастает до 10,4% (с 8,8% для известной конструкции). При этом практически сведена к нулю разность потенциалов между крайними Кс1мерами и соответствующими им участками внутренних каналов, которая в известной конструкции составляет 15 В при рабочем напряжении электродиализатора 200 В (с учетом ограничения). Это позволяет осуществить эксплуатацию аппарата при оптимальном рабочем напряжении 350 В и увеличить его производительность на 30%.

Формула изобретения

1.Электродиализатор, включающий электроды, анионитные и катионитные мембраны, прокладки с выполненными в них отверстиями, образующими при сборке внутренние каналы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе электродиализатора путем выравнивания потенциалов рабочих камер и внут|ренних каналов, в электродах выполнены отверстия соосно отверстиям в прокладках.

2.Электродиализатор, включающий электроды, анионитные и катионитные мембраны, прокладки с выполненнЬми в них отверстиями, образующими при сборке внутренние каналы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе электродиализатора путем выравнивания потенциалов рабочих камер и внутренних каналов, каналы снабжены вставками и электропроводного материала, соеДиненными с электродс1ми.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

№ 426672, кл. В 01 D 13/02, 25.11.71

2.Гребенюк В.Д. Электродиализ. Киев, Техника, 1976, с.71-72.

l

Фиг. /