Электродиализатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3(50 В 01 Р 13 0 ЛЬСТВ атор по п. 1.с я тем, что ора расстояния ют противоположрутки. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ВТОРСНОМУ СВИ(71) Николаевский ордена ТрудовогоКрасного Знамени кораблестроительный институт им. адил,С.О.Макарова(56) 1, Гребенюк В.Д. Электродиалиэ.К., "Техника", 1976, с. 60-67.2. Авторское свидетельство СССРВ 381364, кл, В 01 Р 13/02, 09.12,71.(54 )(57 ) 1, ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР, содержащий электроды, между которымипомещены рамки, катионитовые, анионитовые мембраны, образующие камеры,1058573 А с помещенными в них фиксаторами ра стояния, выполненными из изоляцион го материала и размещенными параллельно друг другу в каждой камере и перпендикулярно друг другу в люб из двух соседних камер, о т л и ч ю щ н й с я тем, что, с целью сни жения энергозатрат, фиксаторы расстояния выполнены в виде скрученны лент или в виде лент с чередующими ся скрученными и прямолинейными участками.2. Электродиализотличающийдва соседних фиксатв каждой камере именое направление эакИзобретение относится к деионизации или концентрированию жидкостей,а конкретно для опреснения морских,солоноватых или пресных вод, очист. ки сточных вод и т.п.Известен многокамерный электродиализатор, состоящий из двух электродов и расположенных между, ними вчередующемся порядке анионитовыхи катионитовых мембран, образующихкамеры обессоливания и концентрирования, Фиксаторы расстояния междумембранами выполнены из изоляционного материала и представляют собой сетки из нитей пластмассы - полистерола,полиэтилена,поливинилхлорида. Кроме разделения мембранфиксаторы-сетки организуют турбулизацию потока, что интенсифицирует процесс переноса ионов кмембранам или увеличивает предельную плотность тока, повышает эффективность электродиализа 1) .Недостатком известного электродиализатора является повышенныйрасход электроэнергии на процессопреснения и перекачивания растворов,Известен электродиализатор, включающий электроды, между которымипомещены рамки, катионитовые, аниониторые мембраны, образующие камеры ЗОс помещенными в них фиксаторамирасстояния, выполненными из изоляционного материала и размещенныепараллельно друг другу в каждой камере и перпендикулярно друг другу в 35любых из двух соседних камерНедостаток этого электродиализатора заключается в том, что в нем отсутствуют конструктивные элементы,предназначенные для перемешивания 40потока обрабатываемой жидкости, врезультате чего для повышения предельной плотности тока приходитсяувеличивать скорость течения растворов. Это приводит к ростУ энеРгозатрат. Кроме того, данный электродиализатор характеризуется низкойтехнологичностью при сборке. Целью изобретения является сниже- ние энергозатрат;Поставленная цель достигается тем, что в электродиализаторе, содержащем электроды, между которыми помещены рамки, катионитовые, анионитовые мембраны,. образующие камеры, с помещенными в них фиксаторами расстояния, выполненными из изоляционного материала и размещенными параллельно друг другу в каждой камере и перпендикулярно друг другу в любых . 60 из двух соседних камер, фиксаторы расстояния выполнены в виде скрученных лент или в виде лент с чередующимися скрученными и прямолиней-. ными участками, 65 При этом два соседних фиксатора расстояния в каждой камере имеют противоположное направление закрут ки.На фиг. 1 представлено пространственное изображение расчлененногоэлектродиализатора; на Фиг. 2 - фиксатор в виде скрученных лент; на Фиг. 3 - то же, в виде чередующихся скрученных и линейных участков; на Фиг. 4 - электродиализатор, поперечный разрез; на Фиг. 5 - разрез А-А на Фиг4Электродиализатор состоит из двух электродных камер: катодной камеры 1 и анодной камеры 2, между которыми зажат пакет чередующихся катионитовых и анионитовЫх мембран 3 и 4, Мембраны разделены Фиксаторами 5, представляющими собой скрученные ленты, размещенные паралллельно одна другой в каждой камере и взаим" но перпендикулярных в любых из двух соседних камер. Таким образом, одни Фиксаторы заключены в,камеры обессоливания, а другие (перпендикулярные им) " в камеры концентрирования.Поток жидкости через камеры кон-, центрирования осуществляется при помощи подводящего и отводящего коллекторов б и 7. Раствор поступает в камеру обессоливания через нижний коллектор 8 и отводится через верхний коллектор 9. Штуцеры 10 и 11 служат для питания анодной камеры, штуцеры 12 и 13 - для питания катодной камеры, штуцеры 14-17 - для питания коллекторов. Со стороны анода 18 с токоотводом 19 крепится анионитовая . мембрана, а со стороны катода 20 с токоотводом 21 - катионитовая мембрана. В электродные камеры вводятся сетки 22, выполненные из органического стекла и предотвращающие прогиб.Исходный раствор поступает в электродиализатор через штуцер 14 и отводится через штуцер 15. При циркуляции раствора через камеры обессоливания ионы солей, содержащихся в растворе, под действием электрического поля мигрируют через катионитовые и анионитовые мембраны 3 и 4 в камере концентрирования, При обтекании жидкостью фиксаторов, выполненных в виде скрученных лент (Фиг. 2), в потоке генерируются вихри, оси движения которых направлены по потоку. Эти вихри обеспечивают перемешивание раствора, что позволяет увеличить предельную плотность электрического тока.Устойчивость вихревых течений повысится, если любые два соседние фиксаторы выполнить в виде лент, закрученных в разные стороны.Снижение энергозатрат на прокачивание растворов достигается чередованием прямых и закрученных участков-А гг Фиг. Х Составитель О. Зобнинедактор М, Бандура Техред И.Метелева Еорректор О.Била 774/3 Тираж 688 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва, Ж, Зака(фиг. 3). Вихревые течения, сохраняясь на прямолинейных участках Фиксаторов, обеспечивают интенсивное перемешивание при малом гидравлическом сопротивлении,Съем соли с единицы плоцади мем , бракы увеличивается в 1,3-2,3 раза по сравнению с прототипом, что обуславливает различную концентрацию диализата на выходе из сравниваемых аппаратов, 30Целесообразно оценивать экономичность электродиализаторов по затратам энергии на удаление 1 кг соли. В предлагаемом аппарате затраты энергии .на перенос 1 кг соли составляют 1,2 кВт.ч/кг против 1,6- 3,2 кВт;ч/кг у прототипа.Использование предлагаемого изобретения позволит повысить интенсивность и экономичность процесса электродиализа, увеличит надежность работы электродиапизатора. Предлагаемый многокамерный электродиализатор более технологичен при сборке и обслуживании, чем прототип.