Электродиализатор

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 5)5 В 01 О 61/ ИСАН ЗОБРЕ Е К ПАТЕН вход камер кон ки последоват камер обессо ества камер об и к количеству дней по ходу р я выражениемК(46) 30,05.93. Бю тореличесходуколисекцпослляет Э,М. Балаваде, Л,И.Лория и надеж ать пр лектро ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕВЕДОМСТВО СССР(56) Яато Т.ат аИ "Примеры обессоливания технической воды с помощью электродиализа, Журн. ".Коге есуй", 1978, М 239, с. 54-61.(57) Изобретение позволяет но и эффективно глубоко обессолив иродную . минерализованную воду. В э диализаИзобретение относится к устройствамдля электрохимической обработки растворов электролитов методом электродиализаи, в частности, к конструкциям электродиализаторов для глубокого обессоливанияприродных соленых вод.Цель изобретения - повышение надежности и снижение энергозатрат путем предотвращения осадкообразования,На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого электродиализатора,Электродиализатор содержит катоднуюкамеру 1 с расположенным в ней катодом 2и анодную камеру 3 с расположенным в нейанодом 4, между которыми размещены чередующиеся камеры 5 и 6 обессоливания иконцентрирования соответственно. Камеры центрирования гидравельно подключен к выивания, а отношение ессоливания в каждой камер обессоливания в створа секции опреде(М/й 1)вахс 20, где Й=Й 11(Г+Тй 1%);- порядковый номер секции, считая от последней по ходу раство ра секции; Й 1, й - количество камер обес соливания в последней и -й секциях соответственно; 1=1,22-1,32 - эмпирический коэффициент, характеризующий качество гидравлического режима в камерах обессо ливания, 1 ил., 1 табл. 5 и 6 разделены между собой анионоселективными и катионоселективными мембранами 7 и 8. Вход 9 исходной воды гидравлически связан с камерами 5 обессоливания первой со стороны, например, катода 2 секции параллельно включенных рабочих камер. Секции параллельно включенных камер соединены между собой гидравлически последовательно и последняя, граничащая, например, с анодом 4 секция сзязана выходом камер 5 обессоливания с выходом 10 обессоленной воды иэ электродиалиэатора и с гидравлически последовательно подключенными камерами 6 концентрирования. Камеры 6 концентрирования последней по ходу раствора, т,е. граничащей с анодной камерой 3, секцией своим выходом связаны с дренажным выхо 1819155дом 11 концентрата из электродиализатора.Количество камер обессоливания в каждой из гидравлически последовательно соединенных секций определяется зависимостями, приведенными в формуле изобретения.Контур промывки электродных камер 1 и 3 на чертеже не показан.Электродиализатор работает следующим образом.Электродиализатор содержит катодную камеру 1 и анодную 3.Исходная минерализованная вода поступает на вход 9 и далее по тракту обессоливания через камеры 5 обессоливания, с выхода которых обессоленная вода поступает на выход 10 электродиализатора и частично на промывку камер 6 концентрирования.Концентрат из первой по ходу обессоливаемого раствора, т,е, прикатодной секции, поступает на выход 11 электродиализатора и через него в дренаж. При подаче напряжения на электроды 2 и 4 электродиализатора и наложении, вследствие этого, на поток исходной воды электрического поля постоянного тока происходит миграция ионоврастворенных в воде солей из камер 5 обессоливания через мембраны 7 и 8 в камеры 6 концентрирования. Как сказано выше, камеры 6 концентрирования промываются встречным потоком глубокообессоленной воды.П р и м е р 1. Природную минерализованную воду с общим солесодержанием 6000 мг/л пропускают через камеры обессоливания электродиализаторов предложенной конструкции, в которых количество параллельно включенных камер обессоливания в гидравлически последовательно включенных секциях определяется предложенной зависимостью при различных значениях эмпирического коэффициента "К", равных 0,6; 1; 1,22; 1,26; 1,32; 1,5 и 2,0.Расход воды через камеры обессоливаниясоставляет 130 л/ч, причем около до луч обессоленной воды пропускают через камеры концентрирования Солесодержание обессоленной воды составляет не более 30 мг/л, Электродиализатор содержит 180 пар камер. Пр и м в р 2, Природную минерализованную воду обессоливают в электродилизаторе, собранном по схеме прототипа, снижая ее солесодержание с 6000 мг/л до 30 мг/л. Расходы воды через камеры обессоливания и концентрирования составляют по 130 л/ч. Электродиалиэатор содержит 180 пар камер, включенных гидравлически параллельно-последовательно.55 й 1, й - количество камер обессоливания в последней и 1-й секциях соответственно;К=1,22-1,32 - эмпирический коэффициент, характеризующий качество гидравлического режима в камерах обессоливания,Результаты экспериментов приведеныв таблице.Результаты экспериментов позволяютсделать вывод о том, что при использовании 5 предложенных конструкций электродиализатора при указанных в формуле изобретения предпочтительных пределах значений коэффициента К в наибольшей мере повышается надежность и экономичность про цесса, При понижении значенийкоэффициента К увеличивается количество последовательно включенных секций, гидравлическое сопротивление электродиализатора и расход энергии на прокачивание 15 растворов, а при увеличении значений коэфэфициента К сокращается количество секций при увеличении в каждой из них количества параллельно включенных камер, снижаются скорости потоков сред и создаются предпо сылки для возникновения концентрационной поляризации, приводящие к интенсификации отложений, снижению эффективности процесса и повышению напряжения и расхода электроэнергии на процесс 25 электродиалиэа, а также снижению ресурсаэлектродиализатора до его разборки с целью очистки камер и регенерации мембран,Формула и зоб ре те н и я 30 Электродиализатор для глубокого обессоливания воды, содержащий анодную и катодную камеры и расположенные между ними чередующиеся камеры обессоливания и концентрирования, разделенные анионо селективными и катионоселективными мембранами и гидравлически параллельно соединенные в секции, связанные между собой гидравлически последовательно, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения 40 надежности и снижения энергозатрат путемпредотвращения осадкообразования, вход камер концентрирования гидравлически последовательно подключен к выходу камер обессоливания, а отношение количества ка мер обессоливания в каждой секции к количеству камер обессоливания в последней по ходу раствора секции определяется выражением50 (й )макс20йй 1 ф( - )где й=й 1 +фф1 - порядковый номер секции, считая отпоследней по ходу раствора секции;1819155 Значение коэ и иента К Согласно про- тотипу Показатель 1,5 0,6 согласно и е ожению 1,32 1,22 1,26 Плотность тока, мА/смКоличество гидравлически последовательно включенных секций, штУдельный расход электроэнергии кВт-ч/мРесурс работыэлектродиализатора без разборки для регенерации мембран и очистки каме, ч 20 16 35 16 15 10 10 17,6 23,5 19,5 1 7,5 18,8 17,5 21,7 21,2 Более 3000 2200 Более 3000 Более 3000 Более 3000 Более 3000 850 900 содэ 8 йко драяМа онцнпра Составитель Э,Балавадзеедактор А.Горячева Техред М.Моргентал Корректор И.Шулла оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 10 Заказ 1945 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5