Электродиализатор

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ н 899064(1 М Кп 3 с присоединением заявки Мо(23) Приоритет В 01 0 13/02С 02 Г 1/46 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(72) Авторы изобретени Д.Д. Кучерук, Р.В. Войцеховский, Н.А.и В.Л. Рябухина Институт коллоидной химии и химии ведыАН Украинской ССР(54) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР едлагаеИзобретение относится к конструкции в области электрЬхимии, в частности к конструкциям электродиализаторов.Известен электродиализатор дляобработки минерализованных вод, включающий корпус, анионообменные мембраны, образующие камеры концентрирования и обессоливания, и штуцеры подачи воды в камеры обессоливания 1.Недостатком известного электродиализатора является невысокий срокслужбы электродиализатора из-за образования осадков на мембранах.Целью изобретения является увеличение срока службы электродиализатораза счет предотвращения осадкообразования на мембранах,Поставленная цель достигжется тем,что электродиализатор для обработкиминерализованных вод, включающийкорпус, анионообменные и катионообменные мембраны, образующие камерыконцентрирования и обессоливания,и штуцеры подачи воды в камеры обессоливания, дополнительно снабженодной или несколькими обратноосмотическими мембранами, выполненнымииз ацетатцеллюлозы и размещеннымив камерах концентрирования. На чертеже представлен прмый электродиализатор,Электродиализатор состоит иэ камер опреснения 1 и 2, между которымипомещены камеры 3, 4 и 5. Камерыопреснения 1 и 2 образованы анионообМенной мембраной б и катионообменной мембраной 7. Между камерами1 и 2 расположены ацетатцеллюлозныемембраны 8.Минерализованную воду, содержащуюсмес ионов, например ма, С , Са 1и 504, подают в камеры опреснения1 и 2. Перед проведением процессавводят в полость между двумя обратноосмотическими мембранами растворсоли, содержащий ионы, которые необразуют осадки с ионами минерализованной воды, например йаС. Поддействием поля постоянного электрического тока катионы Иа и Са и4 ф 1анионы С и 50 из камер опреснения 1 и 2 мигрируют через катионои анионообменные мембраны соответ ственно в полость концентрирования.Так как под действием поля постоянного электрического тока обратноосмотические ацетилцеллюлозныемембраны преимущественно пропускают 30 одновалентные ионы Май и С и задер 899064живают двухвалентные ионы Саи 0; то ионы йа+ проходят из камеры 3 через две обратноосмотические мембраны в камеру 4. В связи с этим в камере 4 концентрируются растворимые соли йаС 1 и йа 150. Ионы С 1, в свою очередь, проходят из камеры 4 через две обратноосмотические мембраны в камеру 1, в которой концентрируются растворимые соли йаС 1 и СаС 1 Растворы солей из камер 3 и 4 выводятся отдельными потоками.При размещении в камерах концентрирования между катионо- и анионообменными мембранами двух и более обратноосмотических ацетилцеллюлозных мембран разделение ионов йа и Са С и 50" улучшается, так как обратноосмотические мембраны образуют одну или несколько камер, заполненных раствором йаС 1, которые являются дополнительным барьером для ионов Сафари 0 . Камеры с раствором йаС 1, ограниченные обратноосмотическими мембранами, в обмене ионов не участвуют, а обеспечивают только передвижение ионов С 1 и йа поэтому солесодер жание раствора в них изменяется незначительно.При размещении в камерах концентрирования одной обратноосмотической ацетилцеллюлозной мембраны раз .деление ионов йа+ и Са., С и 50 худшее,чем в случае двух обратноосмо тических ацетилцеллюлозных мембран. Это связано с уменьшением селективного барьера для ионов Саи 504 . 3Следует отметить, что если бй в камере концентрирования между катионо- и анионообменными мебранами не помещали хотя бы одну обратноосмотическую ацетилцеллюлозную мем О брану, а в полости опреснения подавали бы минерализованную воду; содержащую ионы, которые могли бы при концентрировании давать труднорастворимые осадки, то в полостях концентрирования должны были бы образоваться осадки.В известном электродиализаторе максимальное значение концентрации ионов 50 , полученное в начале эксперимента в полости концентрирования, составляет 4,8 г/л и в дальнейшем за 10,7 ч снижается до 2,6 г/л, т.е. в 1,85 раза. При этом увеличивается напряжение и затраты электроэнергии на процесс электродиализа. И Наблюдаемое ухудшение характеристик процесса электродиализа вызвано образованием в полости концентрирования на ионообменных мембранах осадка сульфата кальция, Толщина слоя осадка сульфата кальция после истечения13 ч эксперимента достигает 1-1,2 мм.В предлагаемом электродиализатореминерализованную воду подают в камеры опреснения 2 и 5 электродиализатора. В электродные полости поступает 0,1 н. раствор йаС 1. Плотностьтока, при которой работает аппарат,составляет 0,5 А/дм. В камерах 2и 5 получают пресную воду примернотакого же качества, как и в предыдущих примерах Содержание ионов 504в процессе электродиализа достигаетв камере 4 8,2 г/л, а в камере 31,38 г/л, В течение последних пятииз одиннадцати часов работы электуодиализатора эти значения концентраций практически не изменяются.Таким образом, использование предлагаемого способа для очистки минерализованных природных и сточных, например шахтных, вод, а также другихрастворов позволяет вести процессэлектродиализа без предварительнойих подготовки, заключающийся в удалении ионов, образующих при электродиализе осадки на ионообменных мембранах.Согласно предварительному подсчету экономический эффект от внедрения йредлагаемого способа наводоочистной станции с производительностью 1000 ьР/сут составит42 тыс.рубв год за счет исключениястадии предварительной очистки водыот ионов, образующих в процессеэлектродиализа осадки на ионообменных мембранах, а вследствие этогоувеличение срока службы электродиализатора,формула изобретенияЭлектродиализатор для обработкиминерализованных вод, включающийкорпус, анионообменные и катионообменные мембраны, образующие камерыконцентрирования и обессоливания,и штуцеры подачи воды в камеры обессоливания, о т л и ч а ю щ и й с ятем, что, с целью увеличения срокаслужбы электродиализатора за счетпредотвращения осадкообразованияна мембранах он дополнительно снаб(жен одной или несколькими обратноосмотическими мембранами, выполненнымииз ацетатцеллюлозы и размещеннымив камерах концентрирования.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Гребенюк В.Д. Электродиализ.899064 б оставитель О. Зобнинехред А. Савка Корректор Н. Шведка 4 лиал ППП "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектна едактор Н. Гаказ 12081 ВНИИ и 035, ираж 732Государстве елам изобресква, Ж,Подписно ного комитета СС ений и открытий Раушская наб., д