Электродиализатор

ОП ИСАНИ ЕИЗЬБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11980754 Союз СоветскихСоциалистическихРеспубликОпубликовано 15.12.82. Бюллетень46Дата опубликования описания 25.12.82 пв делам изобретеиий и аткрмтий(54) ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР 1Изобретение относится к электрохимической обработке жидкостей и может быть использовано в процессах водоподготовки, очистки сточных вод предприятий химической промышленности, цветной и черной металлургии. 5Известен электродиализатор, включающий вертикально расположенные рамки-прокладки, между которыми помещены чередующиеся катионообменные и анионообменные мембраны, образующие камеры концентрирования и камеры обессоливания, причем нижняя сторона рамок-прокладок камеры концентрирования выполнена с большей высотой, чем нижняя сторона рамок-прокладок камер обессоливания, и с щелевыми пазами, выходящими за пределы кромок мемб ран и прокладок камер обессоливания 11.Недостатком известной конструкции является повышенный расход электроэнергии за счет образования воздушных пробок в камерах концентрирования. Причины, вызывающие отмеченный недостаток, состоятго в следующем. В камерах обессоливания и концентрирования мембраны расположены параллельно. В первоначальный момент все камеры заполнены воздухом. При включении насосов тракта обессоливания воздух из камер обессоливания уносится потоком раствора. Мембраны под воздействием сил давления на них со стороны камер обессоливания частично соприкасаются. Однако в верхней и нижней частях камера концентрирования воздух остается неудаленным. При поданном на электродиализатор напряжении происходит перенос ионов и молекул воды через те части поверхности мембран, которые находятся во взаимном соприкосновении. Камеры концентрирования постепенно заполняются перенесенным раствором, а соприкасающиеся участки мембран разжимаются тем же раствором. В начальный момент, при разжатии мембран, воздух из нижней части камер концентрирования попадает в их верхнюю часть, образуя там воздушную пробку. Удалить образовавшуюся воздушную пробку в данной конструкции не прЕдставляется возможным,Цель изобретения - снижение расхода электроэнергии за счет устранения воздушных пробок в камерах концентрирования.Поставленная цель достигается тем, что в электродиализаторе, включающем вертикально расположенные ра мки-прокладки, 980754формула изобретения 50 межлу которыми помещены чередующиеся катионообменные и анионообменные мембраны, ооразующие камеры концентрирования и камеры обессоливания, в верхней части торцовой стенки рамок-прокладок камер концентрирования выполнены прорези, и рамки-проклалки камер обессоливания, со стороны прорезей, выполнены выступающими за пределы рамок-прокладок камер ко 11 центрирования и мембран.11 а фиг. 1 изображен электродиализатор, общий вил; на фиг. 2 - вид на элекгр 11 лиализатор со стороны рамки- прокладки камеры концентрирования при снятом электроле; на фиг. 3 - разрез А - А на фиг. 2.Злектродиализатор состоит из чередую 1 цихся рамок-прокладок 1 камер обессоли 1 га 11 ия и рамок-прокладок 2 камер концентрирова 1 шя. Соседние рамки-прокладки отлелены одна от другой ионитовыми мембра 11 ами 3. Пакет из чередующихся рамок-прок 1 алок 1 и 2 и ионитовых мембран 3 уплот 1 кн между электродами 4. В нижней части рамок-прокладок 2 камер концентрирования выполнены 1 целевые каналы 5 для вывода ско 11 центрированного раствора, а в верх 11 ей части тех же рамок-прокладок выпол 1 кч 1 ы сквозные каналы 6 для выхода воздуха и избытка раствора. Площадь проходного л и;пия щелевых каналов 5 рассчитываетс 51 1 акиы оорязом, чтобы в рабочем режиме был созлап небольшой гидравлический напор и камерах концентрирования, обеспечивакгщий заполнение этих камер раствором. В рамках-прокладках 1 и 2 и мембранах 3 проделаны сквозные соосные отверстия 7 и 8, образующие при сборке внутренние распрелелительные каналы 9 тракта обессоливапия. Подача и отвод обессоливаемого раствора в камеры обессоливания и из них осуществляется через шелевые каналы, связывактшие отверстия 7 и 8 с камерами обессолнвания. Боковая часть рамок-прокладок 1 со стороны щелевых каналов 6 рамок-прокладок 2 выступает за габарит рамок-прокладок 2 и мембран 3. Выступающие части рамок-прокладок 1 образуют при сборке элсктролиализатора желоба для стока сконцентрированного раствора. Подача и отвод обессоливаем ого раствора осуществляется через штуцер 10. Для сбора сконцентрированного раствора предусмотрен подлон 11. Электродиализатор работает следующим образом. При подаче напряжения на электроды 4 начинается перенос раствора через иони О 5 20 25 30 35 40 45 товые мембраны 3 из камер обессоливания в камеры концентрирования. Сконцентрированный раствор постепенно заполняет камеры концентрирования и вытесняет воздух, который свободно покидает камеры концентрирования через каналы 6. При полностью заполненных камерах концентрирования часть раствора выводится через щелевые каналы 6. Эта часть раствора стекает по боковой вертикальной стенке электродиализатора в желобах, образованных выступающей боковой кромкой рамок-прокладок 1 камер обессоливания. Сконцентрированный раствор, выведенный из камер концентрирования через щелевые каналы 5 и 6, собирается в поддон 11. Обессоленный раствор постоянно прокачивается через соответствующий тракт электродиализатора.Использование предлагаемого электродиализатора целесообразно, например, в технологической схеме гидрометаллургических заводов при одновременном получении обессоленной воды и концентрированного раствора из сбросных вод.Зкономический эффект от использования предлагаемого электродиализатора при производительности порядка 200 мз/сут по обессоленной воде при концентрации солей в исходном растворе порядка 15 - 20 г/л составляет около 50 тыс. р. в год.Производительность предлагаемого электродиализатора по сравнению с известным увеличивается на 5 в 10% и при этом снижаются удельные энергозатраты на 5%. Электродиализатор, включающий вертикально расположенные рамки-прокладки, между которыми помещены чередующиеся катионообменные и анионообменные мембраны, образующие камеры концентрирования и камеры обессоливания, отличающийся тем, что, с целью снижения расхода электроэнергии за счет устранения воздушных пробок в камерах концентрирования, в верхней части торцовой стенки рамок-прокладок камер концентрирования выполнены прорези, и рамки-прокладки камер обессоливания, со стороны прорезей, выполнены выступающими за пределы рамок-прокладок камер концентрирования и мембран. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР587960, кл. В 01 Р 13/02, 1975.980754 2 Составительа Техред И. ВерТираж 734ПИ Государственного ко делам изобретений иМосква, Ж - 35, РаушсП Патент, г. Ужгород Редактор И. Касар Заказ 9537/6 ВНИИ и 13035,иал ППО. Зобнинс Корректор Л. БокшанПодписноемитета СССРоткрытийая на 6., д. 4/5ул. Проектная, 4