Электродиализатор фильтр-прессного типа

"г 1К ПАТЕ Н аучно-иссышленн Ю.А.Туба О ЪеО Од 0 краниро- спиралелен элекка, снаблизатор прижим- ектроданы через ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНВЕДОМСТВО СССР(71) Проектно-изыскательский и нледовательский институт промтехнологии(73) Проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт промышленной технологии(56) Авторское свидетельство СССР М 519203, кл. В 01 О 13/02, 1976.Авторское свидетельство СССР М 1212461, кл, В 01 О 13/02, 1986.(54) ЭЛБКТРОДИАЛИЗАТОР ФИЛЬТРПРЕССНОГО ТИПА(57) Изобретение относится к деминерализации растворов электролитов и может найти . применение в пищевой промышленности, в частности для обессоливания молочной сыворотки, а также может быть использовано в других отраслях промышленности. Электродиализатор включает электроды, между которыми через прокладки установлены ионообменные Изобретение относится к электрохимической технологии, в частности к устройствам, используемым для деминерализации растворов электролитов методом электродиализа, и может быть использовано в энергетической, химической; металлургической и молочной отраслях промышленности.Целью изобретения является повышение степени обессоливания за счет устранения перетоков рабочих растворов напрямую мембраны, При этом в каждой прокладке выполнен. спиралевидный канал в мембранах и прокладках - отверстия, расположенные по концентрическим окружностям в центре и на периферии, образующие при сборке тракты для входа и выхода рабочих растворов, причем одно из центральных и одно из периферийных отверстий соединены со спиралевидным каналом, Спиралевидный канал в каждой прокладке образован концентрическими. кольцевыми прорезями, соединенными между собой переходными участками. Каждая последующая от входа раствора кольцевая прорезь выполнена меньшей ширины; Каждая прокладка снабжена подложками, одна из которых размещена под переходными. участками, адругие снабжены выступами и расположены под углами, равными величине центральных углов между отверстиями, образующими при сборке тракты для рабочих растворов, при этом смежные прокладки установлены в электродиализаторе таким образом, что выступы на поцложках одного тракта являются опорами для подложек переходных участков другого тракта. 2 от входного к выходному каналу и э вания площади мембран стенками видных каналов.На фиг. 2 схематично представ тродиализатор; на фиг. 2 - проклад женная подложками,Многокамерный электродиа фильтр-прессного типа содержит ные плиты 1 и 2 со встроенными эл ми 3, между которыми расположепрокладки 4 ионообменные мембраны 5. В каждой прокладке 4 выполнена спиралевидная прорезь 6, Стенки прорезей 6 прокладок 4 с ионообменными мембранами 5 образуют рабочие и приэлектродные камеры. В прижимных плитах 1 и 2 и ионоселективных мембранах 5 выполнены отверстия 7-10 и 11-14, и в прокладках 4 - отверстия 15-18 и 19-22, образующие при сборке электродиализатора тракты для входа и выхода рабочих растворов. Отверстия 7-10, 15-18 расположены по окружности в центре и служат для входа раствора в рабочие и приэлектродные камеры, а отверстия 11-14 и 19-22, расположенные по окружности на периферии, служат для вь 1 хода рабочего раствора из рабочих и приэлектродных камер,Отверстия 15 и 19 прокладок 4 соединены со спиоэлевидным каналом 6 распределительными щелями 23; Спиралевидный канал 6 прокладок 4 образован концентрическими кольцевыми прорезями 24, последовательно соединенными друг с другом переходными участками 25. При этом каждая последующая от входа раствора прорезь в сравнении с предыдущей прорезью имеет меньшую ширину, таким образом поперечное сечение спиралевидного канала 6 на выходе меньше, чем нэ входе. Каждая прокладка 4 снабжена подложками 26, количество которых соответствует количеству . трактов, и расположенных под углами, равными величине центральных углов между отверстиями, образующими эти тракть 1. Одна из подложек 26 перекрывает переходные участки 25, а остальные подложки снабжены выступами 27 обтекаемой формы, размещенными в прорези спиралевидного канала .6. Толщина подложек с выступами 27 и подложки с переходными участками 25 равна толщине прокладки 4. В электродиализаторе смежные прокладки, образующие гидравлически изолированные рабочие камеры (обессоливания и концентрирования), повернуты одна относительно другой вокруг оси и установлены таким образом, чтоб выступы на подложках одной прокладки являются опорами для подложки переходных участков другой прокладки, что исключает перетоки растворов между камерами в процессе работы электродиализатора,Электродиализатор работает следующим образом.Рабочие растворы подаются отдельными потоками в рабочие и приэлектродныекамеры, При наложении на электроды 3 постоянного напряжения осуществляется перенос катионов к катоду, а анионов - к аноду. благодаря тому, что ионообменные мембраны проницаемы для ионов только одного знака, р камерах обессоливания происходит удаление солей из рабочего раствора, а в камерах концентрирования - их накопление. 10 При движении рабочего раствора по спиралевидному каналу 6, за счет сужения каждой последующей кольцевой концентрической прорези его образующей по отношению к предыдущей, скорость течения раствора возрастает от входа к выходу, что приводит к повышению турбулизации потока, к снижению поляризации ионообменных мембран 5 на выходном участке спиралевидного канала 6 и увеличению предельной 15 20 плотности тока. Спиральный канал в каждой прокладке образован концентрическими кольцевыми прорезями, соединенными переходными участками 25, что обеспечивает совпадение 25 стенок каналов двух смежных прокладок при повороте их относительно друг друга в процессе сборки аппарата. Для уплотнения зоны переходного участка 25 выполнены нэ прокладке с одной стороны прикрыт собственной подложкой, а с другой (в собранном аппарате) - подложкой повернутой прокладки, Так как количество поворотов прокладок и угол поворота каждой смежной прокладки соответствует углу между отверстиями 15, 16, 17, 18, образующими тракты для входа и выхода рабочих растворов, то и подложки расположены под этими углами. Выступы 27 на подложках обеспечиваютопору для стенок каналов на переходныхучастках 25,40 Таким образом, расположение подложек под углами, равными величине центральных углов между отверстиями, образующими тракты для входа и выхода рабочих растворов, обусловлено необходимостью надежного уплотнения прокладок в зоне переходных участков и трактов, гарантированного направления потока раствора по спиральному каналу прокладки и предотвращения перетоков раствора, что в конечном счете обеспечивает повышение степени обессоливэния. 30 подложки. 26, При этом переходной участокФормула изобретения Электродиализатор фильтр-и рессного типа, включающий электроды, между которыми размещены чередующиеся прокладки и ионообменные мембраны, в каждой прокладке выполнена спиралевидная прорезь, а в мембранах и прокладках - отверстия, расположенные по концентрическим окружностям в центре и на периферии, образующие при сборке тракты для входа и выхода рабочих растворов, при этом одно из центральных и одно из периферийных отверстий каждой прокладки соединено со спиралевидной прорезью, отл ича ю щ ий с я тем, что, с целью повышения степени обессоливания, спиралевидная прорезь выполнена в виде концентрических кольцевых прорезей, соединенных между собой переходными участками, и каждая последующая от входа раствора кольцевая прорезь выполнена меньшей ширины, каждая прокладка снабжена подложками, одна из которых перекрывает переходные участки, а другйе выполнены с выступами и расположены под углами, равными величине центральных углов между отверстиями, образующими присборке тракты для рабочих растворов, все подложки установлены на прокладках с одной и той же стороны, и смежные прокладки установлены в электродиализаторе таким образом, что выступы на подложках одной прокладки являются опорами.для подложек переходных участков другой прокладки.1793949Составитель О.Зобнин РедакторС.Кулакова Техред М,Моргентал Корректор А.Коз Заказ 517 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС113035. Москва, Ж, Раушская наб 4/5зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина,