Электродиализатор

Я)5 В РСКОМУ СВИДЕ дпя вод,ЮЗ СОВЕТСКИХ ЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ ЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР 1) 4408709/26) 27,04.8846) 30.1293 бна йв 48-471) Научно-производственное объединениеастмассы"; Николаевский кораблестроительный нститут им.адмМакарова2) Лебедь НГШаповалов СВ; Балавадзе Э.М;" ОБ; Пантелеев Еф; Михнев АА Анадзе АИ.4) ЗЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР7) Изобретение может быть использованоснений природных соленых, солоноватых глубокого обессоливания пресной воды, очистки сточных вод. Цель изобретения состоит в снижении энергозатрат. Цель достигается за счет размещения в камерах электродиализатора двухслойных прокладок имеющих криволинейные каналы для протока жидкости, образованные зигзагообразными лентами со сэруглевями в углах зигов, В каждой камере конфигурация слоев одинакова и слои смещены на расстояние, равное 0,25 - 0,5 расстояния между зубцами в направлении потока жидкости. Э ил,1 табл50 Изобретение относится к устройствамдля деионизации или концентрированиярастворов мембранными методами и можетбыть использовано для опреснения природных соленых, солоноватых вод, глубокогообессоливания пресной воды, очистки сточных вод и т.п,Недостатком известного электродиалиэатора является повышенный расход электроэнергии.На фиг. 1 представлено схематическоеизображение электродиализатора, поясняющее его принцип действия; на фиг. 2 -сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - узелнафиг. 2.Злектродиализатор состоит из катодной камеры 1 и анодной камеры 2 с электродами 3, 4, между которыми зажат пакетчередующихся катионитовых 5, анионитовых 6 мембран, концентратных 7 и диалиэатных 8 рамок, Мембраны разделеныпрокладками 9, представляющими собойдва слоя пилообразных лент со скруглениями в узлах зубцов, образующих криволинейные каналы для протока жидкости.Конфигурация верхнего слоя представляетсобой конфигурацию нижнего, и слои смещены друг относительно друга на расстояние, равное 0,25-0,5 расстояния междузубцами в направлении потока жидкости.Чередующиеся мембраны 5, 6 и рамки7, 8 образуют вводные и выводные коллекторы 10 и 11 соответственно тракта концентрирования и деоинизации, щели 12 и 13камеры 14 и 15 - концентрирования и деионизации.В камеры 14 концентрирования исходный раствор поступает через коллектор 10 ищели 12 и отводится через противолежащиеканалы и коллектор в камеры 15 деионизации, исходный раствор поступает соответст. венночерез коллектор 11 и щели 13,Растворы соответственно поступают в электродные камеры 2, 1.Электродиализатор работает следующим образом,Электрический постоянный ток подается на катод(3) и анод(4), Исходный раствор,поступающий в камеры концентрирования14 и деионизации 15, проходит по криволи 5 10 15 20 25 30 35 40 45 нейным каналам, образованным двухслойными прокладками 9, Под действием электрического тока ионы солей, содержащихся в растворе, мигрирует через катионитовые 5 и анионитовые 6 мембраны из камер 15 деионизации в камеры 14 концентрирования.Уменьшение участков мембран, экранированных поверхность 1 о прокладок, достигается путем применения прокладок иэ пористого материала.Предлагаемый электродиализатор обладает следующим отличительным признаком - прокладка выполнена двухслойной, каждый из слоев образован пилообразными лентами со скруглениями в углах зубцов, причем конфигурация верхнего слоя представляет собой конфигурацию нижнего, и слои смещены друг относительно друга на расстояние, равное 0,25-0,5 расстояния между зубцами в направлении потока жидкости.По сравнению с прототипом камеры обессоливания и концентрирования загромождены больше,что приводит, как и следовало ожидать, к некоторому росту гидравлического сопротивления и, соответственно, затрат энергии на прокачивание растворов Я, Возрастут и суммарйые энергозатраты 9/Е, включающие в себя затраты на прокачивание Юп и собственно на опреснение Щ.Однако, неожиданно суммарные энергозатраты на процесс опреснения ЮХ снизились на 15-20 ф по сравнению с прототипом. По-видимому, возникающие в ячейке с двухслойной прокладкой предлагаемой формы нелинейные эффекты приводят к интенсификации процесса массообмена,Результаты приведены в,таблице, Эффективность процесса опреснения в электродиализаторе оценивалась по величине энергозатрат на опреснение 1 м воды. Для предлагаемого аппарата при снижении солесодержания от 0,5 до 0,02 г/л эта величина составляет 0,62-0,7 кВт ч/м по сравз нению с 0,8-0,88 кВт ч/и у прототипа.з(56) Авторское свидетельство СССРйг 874090, кл, В 01 О 13/02, 1976,1839103 Продолжение таблицы Доля расстояния между зубцами, на которую верхний слой прокладки сме ен относительно нижнегоС с Энергоэатраты кВт чем короть потока,см/с 0,5 0,4 0,35 0,25 0,15 0,1 0,057 0,580 0.637 0,055 0,596 0,651 0,054 0,610 0,664 0,058 0.632 0,690 0,048 0,762 0,810 0,045 0,790 0,835 0,040 0,781 0.821 Юп М/в ЮХ 0,090 0,533 0.623 0,093 0,549 0,642 0,088 0,563 0,651 0,088 0,574 0,662 0,084 0,715 0,799 0,079 0.735 0,814 0,068 0,742 0,810 Юп ЧЧв 1 ЧХ 0,136 0,496 0,632 0,135 0,518 0,653 0,132 0,531 0,663 0,132 0.543 0,675 0,126 0,682 0.808 0,115 0,702 0,817 0.100 0,705 0,805 Йlл Юв В/2: 0,214 0,465 0,6790,217 0,478 0,695 6,209 0,494 0,703 0,205 0,511 0;716 0,185 0,664 0,849 0,167 0,690 0,857 0,138 0.698 0,836 Юо Ив В/Х Формула изобретения 10 ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОР, содержащий лектроды, катионитовые и анионитовые ембраны, образующие камеры концентирования и деионизации, в которых разещены прокладки, отличающийся тем, о, с целью снижения энергозатрат, прокладка выполнена в виде соединенных между собой двух слоев параллельно расположенных одинаковых зигзагообразных лент, вершины зигов выполнены скругленными и слои смещены относительно друг друга на 0,25 - 0,5 расстояния между эигами в направлении потока жидкости.