Электродиализатор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ й АВТОРСКОМУ СВИДВТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических Республик(61) Дополнительное к авт. сви 2) Заявлено 10.01.72 (21) 1736присоединением заявки51) М, Кл,оВ 01 2 13/О С 02 В 1/82 осударственный иомитеСовета Министров СССРпо делам изобретенийи открытий 23) Приоритет43) Опубликовано45) Дата ликования описания 27.04.77 2) Авторы изобретения Н, Смагин, В. И. Демкин, В, К, Егоров, Н, ф. Кулешов и Б. Л. Красильников(71) Заявит 4) ЭЛЕКТРОДИЛЛИЗЛТ Изобретение относится к аппаратам, используемым в процессе обессоливания и концентрирования растворов методом электродиализа. Известен электродиализатор для обессоли- б вания и концентрирования растворов и с дилюатными и рассольными камерами, образоанны ми аллельно расположенными иономен ыми мембранами и рази поочередно дилюатньорпусными рамкамиеше нными межми и рассоль рокладками, снабперегородками,ет от перифедки с изменениемскорости тече б ду ни ными и распределительными сняемая жидкость теч женнь рии кскорос итру рамки-прокладвижения. Градиеатно пропорционал ния о концентраци ом на камеры аппарата обменными матер юшимюата и 2 аналам вывода ди в корпуснь налом рассола,прокладкаНедос размещенными мка х и мбран тками известного элек ал ора явл яются: сложнь боты аппарат гидродинам низкая степ ческ реж есненного раствора при постояняжении на электродиализаторе.Электродиализатор снабжен пита ользования ионообменных мембран и наличия сложной системы перегородок врамках-прокладках, сложность герметизациии обслуживания аппаратов.Отличительной особенностью предлагаемого электродиализатора является то, чтокорпусные рамки-прокладки выполнены квадратными, распределительные перегородкирасположены в рамках-прокладках по диагоналям квадрата, питающий канал - в центральной части корпусных рамок-прокладоки мембран, а четыре канала для выводарассола - в углах корпусных рамок-прокладок и мембран, при этом каналами вывода дилюата служит перфорация, выполненнаяпо периметру дилюатных корпусных рамокпрокладок,Дилюатные могут бытьзаполнены ионо иалами, нжример гранулированными ионитами, ионообменной ватой.На фиг. 1 изображен предлагаемый электродиализатор, обилий вид; на фиг, 2 - схема сборки аппарата; на фиг, 3 - дилюатнаякорпусная рамка-прокладка, вид спереди,на фиг. 4 - разрез по А А на фиг. 3; нафиг. 5 - сечение по Б-Б на фиг. 3; нафиг. 6рассольная корпусная рамка-прокладка, видспереди; на фиг. 7 - ионитовая мембрана,вид спереди, на фиг. 8 - приэлектродная ибуферная рамка-прокладка, две проекции. Эпектродиапизатор состоит из наборачередующихся между собой катионитовых 1и анионитовых 2 мембран с расположенными омежду ними дилюатными 3 и рассольными 4корпусными рамками-прокладками, также чередующимися между собой.Внутренние полости рамок-прокладок, закрытые с обеих сторон мембранами, являются дипюатными и рассольными камерами(ячейками), Дилюатные ячейки заполняютсяионообменной смолой.Набор мембран с прокладками - пакетсобирается на столе 5 и верхней нажимной 21плитой 6 сжимается с помощью стяжныхвинтов 7 и болтов 8.Между пакетами и нажимными плитамипоставлены электроды 9, изолированные отпоследних изоляционными прокладками 10. 25Между крайними мембранами и электродами зажаты по две отделенные друг отдруга мембраной 11, например, из пористой пластмассы прокладки 12образующиеприэлектродные и буферные камеры. 30Пакет закрыт пластмассовым (или стальным с внутренним антикоррозийным диэлектрическим покрытием) кожухом 13, являющимся емкостью, куда сливается обессоленный раствор из дилюатных ячеек, Кожух 35через уплотняюшие прокладки крепится настоле,Рамки-прокладки имеют квадратную форму, расположенные по диагонали перемычки делят прокладку на четыре равные частирабочие зоны, Каждая прокладка имеет поодному центральному отверстию 14 и почетыре отверстия 15 меньшего диаметра,расположенные в углах. Такие же отверстия имеются в мембранах, При сборке45пакета эти отверстия совпадают, образуяканалы по всей высоте пакета.Центральный питающий канал через радиальные сверления 16 в дилюатных рамках-прокладках 3 сообщается с дилюатными 5 Окамерами. Дилюат отводится из камер через периферийные отверстия 17, Четыреканала для вывода рассола, расположенныев углах корпусных рамок 3 и 4 и мембрани 2, сообщаются с соответствующимикамерами электродиализатора через шелевые каналы 18 и 19.С причлектродными и буферными камерами центральный питаюший канал сообщается через радиальные сверления в приэлектродных и буферных рамках-прокладках12.Электродиализатор работает следующим образом.Исходный раствор (исходная вода) поступает в центральный канал и через радиальные сверпения 16 и шелевые каналы 18попадает в дилюатные ячейки и приэлектродные камеры. Обессоленный в дилюатныхячейках раствор через периферийные отверстия 17 рамки-прокладки 3 поступает внутрькожуха 13 и свободно отводится из электродиализатора,Полученный в результате электроосмотического переноса концентрированный растворсолей через шелевые каналы 18 рассопьныхрамок-прокладок 4 поступает в четыре вертикальных канала, образованных отверстиями15, и отводится из электродиализатора. Промывка электродов 9 и заполнение буферныхкамер осушествпяется исходным раствором.Поступаюший в эти камеры из центральчого канала исходный раствор отводится черезшепевые каналы 19 вканалы рассольноготракта.Предложенный аппарат обеспечивает высокий коэффициент (более 80 Ь) использованиямембран.Степень перфорации корпусной рамки составляет до 50% от плошади рабочей зоны внаибольшем сечении, что обеспечивает безнапорный отвод обработанной жидкости. Рабочая зона аппарата имеет вид треугольника,что создает благоприятные гидродинамические условия дпя двюкения жидкости даже призаполненных рабочих зонах (ячейках)ионообменными материалами.В предложенном электродиализаторе нет "мертвых зонф, отсутствует напорная рас.- сольная система с насосом. Рассол отводится из рассольных ячеек за счет электроосмотического давления.ф о р м у и а изобретения1. Электродиализатор для обессоливания и концентрирования растворов с дилюатными и рассольными камерами, образованными параллельно расположенными ионообменными мембранами с размещенными между ними поочередно дилюатными и рассольными корпусными рамками-прокладками, снабженвыми распределительными перегородками и с размещенными в мембранах и корпусных рамках- прокладках питающим каналом и каналами для вывода дилюата и рассола, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности конструкции, улучшения гидроди527197 Рде ссоре РаслРЮ намического режима работы аппарата и повыщениякоэффициента использования мембран,корпусные рамки-прокладки выполнены квадратными, распределительные перегородкпрасположены в рамках-прокладках по диагоналямквадрата, питающий канал - в центральнойчасти корпусных рамок-прокладок и мембран,а четыре канала для вывода рассола - в углах корпусных рамок-прокладок и мембран,при этом каналами для вывода дилюата служит перфорация, выполненная по периметрудиалюатных корпусных рамок-прокладок. 2. Электродиализатор по и. 1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что дилюатные камеры заполнены ионообменными материалами, например гранулированными ионитами, ионообменной ватой .29 Тираж 8 ИПИ Государственного комитепо делам изобрете 3035, Москва, Ж, Раушс ак лиал ППГ 1 "Патентф, г. Ужгород, ул. Проектная,едактор В, Смирягина аз 644/ ЦНИ Составитель Ф. 1 ьвовичТехред М. Левицкая Корректор А. Власенк 64 Подписноета Совета Министров СССний и открытийкая аб., д. 4/5