Электродиализатор
Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки жидкостей - электролитов и может быть использовано при конструировании электродиализаторов фильтр-прессного типа. Целью изобретения является повышение надежности аппарата и снижения энергозатрат. Это достигается тем, что в электродиализаторе, включающем стяжные плиты, между которыми размещены концевые электроды и пакет из чередующихся анионо- и катионообменных мембран и рамок прокладок, имеющих отверстия для ввода и вывода растворов, закрепленных стяжными устройствами, участки прокладок, в которых выполнены отверстия для ввода и вывода растворов, размещены за габаритами мембран и выполнены из двух отдельных элементов, в которых выполнены чередующиеся пазы или выступы, образующие при сборке каналы. 1 табл., 3 ил.
Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки жидкостей-электролитов и может быть использовано при конструировании электродиализаторов фильтр-прессного типа. Целью изобретения является повышение надежности электродиализатора и снижение энергозатрат. На фиг.1 изображена рамка-прокладка, план; на фиг.2 сечение Б-Б и В-В на фиг. 1 часть рабочего пакета электродиализатора; на фиг.3 - электродиализатор, общий вид. Электродиализатор состоит из рамок 1 и анионо-2 и катионообменных 3 ионоселективных мембран. В рамках выполнены по четыре круглых отверстия 4 для ввода и вывода обессоливаемого и концентрируемого растворов. Рабочая полость 5 рамки образована двумя сторонами 6 и двумя сторонами 7 и имеет форму параллелепипеда. Участок рамки, изображенный на фиг.1 разрез А-А состоит из 2-х элементов 8, содержащих канавки или выступы, которые при совмещении образуют закрытые питающие каналы 9. Рабочий пакет электродиализатора собирается таким образом, что каждая последующая рамка укладывается между чередующимися мембранами 2 и 3 повернутой по отношению к предыдущей рамке на 180o вокруг продольной оси. Пакет рамок 1 и мембран 2 и 3 образует чередующиеся камеры обессоливания 10 и концентрирования 11. Существенным отличием предлагаемого электродиализатора от прототипа является то, что участки рамки 1 с отверстиями 4 вынесены за габариты мембран 2 и 3. Это исключает утечки тока по мембранам, т.е. полностью предотвращает прожег мембран и увеличивает рабочую поверхность мембраны. Для подачи растворов из отверстия 4 в камеру обессоливания или концентрирования необходимо иметь закрытые каналы. Поскольку толщина прокладок промышленного аппарата мала(1,0-1,2 мм), исполнение этих каналов трудно осуществимо. Существенным отличием, заметно облегчающим эту задачу, является изготовление участков рамок 1 из 2-х элементов, имеющих чередующиеся пазы или выступы и совмещающихся при сборке с образованием закрытых каналов. Электродиализатор работает следующим образом. Исходный раствор на обессоливание подается в коллектор 12 и через систему питающих каналов 8 в рабочую полость 5 рамки, распределяясь по рабочей площади мембран, затем отводится каналами 8 в выводной коллектор 13. Концентрируемый раствор движется аналогично. В аппарате предлагаемой конструкции полностью исключаются перетоки между камерами обессоливания и концентрирования ввиду того, что коллектора, подводящие и отводящие растворы в соответствующие камеры, уплотняются отдельно друг от друга, а подача раствора осуществляется по закрытому каналу. В предлагаемой конструкции отсутствует прямой контакт мембран с коллекторами, т. е. утечка тока осуществляется в основном по раствору, вследствие чего уменьшается вероятность прожога мембран. По сравнению с известным электродиализатором, включающим электроды, между которыми размещены ионообменные мембраны и прокладки, в которых выполнены отверстия, образующие при сборке каналы для подачи исходного раствора и вывода диализатора и концентрата, причем каждая из прокладок выполнена с прорезью, сообщающейся с каналами для подачи и вывода растворов. Заявляемое техническое решение позволяет увеличить рабочую поверхность мембран с 68% до 75-80% в зависимости от типа прокладок, кроме того, обладает преимуществами, указанными в таблице.
Формула изобретения
Электродиализатор, включающий стяжные плиты, между которыми размещены концевые электроды и пакет из чередующихся анионо- и катионообменных мембран и рамок-прокладок, имеющих отверстия для ввода и вывода растворов, закрепленных стяжными устройствами, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности аппарата и снижения энергозатрат, участки прокладок, в которых выполнены отверстия для ввода и вывода растворов, размещены за габаритами мембран и выполнены из двух частей, в которых выполнены чередующиеся пазы, образующие при сборке каналы.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4
