SU1378890A1 - Electric dialyzer of filter-press type - Google Patents

Abstract

Предложенный аппарат относитс  к процессам очистки воды, позвол ет снизить энергозатраты и у.меньшить объем сбросных вод. Изобретение касаетс  электродиализатора фильтр-прессного типа, включающего концевые электроды, между которыми помещен пакет чередующихс  анионообменных и катионообменных мембран, образующих камеры, заполненные смесью катионо-П анионообменных смол, крышек, прижимных плит и ст жного устройства, причем электродиализатор снабжен дополнительной анионо- обменной и катионообменной мембранами, дополнительна  анионообменна  мембрана размещена между пакетом мембран и катодом , наложена на последний и образует камеру, заполненную анионообменной смолой , дополнительна  катионообменпа  мембрана размещена между пакетом мембран и анодом, наложена на последний и образует камеру, заполненную катионообменной смолой. Электроды выполнены перфорированными . 1 ил. iThe proposed apparatus relates to water purification processes, reduces energy consumption and reduces the volume of waste water. The invention relates to a filter-type electrodialysis apparatus including end electrodes, between which a package of alternating anion-exchange and cation-exchange membranes forming chambers filled with a mixture of cationic-P anion-exchange resins, lids, pressure plates and strapping device is placed, and the electrodialyzer is equipped with an additional anion-exchange and cation-exchange membranes, an additional anion-exchange membrane is placed between the membrane pack and the cathode, superimposed on the latter and forms a chamber filled with ani noobmennoy resin kationoobmenpa additional membrane arranged between the anode and the membrane package, is superimposed on the latter and forms a chamber filled with a cation exchange resin. The electrodes are perforated. 1 il. i

Description

со with

0000

оо со оoo with

Изобретение относитс  к электродиализным аппаратам фильтр-прессного типа и может быть использовано в химии, энергетике и медицине.The invention relates to an electrodialysis filter-type apparatus and can be used in chemistry, energy and medicine.

Целью изобретени   вл етс  снижение энергозатрат и уменьшение объема сбросных вод.The aim of the invention is to reduce energy consumption and reduce the volume of wastewater.

На чертеже показан предлагаемый электродиализатор , разрез.The drawing shows the proposed electrodialyzer section.

Электродиализатор содержит первый электрод 1 (анод), второй электрод 2 (катод ), катионитовую 3 и анионитовую 4 мембраны , рабочую рамку 5, камеру 6 деминерализации , диализный пакет 7 (набор камер деминерализации), крышку 8, прижимную плиту 9, ст жное устройство 10, дополнительные рабочие рамки 11 -14, первую 15 и вторую 16 дополнительные камеры деминерализации, а также газовые камеры 17 и 18, соответственно дл  отвода кислорода и водорода.The electrodialyzer contains a first electrode 1 (anode), a second electrode 2 (cathode), a cation resin 3 and an anion resin 4 membrane, a working frame 5, a demineralization chamber 6, a dialysis bag 7 (a set of demineralization chambers), a cover 8, a pressure plate 9, a clamping device 10, additional working frames 11-14, first 15 and second 16 additional demineralization chambers, as well as gas chambers 17 and 18, respectively, for the removal of oxygen and hydrogen.

Электроды 1 (анод) и 2 (катод) служат дл  проведени  электролиза под действием посто нного тока, катионитова  3 и анионитова  4 мембраны - дл  миграции разноименных ионов солей. Набор рабочих рамок 5 вместе с ионоселективными мембранами 3 и 4 образуют камеры 6 деминерализации , составл юшие диализный пакет 7. Крышки 8, прижимные плиты 9 и ст жное устройство 10 служат дл  креплени  конструкции. В двух дополнительных камерах 15 и 16 деминерализации происходит Н-катионирование и ОН-анионирова- ние воды.Electrodes 1 (anode) and 2 (cathode) are used to conduct electrolysis under the action of direct current, the cation exchanger 3 and an anion exchanger 4 membrane - for the migration of opposite ions of salts. A set of working frames 5 together with ion-selective membranes 3 and 4 form demineralization chambers 6, which make up the dialysis bag 7. The covers 8, pressure plates 9 and clamping device 10 serve to fasten the structure. In two additional chambers 15 and 16 of demineralization, H-cationization and OH anionization of water occur.

Электродиализатор фильтр-прессного типа работает следующим образом.The electrodialyzer filter press type works as follows.

Исходна  вода с диссоциированными в ней сол ми (NaCI) подаетс  в камеру 15. Часть воды просачиваетс  через катионитовую мембрану 3 и контактирует с прижатым к мембране перфорированным анодом 1. Происходит электролитическое разложение воды. Газообразный кислород через отверсти  в электроде 1 отводитс  из реакционной зоны аппарата. Одновременно ионы водорода под действием пол  посто нного тока проход т через катионитовую мембрану 3, контактируют с катионо- обменной смолой, вытесн   из нее катионы солей, которые через следующую катионитовую мембрану 3 мигрируют в межмембранное пространство.The source water with salts dissociated in it (NaCI) is fed into chamber 15. Part of the water seeps through the cation-exchange membrane 3 and contacts the perforated anode 1 pressed to the membrane 1. The electrolytic decomposition of water occurs. Gaseous oxygen through the holes in the electrode 1 is removed from the reaction zone of the apparatus. At the same time, hydrogen ions under the action of a direct current field pass through the cation-exchange membrane 3, come into contact with a cation-exchange resin, displace salt salts from it, which migrate through the next cation-exchange membrane into the intermembrane space.

В камере 15 происходит непрерывный процесс Н-катионировани . Из камеры 15 вода с замешенными на Н+ катионами солей поступает в камеру 16, заполненную анионообменной смолой, где аналогично осуществл етс  непрерывный процесс ОН- анионировани  ионами гидроксила, генери- руе.мыми на поверхности катода с выводом газообразного водорода из реакционной зоны. Под действием пол  посто нного тока диссоциированные в воде анионы солей через анионитовую мембрану 4 мигрируют в межмембранное пространство. Из камеры 6 деминерализации вода с ос- татками солей подаетс  в следуюшую соседнюю камеру деминерализации бит. д., где осуществл етс  ее конечна  доочистка за счет миграции разноименных ионов со- лвй через соответствующие ионоселективные мембраны последовательно во все межмем0In chamber 15, a continuous process of H-cationation occurs. From chamber 15, water with the H + cations mixed in is fed into chamber 16 filled with an anion exchange resin, where the continuous OH-anionization process with hydroxyl ions generated on the cathode surface is similarly carried out and hydrogen gas is removed from the reaction zone. Under the action of a direct current, the salt anions dissociated in water through the anion-exchange membrane 4 migrate into the intermembrane space. From the demineralization chamber 6, water with residual salts is fed to the next adjacent demineralization chamber bits. d., where its final purification is carried out due to migration of opposite ions of ions through the corresponding ion-selective membranes successively in all intermem0

бранные пространства диализного пакета 7.dialysis spaces 7.

Затем деминерализованна  вода подаетс  потребителю.The demineralized water is then supplied to the consumer.

Таким образом, предлагаемое изобретение по сравнению с известным снижа ет энергозатраты и уменьшает объем сбросных вод за счет использовани  полученных в процессе электролиза воды на электродах ионов водорода дл  регенерации катионита и ионов гидроксила дл  регенерации анионита, т. е. в одном аппаратеThus, the invention in comparison with the known reduces energy consumption and reduces the volume of waste water by using the water obtained at the electrolysis process on the electrodes of hydrogen ions for the regeneration of the cation exchanger and hydroxyl ions for the regeneration of the anion exchanger, i.e.

0 происход т непрерывное и последовательное Н-катионирование, ОН-анионирование и финишна  очистка на фильтре смешанного действи . Дл  этого в аппарат ввод тс  дополнительные камеры деминерализации.0 continuous and sequential H-cationation, OH anioning and final cleaning on a mixed-action filter occur. For this, additional demineralization chambers are introduced into the apparatus.

5 Электролизные газы собираютс  и вывод тс  через введенные газовые камеры, что уменьшает загр знение окружаюшей среды.5 The electrolysis gases are collected and discharged through the injected gas chambers, which reduces the pollution of the environment.

Аппарат повышает производительность труда в св зи с заменой периодического процесса непрерывным и на 80% сокраQ щает расходы на его эксп,;|уатацию.The device increases labor productivity in connection with the replacement of a batch process with a continuous process and reduces by 80% the cost of its exp, |

Предлагаемое изобретение .может заменить фильтры смешанного действи  (ФСД) используе.мые дл  финишной очистки деони- зованной воды, и позвол ет отказатьс  от затрат регенерационных реагентов (кис5 лоты и щелочи) и отмывочной деонизо- ванной воды.The present invention can replace mixed action filters (FSD), which are used for final purification of deionized water, and allows refusing the costs of regeneration reagents (acids and alkalis) and washing off deonized water.

Claims (1)

Формула изобретени Invention Formula Электродиализатор фи;1ьтр-прессного типа , включающий концевые электроды, между которыми по.мешен пакет чередующихс  анионообменных и катионообменных .мембран , образующих камеры, заполненные смесью катионо- и анионообменных смол,The electrodialyzer of phi; 1-press-type, including end electrodes, between which a packet of alternating anion-exchange and cation-exchange membrane is mixed, forming chambers filled with a mixture of cation-and anion-exchange resins, крышки, прижимные плиты и ст жное устройство, отличающийс  тем, что, с целью снижени  энергозатрат и уменьшени  объема сбросных вод, электродиализатор снабжен дополнительной анионообменной и катионо- обменной мембрана.ми, причем догюлнительна  анионообменна  мембрана размещена между пакетом мембран и катодом, наложена на последний и образует камеру, заполненную анионообменной с.молой, дополнительна  катионообменна  мембрана размещена между пакетом мембран и анодом,lids, pressure plates and a clamping device, characterized in that, in order to reduce energy consumption and reduce the volume of waste water, the electrodialysis unit is equipped with an additional anion-exchange and cation-exchange membrane. The membrane is placed between the last anion-exchange membrane and the cathode. and forms a chamber filled with an anion exchange resin, an additional cation exchange membrane is placed between the membrane pack and the anode, наложена на последний и образует камеру, заполненную катионообменной смолой, а электроды выполнены перфорированными.superimposed on the last and forms a chamber filled with cation-exchange resin, and the electrodes are perforated. /./.