Электродиализ установка

Процесс диализа прн проведении его указанным образом длителен. В связи с этим применяют более совершенные методы. Одним нз лучших является электродиализ. Установка схематически представлена иа рисунке Х1-2. [c.268]

За рубежом, и прежде всего в США, Японии, Англии, Франции, ФРГ, обратный осмос и ультрафильтрация получили широкое промышленное развитие для обработки воды и водных растворов, очистки сточных вод, очистки и концентрирования растворов высокомолекулярных веществ. В настоящее время в этих странах действует несколько тысяч обратноосмотических и ультрафильтрационных установок производительностью от 1—3 до 17 000 м /сут (например, на одном из металлургических заводов в Японии для очистки сточных вод). В США в 1981 г. должна вступить в строй обратноосмотическая (в сочетании с электродиализом) опреснительная установка производительностью около 38 000 м /сут. С пуском этой установки, а также ряда других (см. главу VI) около половины опресняемой на нашей планете воды будет обрабатываться мембранными методами. [c.8]

Рис. 105. Схема установки для электродиализа с поддержанием постоянного состава и концентрации электролита в боковых

Рис. ИЗ. Схема установки для очистки воды электродиализом. Пояснение к рисунку в тексте.

Рнс. Х1-2. Схема установки электродиализу [c.267]

Способность изменять числа переноса ионов является важнейшим параметром мембран. В настоящее время для электродиализа применяют мембраны, изготовленные из катионитов (МК-40 и др.), и анионитов (МА-40 и др.), обладающие практически униполярной проводимостью, с iZi = 1 для противоиона (идеально селективные). При помощи электродиализа удается довести содержание ионов в воде (например, речной) или в коллоидном растворе до 10 — 10 н. Теоретическое и экспериментальное исследование электродиализа проведено в работах Жукова, Григорова и Марковича — авторов первой отечественной опреснительной установки [3, с. 272]. В настоящее время широко применяют многокамерные проточные промышленные установки. [c.217]

В случае мутных вод электродиализаторы могут быть включены в технологическую схему установки для очистки сбросов только после узлов осветления воды. Методом электродиализа с ионообменными мембранами и засыпкой ионитов в камеры обессоливания экономично очищать растворы, содержащие не более 1,5 г//1 солей. [c.181]

Развитие принципа обычного диализа (см. разд. 29.4) привело к разработке метода электродиализа, который также используется для получения пресной воды. Морская вода накачивается между двумя полупроницаемыми мембранами, которые отделяют ее от электродов (см. рис. 30.2). При пропускании тока катионы перемещаются по направлению к катоду, а анионы — по направлению к аноду. Концентрация ионов вблизи электродов, за пределами полупроницаемых мембран, снижается за счет прокачивания морской воды, а вода в пространстве между мембранами постепенно опресняется. Для работы установки по опреснению морской воды методом электродиализа используется напряжение 500 В и слабые токи порядка миллиампера. [c.511]

Рис, 4.21. Схема циркуляционной электродиализ-ной установки непрерывного действия [c.155]

Ко второй группе целесообразно отнести сточные воды с минерализацией от 3 до 10—15 кг/м . Для обессоливания таких сточных вод пригодны методы электродиализа и обратного осмоса, но применять эти методы можно только после очистки воды от органических веществ, катионов жесткости и железа. Эти методы обессоливания воды в СССР пока еще не нашли применения в установках достаточно большой мощности. Однако в этой области достигнуты успехи, позволяющие надеяться на создание таких установок в ближайшие несколько лет. [c.12]

Установка электродиализа (рис. 7.3) представляет собой набор пакетов плоских мембран, один из которых показан на рис. 7.3. Анионо- и катионообменные мембраны в пакете чередуются. С обеих сторон пакет мембран ограничен электродами. Раствор, содержащий ионы (примем для определенности, что это ионы поваренной соли Ка и С1"), течет в плоских каналах между мембранами. Под действием внешнего электрического поля, перпендикулярного плоскости мембран, ионы Ка" проходят через катионообменные мембраны, а ионы С1 — через анионообменные мембраны. В итоге уменьшается содержание соли в канале левой пары мембран, называемом каналом диализата, и увеличивается соответственно в канале правой пары мембран, называемом каналом концентрата. Раствор соли прокачивается через оба канала, причем в процессе движения соль переходит из канала диализата в канал концентрата. Часть секции, включающая каналы диализата и концентрата с прилегающими к ним мембранами. [c.144]

Рис. 7.3. Пакет установки электродиализа

Однако гораздо более обещающим применением этих ионитовых мембран является, по-видимому, их использование для опреснения солоноватых вод и даже морской воды. На земном шаре есть много районов, где вода очень дефицитна, а если имеется, то главным образом солоноватая. В этих случаях стоимость ее перегонки обычными методами и даже с использованием солнечной энергии слишком велика, чтобы быть практичной весьма непроизводительным и неэкономичным оказался также обычный трехкамерный электродиализ, использующий неселективные диафрагмы. В таких установках необходимо, чтобы промывные жидкости в анодной камере были кислыми или соответственно щелочными таким образом, миграция иона натрия в катодное пространство, а иона хлора — в анодное пространство будут сопровождаться только введением ионов [c.165]

Относительно короткое время выдерживания сыворотки при работе по схеме впуск - выпуск, в которой сыворотка подается в установку непосредственно из охлаждаемого резервуара, подвергается электродиализу и возвращается в охлаждаемый резервуар, приводит к более низкому количеству бактерий в диализованном продукте по сравнению с количеством бактерий в необработанной сыворотке. Можно предположить, что механизм этого снижения связан с гибелью некоторого количества бактерий в результате протекания электрического тока. [c.74]

В настоящее время практическое применение получили методы ионный обмен, электродиализ и дистилляция. При проектировании опреснительных установок выбор метода необходимо производить на основании технико-экономического сравнения вариантов с учетом стоимости реагентов, электроэнергии, топлива, соленой воды и воды для охлаждения конденсаторов испарительной установки. Для ориентировочной оценки можно принимать, что опреснение вод с солесодержанием до 2—3 г/л наиболее экономично производить ионным обменом, 2,5—15 г/л — электродиализом, более 10 г- т — дистилляцией. [c.671]

Большой заслугой В. А. Каргина является разработка принципиальной схемы установки электродиализа, на основе которой в промышленных масштабах были сконструированы и выпущены пятикамерные электродиализаторы, широко используемые для препаративных и аналитических целей. [c.21]

Для аналитических и препаративных целей разработана принципиальная схема установки электродиализа, на основании которой радиотехнической промышленностью сконструированы и выпущены установки для пятикамерного электродиализа со следующими параметрами напряжение на основных камерах О—2000 е и на вспомогательных О—300 е сила тока О—1а. Установка состоит из выпрямителя тока с контрольно-измерительными приборами (киловольтметра и миллиамперметра) и различных электродиализаторов. [c.68]

Электродиализаторы изготовляются из толстостенного стекла, плексигласа или полиэтилена, причем расстояние между электродами в боковых камерах не должно превышать 6—8 см. Камеры электродиализатора соединены на резиновых прокладках, между которыми помещены диафрагмы из целлофана. Весь прибор скрепляют металлической оправой и испытывают на герметичность, для чего в каждую камеру наливают дистиллированную воду. После этого электродиализатор присоединяют к выпрямителю, включают установку в сеть, через 3—5 мин. подают высокое напряжение и начинают очистку прибора и дистиллированной воды. Напряжение постепенно повышают от О до 1800 в. По мере очистки прибора сила тока падает. При показаниях миллиамперметра 5—8 ма можно считать электродиализатор готовым для работы. Воду из боковых камер сливают, а перед началом анализа их заполняют водой, предварительно очищенной электродиализом. [c.68]

Метод электродиализа следует применять при опреснении вод с солесодержанием от 3000 до 10 000 мг/л для получения воды с содержанием солей не ниже 500 мг/л. Исходная вода, поступающая на электродиализную установку, может содержать взвешенных веществ не более 2 мг/л, железа не более 0,1 мг/л, соединений бора [c.272]

Основной задачей расчета электродиалиЗ Ной установки является определение 1) напряжения и силы постоянного тока, подводимого к ваннам 2) площади мембран и их количества. [c.274]

Как известно, многовалентные ионы, имеющие большое сродство с ионообменными смолами, и в обычном ионообменном процессе вызывают определенные трудности, а в электродиализе с ионообменными мембранами оказывают существенное влияние. Кроме того, еще Уилсоном замечено, что электродиализный аппарат действует как электрофильтр. Коллоидные и взвешенные частицы, содержащиеся в исходной воде, поступающей на электродиализную установку, из-за явления электрофореза осаждаются внутри его камер на мембранах, экранируя их. В результате уменьшается эффективность процесса электродиализа — снижается выход по току и повышается омическое сопротивление аппарата. [c.5]

Анализ стоимости обработки воды методом электродиализа был проведен на основании проектно-технической документации по электродиализным установкам. Количество имеющихся данных по основным затратам, определяющим капитальные затраты на электродиализные установки и эксплуатационные расходы по ним, относительно невелико, тем [c.60]

Б процессе электродиализа вода может нагреваться до 30—36°С. В связи с этим были проведены исследования по определению усадки сеток, помещенных в термостат с водой, нагретой до 40°С, причем сетка предварительно была выдержана на воздухе в течение 16 сут. Опыты показали, что в течение первых 2 ч усадка сетки достигает 4%, затем интенсивность усадки замедляется, и через 3 сут абсолютная величина усадки достигает 6%. После этого усадка практически прекращается. Чтобы сетки, помещенные в рабочие ячейки электродиализаторов, не давали усадку при повышении температуры воды во время эксплуатации установки, они нарезаются после выдержки рулона сетки в воде при температуре 40°С в течение 3 сут. [c.120]

Дальнейшие исследования по обессоливанию воды с относительно малым содержанием растворенных солей методом электродиализа проводились П. Д. Щекотовым на существующей станции химводоочистки. Технологическая схема, созданная здесь, представляла собой сочетание электродиализатора ЭДУ-1.рор (с уменьшенным числом ячеек), установленного в начале схемы, и двухступенчатой ионообменной установки Н-ОН-ФСД пропускной способностью 4 м ч (рис. 54). [c.140]

Рассматривая процесс электродиализа применительно к обессоливанию воды с относительно низким содержанием растворенных солей, особое внимание следует уделять экономической стороне проблемы. Технико-экономические расчеты показывают, что себестоимость обессоливания воды в первую очередь зависит от пропускной способности установки, числа ступеней и солесодержания исходной воды. Однако для установок, работающих на воде с солесодержанием ниже 1000 мг/л, себестоимость процесса электродиализа меняется в очень узких пределах. По приведенным в табл. 20 данным примерный расход электроэнергии равен 0,3 кВт-ч/м обрабатываемой воды. К этому необходимо добавить 1— [c.142]

Использование электродиализа в голове схемы (после предварительной обработки воды) позволяет регулировать качественный состав исходной воды. Одна или две, а в отдельных случаях, возможно, и, три ступени электродиализных аппаратов позволят поддерживать одно и то же качество воды, поступающей на ионообменную установку. Такая схема открывает широкие возможности в использовании природных вод различного солесодержания без увеличения расхода реагентов на регенерацию ионообменных смол. По- [c.142]

На рис. 56—58 приведены кривые, характеризующие зависимость стоимости реагентов, расхода воды на собственные нужды установки и количества сбрасываемых солей от солесодержания исходной воды и схемы обессоливания. Из графиков следует, что использование только одной ступени электродиализа в схемах ионного обмена при солесодержании 1200 мг/л позволяет в 6 раз понизить затраты на реагенты, в 2,1 раза сократить расход воды на собственные нужды установки и в 2,9 раза Снизить сброс солей. [c.148]

Катоды и особенно аноды в электродиализиых установках должны изготовляться из стойких к окислителям материалов платины, магнетита (плавленная закись окись железа), графита высокой плотности или платинированного титана Апельцин и Клячко, 1968). [c.103]

Рассматривая такой процесс электродиализа, как единственно возможный в реальных технических условиях, приходишь к выводу, что в установках по электродиализу выход по току может максимально достичь лишь 20%, а в действительности должен быть меньше за счет диффузии из электродных камер и других потерь. Однако если применить электрохимически активные мембраиы, то выход по току может значительно превысить 20%, так как в этом случае будут действовать два фактора первый— это разница в составе электролита по отдельным камерам электродиализатора и второй — разность чисел переноса в порах анодной и катодной мембран вследствие их электрохимической активности. Это было показано в работе Ю. С. Большаковой на коллодиевых мембранах различной пористости в растворе КС1. На рис. 109 приведены полученные ею данные в виде графика. [c.178]

Ф. В. Раузен и др. [36] показали, что метод электродиализа может быть применен для очистки до санитарных норм сбросных вод, содержащих менее 0,1 г л солей. Эта очистка проводилась в электродиализаторе, в котором в камеры обессоливания были помещены катионит КУ-2 (в Н+-форме) и анионит ЭДЭ10П (в ОН"-форме). В работе отмечается, что использование этого метода ограничивается установками небольшой производительности. [c.95]

На Московской станции очистки в 1970 г. была введена в эксплуатацию опытно-промышленная установка двухстадийного электродиализа (рис. 71) производительностью до 100 м сутки [166]. Эта установка может перерабатывать сбросные воды с солесодержа-дием 1,0—1,5 г/л и удельной активностью порядка кюри1л. [c.226]

С экономической точки зрения представляет интерес технологическая схема с применением двухстадийного электродиализа с предварительным обессоливанием сбросных вод и очисткой их на ионитах, загруженных в камеры обессоливания электродиализатора [146]. Предварительные расчеты показали, что за счет уменьшения расхода реагентов и пара, сокращения производственных площадей можно получить годовую экономию до 100 тыс. руб. для установки производительностью 500 M j yTKu. До настоящего времени такая схема очистки не проверена в производственных условиях. [c.291]

Обессоливание воды электродиализом и обратным осмосом не требует применения хим. реагентов и характеризуется существенно меньшими энергетич. затратами по сравнению с дистилляцией. При электродиализе используют селективные мембраны ионообменные, прн обратном осмосе-полупроницаемые мембраны, пропускающие молекулы воды, но задерживающие растворенные минер, и орг. в-ва. Расход электроэнергии иа 1 м воды, обессоленной электродиализом, составляет 6-30 кВт-ч/м , обратным осмосом-1,5-15 кВт-ч/м . Электродиализом воду можно обессолить на 90%, обратным осмосом-на 98%. В установках обратного осмоса рабочее давление достигает 5-10 МПа, укладка мембран м. б. по типу фильтропресса, трубчатая, рулонная (спиральная и в виде полого волокна). См. также Мембранные процессы разделения. [c.398]

Однородное электрическое поле постоянного тока используется для обессоливания воды электродиализом через ионитовые мембраны. При этом на поверхности мембран, и особенно ани-онитовых, со стороны камеры обессоливания, образуются пленки из присутствующих в воде коллоидов и органических веществ [31, 32], интенсивно накапливаются на поверхности мембран краски [75]. Находящиеся в воде микроорганизмы тоже испытывают на себе электрофоретическую силу, которая доставляет пх к поверхности анионитовых мембран в камере обессоливания, где они могут задерживаться. Однако, как показывают исследования Танака [448], на ионообменных мембранах не задерживается много клеток, видимо, из-за высокой скорости протока жидкости. Об этом свидетельствует также наличие значительного количества живых микроорганизмов в воде, прошедшей электродиализную деминерализацию [179, 215], хотя многие бактериальные клетки гибнут в результате действия на них электрического поля [446]. Электродиализные установки даже с близко расположенными мембранами ( струнного типа) [73] не обеспечивают отделения от воды вирусов [67, 275]. [c.205]

Лабораторная установка для исследования электродиализа включает струнный электроднализатор ЭДС-Л, баки концентрата диализата и электродных растворов, три насоса с переменной производительностью, электропульт габаритные размеры 1230 X 555 X X 640 мм. [c.813]

Для очистки воды от электролитов может быть использован электродиализ с иояоактивнымп мембранами. В отличие от ионного обмена этот метод может быть применен и для стоков, содержащих значительное количество солей (до 15—20 г/л). С помощью электродиализ-иых установок из сточных вод можно извлекать кислоты и щелочи. Преимущество этого метода в отличие от реагентной нейтрализации заключается в том, что помимо возвращения в производство ценных продуктов (кислот и щелочей) в водоем будет сбрасываться нейтральная вода с низким солесодержаиисм, что невозможно при реагентной нейтрализации. При обезвреживании сточных вод а электродиализных установках может отпасть необходимость сброса сточных вод в водоем, так как деионизованная до необходимой степени вода может быть направлена вновь в систему водоснабжения для повторного использования. [c.52]

Для предотвращения загрязнения мембран кроме тща тельной предварительной очистки применяют изменение полярности электродов (переполюсовку) с заменой назначения трактов дилюата и рассола (3—4 раза. в 1 ч). По такой схеме смонтирована крупнейшая электродиализная установка с аппаратами АЭ-25 пропускной способностью 250 м /ч на Новочеркасской ГРЭС. С пуском этой установки и ряда других (см. гл. VHI) комбинированные схемы водоподготовки (электродиал 1з — ионный обмен) находят большее применение в энергетике. Технико-экономическая оценка и фактический материал показывают, что использование электродиализного метода для опреснения соленых вод, деминерализации пресных вод в энергетике, очистки коллекторно-дренажных вод, а также в других областях народного хозяйства страны могут дать значительный экономический эффект. Кроме того, применение метода электродиализа является весьма перспективным в решении проблемы охраны окружающей природной среды, прежде всего в связи с тем, что он является безреагентным с минимальным сбросом сточных вод. [c.6]

Установка комплектуется различными устройствами для предварительной обработки исходной воды, выбираемыми в зависимости от ее качества. От правильного выбора ее схемы во многом зависят оптимальные режимы процесса электродиализа и срок службы ионообменных мембран. Применяют в основном следующие устройства для предварительной обработки исходной воды перед процессом электродиализа ионообменные фильтры, загруженные сульфоуглем, каркаснопленочные фильтры, осветлители в комбинации с фильтрами, загруженными сульфированным углем. [c.116]

В начале 70-х гг. нами было предложено комбинирование электродиализа с ионным обменом для подготовки глу-бокообессоленной воды на ТЭС. Результаты исследований, проводившихся в МИСИ им. В. В. Куйбышева, были опубликованы [44—46]. Почти одновременно появились публикации в зарубежной литературе [47]. В последующие годы были введены в эксплуатацию комбинированные (электродиализ — ионный обмен) водоподготовительные установки с электродиализными аппаратами в Японии [48]. [c.129]

Правильный в экономическом отношении расчет комбини-. рованной схемы может быть произведен только при учете взаимного влияния электродиализной установки и установки ионного обмена при их совместной работе. Сущность этой связи можно пояснить на таком примере (рис. 55). Вода с расходом 300 м /ч и солесодержанием 800 мг/л проходит электродиализные аппараты, где частично обессоливается и затем поступает на ионообменную установку (ИОУ). Если принять малую степень обессоливания электродиализом, то расход смол, реагентов и воды на собственные нужды ИОУ будет высоким и, следовательно, ИОУ будет приводить к большей себестоимости обессоливания 1 м воды. И наоборот, чем выше степень обессоливания электродиализом, тем меньше будет себестоимость фильтрата. Иначе говоря, себестоимость обессоливания воды ионообменным способом зависит от степени обессоливания ее методом электродиализа, уменьшаясь с увеличением последней. С другой стороны, с увеличением степени обессоливания увеличивается расход электроэнергии на ведение процесса и, следовательно, увеличивается себестоимость обессоливания воды электродиализом. Таким образом, снижение исходного солесодержания методом электродиализа оказывает непосредственное влияние на себестоимость обессоливания воды по схеме электродиализ— ионный обмен . [c.144]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология