Применение процесса электродиализа

Водоподготовка. Во многих случаях применения процесса электродиализа стоимость водоподготовки составляет существенную часть расходов, особенно если образование осадка нужно свести до минимума или устранить совсем. В общем можно принять, что достаточна обычная схема обработки воды, включающая химическую обработку, коагуляцию, последующую фильтрацию. Кроме того, перед деминерализацией может быть необходима добавка кислоты до постоянного pH в том случае, когда применяется известковая обработка, или если вода содержит большое количество Mg , например морская вода. Стоимость химикатов для водоподготовки может быть сведена до минимума использованием щелочи и кислоты, образующихся на катоде и аноде в процессе электродиализа и находящихся в промывных растворах электродных камер. [c.214]

Нахождение оптимальной плотности тока 1 27]. Эксплуатация установки с минимальными затратами определяет оптимальную плотность тока. Выбор плотности тока для данного обессоливания зависит от эффективной площади мембран и необходимой производительности процесса обессоливания. Связь между этими величинами может быть использована при расчете оптимальной плотности тока для любого случая применения процесса электродиализа. [c.215]

Число непрерывно работающих ступеней обессоливания, используемых для каждого отдельного применения процесса электродиализа, получается из уравнения (6.15). [c.232]

При применении процессов электродиализа для деминерализации соленых вод промывная электродная система обычно сочетается со [c.238]

Применение при электродиализе полупроницаемых перегородок обусловливает ряд явлений, осложняющих процесс. Одним из та- [c.203]

Большое промышленное применение имеет электродиализ. Как известно, в технике электродиализ применяется для очистки различных взвесей, коллоидных растворов, а также естественных вод от растворенных солей — электролитов. В процессе электродиализа соединяются процессы электролиза, диализа и электроосмоса, а также и электрофореза (в случае взвесей и коллоидных растворов). [c.9]

Среди процессов, в которых электрокинетические явления играют существенную роль, на первом месте по своему теоретическому интересу и практическому применению стоит электродиализ. Как известно, электродиализом называется процесс, в котором соединяются явления диализа и электролиза. [c.166]

Ионитовые мембраны нашли применение в ряде электрохимических процессов, особенно в процессе электродиализа. Как известно, электродиализ является сложным процессом, в котором сочетаются явления электролиза, диализа и электроосмоса. [c.157]

Особый интерес представляют главы, посвященные вопросам конструирования и эксплуатации опытных и промышленных установок, так как авторы книги, коллектив сотрудников Национальной химической лаборатории Южно-Африканского Союза, впервые в мире осуществили в промышленном масштабе процесс электродиализа с применением ионитовых мембран. [c.3]

В настоящей монографии дается первый широкий обзор процесса электродиализа, приводятся технические подробности, относящиеся к различным стадиям развития процесса лабораторным опытам, работе полузаводской и промышленной установок. В монографии затрагиваются все аспекты электродиализа химические и физико-химические вопросы, связанные с разработкой и производством ионитовых мембран, инженерные проблемы, возникающие при проектировании и создании заводов большого масштаба. Факторы, от которых зависит применение и развитие процесса электродиализа, рассматриваются подробно и широко иллюстрированы. Можно надеяться, что появление этой книги послужит стимулом для дальнейших исследований и разработок в этой области. [c.5]

В 1952 г. появились работы, относящиеся к процессу электродиализа [АП] и, в частности, к его применению для обессоливания морской воды [А12—14, HI6, 57, L7, Т19, W9, 20]. В этом же году Организация европейского экономического сотрудничества постановила, что деминерализация засоленной воды является предметом изучения международного объединения. В 1955 г. была создана международная исследовательская группа, и Голландскому научно-исследовательскому институту прикладных научных исследований было поручено изучить процесс электродиализа с ионитовыми мембранами. В 1952 г. Департамент внутренних дел США начал порученную правительством исследовательскую работу по программе, включающей изучение разнообразных методов обессоливания морской воды [С9]. [c.13]

В настоящее время большая часть предложенных областей при-менения процесса электродиализа основана на лабораторных исследованиях. Описано несколько опытных установок, но только на некоторых из них выполнена достаточная работа для того, чтобы оценить экономически ту или другую область применения. Ниже приводятся примеры применения электродиализа с ионитовыми мембранами. [c.35]

Изучен процесс электродиализа аминокислот в многокамерных электродиализных аппаратах с применением ионообменных мембран. [c.87]

Начиная с 1956 г. исследовался процесс электродиализа с применением ионообменных мембран. В результате этих исследований было установлено следующее. [c.283]

Для опреснения засоленных вод и морской воды, для разделения солей на свободные кислоты и основания, довольно широкое применение получил процесс электродиализа. [c.10]

ПРИМЕНЕНИЕ ИОНИТОВЫХ МЕМБРАН В ПРОЦЕССАХ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗА С УЧАСТИЕМ ОРГАНИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ [c.255]

Рассмотренные выше примеры не исчерпывают областей применения ионитовых мембран в процессах электродиализа с участием органических соединений. Были проделаны, например, опыты [c.274]

Для обессоливания морской воды процесс электродиализа слишком дорог. Для применения в случаях крайней необходимости имеются специальные катионообменники с солями серебра, но стоимость литра обработанной воды равна приблизительно трем долларам. [c.256]

С 50-х годов широкое применение в электродиализе находят мембраны из ионообменных смол. Они обладают высокой селективностью и электропроводностью, причем для регенерации их в процессе электродиализа не требуется расхода кислот и щелочей. [c.3]

Проблема применения процесса электродиализа для промьпц-ленного получения частично обессоленной воды из соленых и морских вод в последние годы тщательно изучается. Показано, что этот процесс является экономически оправданным методом деминерализации вод, содержащих 1,5—10 г/л солей, тогда как методы обычного ионного обмена более экономичны для обработки вод, содержащих менее 0,5 г л растворенных веществ. [c.7]

В простейшем случае применения процесса электродиализа мембрана разделяет анолит и католит в двухкамерной электролитической ячейке и действует как барьер, предохраняющий продукты злектродиализа от смешивания, но не проявляет каких-либо селективных действий по отношению к ионам, проходящим через нее. Этот процесс рассматривается как обычный электролиз и не относится к электродиализу. [c.9]

Применение мембран при электродиализе обусловливает ряд явлений, осложняющих процесс электролиза. Во-первых, числа переноса ионов электролита в мембране могут отличаться от их значений в свободном растворе. Эффективность электродиализа, как увидим ниже, зависит от природы мембран и их расположения в электродиализаторе во-вторых, в процессе электродиализа может не только уменьшиться концентрация раствора электролита в средней камере, но и измениться его состав, вследствие различной скорости удаления ионов. Например, при очистке какого-либо коллоидного раствора или суспензии от N32804 в средней камере может образоваться Нг504 (стр. 228) [c.224]

Рассмотрим характер процесса электродиализа с мембра-( нами различного типа. Чтобы оценить значение природы мембраны в процессе электродиализа, представим себе, что во всех трех камерах электродиализатора находится один и тот же раствор электролита, например сернокислого натрия, причем в электродных камерах при условии непрерывного протекания раствора Ыа2304 концентрация его не изменяется. При такой постановке опыта в случае применения электрохимически неактивных мембран в средней камере не может происходить никаких изменений в составе и концентрации электролита. Действительно, вследствие равенства чисел переноса ионов в порах мембраны и в свободном растворе взамен ионов, уходящих через [c.225]

Однако опыт промышленного использования электродиализа, а также данные исследований в этой области показали, что нельзя игнорировать злектрокинетические свойства диафрагм, среди которых наиболее важным является изменение чисел переноса в порах мембран. При применении различного рода диафрагм и мембран для процесса электродиализа техника давно [c.169]

Таким образом, полученный нами экспериментальный материал хорошо подтверждал предсказанное теорией направление процесса электродиализа в зависимости от применения мембран различной электрохимической активности. Однако полученные данные только качественно соответствовали основным выводам теории. Поэтому мы задались целью провести более строгую количественную проверку вытекающих из теории заключений и в первую очередь выяснить, какие условия определяют заполнение пор мембран в процессе электродиализа тем или иным раствором электролита. Такая проверка была проведена в работе Е. М. Лапинской с использованием методики проточных боковых камер, что нами ранее уже рассматривалось (см. рис. 105). Были проведены опыты с коллодиевыми и желатиновыми мембранами в условиях, когда все три камеры электродиализатора были заполнены одним и тем же раствором КС (первый режим) и когда в анодной камере находился раствор НС1, в средней камере — раствор КС1 и в катодной — раствор КОН (второй режим). Предварительно в отдельных опытах определялись числа переноса для выбранных образцов мембран в растворах НС1, КС1 и КОН. Исходя из результатов определений чисел переноса были рассчитаны концентрационные изменения раствора КС1 в средней камере, которые должны быть, согласно разнице чисел переноса, между анодной и катодной мембранами. [c.179]

Электродиализ находит себе широкое применение как препаративный метод для удаления электролитов из различных суспензий, коллоидных растворов и т. д. Большое применение имеет электродиализ лечебных сывороток. При получении иммунных сывороток было выяснено, что основные иммунологические свойства лечебных сывороток связаны с определенной фракцией белков крови, а именно с глобулинами. Остальные компоненты, такие как форменные элементы крови, фибрин, альбумин, являются балластом и для лучшего иммунологического действия должны удаляться из крови. Для этого используют то обстоятельство, что в нолунасыщенном растворе сернокислого аммония выделяется глобулин, а остальные компоненты плазмы крови остаются в растворе. После осаждения глобулина сернокислым аммонием последний обычно удалялся диализом, и этот процесс представлял собой весьма громоздкую по аппаратуре и длительную но времени операцию. А. В. Маркович первый ввел электродиализ в широкую практику очистки сывороток и разработал технологию его промышленного использования. В настоящее время этот метод в Советском Союзе является общепринятым для бактериологических институтов. [c.182]

При испытании сконструированного нами аппарата (очистка от солей воды из водопроводной сети г. Ленинграда) выяснилось, что следует предварительно удалять из воды органические вещества, имеющиеся в ней в относительно большом количестве. При длительном электродиализе происходило отложение органических веществ (путем электрофореза) на анодной диафрагме, что увеличивало ее элёктросопротивление. Кроме того, анодная диафрагма становилась электрохимически активной, разница чисел переноса между диафрагмами уменьшалась, и это понижало эффективность процесса электродиализа. В результате предварительной коагуляции органических веществ добавлением коагулянта А12(304)з (в количестве 60 мг на. л воды) получалась вода, свободная от органических веществ. Однако электродиализ невской воды, прошедшей предвар ительную коагуляцию, не дал удовлетворительных результатов, так как вода имела повышенную кислотность (pH 4), Это объясняется, во-первых, слабой буферностью коагулированной воды, во-вторых, тем, что применение двух отрицательно заряженных диафрагм вызвало [c.186]

Эти процессы обусловлены градиентом электрического потенциала по толщине мембран. Среди электромембранных методов наибольшее практическое применение нашел электродиализ-раз деж-ние растворов под действием электродвижущей силы, создаваемой в растворе по обе стороны разделяющей его перегородки-мембраны. Эти мембраны, изготовленные из полимерных или неорганических материалов [поры размером (2 н- 8) 10 мкм], проницаемых для любых ионов, служат для отделения электролитов от неэлектролитов. Дрзтой тип мембран, селективных только для катионов или только для анионов, изготовляют из ионообменных смол. Ионообменные мембраны применяют для обессоливания растворов электролитов или фракционирования ионов. [c.336]

Объектом применения метода электродиализа с иоиитовыми мембранами являются обычно растворы хорошо растворимых электролитов с достаточно высокой концентрацией последних. Приложение метода к труднорастворимым электролитам ограничены рядом факторов, и при низких значениях растворимости электролитов процесс оказывается недостаточно эффективным [1, 21. Имеется однако ряд возможностей повышения эффективности электродиализа труднорастворимых электролитов. Одна из таких возможностей может быть реализована при проведения процесса электродиализа в области повышенных температур. [c.97]

Крюкшанк и Мире [С27, 29] на основании термодинамических исследований пришли к выводу, что большая избирательность, проявляемая смолами к ионам высокой валентности, определяется в большинстве случаев не сильными электростатическими связями, а эффектом пространственной энергии. Высокое сродство ионитов к многовалентным ионам играет большую роль в ионном обмене и в процессах электродиализа с применением ионитовых мембран. Так, при электродиализной деминерализации природных вод, содержащих некоторые многовалентные ионы наряду с обычными одновалентными ионами, наблюдается тенденция к накоплению в мембранах многовалентных ионов. С помощью уравнения [c.62]

При промышленном осуществлении процессов электродиализа аппаратура должна создаваться с учетом данных специфических условий. Конструирование таких аппаратов должно основываться на предварительно разработанных технологических процессах. Однако при использовании электрэдиализа в небольших масштабах необходимо стремиться к стандартизации оборудования. В таких случаях условия, в которых эксплуатируются стандартные установки, определяются характером их применения. [c.205]

В катодной и анодной камерах происходит увеличение концентрации растворенных веществ, а в средней камере происходит частичное снижение концентрации — обессоливание. Производительность такой установки невелика вследствие дополнительного переноса ионов через рабочую камеру. Повысить эффективность работы можно при использовании активных ионитовых мембран. Такие мембраны обладают соответственно свойствами катионита или анионита. Применение активных ионитовых мембран в электродиализе повышает эффективность применения этого процесса для обессоливания воды. На рис. 8 приведена схема трехкамерной электродиа-лизной установки. Катодная камера отделена от камеры обессоливания катионитовой мембраной, анодная камера — анионитовой. Исходная вода подается во все камеры. В процессе работы установки в средней камере происходит обессоливание воды, а в крайних наблюдается повышение концентрации раствора. Осуществление процесса электродиализа с применением ионитовых мембран основано на избирательном (селективном) переносе ионов определенного знака через мембрану. Анионитовая мембрана, несущая положительный заряд фиксированных на матрице катионов, избирательно пропускает только анионы из раствора, отрицательно заряженная катионитовая мембрана проницаема только для катионов. Благодаря селективной проницаемости ионитовых мембран катионы из камеры обессоливания беспрепятственно проходят в катод- [c.89]

Для оценки возможности применения электродиализа в процессах очистки и фракционирования растворов аминокислот практический интерес представляют исследования диффузионного переноса аминокислот через ионообменные мембраны. Известно, что диффузия из электродиализуемой камеры в рассольную приводит к увеличению, а обратная диффузия— к снижению эффективности процесса электродиализа [1, 2]. [c.309]

В настоящей работе изучали поведение трилоновых комплексов железа, меди и свинца в процессе электродиализа и возможности применения трилона Б в качестве комплексообразователя при очистке суспензии метатитаиовой кислоты от железа. [c.332]

Таким образом, применение трехкамерного рибора позволяет в условиях статического режима процесса электродиализа получать чистую фракцию нейтральных аминокислот. [c.72]

Тяк как процедура обычного ионного обмена не применима к вод с концентрацией электролитов выше 1000 мг/л, электродиализ может быть с успехом использован в этом случае, особенно в настоящее время, после того как были разработаны ионообменные мемб1 аны. Ионообменные мембраны позволяют более полно использовать электроток в процессах электродиализа, так что возможно их практическое применение для обессоливания воды в определенных интервалах концентрации электролитов. [c.256]

Успешное применение электроионитового метода на данном этапе в основном зависит от создания ассортимента высококачественных ионообменных мембран и высокоэффективных конструкций крупногабаритных электроионитовых аппаратов, обеспечивающих в процессе электродиализа оптимальный гидравлический режим и наименьший расход электроэнергии, а также от глубокого изучения процесса электродиализа с применением различных типов ионитовых мембран. [c.3]

В ряде наших работ по электродиализу [1, 2, 3, 4] было показано, что применение электрохимически активных диафрагм, т. е. изменяющих числа переноса ионов по сравнению со свободным раствором, в трехкамерной ячейке дает, значительно больший эффект, чем использование электрохимически неактивных диафрагм. При применении электродиализа к очистке естественных вод, однако, электрохимически активные мембраны, как правило, до сих пор не используются. Это связано, с одной стороны, с рядом затруднений при изготовлении технически пригодных анодных диафрагм с положительным зарядом и, с другой стороны, с малой изученностью самого процесса электродиализа, вследствие чего ряд условий, необходимых для осуществления желаемого направления процесса, оставался недостаточно ясным. Для получения бо,лее высоких выходов по току, по сравнению с электродиапизом при электрохимически неактивных мембранах, применение анодных диафрагм, положительно заряженных, не является обязательным. Увеличение выхода по току здесь идет пропорционально разности чисел переноса между диафрагмами, а такая разница чисел переноса может быть осуществлена и двумя отрицательно заряженными диафрагмами. Правда, при применении диафрагм различного знака заряда, разница чисел переноса принципиально может быть достигнута большая. Пределом служат диафрагмы идеально электрохимически активные, т. е. пропускающие ионы только одного знака заряда. В этом случае разница чисе.л переноса достигает своего максимума, т. е. единицы, а выход по току ЮОУо. Однако было показано [5], что, применяя керамические диафрагмы с различными радиусами пор, можно достигнуть довольно значительной разницы чисел переноса. Если взять в качестве анодной диафрагмы крупнопористую керамику из шамотной глины, не [c.308]

Принципиальное значение имеет изготовление на основе ионитов ионоселективных мембран, обладающих высокой электропроводностью и селективностью, механической прочностью и химической стойкостью для применения в электродиализе и обеспечивающих безреагентное ведение процесса ионообмена с помощью постоянного электрического тока [15— 17]. [c.74]