Прокладка для электродиализатора

НАЦИОНАЛЬНОЕ ПАТЕНТНОЕ ВЕДОМСТВО РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН(73) Товарищество с ограниченной ответственностью фирма Эйкос(56) Патент СССР Не 1793949, кл. В 01 В 61/ 44, 1990.ИЗОбрСТСНИС ОТНОСИТСЯ К ЭЛСКТрОХИМИЧССКОЙ ТСХНОЛОГИИ И МОЖСТ бЫТЬ ИСПОЛЬЗОвано В электродиализаторах фИЛЬТрПрСССНОГО типа ДЛЯ ОЧИСТКИ растворов И ОПрССНСНИЯ ВОДЫ.2 Прокладка ДЛЯ ЭЛСКТр одиализатора, включающая отверстия, расположенные по концентрическим окружностям в центре и на периферии, образующие при сборке электродиализатора каналы для входа И выхода рабочих растворов, причем одно из центральных И одно из периферийных отверстийсоединено с концентрическими кольцевыми прорезями, расположенными по плоскости мембраны и соединенными между собой переходными участками, каждая последующая от центра кольцевая прорезь выполнена меньшей ширины, а площади всех кольцевых прорезей равны между собой и определяются по формуле ТЕ (г 2 внеш-г 2 внутр)соп 5 т, где, г 2 внеш- внешний диаметр кольцевой прорезиг 2 внутр - внутренний диаметр кольцевой прорези.3 Изобретение относится К электрохимической технологии и может быть использовано в электродиализаторах фильтр-прессного типа для очистки растворов и опреснения воды. Известны прямоугольные прокладки электродиализаторов, выполненные из поливинилового или полиэтиленового листа, имеющие прорези постоянной Ширины,снабженные поперечными перегородками(Смагин В.Н. Обработка воды методом электродиализа.М., Стройиздат, 1986, с. 118).Недостатком данной прокладки является неравномерное распределение обрабатываемого раствора в различных частях прокладки в прорезях, что снижает эффективность обработки раствора.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является прокладка, используемая в электродиализаторе фильтр-прессного типа (Патент СССР Не 1793949, В 01 В 61/44, 1990).В известной прокладке каждый спиралевидный канал выполнен в виде концентрических кольцевых прорезей,соединенных между собой переходными участками, а каждая последующая от входа раствора кольцевая прорезь выполнена меньшей ширины.В известной прокладке при одинаковой скорости потока в каждой кольцевой прорези одновременно находится разное количество раствора, которое обрабать 1 вается неравномерно. Полезная (рабочая) площадь прокладки не превышает 70 от ее площади, поскольку перегородки между прорезями занимают существенную площадь.В существующих прокладках, применяемых для электродиализаторов фильтр-прессного типа с мембранами и прокладками,выполненными в виде окружностей(лабиринтов), можно достигнуть оптимальных гидродинамических условий движения потока.Однако, в существующих электродиализаторах по мере продвижения от центра к периферии количество раствора, находящегося в каждом лабиринте, резко увеличивается, и эффективность воздействия электрического тока на поток жидкости вразличных лабиринтах не одинакова.Для обеспечения обработки электрическим током равных масс раствора в каждой кольцевой прорези, а также увеличения ассортимента прокладок в предлагаемой прокладке выполнены отверстия, расположенные по концентрическим окружностям в центре и на периферии, образующие при сборке каналы для входа и выхода рабочих растворов, при этом одно из центральных и одно из периферийных отверстий соединено с концентрическими кольцевыми прорезями,расположенными по плоскости мембраны И соединенными между собой переходными участками, причем площади всех кольцевых прорезей равны между собой и определяются по формуле2 2 т (гп внеш-г внутр) сопзт, где, гп 2 внещ- внешний диаметр кольцевой прорези2 г внутр- внутреннии диаметр кольцевои прорезип- номер кольцевой прорези. Выбираются три фиксированных параметраПлощадь внешней прорези определяется поСледующая прорезь по направлению к центру определяется следующим образом ТЕ (г 22 внеш-г 22 внутр)сонзг, и т.д.,где г 2 внеш г 1 внутр- г перегор,и определяютВ предложенной прокладке площадь каждой последующей прорези увеличивается по определенному закону.Пример расчета прокладки Принимается г 1 внеш 300 мл,толщина канала 2 мл, г 1 внутр 298 мл, толщина перегородки 2 мл.гшвнеш гшвнутр Таким образом достигается нелинейность скорости движения потока (она замедляется).В предложенной прокладке достигаются следующиеэффекть 1- уменьшается общее число перегородок, что увеличивает эффективность электродиализа- замедление скорости потока при движении от периферии к центру способствует увеличению продолжительности воздействия тока на раствор.На чертеже схематично показана предлагаемая прокладка(фиг. 1).Прокладка состоит из корпуса 1, в котором выполнены спиральные каналы 2, образованные концентрическими кольцевыми прорезями, соединенными переходными учасками 3, внешними отверстиями 4 и внутренними 5, причем одно из внешних отверстий 4 соединено со спиралевидными каналами распределительными щелями 6, а одно из внутренних отверстий 5 соединено со спиралевидными каналами распределительными щелями 7. Каждый из каналов 2 отделяется друг от друга перегородками 8,соединенными друг с другом турбулизаторами 9, прокладка также снабжена изолированными отверстиями 10.При движении через электродиализатор рабочий раствор через отверстие 4 (5) по спиралевидному каналу 2 турбулизируется турбулизаторами 9 и ,обтекая всю прокладку 1 удаляется через отверстие 5(4). Спиральный канал в каждой прокладке образован концентрическими кольцевыми прорезями,соединенными переходными участками 3,что обеспечивает совпадение стенок каналов двух смежных прокладок при повороте их относительно друг друга впроцессе сборки аппарата.В процессе движения потока раствора по каналам, образованным кольцевыми прорезями 2 и перегородками 8, в каждом кольцевом канале одновременно находится одинаковое количество раствора, поскольку площади кольцевых прорезей одинаковы и постоянны. Таким образом в каждый отдельный промежуток времени электрическим током в кольцевых прорезях обрабатывается одинаковое количество раствора.Прокладка для электродиализатора,включающая отверстия, расположенные по концентрическим окружностям в центре и на периферии, образующие при сборке каналы для входа и выхода рабочих растворов, при этом одно из центральных и одно из периферийных отверстий соединено с концентрическими кольцевыми прорезями, расположенными по плоскости прокладки и соединенными между собой переходными участками, и каждая последующая от Центра кольцевая прорезь выполнена меньшей ширины, отличающаяся тем, что площади всех кольцевых прорезей равны между собой и определяются поформулет (г 2 внеш-г 2 внутр)соп 5 г, где,г 2 внеш - внешний диаметр кольцевой прорезиг 2 внутр - внутренний диаметр кольцевой прорезиВерстка Казпатент, исполнитель Н.П. Дьяченко Редактор Л.В.Сухарева Ответственный за выпуск Э.З. Фаизова