Patent RU-149984-U1 (RU)
Title: Электродиализный модуль
IPC: B01D61/00
Filed: 2014-07-08
Granted: 2015-01-27
Abstract: Полезная модель относится к технологическим устройствам, предназначенным для электрохимической обработки жидкостей - электролитов методом электродиализа, и может быть применено для электродиализаторов фильтрпрессного типа. К техническому результату относится повышение эффективности работы устройства путем выполнения в рассольных и обессольных рамках прокладках, а также в анионо- и катионообменных мембранах отверстий и прорезей сложной формы с расчетными диаметрами, что препятствует перетеканию обессольного раствора в соседние камеры рассольного раствора. Технический результат достигается благодаря тому, что Электродиализный модуль содержит пакет из чередующихся анионо- и катионообменных мембран, и рамок-прокладок, причем в них выполнены отверстия для ввода и вывода диализата (обессольная) и концентрата, (рассольная), с образованием при сборке пакета круглую форму коллекторов для распределения потоков растворов диализата и концентрата в устройстве. Внутри каждая рамка-прокладка снабжена сеткой-турбулизатором, а пакет включает стяжные плиты, между которыми размещены электроды. При этом в рассольных и обессольных рамках-прокладках, а также в мембранах выполнены чередующиеся между собой отверстия круглой формы с диаметрами D pac  и D об  соответственно. Все отверстия в рамках-прокладках располагаются на горизонтальной оси, расположенной на расстоянии не менее 1,3 D от нижнего и верхнего края рамки-прокладки. Кроме того отверстия в обессольных рамках-прокладках расположены ассиметрично по отношению к отверстиям в рассольных рамках-прокладках. Все отверстия в обоих типах прокладок располагаются на одинаковом расстоянии друг от друга и на расстояниях 1,3 D об  или 1,3 D pac  соответственно от нижнего и верхнего края прокладок. На расстоянии 1,5 D об  вверх от оси входных и вниз от оси выходных отверстий расположена горизонтальная ось коллекторов распределения потоков. Рамки-прокладки обоих типов в центре снабжены окном прямоугольной формы со скругленными углами, на расстоянии от края прокладки до края окна слева и справа, равном 1,2 D об , а снизу и сверху - (3-3,5) D об . Над каждым входным отверстием рассольных рамок - прокладок, веерообразно выполнены четыре прорези, с наклоном в одну сторону и шириной 2-3 мм, нижний край которых в вертикальном направлении располагается на расстоянии 5 мм ниже оси распределения потоков, а в горизонтальном направлении нижний край прорезей располагается симметрично вертикальной оси отверстий с диаметром D об  на расстоянии 7 мм между собой. Верхний край прорезей соединен с окном рамки-прокладки с шагом между ними в месте выхода в окно рамки, равным (0,6-0,8) D об . В свою очередь над отверстиями обессольных рамок-прокладок также располагаются прорези: над первым отверстием - 1 прорезь, над вторым - 2 прорези, над третьим - 3 прорези, с наклоном в одну сторону и шириной 2 мм, нижний край прорезей располагается на расстоянии 5 мм ниже оси распределения потоков, а нижний край прорезей этих рамок-прокладок в горизонтальном направлении располагается симметрично вертикальной оси коллектора рассольных рамок-прокладок на расстоянии не менее 7 мм между собой. Верхний край этих прорезей также соединен с окном рамки, с шагом между ними в месте выхода в окно рамки, равным 1,1-1,3 D об .. При наложении рассольных рамок-прокладок на обессольные рамки-прокладки получают только одно пересечение прорезей, расположенное непосредственно у окна рамки. Над входными отверстиями с диаметром Брас обессольных рамок-прокладок выполнен коллектор в виде сложной фигуры, в которой круглый элемент соединен каналом шириной 0,3-0.5 D об  с отверстием распределения потока диализата в форме вытянутого эллипса, расстояние от вертикальной оси отверстия D рас  обессольной рамки-прокладки до левого и правого края отверстия равно (0,3-0,5) D об .. Над входными отверстиями с диаметром D об ., рассольных рамок-прокладок выполнен коллектор в виде сложной фигуры, в которой круглый элемент соединен каналом шириной (0,3-0.5) D об  с отверстием распределения потока концентрата в форме вытянутого эллипса. Расстояние от вертикальной оси отверстия Брас рассольной рамки-прокладки до левого и правого края отверстия равно (0,3-0,5) D об . При наложении рассольной рамки-прокладки на обессольную рамку-прокладку прорези в последней располагают в центре отверстия распределения обессольного потока жидкости. Размеры Боб и ирас определяют по формуле:  где Q - расход жидкости, м 2 /ч; υ - скорость течения продукта в трубопроводе, м/сек; γ - удельный вес продукта при заданных параметрах, кг/м 3