Аспирант Лазарев К.С., аспирант Селезнева М.С., к.т.н. Ковалев С.В.

Тамбовский государственный технический университет, Россия

Разработка конструкции электробаромембранного аппарата

Для очистки сточных вод промышленных предприятий используют перспективные технологии мембранного разделения. Мембранные методы разделения обладают несомненными преимуществами по сравнению с традиционными методами разделения, но широкого внедрения в промышленности пока не получили. Это связано с несовершенством мембранной техники; отсутствие отработанной технологии процесса [1].

Для устранения данных недостатков была спроектирована конструкция аппарата плоскокамерного типа.

На рис. 1, 2 представлен разработанный электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа.

Рис. 1 Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа общий вид электробаромембранного аппарата

Аппарат работает следующим образом. Исходный раствор под давлением, превышающем осмотическое давление растворенных в нем веществ, через штуцер 11, подается в первую камеру разделения образованную фланцем 3, прокладкой 5, прикатодной или прианодной обратноосмотической мембраной 15. В этот же момент времени к чередующимся диэлектрическим камерам корпуса с соединением типа выступ-впадина 2 и 1 включением устройства 6 к аппарату подводится внешнее постоянное электрическое поле с заданной плотностью тока. Раствор, двигаясь турбулизируется с помощью электропроводящей сетки турбулизатора 13 на все вершины, которой нанесен диэлектрический элемент 25 в точках касания с поверхностью мембран и поступает к обратноосмотическим мембранам 15 прикатодным или прианодным в зависимости от схемы подключения “минус” или “плюс”.

Из образовавшейся между фланцем 3, прокладкой 5, прикатодной или прианодной обратноосмотической мембраны 15 камеры разделения, катионы или анионы, проникающие через прикатодную или прианодную обратноосмотическую мембрану 15, пористую подложку из ватмана 16, монополярный электрод-пластину 14 и дренажную сетку 17 расположенные последовательно на диэлектрической камере корпуса 1, отводятся с прикатодным или прианодным пермеатом в зависимости от схемы подключения “минус” или “плюс” по каналам 23, в виде оснований или кислот. А оставшиеся анионы или катионы, движущиеся в камере разделения в ядре потока электропроводящей сетки турбулизатора 13 на все вершины, которой нанесен диэлектрический элемент 25 в точках касания с поверхностью мембран, переходят через переточное эллиптическое окно 19 в следующую камеру разделения образованную соединенными выступ-впадиной между собой диэлектрическими камерами корпуса 1 и 2 с последовательно уложенными на них дренажными сетками 17, пористыми электродами-пластинами, пористыми подложками 16, обратноосмотическими прианодными или прикатодными мембранами 15 в виде кислот или оснований в зависимости от схемы подключения “плюс” или “минус”.

Раствор переходит из камеры в камеру по переточным эллиптическим окнам 19 всего аппарата, где происходит аналогичное разделение, катионы или анионы отводятся с пермеатом через прикатодную или прианодную обратноосмотические мембраны 15 по штуцерам 7 для отвода прикатодного или прианодного пермеата в зависимости от схемы подключения “минус” или “плюс”, в виде оснований или кислот, а анионы или катионы отводятся с прианодным или прикатодным ретентатом последовательно в ядре потока электропроводящей сетки турбулизатора 13 на все вершины, которой нанесен диэлектрический элемент 25 в точках касания с поверхностью мембран через штуцер 12 вывода разделяемого раствора в виде кислот или оснований.

На разработанной конструкции электробаромембранного аппарата плоскокамерного типа [4] без наложения электрического поля можно проводить баромембранные процессы.

Литература

1. Абоносимов О.А. Кинетика и технологические схемы обратноосмотического разделения сточных вод. / О.А. Абоносимов, В.Б. Коробов, В.И. Коновалов // Тамбов: Вестник ТГТУ, 2000. № 3. С. 425–434.

2. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация. / Ю.И. Дытнерский // М.: Химия, 1978. 352 с.

3. С 2 2324529 RU B01D61/14, B01D61/42. Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа / Лазарев С. И., Вязовов С.А., Рябинский М.А. (ГОУ ВПО ТГТУ). - № 2006100139/15; Заявл. 10.01.2006.

4. С 1 2403957 RU B01D61/42, B01D61/46. Электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа / Ковалев С.В., Лазарев С. И., Чепеняк П.А., Данилов А.Ю., Лазарев К.С. (ГОУ ВПО ТГТУ). - № 2009108996/12; Заявл. 11.03.2009.