Патент на изобретение №2230037

(54) СПОСОБ ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ

(57) Реферат:

Изобретение относится к электрохимической технологии и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической промышленности, преимущественно, для получения питьевой воды. Способ обессоливания воды включает пропускание ее через пакет ионообменных мембран и прокладок, заключенных между двумя электродами, с получением дилюата и рассола, в котором при пропускании воды между электродами последние дополнительно омываются электролитом с соленостью 2-36 г/л. Технический результат: сокращение расхода электроэнергии и повышение производительности. 1 з.п. ф-лы.

Изобретение относится к электрохимической технологии и может быть использовано в энергетической, химической, металлургической промышленности, преимущественно, для удовлетворения жизненных потребностей человечества – получения питьевой воды.

Известна переработка растворов электролитов с применением водородного диффузионного анода и катода (авторское свидетельство СССР N 470301, B 01 D 13/02, 1975).

Однако данная переработка не позволяет проводить процесс при высоких плотностях тока.

Известен способ очистки водных растворов путем их подачи в электродиализатор с использованием химически стойких электродов из платинированного титана (Смагин В.Н. Обработка воды методом электродиализа. – М.: Стройиздат, 1986, с.110).

Недостатком данного способа является высокая стоимость процесса и невозможность достижения высоких плотностей тока.

Задачей настоящего изобретения является повышение производительности и снижение энергозатрат.

Поставленная задача достигается тем, что данный способ обессоливания воды включает пропускание ее через пакет ионообменных мембран и прокладок, заключенных между двумя электродами, с получением дилюата и рассола, причем при пропускании воды между электродами последние дополнительно омываются электролитом с соленостью 2-36 г/л. При этом в качестве электролита можно использовать получаемый рассол.

Известна высокая проводимость электролитов, особенно концентрированных, и возможность их использования в качестве проводников тока.

Предложенное техническое решение может быть использовано в установках для обессоливания различных по концентрации растворов и обеспечивает возможность его многократного воспроизведения.

Процесс можно проводить, используя искусственно приготовленный синтетический электролит, состоящий преимущественно из хлоридов натрия или калия, и омывание этим электролитом одного из электродов, либо анода, либо анода и катода, или с использованием в качестве электролита рассола, полученного непосредственно в результате обессоливания. В этом случае возможно выделение части рассола из процесса обессоливания и постоянное омывание им или анода, или катода, или и анода и катода.

Допустимо прямоточное использование рассола, когда весь поток рассола непрерывно омывает анод и катод.

Способ осуществляют следующим образом.

Исходную воду для обессоливания пропускают через пакет ионообменных мембран и прокладок, заключенных между двумя электродами, с получением дилюата и рассола. Приэлектродное пространство дополнительно непрерывно омывают электролитом с солесодержанием 2-36 г/л NaCl со скоростью 30 л/ч. Начальная плотность тока 343 А/м². Плотность тока в течение всего периода обессоливания остается постоянной и максимально высокой.

Пример 1 (прототип). Раствор для обессоливания, содержащий 2,2 г/л NaCl, пропускают через пакет ионообменных мембран и прокладок, заключенных между двумя электродами. Напряжение на аппарате 120 В. Начальная плотность тока на электродах 34,3 А/м². Производительность по дилюату 30 л/ч. Опыт проводят в течение 1 ч, пропуская через аппарат 60 л раствора. Конечное солесодержание 0,42 г/л.

Пример 2 (предлагаемый способ). Раствор для обессоливания, содержащий 2,2 г/л NaCl, пропускают через пакет ионообменных мембран и прокладок, заключенных между двумя электродами. Прикатодное пространство дополнительно омывают искусственно приготовленным электролитом с солесодержанием 36 г/л NaCl со скоростью 30 л/ч. Начальная плотность тока 34,3 А/м². Конечное солесодержание раствора 0,38 г/л. Производительность по дилюату 30 л/ч.

Пример 3. Аналогично примеру 2, только прикатодное и прианодное пространство дополнительно омывают искусственно приготовленным электролитом с солесодержанием 36 г/л NaCl со скоростью 30 л/ч. Конечное солесодержание 0,40 г/л.

Пример 4. Аналогично примеру 2, только прианодные и прикатодные камеры дополнительно омывают в качестве электролита рассолом, полученным непосредственно в результате процесса обессоливания, с солесодержанием 12 г/л, со скоростью 30 л/ч. Конечное солесодержание 0,42 г/л.

Применение в предложенном способе дополнительного использования электролита позволяет подавать ток ко всей площади ионообменных мембран.

Таким образом, осуществление предложенного способа позволяет сократить расход электроэнергии за счет совмещения процессов охлаждения электродов с удалением продуктов гидролиза водных растворов, а также обеспечивает равномерное постоянное распределение токовой нагрузки при проведении процесса.

Формула изобретения

1. Способ обессоливания воды, включающий пропускание ее через пакет ионообменных мембран и прокладок, заключенных между двумя электродами, с получением дилюата и рассола, отличающийся тем, что при пропускании воды между электродами последние дополнительно омываются электролитом с соленостью от 2 до 36 г/л.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве электролита используют получаемый рассол.