Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор по методам очистки сточных вод химических и машиностроительных производств 13
1.1.Традиционные и перспективные методы и оборудование, применяемые для очистки технической воды и промышленных стоков. 15
1.2 Мембранные процессы, применяемые в промышленности 36
1.3 Виды мембран и мембранных элементов 38
1.4 Анализ гипотез избирательной проницаемости мембран 43
1.5.Принципиальные схемы электробаромембранного
и баромембранного разделения растворов 46
1.6 Факторы, влияющие на кинетику баромембранного разделения растворов 49
Выводы по первой главе и формулировка задач исследования 56
2. Методология исследования 58
2.1 Функционально-ориентированная иерархическая структура методологии исследования 60
2.1.1 Методики технологического расчета 63
2.1.2 Методики конструктивного расчета элементов мембранных аппаратов. 80
2.1.2.1 Частные методики конструктивного расчета. Расчет крышки (фланца) мембранного аппарата плоскокамерного типа 81
2.1.2.2 Методика конструктивного расчета параметров корпуса мембранного аппарата рулонного типа 91
2.1.2.3 Методика оптимизации конструктивных элементов
(крышек, корпусов) мембранных аппаратов плоскокамерного
и рулонного типов 98
2.1.3 Классификация баромембранных аппаратов, работающих в усло
виях наложения на систему «мембрана-раствор» постоянного электри
ческого тока 106
Выводы по второй главе 113
3. Математическая модель процесса баромембранного разделения сульфатсодержащих растворов 114
3.1 Математическая модель процесса баромембранного разделения сульфатсодержащих растворов в плоском канале с одной проницаемой стенкой 115
Выводы по третьей главе 130
4. Методики расчета технологических и конструктивных параметров электробаромембранных аппаратов и особенности оптимизации плоскокамерных и рулонных элементов 132
Выводы по четвертой главе 151
5. Методики и установки для проведения экспери ментальных исследований 152
5.1 Объекты исследований 152
5.1.1 Мембраны 152
5.1.2 Исследуемые растворы 154
5.2 Разделительные элементы с плоскими каналами 155
5.2.1 Экспериментальные установки 155
5.2.1.1 Методика и установка исследования коэффициента гидродинамической проницаемости мембран 156
5.2.1.2 Методика и установка по исследованию коэффициента задержания и величины удельного потока 165
5.2.1.3 Методика исследования усадки мембран 169
5.2.1.4 Установка по исследованию коэффициента задержания, выделения и удельного потока при наложении постоянного электрического тока 170
5.2.1.5 Методика и аппаратурное оформление при исследовании кинетических коэффициентов процесса электрогиперфильтрационного разделения сульфатсодержащих растворов 173
5.2.1.6 Методика определения диффузионной и осмотической прони-цаемостей мембран в потоке раствора 177
5.2.1.7 Аппаратурное оформление и методика исследования изотерм сорбции мембран и коэффициента распределения 181
Выводы по пятой главе 183
6. Результаты экспериментальных исследований 185
6.1 Коэффициент гидродинамической проницаемости мембран 187
6.2 Оценка коэффициента гидродинамической проницаемости в условиях усадки мембран 196
6.3 Удельный поток и коэффициент задержания при исследовании мембран на химическую стойкость с применением турбулизаторов различных типов 199
6.4 Удельный поток и коэффициент задержания при разделении промывных вод производства 2,2 – дибензтиазолилдисульфида 205
6.5 Удельный поток и коэффициент задержания
при обратноосмотическом разделении промышленных кислотно щелочных стоков ОАО «Электроприбор» 222 6.6 Удельный поток и коэффициент задержания при обратноосмотическом разделении сульфатсодержащих растворов на рулонном разделительном модуле 225
6.7 Удельный поток и коэффициент задержания при обратноосмотическом разделении сульфатсодержащих растворов на плоскокамерном аппарате с оттоком через две боковые стенки 228
6.8 Удельный поток, коэффициент задержания и выделения при разделении сульфатсодержащих растворов и наложении на систему «мембрана-раствор» постоянного электрического тока и давления 234
6.9 Диффузионная проницаемость и осмотический поток растворителя через полупроницаемые обратноосмотические мембраны 242
6.10 Коэффициент распределения 256
Выводы по шестой главе 264
7. Перспективы практического применения мембран при очистке сточных вод химических и машиностроительных производств 274
7.1 Разработка электробаромембранных аппаратов плоскокамерного типа 277
7.2 Разработка электробаромембранных аппаратов рулонного типа 302
7.3 Разработка электробаромембранных аппаратов трубчатого типа 325
7.4 Принципиальные технологические схемы проведения процесса электроосмофильтрационного разделения промышленных стоков и растворов 349
7.5 Применение обратноосмотического метода для очистки сточных вод ОАО «Электроприбор» 356
7.6 Применение обратноосмотического метода для модернизации технологической схемы производства альтакса 358
7.7 Применение мембранных аппаратов для усовершенствования имеющихся технологических решений по очистке сточных вод на примере станции водоподготовки воды ВОС-300 для водопроводных сооружений объекта «Вахтовый поселок перевалочной базы для временного размещения персонала МЛСП «Приразломная» на Варандее» 363
Выводы по седьмой главе 371
Основные выводы и результаты 373
Список используемых источников
- Виды мембран и мембранных элементов
- Методика конструктивного расчета параметров корпуса мембранного аппарата рулонного типа
- Математическая модель процесса баромембранного разделения сульфатсодержащих растворов в плоском канале с одной проницаемой стенкой
- Методика и установка исследования коэффициента гидродинамической проницаемости мембран
Виды мембран и мембранных элементов
Основные недостатки метода отстаивания: 1) большая занимаемая площадь под отстойник; 2) громоздкость конструкций отстойников.
Фильтрование (фильтрация). Называют процессы разделения неоднородных систем при помощи пористых перегородок, которые задерживают одни фазы этих систем и пропускают другие [15, 16]. Данный процесс основан на задержании твердых взвешенных частиц пористыми перегородками, способными пропускать только жидкость и задерживать частицы твердой фазы. Аппараты, в которых осуществляется процесс фильтрации, называются фильтрами [15, 17].
При фильтровании, в зависимости от способа действия, различают фильтры непрерывного и периодического действия [15, 17].
Стоит отметить, что при современном развитии науки исследуются новые конструкции экспериментальных фильтровальных установок, например, в Алтайском государственном техническом университете имени И.И. Ползунова с 2002 года ведутся исследования в области изучения фильтровально-сорбционных свойств волокнистых и композиционных материалов, предназначенных для очистки воды от взвешенных частиц, ионов тяжелых металлов и нефтепродуктов. Одной из экспериментальных конструкций является вакуумная фильтровальная пилотная установка, которая обеспечивает производительность по фильтрату до 200 л/ч, движущую силу до 10000 мм. вод. ст. [18].
Основные недостатки процесса фильтрования: 1) подбор конкретной фильтрующей перегородки для фильтруемой жидкости; 2) необходимость промывки осадка; 3) трудность удаления проникших в поры мелких частиц.
Центрифугирование – это процесс обработки неоднородных растворов с применением центробежной силы. Принцип центрифугирования применяется при отстаивании или фильтрации [11, 17, 19].
В зависимости от организации процесса центрифуги делятся на периодически (трехколонная, подвесная и т.д.) и непрерывно действующие (горизонтальная автоматическая, непрерывно действующая с барабаном, имеющим конус и тормозящий шнек) [17, 20]. Основные недостатки процесса центрифугирования: 1) большой расход энергии на выгрузку и продвижения осадка 2) при использовании сит, большая возможность проникновения через сито мелких частиц, вызывающих необходимость повторной обработки отжатой жидкости.
Для промышленных стоков производств органических продуктов и полупродуктов толуол, нейлон и пр., могут применяться физико-химические и механические процессы очистки [21].
Химические (реагентные) методы – опираются на принцип образования нетоксичных соединений при обработки промышленных стоков специальными химическими реагентами с протеканием определенных реакций (окисление, восстановление, нейтрализация) [2, 21, 22]. Данные методы хоть и не всегда являются токсичными, но всегда загрязняют водоемы определенными растворенными после регенерации загрязнениями [2, 21, 22].
Для уничтожения микроорганизмов, грибков, цианистых соединений часто применяют метод хлорирования (хлор и его кислород содержащие соединениями) [2].
Двухвалентное железо можно окислять хлором или хлорной известью, продолжительность реакции для природных вод в интервале рН =6…8 составляет всего несколько минут [23].
Кислотно-щелочные стоки, образованные в результате технологических процессов на производстве обязательно очищаются и нейтрализуются, причем нейтральными считаются стоки с уровнем рН = 6,5…8,5 [21].
При нейтрализации кислых стоков могут применяться гидроксиды натрия, калия, карбонаты натрия, кальция, магния и т.д., а для щелочных используется, например, углекислый газ. Кислые газы нейтрализуют стоки и растворы, но и очищает сами газы от вредных компонентов [21, 24].
Окисление. Для этого используются следующие окислители: гипохлори-ты кальция и натрия, перманганат калия, пероксид водорода, кислород воздуха, озон и др. Распространенными окислителями являются соединения содержащие хлор, которые применяются для очистки сточных вод от гидросульфида, сероводорода, фенолов, цианидов и т.д. [24].
Взаимодействие хлора с водой образует соляную и хлорноватистую кислоты [24]: С12 + Н20 - НОСІ + HCl, (1.1) Кислород воздуха используется при очистке воды от железа. Реакция окисления при этом выглядит следующим образом [24]: 4Fe2++02 + 2Н20 - 4Fe3+ + ЮН _ Fe3++3H20 - Fe(OH)3 + ЪН+ , (1.2) Окисление озоном обесцвечивает воду, устраняет привкусы и запахи и проводит обеззараживание. Озон очищает растворенные в воде как растворенные неорганические, так и органические вещества. Озонированием очищают промышленные сточные воды от сероводорода, нефтепродуктов, ПАВ, соединений мышьяка, фенолов и т.д. При обработке воды озоном происходит разложение органических веществ и обеззараживание воды [24, 25].
При введении озона в воду происходит обеззараживание и разложение при этом органических соединений быстрее, чем при хлорировании [24, 25].
На основе анализа патентных данных известен способ окисления органических соединений в водных растворах в присутствии пероксида водорода и катализатора на основе твердофазных железосодержащих алюмосиликатов [26]. Методы восстановительной очистки применяются для удаления из сточных вод соединений хрома, ртути, мышьяка. В качестве восстановителей применяются сульфат железа, водород, отходы органических веществ и др. При извлечении мышьяка из стоков применяют осаждение его в виде нерастворимых соединений диоксида серы [24].
Методика конструктивного расчета параметров корпуса мембранного аппарата рулонного типа
Проведенный предварительный анализ напряженно-деформированного состояния корпуса аппарата показал, что наиболее нагруженными элементами корпуса являются верхний и нижний ретентатоотводящие коллекторы и центральная трубка, подверженные действию рабочего давления и имеющие продольные щели. Остальные элементы конструкции аппарата к которым относятся цилиндрическая обечайка, боковые камеры коллектора и крышки в процессе эксплуатации практически не испытывают силовых воздействий. Следует также отметить, что не маловажно с точки зрения сложности аналитических расчетов и выбора расчетной схем, корпус обечайки, центральной трубки и коллекторов, представляют собой длинные цилиндрические обо лочки, у которых L 2,7у[Ші (L - длина оболочки, R - радиус оболочки, h -толщина оболочки). Поэтому влияние боковых днищ на напряженное состояние обечайки пренебрежимо мало, что дает возможность заменить расчет оболочки со сложными краевыми условиями методами теории упругости приближенными расчетами, основанными на методах сопротивления материалов, используя элементарную теорию расчета кривых стержней. Учиты 144 вая, что оболочки достаточны длинные и сечения испытывают плоскую деформацию, в качестве расчетной схемы камеры аппарата принимаем кольцевые сечения корпуса аппарата единичной толщины (S = 1 мм) и нагруженного давлением p [МПа], действующим в основной камере коллектора и в камерах центральной трубки. Расчетная схема среднего сечения корпуса камеры с центральной трубкой, щелями и нагруженного рабочим давлением изображена на рисунке 4.8 (из условия симметрии показана верхняя часть сечения камеры аппарата) [210].
Данная кольцевая система, учитывая силовую и геометрическую симметрии, трижды статически неопределима. Неизвестные силовые факторы x1, x 2, x 3 показаны в месте разреза расчетной схемы. Ввиду того, что нагрузка, действующая на основную камеру коллектора самоуравновешена, продольная сила в месте разреза кольца обечайки равна нулю и действует только изгибающий момент x1 [210].
После подстановки выражений (4.17) в уравнения (4.16) и отбрасывании членов 3-го порядка малости (Jj J3 «J2), получим следующие уравнения для неизвестных усилий х1, х2, х 3 [210]:
Около концов щелей в основном коллекторе и центральной трубке (рисунок 4.8) возникают местные напряжения от действия расклинивающего давления p. [210].
Чтобы снизить эти напряжения прямоугольное сквозное отверстие по концам имеет радиус скругления, равный половине толщины щели. (R0 =А/2). Максимальное напряжение в зоне радиуса скругления на расстоянии где /0 = / / 2 - половина длины щели; а = р - расклинивающее напряжение. Рассмотрим теперь задачу определения оптимальных конструктивных параметров корпуса электробаромембранного аппарата исходя из условия получения конструкции минимальной массы при заданной прочности и жесткости [210, 215].
В качестве управляемых конструктивных параметров, минимизирующих целевую функцию массы, принимаем толщины обечайки h1, основного канала коллектора с перегородками h2, толщины боковых каналов коллектора h3, толщину трубки h0= h4 и стенки hст = h5 [210].
На основании результатов проведенных аналитических исследований были рассчитаны напряжения и перемещения для наиболее опасных точек элементов корпуса аппарата, выполненного из электроизоляционного полиамидного материала (капролона) и определены оптимальные конструктивные параметры аппарата со следующими механическими, упругими и геометри 149 ческими характеристиками [210]: Е = 2620 МПа; р = 6 МПа; ц = 0,34; аТ =
Ограничения по прочности и жесткости принимали в виде (4.33), (4.34), целевая функция массы рассчитывалась по уравнению (4.32). В результате решения данной задачи с использованием метода получения дискретно-равнопрочного проекта минимальной массы [210, 215] при начальных стартовых значениях: h? =5 мм; /г 10 мм; h =3 мм; /г4 =5 мм;1г =1 мм, и точности поиска
Математическая модель процесса баромембранного разделения сульфатсодержащих растворов в плоском канале с одной проницаемой стенкой
Анализируя зависимость коэффициента задержания мембраны ОПМН-П при постоянном давлении Р = 0,8 МПа и температуре Т = 295 К от времени проведения процесса при варьировании концентрацией раствора (NaOН+Н2О) при (сисх = 0,25 - 1,0 кг/м3) можно отметить, что с увеличением концентрации исследуемого раствора уменьшается значение коэффициента задержания через мембраны для обоих типов исследуемых турбулизаторов.
Коэффициент задержания мембран ОПМН-П от времени проведения процесса разделения немного больше при использовании крупной сетки-турбулизатора, рисунок 6.27-6.30 (2 – крупная), чем мелкой, рисунок 6.27-6.30 (1 – мелкая). При частом соприкосновении вершин мелкой сетки-турбулизатора раствора c поверхностью активного слоя мембран, вероятно, в этих местах перекрываются свободные сечения открытых пор мембран, что приводит к менее интенсивному массопереносу растворенного вещества.
Коэффициент задержания мембраны ОПМН-П рисунок 6.27-6.30 от времени проведения эксперимента незначительно снижается, что связано с тем, что растет коэффициент концентрирования с течение времени и соответственно увеличивается постепенно осмотическое давление раствора, которое снижает эффективную движущую силу процесса баромембранного разделения растворов.
Подробные сведения по удельному потоку и коэффициентам задержания исследованных мембран ОПМН-П от времени проведения эксперимента при постоянном давлении и температуре с применением сеток-турбулизаторов двух типов приведены в приложении (таблица Е.3), а методика определения растворенного вещества в растворе определена аналогично методике представленной в приложении Д.1.
Удельный поток и коэффициент задержания при разделении промывных вод производства 2,2 –дибензтиазолилдисульфида
При очистке сточных и промывных вод химических предприятий применялся обратноосмотический и электрогиперфильтрационный методы, которые доказали свои несомненные преимущества [60, 231, 232].
Промывные воды, полученные при отмывке целевых продуктов (реагентов), например, - альтакс (2,2 – дибензтиазолилдисульфид) используемых при производстве резины отличаются высокой токсичностью и перед сбрасыванием в водоемы подвергаются глубокой очистке.
По сравнению с традиционными промышленно применимыми методами обработки растворов мембранные методы, широкого внедрения в промышленности пока не получили. Все это связано с отсутствием технологии процесса обработки растворов с применением стадии обратноосмотического или элек-тробаромембранного разделения при обработке конкретного вида стоков и с необходимостью разработки аппаратов выделения веществ.
Применяемые в промышленности и лабораторной практике принципиальные технологические схемы баромембранного разделения жидких смесей с их достоинствами и недостатками широко описаны в литературных источниках [60, 231, 232], но применение мембранной технологии для очистки промывных вод производства альтакса (2,2 – дибензтиазолилдисульфида) не проводилось. В данном случае представим описание проведенных экспериментальных исследований на установке и по схеме представленной в главе 5.
На рисунке 6.31 - 6.32 представлена зависимость удельного потока и коэффициента задержания от рабочего давления для пористой мембраны ESPA при очистке промывных вод производства альтакса. У мембраны ESPA высокая устойчивость по рабочему диапазону применения, так как промывные воды альтакса имеют высокий уровень рН = (12-14).
Рисунок 6.31 – Зависимость удельного потока от рабочего давления для пористой мембраны ESPA при очистке промывных вод производства альтакса (2,2 – дибензтиазолилдисульфида), при постоянной температуре Т = 295 К
Анализируя зависимость удельного потока и коэффициента задержания от рабочего давления для пористой мембраны ESPA при очистке промывных вод производства альтакса (2,2 – дибензтиазолилдисульфид) при постоянной температуре Т = 295 К, рисунок 6.31-6.32, отметим, что удельный поток возрастает с ростом движущей силы процесса обратноосмотического разделения растворов, а для представленного случая оно зависит от величины объема собранного пермеата для анализа (V = 0,0005 м3), а также от времени проведения эксперимента (при значениях давления: 1,0 МПа – 5580 с.; 2,0 МПа – 5020 с.; 3,0 МПа – 4370 с.; 4,0 МПа – 5580 с.;).
На основании представленных данных можно сделать вывод о том, что при проведении процесса обратного осмоса исследуемого раствора оптимальным вариантом использования является рабочее давление 4 МПа, так как за меньший промежуток времени удается получить увеличенный удельный поток, а коэффициент задержания по растворенному каптаксу и гидроксиду натрия увеличивается при возрастании давления, так как мембрана уплотняется [233]. Стоит так же отметить, что пробы пермеата для анализа на растворенные в них вещества были получены при рассмотрении объема проб двух образцов мембран 2.F (0,0078 м2 + 0,0078 м2 = 0,0156 м2). Подробные экспериментальные данные по удельному потоку и коэффициенту задержания от рабочего давления для пористой мембраны ESPA при очистке промывных вод производства аль-такса (2,2 – дибензтиазолилдисульфида) при постоянной температуре Т = 295 К представлены в приложении (таблица Е.4).
Для использованного метода основным недостатком является невозможность целевого выделения ценных веществ из растворов, что требует значительных усилий при дальнейшей переработке потока ретентата. На основании данного недостатка используем перспективный мембранный процесс разделения растворов – электрогиперфильтрацию (электроосмофильтрацию) [56, 57].
В данном случае используем методику и установку представленную на рисунке 5.9. Особенностью данного метода является наличие на выходе из аппарата прикатодного, прианодного пермеата и потока ретентата, которые в свою очередь легче перерабатывать или возвращать в технологическую линию производства определенного целевого продукта [112, 113, 115].
В процессе электрохимического синтеза альтакса образуются промывные воды со стадии отмывки целевого продукта. Промывные воды содержат непро-реагировавшую натриевую соль каптакса и гидроксид натрия. Сбрасывать такие воды без предварительной очистки нельзя из экологических соображений. Кроме того, в них содержатся ценные вещества, которые могут быть вторично использованы в производстве альтакса. Эти обстоятельства требуют разработки способа разделения и очистки промывных вод [233].
Методика и установка исследования коэффициента гидродинамической проницаемости мембран
Конструктивное оформление электробаромембранного аппарата с плоскими каналами можно отнести к области обработки растворов методами электро-микрофильтрации, электрогиперфильтрации. Разработанное устройство может быть применено в химической, металлургической, текстильной, микробиологической, пищевой, целлюлозно-бумажной отрасли промышленности [266, 267].
Приведенный в работе [56] баромембранный аппарат является аналогом разработанного устройства, который представляет собой однокамерный аппарат с прикатодными, прианодными мембранами и пористых катодов и анодов, недостатками при этом является низкая поверхность обработки смесей и существенные затраты энергии на процесс разделения растворов. Недостатки аналога отчасти устранены в прототипе, приведенном в работе [264], состоящего из устройства для подвода тока, пары фланцев, камер корпуса, каналов ввода и вывода разделяемого раствора и отвода пермеата, отверстий под провода, дренажной сетки, подложек, мембран, переточные эллиптические окна, сетка-турбулизатор. Недостатками устройства является низкая поверхность размещения пористых перегородок в аппарате, низкое качество и эффективность разделения растворов [267].
Технический результат - предотвращение отложений растворенных веществ на увеличенной поверхности прикатодных или прианодных мембран в аппарате, увеличение качества и эффективности разделения растворов, уменьшение явления концентрационной поляризации [267].
На рисунок 7.1.19 представлен электробаромембранный аппарат плоскокамерного типа, продольный разрез; рисунок 7.1.20 – вид сверху; рисунок 7.1.21 – вид А слева ; рисунок 7.1.22 – сечение Б - Б; рисунок 7.1.22.1 – увеличенная схема мембраны электробаромембранного аппарат плоскокамерного типа, сечение Б – Б с переточным эллиптическим окном увеличенной площади; рисунок 7.1.23 – продольный разрез диэлектрической камеры корпуса с “выступом” и сечение камеры В - В; рисунок 7.1.24 – продольный разрез элементов диэлектрической камеры корпуса с “впадиной” и сечение камеры Г - Г; рисунок 7.1.25 – продольный разрез элементов диэлектрической камеры корпуса с “впадиной” и сечение камеры Д - Д; рисунок 7.1.26 – продольный разрез элементов диэлектрического фланца корпуса и сечение фланца Е - Е; рисунок 7.1.27 – вид I увеличенный, схема разделения в межмембранном канале; рисунок 7.1.28 – вид II повернутый, пространственная модель межмембранного канала [267].
Устройство функционирует: разделяемый раствор под избыточным давлением, выше осмотического, поступает по штуцеру 11 расположенного на диэлектрическом фланце корпуса 3 с металлической шпилькой 29, рисунок 7.1.19-7.1.21, подается, минуя полимерную композицию 28, в первую камеру разделения образованную мембраной 15, расположенной на диэлектрическом фланце корпуса 3 с металлической шпилькой 29, прокладкой 5, и мембраной 15, расположенной на камере корпуса с “впадиной” 1 [267].
В это же время к камерам корпуса с “впадиной” и с “выступом” 1 и 2, рисунок 7.1.23-7.1.25, и диэлектрическим фланцам корпуса 3 с металлической шпилькой 29, включением устройства 6, рисунок 7.1.19, на аппарат накладывается разность электрических потенциалов [267].
Обрабатываемый раствор перемешивается при помощи сетки-турбулизатора 13, рисунок 7.1.28, представляющей собой расположенные под углом 90 градусов в одной плоскости набор прямолинейных элементов одинаковой длины прямоугольной формы в разрезе и подводится к мембранам 15 являющихся прикатодными или прианодными в зависимости от схемы подключения электродов [267].
Обрабатываемый раствор перемешивается при помощи сетки-турбулизатора 13, рисунок 7.1.28, представляющей собой расположенные под углом 90 градусов в одной плоскости набор прямолинейных элементов одинаковой длины прямоугольной формы в разрезе и подводится к мембранам 15 являющихся прикатодными или прианодными в зависимости от схемы подключения электродов [267].
Из канала между мембранами 15, рисунок 7.1.19, катионы или анионы, проходят сквозь пористые прикатодные или прианодные мембраны 15, ватман 16, пористые пластины 14 и дренажную сетку 17 и проходят в пространство меж 293 ду диэлектрическим фланцем корпуса 3 и пористой пластиной 14., а затем по каналам 23 в зависимости от схемы подключения электродов отводятся в виде оснований или кислот [267].
В межмембранном пространстве анионы или катионы двигаются в ядре потока сетки-турбулизатора 13, проходят сквозь переточное эллиптическое окно 19, рисунки 7.1.19, 7.1.24, 7.1.25, увеличенной площади на самой камере корпуса с “впадиной” 1, в следующую камеру разделения, между камерами корпуса 1 и 2, рисунок 7.1.19 в виде кислот или оснований в зависимости от схемы подсоединения электродов положительного и отрицательного [267].
Катионы или анионы выводятся с пермеатом сквозь пористые перегородки 15 по штуцерам 7 в виде оснований или кислот. Вывод анионов или катионов, рисунок 7.1.19, производится с прианодным или прикатодным ретентатом вымываемым потоком раствора в ядре сетки-турбулизатора 13, по штуцеру 12 в виде кислот или оснований [267].
Обрабатываемая жидкость, прокачиваемая по всему межмембранному каналу всего аппарата, рисунок 7.1.19, очищается от анионов или катионов в зависимости от схемы расположения положительного и отрицательного электродов [267].
В прикатодном или прианодном пермеате и прианодном или прикатод-ном ретентате содержатся различные растворенные газы (водород и кислород), выделившиеся на электродах в процессе электрохимических реакций [267].
Увеличение поверхности мембран в единице объема аппарата, рисунок 7.1.19, достигается за счет размещения с двух сторон каждых камер корпуса с “выступом” и с “впадиной” рисунки 7.1.19, 7.1.24 и с внутренней стороны фланцев корпуса, рисунок 7.1.26, только прикатодных мембран или прианод-ных в зависимости от схемы подключения положительного или отрицательного электрода [267].
Причем между заполненными полимерным компаундом круговыми сегментами переточного эллиптического окна, рисунки 7.1.19, 7.1.24, сверху и снизу проходят (продолжаются) в виде непрерывного полотна мембраны с од 294 ной стороны чередующихся диэлектрических камер корпуса с “выступом” или с “впадиной” по другую [267].
При пульсационной подаче исходного раствора в камеру аппарата, за счет раскачивающегося движения вперед и назад диэлектрических элементов на прикрепленных под углом 90 градусов прямолинейных элементах одинаковой длины сетки-турбулизатора, позволяет предотвращать отложение растворенных веществ на поверхности мембран за счет дополнительной турбулизации потока, что скажется на качестве и эффективности разделения растворов[267].