[На предыдущую главу]

Для концентрирования электролитов применяются как аппараты с конструкцией, аналогичной электродиализаторам-опреснителям (с проточными камерами концентрирования), так и с непроточными камерами концентрирования, имеющими только одно отверстие для выхода концентрата. В последнем случае вода поступает в камеры концентрирования через мембраны. Основным механизмом ее доставки является электроосмос, роль осмотического переноса воды из камер концентрирования в камеры обессоливания уменьшается с ростом плотности тока [53–56]. Максимально достижимая концентрация рассола NaCl при электродиализе с мембранами МК-40 и МА-40 составляет около 5,5 моль/л; что означает, что с парой ионов Na⁺ и Сl^– в камеру концентрирования переносится h = 8–9 молекул воды [53] (h – среднее динамическое число гидратации для системы NaCl / МК-40, МА-40). Максимальная концентрация рассола N_s (в мольных долях) связана с h простым соотношением [44, 53]:

Как указывалось выше (раздел 3.1), проблема получения максимально концентрированного рассола возникает при опреснении природных вод в связи с необходимостью утилизации солей. Опыт решения этой проблемы имеется в компании “Membrane Technologies” (электродиализатор ЕDAC) и в центре “Мембранная технология” [30, 31].

Во многих отраслях химической и биохимической промышленностях конечный продукт на завершающей стадии технологического цикла выделяется в твердом виде. При этом часто в качестве побочного продукта появляются относительно разбавленные растворы, и возникает проблема их переработки с целью повторного использования воды и утилизации растворенных ценных или вредных для окружающей среды веществ. Так, при производстве аммиачной селитры образуется так называемый конденсат сокового пара (КСП), представляющий собой 0,2–0,3% раствор NH₄NO₃ с некоторым избытком азотной кислоты или аммиака для решения проблемы комплексной переработки КСП. На Невинномысском ПО “Азот” центр “Мембранная технология” реализовал технологическую схему, представленную на рис. 6 [57]. Как видно из рис. 6, КСП последовательно проходит через камеры обессоливания электродиализаторов ЭД-60-100 и ЭД-16-100, что позволяет в очищенном КСП получить раствор на уровне дистиллированной воды (< 10 мг/л). Концентрирование КСП также происходит в две ступени: сначала на ЭД-60-100, а затем в циркуляционном режиме на аппарате ЭДК-16-100, имеющем непроточные камеры концентрирования. Полученный концентрат с солесодержанием > 100 г/л возвращается на стадию выпарки для получения твердой соли. Установка позволяет перерабатывать 3м³/ч КСП при общей энергоемкости 4 кВтЧч/м³ КСП.

[На следующую главу] [На оглавление]

Copyright ©