[На предыдущую главу]

Основные характеристики российских коммерческих биполярных мембран приведены в табл. 1. Видно, что недостатком мембран является сравнительно невысокий выход по току генерации H⁺ и ОН^– ионов, обусловленный высокой диффузионной проницаемостью исходных мембран, из которых приготовлены биполярные мембраны. Это ограничивает применение мембран в процессах, где требуется получение высокочистых концентрированных кислот и щелочей, свободных от примесей исходных солей. В тех случаях, когда затраты на расход электроэнергии не являются лимитирующими, для получения концентрированных сравнительно чистых кислот и щелочей можно использовать биполярный электродиализ (БЭД) с пятикамерной элементарной ячейкой, предложенной в [58]. Ячейка электродиализатора [58] содержит камеру обессоливания, ограниченную катионо- и анионообменной мембранами, две непроточные камеры концентрирования (см. раздел 3.3), также ограниченные катионо- и анионообменной мембранами, и две камеры, с одной из сторон ограниченные биполярной, а с другой – монополярной мембраной, в которых образуются кислота и щелочь соответственно, концентрируемые затем в камерах концентрирования. БЭД с пятикамерной ячейкой [58] позволил получить из 0,5 М раствора NaCl растворы кислоты HСl и щелочи NaOH с концентрацией, соответственно, 2,5 и 4 М, содержащие не более 7% NaCl.

В тех случаях, когда концентрация перерабатываемого раствора невысока, диффузионная проницаемость мембран становится несущественной, и мембраны МБ-3 могут быть успешно применены для получения кислотных и щелочных растворов в трехкамерном БЭД. Примером может служить использование биполярного электродиализа в схеме предподготовки воды, описанной в разделе 4. Умягченная водопроводная вода поступает в биполярный электродиализатор, на выходе которого получается щелочной раствор (рН=10,5–11,5), направляемый далее в осветлитель для осаждения солей жесткости, и кислотный раствор (рН=3,5–4,5), который после дегазации идет на обработку электродиализом. Проблема получения чистых концентрированных кислот и щелочей может быть также решена при использовании аппарата с трехкамерной ячейкой и российскими мембранами, если процесс проводить в две ступени. На первой ступени в среднюю камеру трехкамерной ячейки БЭД подается раствор перерабатываемой соли, а в соседние с ней камеры – вода. В данном случае растворы кислоты и щелочи, производимые БЭД, достаточно чистые, так как мембраны функционируют в среде разбавленных растворов. Дальнейшее концентрирование растворов кислоты и щелочи, если это необходимо, проводится на второй ступени с помощью электродиализатора-концентратора.

[На следующую главу] [На оглавление]

Copyright ©