30.06.2016 15:35
Новости.
Просмотров всего: 5068; сегодня: 1.

Процессы биполярного электродиализа и их практическое применение

Компания «Мембранинес Технологиос ЛТ» предлагает современную технологию с применением процесса биполярного электродиализа – получение кислот и щелочей из водных растворов солей, а также безреагентную корректировку рН перерабатываемых технологических растворов.

Сущность предлагаемой технологии получения кислот и щелочей основана на способности биполярных мембран эффективно разлагать воду на ионы водорода H+ и гидроокиси OH- под действием постоянного тока, которые переносятся затем через катионообменные и анионообменные слои, формирующие биполярные мембраны, в примыкающие с двух сторон кислотные и щелочные камеры. В трехпоточном электромембранном аппарате по обеим сторонам от биполярной мембраны дополнительно располагаются соответственно катионообменные и анионообменные мембраны, способные выборочно перемещать через себя заряженные частицы и таким образом выполнять функции разделения и концентрирования. Катионитовые мембраны содержат фиксированные отрицательные заряды, которые позволяют перемещать положительно заряженные ионы (катионы) такие, как Na+ или Са+, пропуская их через себя, одновременно отталкивая отрицательно заряженные ионы. Соответствующим образом анионитовые мембраны содержат положительные заряды, которые позволяют перемещать отрицательно заряженные ионы (анионы), такие как F-, SO4-, Cl- или NO3-, пропуская их через себя и отталкивая положительно заряженные ионы. Комбинация ионообменных мембран и биполярных мембран позволяет осуществить уникальный процесс расщепления диссоциированных в воде солей. Например, пропуская по рабочему тракту солевой раствор NaCl через трехпоточный мембранный пакет с подачей на электроды аппарата постоянного электрического тока, на выходе получают щелочь и кислоту, в данном случае - NaOH и HCl. Аналогичным образом может происходить расщепление KF, KNO3, NH4Cl, Na2SO4, KCl и т.п., а также органических солей.

При безреагентной корректировке рН рабочего раствора в целях его повышения, применяется двухпоточный вариант сборки мембранного пакета, включающий в себя анионообменные и биполярные мембраны. При подаче на аппарат электрического тока, из рабочего раствора в смежный тракт выделяется кислота (или смеси кислот), а в рабочем тракте происходит повышение рН за счет увеличения в нем количества ионов гидроокиси OH-.

При безреагентной корректировке рН рабочего раствора в целях его понижения, применяется двухпоточный вариант сборки мембранного пакета, включающий в себя катионообменные и биполярные мембраны. При подаче на аппарат электрического тока, из рабочего раствора в смежный тракт выделяется щелочь (или смеси щелочей), а в рабочем тракте происходит понижение рН за счет увеличения в нем количества ионов водорода H+.

Технология реализована с применением электромембранных аппаратов нового типа, разработанных в компании ЗАО «Мембранинес Технологиос ЛТ» для биотехнологического предприятия, и прошла продолжительную опытную апробацию по следующим направлениям (на реальных технологических растворах):

- конверсия водного раствора хлорида натрия NaCl - с получением кислоты HCl и щелочи NaOH, с концентрацией до 18-20% и 12-16% соответственно;

- переработка продуктов брожения сахаристых веществ, содержащих лактат натрия – выделение молочной кислоты с выходом 96-98% по продукту;

- переработка отхода гальванического производства (кислого травильного раствора) – выделение соляной кислоты с концентрацией 9-10% с одновременным повышением рН в перерабатываемом растворе (возврат кислоты в производство и снижение издержек на последующую утилизацию остающегося отхода);

- корректировка рН раствора (удаление избыточной смеси кислот из промежуточного технологического раствора) – повышение рН рабочего раствора от 2,8 до 9.2;

- корректировка рН рабочего раствора – понижение рН рабочего раствора от 8.5 до 2.0.

Наиболее перспективными и близкими к реальному промышленному использованию представляются следующие области применения биполярного электродиализа в различных комбинациях сборки биполярных и ионообменных мембран в электромембранных аппаратах:

- конверсия водных растворов солей в целях получения кислотно-солевых и щелочно-солевых растворов, используемых для: регенерации ионообменных смол на установках водоподготовки в энергетике; регенерации и антисептической обработки оборудования в молочной и пищевой промышленности;

- переработка формиата натрия HCO2Na в целях получения щелочи NaOH и муравьиной кислоты HCOOH в химической промышленности;

- выделение органических кислот из растворов, образующихся при ферментативных процессах в биотехнологии, например – молочной и лимонной кислоты;

- производство гликолевой кислоты C2H4O3 из гликолята натрия NaC2H3O3;

- коррекция рН фруктовых соков, молочной сыворотки и сыворотки, образующейся при переработке сыров, творога и сои в пищевой промышленности;

- коррекции рН иных промежуточных технологических растворов в химической и биотехнологической промышленности.

Применение технологии биполярного электродиализа показывают ее эффективность, простоту и надежность при минимальных эксплуатационных расходах. Одновременно решается ряд экологических проблем, поскольку технология является безреагентной и для обеспечения процесса требуется только электроэнергия.


Ньюсмейкер: Мембранинес Технологиос — 4 публикации
Поделиться:

Интересно:

Россияне будут проводить новогодние каникулы в путешествиях по стране
26.12.2024 16:36 Аналитика
Россияне будут проводить новогодние каникулы в путешествиях по стране
По данным совместного исследования Минэкономразвития и сервиса онлайн-бронирования отелей и апартаментов Островок, на предстоящих новогодних каникулах россияне отдают предпочтение внутренним направлениям. Особой популярностью в этом году пользуются Юг и Северный Кавказ. При этом в период с 28...
Из жизни ассигнаций, или почему упразднили Ассигнационный банк
26.12.2024 15:31 Аналитика
Из жизни ассигнаций, или почему упразднили Ассигнационный банк
История развития банковского дела насчитывает несколько десятков столетий. Первые кредитные учреждения, которые заложили фундамент мировой банковской системы, появились еще до нашей эры — в Древнем Вавилоне, Древней Греции, Римской империи. В России подходящие для развития...
Как передали изображение Юрия Гагарина из космоса, рассказал ученый
26.12.2024 11:42 Аналитика
Как передали изображение Юрия Гагарина из космоса, рассказал ученый
Передача изображения Юрий Гагарина во время его космического полета стала первым шагом на пути создания космического телевидения. Но чтобы получить картинку из космоса, советским инженерам пришлось изрядно потрудиться. Как сообщает пресс-служба Новгородского государственного университета имени...
Саморазвитие в фокусе: что читали российские менеджеры в 2024 году?
26.12.2024 02:04 Аналитика
Саморазвитие в фокусе: что читали российские менеджеры в 2024 году?
Российские управленцы сегодня активно инвестируют в собственное образование и профессиональный рост. Корпоративная библиотека Alpina Digital помогает им быть в курсе трендов и получать знания от ведущих мировых экспертов. Ежегодно в декабре мы публикуем рейтинг материалов, которые были наиболее...
«Будь Здоров» оценили проекты студентов ГУУ
26.12.2024 00:04 Мероприятия
«Будь Здоров» оценили проекты студентов ГУУ
В декабре в бизнес-центре Государственного университета управления при поддержке АНО «Платформа Национальной технологической инициативы» прошел Демо-день акселерационной программы «Технологии здоровой жизни 2.0», в рамках которого участники представили свои проекты, в числе которых – мобильные...