Сегодня пятница, 03.04.2020: публикаций: 793
Новости. Опубликовано 30.06.2016 15:35  Просмотров всего: 2664; сегодня: 1.

Процессы биполярного электродиализа и их практическое применение

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.

Тематические сайты: Биотехнологии, Промышленность, Технологии
Сайты стран: Литва
Сайты регионов мира: Прибалтика

Ньюсмейкер: Мембранинес Технологиос — 4 публикации. Вы можете направить ньюсмейкеру обращение, заявку
Сайт: www.mtlt.lt
E-mail: membrane@mtlt.lt
Телефон: +37068049076
Скайп: membranines
Поделиться:
Ваше мнение
Как пандемия коронавируса сейчас реально отражается на бизнесе или виде экономической деятельности которые вы ведете или которых касаетесь?
 Существенно негативно
 Скорее негативно
 Пока никак
 Скорее позитивно
 Существенно позитивно
Предложите опрос