Йонообменна мембрана - RF патент 2022628 - Ganych V
Изобретението се отнася до мембранната технология и може да се използва за пречистване и концентриране на електролитни разтвори. За да се увеличат стойностите на трансферните числа на водородните и хидроксилните йони през йонообменните мембрани, върху тяхната повърхност се нанасят жлебове със съотношението на дълбочината на жлеба към дебелината на мембраната 0,3 - 0,8 и съотношението на ширината на канала на разстоянието между съседните канали 0,2 - 10. Каналите могат да се нанасят от двете страни на мембраната. Браздите могат да бъдат с различна конфигурация и под различни ъгли една спрямо друга. 6 c.p. f-ly, 2 таб.
Чертежи към RF патента 2022628
Изобретението се отнася до мембранната технология и може да се използва при пречистването и концентрирането на електролитни разтвори.
В много практически случаи става необходимо да се извършват процеси на обезсоляване на електродиализа и (или) концентрация с едновременно регулиране на киселинността (рН) на разтвора (обработка на разтвори, чувствителни към промени в киселинността, получаване на електролити с дадена стойност на рН, електродиализно пречистване на киселинни и основни газове и др.
Най-близката по техническа същност до заявеното изобретение е йонообменна мембрана, чиято повърхност е обработена с шкурка. Стойностите на трансферните числа на йоните-продукти от дисоциацията на водата през йонообменната мембрана, чиято повърхност е обработена с шкурка, са измервани и са дадени в Таблица 1.
Както може да се види от Таблица 1, мембраната, чиято повърхност е обработена с шмиргел, не осигурява значително увеличение на трансферните числа на водородните йони през мембраната за катинообмен МК-40.
Целта на изобретението е да увеличи стойностите на трансферните числа на водородните и хидроксилните йони през йонообменните мембрани.
Целта се постига чрез факта, че каналите се нанасят върху повърхността на йонообменната мембрана със съотношението на дълбочината на браздата към дебелината на мембраната 0,3-0,8 и съотношението на ширината на браздата към разстоянието между съседните канали 0,2-10.
В предложеното изобретение се постига увеличаване на стойностите на трансферните числа на водородните и хидроксилните йони поради факта, че на мястото на приложение на браздата дебелината на дифузионния слой се увеличава до дълбочина
канали, като по този начин се намалява стойността на ограничителния поток ((Jпр =, където е дебелината на дифузионния слой) и като се има предвид фактът, че стойността на общия ток не се променя, региони с увеличена стойност на безразмерния ток се появява върху йонообменната мембрана. Локално увеличаване на безразмерния ток причинява интензивно разлагане на молекулите вода в местата, където са приложени браздите. В същото време, значително увеличение на стойностите на трансферните числа на водорода и хидроксилни йони през йонообменните мембрани се наблюдават в сравнение с оригиналните мембрани.
Граничните стойности на съотношението на дълбочината на браздата към дебелината на мембраната (0,3-0,8) и ширината на браздата към разстоянието между съседните бразди (0,2-10) се определят от следните фактори: