Електродіалізатор

Корисна модель відноситься до харчової промисловості, зокрема до молочної галузі, а саме видалення мінеральних речовин з молочної сироватки електродіалізом. Найближчим технічним рішенням до запропонованого може бути електродіалізатор, що складається з двох електродних камер між якими розташовані проточні дилюатні і непроточні розсольні камери [SU 1757725А1, кл. В01D61/44, опубл. 30.08.92. Бюл. №32]. Недоліком такої конструкції є утворення, переважно на аніонітових мембранах, важкорозчинних солей з боку розсольних камер, що призводить до збільшення енерговитрат на виробництво, пошкодження іонообмінних мембран, порушення технологічного процесу через необхідності регенерації мембран. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення конструкції роботи електродіалізатора шляхом запобігання утворенню важкорозчинних відкладень на мембранах. Поставлена задача вирішується тим, що електродіалізатор, що складається з двох електродних камер між якими розташовані проточні дилюатні і непроточні розсольні камери. Згідно винаходу, між двома дилюатними камерами, через які циркулює робочий розчин - молочна сироватка - розміщені дві непроточні розсольні камери і одна проточна дилюатна камера, через яку циркулює розчин хлориду натрію. Причинно-наслідковий зв’язок між запропонованими ознаками і технічним результатом полягає в наступному. Розташування між двома дилюатними камерами, через які циркулює робочий розчин (молочна сироватка), двох непроточних розсольних і однієї проточної дилюатної камери, через яку циркулює розчин хлориду натрію (NaCl), дозволяє сконцентрувати компоненти, які схильні утворювати важкорозчинні солі, в різних камерах, і отримати в розсольних непроточних камерах легкорозчинні сполуки (наприклад сульфат натрію Na2SO4, хлорид кальцію СаСl2 тощо) значної концентрації. Запропонована конструкція запобігає утворенню відкладень на мембранах, що підвищує технологічну надійність електродіалізатора, збільшує термін експлуатації мембран, практично виключає витрати і час на регенерацію. Таким чином, сукупність запропонованих ознак дозволяє забезпечити в повному об’ємі очікуваний технічний результат. На Фіг. показано електродіалізатор. Електродіалізатор складається з катоду 8, аноду 9, електродних камер 1 і 7, дилюатних камер 2 і 6, через яку циркулює робочий розчин (молочна сироватка), розсольних непроточних камер 3 і 5, проточної дилюатної камери 4, через яку циркулює розчин хлориду натрію, штуцерів 14 для виходу концентрату з розсольних камер. К катіонітові, А - аніонітові мембрани, - 10 - демінералізований робочий розчин (молочна сироватка), - 11 концентрат з розсольних камер, - 12 - розчин хлориду натрію, після дилюатної камери, - 13 - вода, що циркулює в електродних камерах. Апарат працює наступним чином. Молочна сироватка послідовно або паралельно подається в камери 2 і 6, розчин NaCl, з концентрацією не менше ніж концентрація мінеральних речовин у молочній сироватці, подається у камеру 4, камери 3 і 5 заповнюються водою, в електродних камерах 1 і 7 циркулює вода із забезпеченням відводу газу, який утворюється в результаті електродних реакцій. З камери 2 в камеру 3 переходять аніони, наприклад SO42-, туди ж з камери 4 переходять катіони Na+. В результаті утворюються легкорозчинні сполуки, наприклад Na2SO4. Аналогічно в камеру 5 з камери 6 переходять катіони, наприклад Са2+, а з 4-ої кaмери переходять аніони Сl-. В результаті в камері 5 утворюються легкорозчинні сполуки, наприклад СаС12. В верхній частині камер 3 і 5 знаходяться штуцера 14, через які витікає надлишок концентрату, який утворюється в результаті перенесення разом з іонами гідратної оболонки. Таким чином, застосування запропонованої конструкції дає можливість ефективно видаляти мінеральні речовини з молочної сироватки електродіалізом, виключаючи утворення осаду на мембранах, що дозволяє значно підвищити технологічну надійність процесу, практично виключити витрати на регенерацію, збільшити термін експлуатації мембран.