Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2024
Идентификатор DOI: 10.31857/S2218117224060098
Ключевые слова: electrodialysis, sludge water, concentration of alkaline solutions, electrodialysis cell, aluminate solutions, kinetics of concentration by electrodialysis, мембранный электролиз, подшламовые воды, концентрирование щелочных растворов, кинетика процесса концентрирования, электродиализная ячейка, алюминатные растворы
Аннотация: В статье анализируется возможность применения мембранного электролиза для переработки слабых алюминатных растворов (подшламовой воды) с целью их концентрирования и каустификации. Для проведения испытаний применялась трехкамерная ячейка с гетерогенными катионообменными мембранами МК-40, в качестве материалов катода и анода использован титановый сплав ВТ1-0. Мембранный электролиз проводили при межполюсном расстоянии, равном 3-5 см и плотности тока - 0.5-3.0 А/дм2 с получением катодного (более концентрированный раствор каустической щелочи) и анодного растворов (опресненный раствор), а также анодного шлама (представленного в основном гидроксидом алюминия). Выбраны оптимальные режимные параметры процесса концентрирования алюминатного раствора методом мембранного электролиза: плотность тока около 2 А/дм2 при межполюсном расстоянии, составляющем 4 см. При данных режимных параметрах рабочее напряжение на ячейке устанавливается через 40-45 мин на уровне 24 В, при этом удельный расход энергии растет от 13.5 до 17.5 кВтч/кг щелочи. Определено, что содержание соды в растворе в течение часа снижается с 55 до 25-30% при различных режимных параметрах процесса мембранного электролиза. Степень концентрирования общей щелочи в растворе при выбранных режимных параметрах процесса через час от начала мембранного электролиза доходит до 1.40-1.45. The article discusses the possibility of using electrodialysis for processing weak aluminate solutions for the purpose of causticization and obtaining strong alkaline solutions is being studied. A three-chamber electrodialysis cell of our own design is described. The cell uses heterogeneous cation exchange membranes MK-40; titanium alloy VT1-0 is used as the cathode and anode material. Electrodialysis was carried out at an interpolar distance of 3-5 cm and a current density of 0.5-3.0 A/dm2 to obtain cathodic (concentrated caustic alkali solution) and anodic (aluminum hydroxide and desalinated solution) products. The optimal operating parameters for the process of electrodialysis concentration of an aluminate solution were selected - the current density is about 2 A/dm2 with an the interpolar distance of 4 cm. It was determined that the soda content in the solution within an hour decreases from 55 to 25-30% at various operating parameters of the electrolylysis process. The degree of concentration of total alkali in the solution at the selected process parameters after an hour reaches 1.40-1.45.
Журнал: Мембраны и мембранные технологии
Выпуск журнала: Т. 14, № 6
Номера страниц: 527-534
ISSN журнала: 22181172
Место издания: Москва
Издатель: Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева РАН, Российская академия наук