Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 35. 28 september 1954 - Avsaltning av vatten genom jonofores och jonbyte, av SHl
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
812
TEKNISK TIDSKRIFT
Fig. 3. Flytschema för avsaltning av uatten med
trekanj-marcell och jonhytare; 1 råvatten, 2 katod, 3 diafragmer, 4
buffertzoner, 5 anod, 6 alkalisk katolyt, 7 deluis avsaltat
vatten, 8 sur anolyt, 9 katjonbytare, 10 anjonbytare, 11
avsaltat vatten, 12 till avlopp.
anolyt inte återförs. Kostnaden för kalken och den mer
komplicerade driften vid återföring gör emellertid att det är
nästan lika ekonomiskt och säkerligen enklare att utföra
avhärdning utan återföring av anolyt. Är elenergin billig,
är detta förfarande det gynnsammaste även ekonomiskt.
En betydande utgiftspost är kolelektroderna som vid de
först utförda proven förbrukades mycket snabbt. Man lär
emellertid ha gjort ändringar i cellkonstruktion och
drift-föring som medfört att elektrodkostnaden sjunkit till en
relativt obetydlig summa
Trekammarcellen (fig. 1 nedtill) innehåller två elektroder
och två diafragmer. Vid europeiska experiment med denna
celltyp fick ca 50 °/o av råvattnet passera genom cellens
mittrum, medan resten fördelades mellan anod- och
katod-rum. Genom strömmens inverkan anrikas anjoner i
ano-lyten och katjoner i katolyten. Båda dessa lösningar
förkastades. Det vatten, som passerar genom mittrummet, blir
givetvis delvis avsaltat varvid även dess halt av
natriumjoner minskar. Metoden är därför lämpligare än
tvåkam-marprocessen vid rening av salthaltigt vatten men inte
nödvändigt vid avhärdning.
Jonofores och jonbyte
I USA har man konstruerat en förbättrad trekammarcell
som har två buffertzoner på vardera sidan om
mittrummet (fig. 3). De erhölls genom insättning av två
Dynel-diafragmer på litet avstånd från trekammarcellens
diafragmer. Cellen har alltså egentligen sju rum, men vatten
flyter inte genom buffertzonerna. Dessa förbättrar den
hydrauliska separeringen av cellens tre rum varigenom
man kan tillåta större jonkoncentrationer i anolyt och
katolyt utan försämring av kvaliteten hos mittrummets
vatten.
Tack vare den relativt stora jonkoncentrationen i anolyt
och katolyt behöver dessa inte förkastas utan kan
utnyttjas för regenerering av jonbytare som används för
ytterligare avsaltning av mittrummets vatten. I en
försöksanläggning använde man en svag anjonbytare och en
stark katjonbytare (Tekn. T. 1953 s. 487) var och en i två
Fig. 4.
Jonernas vandring i [-trekammarcellen.-]
{+trekammar-
cellen.+}
kolonner kopplade i serie med den elektrolytiska cellen.
Man dubblerade jonbvtarkolonnerna för att undvika
avbrott i vattenreningen vid regenerering av jonbytarna. Vid
avsaltning av mjukgjort vatten från Colorado-floden
erhölls följande resultat med en elektrodyta på 0,14 m2:
Råvatten Anolyt Katolyt Vatten
Ren-från vatten
cellen
Vattenanalys
kiselsyra Si02 ...... mg/1 8 8 6,8
kalcium Ca ......... mg/1 1 11
magnesium Mg .....mg/1 1,5 1,5 1
natrium Na ......... mg/1 238 154 10
kalium K ............mg/1 3 3 0
vätejon H .......... mg/1 0 21,5 0 0
karbonat COs ....... mg/1 2 134 0 0
bikarbonat HCOs ... mg/1 122 11 4
sulfat SOi .......... mg/1 294 241 8
klorid Cl ........... mg/1 89 470 31 64 10
nitrat NOa .......... mg/1 0,3 0,4 0,4
hydroxyljon OH .... mg/1 0 443 0 0
total hårdhet som
CaCOs ............... mg/1 9 9 7
indunstningsrest ____mg/1 698 478 39
pH ..............................................8,4 2,05 12,8 5,9 7,9
Driftdata
vattenmängd........ m3/h 3,33 0,62 0,55 2,16 2,16
utbyte av renvatten ... °/o 64,8 64,8
strömstyrka ........... A 0,75
spänning ............... V 15,5
strömförbrukning1 .. Ah/1 0,35
1 räknad på renvatten.
Försök har också gjorts med syntetiska vatten i
sammansättning liknande avloppsvatten i Los Angeles. De hade
stor hårdhet och man lät dem därför först passera en
två-kammarcell och sedan en trekammarcell med buffertzoner
och jonbytarkolonner. För ett vatten minskades
indunst-ningsresten från 1 412 till 49 mg/1 med en
strömförbrukning på 1,46 Ah/1 renvatten och ett utbyte av 43 °/o.
Kostnaden för en avsaltningsanläggning med
trekammarcell och jonbytare beror givetvis på råvattnets
beskaffenhet, men den synes i många fall bli avsevärt lägre än för
jonbytare. Driftkostnaden beror på strömpriset som måste
vara ganska lågt för att metoden skall bli
konkurrenskraftig. Anläggningens underhållskostnad bör bli liten då man
nu förfogar över syntetfiber till diafragmer, som torde ha
praktiskt taget obegränsad hållbarhet, och elektroder och
elektrolyskärl kan skyddas mot korrosion.
Den elektriska verkningsgraden vid jonofores blir
relativt låg. Orsaken härtill är att spänningsförlusten vid
elektroderna är hög, att den hydrauliska separeringen av
cellrummen inte kan göras fullständig och att en avsevärd del
av strömmen bärs av väte- och hydroxyljoner.
Den nyttiga elenergin åtgår för transport av positiva och
negativa saltjoner till katod- resp. anodrum. För den enkla
trekammarcellen uppges den vara endast ca 18 °/o av den
tillförda. Detta energiutbyte kan emellertid ökas betydligt
genom införande av buffertzoner som förbättrar den
hydrauliska separeringen av cellrummen.
Man kan inte undvika att elenergi åtgår för avladdning av
negativa joner vid anoden och positiva vid katoden.
Härvid utvecklas svre resp. väte, medan vätejoner bildas i
anodrummet och hydroxyljoner i katodrummet (fig. 4).
Dessa joner vandrar genom diafragmerna och lämnar kvar
saltjoner som avladdas och ger upphov till nya väte- och
hydroxyljoner. Då dessa har större vandringshastighet än
saltjonerna, bär de en avsevärt större del av elströmmen
och bara en bråkdel av denna utnyttjas därför till den
önskade transporten av saltjoner.
Jonofores med jonbytardiafragmer
Redan 1928 insåg man att om diafragmerna kunde
utföras så att de hindrade väte- och hydroxyljonernas vand-
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
