Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 35. 28 september 1954 - Avsaltning av vatten genom jonofores och jonbyte, av SHl - Nybyggen - 200 MW ångkraftaggregat, av Lr - Planetvalsverk, av Karl-Johan Blom
<< 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.
813 september 1954
111
Fig. 5. Flerkammarcell med jonbytardicifragmer, A an
jonselektiva, C katjonselektiva.
ring, skulle energiutbytet växa. För att detta skall uppnås
måste diafragmat närmast anoden släppa igenom negativa
saltjoner men inte vätejoner, medan det närmast katoden
skall släppa igenom positiva saltjoner men inte
hvdroxyl-joner. Sådan selektiv verkan har jonbytardiafragmer, och
de bör därför kunna hindra elektricitetstransport genom
väte- och hydroxyljoner.
Moderna jonbytare (Tekn. T. 1953 s. 487) består av en
plast vid vilken joniserbara grupper är bundna. Dessa ger
negativa joner i katjonbytare och positiva i anjonbytare. I
det vatten, som fyller jonbytarnas porer vid deras
användning finns fritt rörliga motjoner (i anjonbytare positiva
och i katjonbytare negativa) vilka kan bytas ut mot joner
i det behandlade vattnet.
Man kan därför vänta att ett diafragma av en
katjonbytare skall släppa genom alla katjoner men hindra
an-joners passage, mer eller mindre fullständigt; en
anjonbytare bör släppa fram anjoner men inte katjoner. Man
kan därför kalla katjonbytare katjonselektiva och
anjonbytare anjonselektiva.
Inget jonbytarmaterial är emellertid fullständigt
jonselek-tivt. Vid en viss kritisk koncentration passerar t.ex.
katjoner genom en kolonn innehållande katjonbytare.
Läckningen storlek växer sedan med katjonkoncentrationen.
Ju större jonbytarens kapacitet är, dvs. ju fler joniserbara
grupper per volymsenhet den har, desto högre är den
kritiska koncentrationen.
Vid utförande av jonofores med jonbytardiafragmer
medför varje läckning en förlust av elenergi, och därför bör
man för detta ändamål använda jonbytare med största
möjliga kapacitet. De första försöken att genomföra denna
typ av process gjordes med naturliga jonbytarmaterial,
nämligen modifierat cellofan som anjonselektivt och läder
som katjonselektivt. Numera förfogar man emellertid
över jonbytare med mycket stor kapacitet och därmed
utmärkt jonselektivitet. Man kan med dessa material nästan
fullständigt hindra transport av väte- och hydroxyljoner
vid en saltkoncentration på upp till 10—15 %>.
Jonbytardiafragmerna hindrar effektivt strömtransport
genom väte- och hydroxyljoner, men en trekammarcell
ger alltjämt en spänningsförlust, och dessutom åtgår
elenergi för avladdning av saltjoner vid elektroderna. När
diafragmerna är jonselektiva kan man emellertid avsevärt
minska de energiförbrukningar som härvid uppstår genom
användning av en flerkammarcell (fig. 5) vars rum skiljs
åt av omväxlande anjon- och katjonselektiva diafragmer.
Teoretiskt sett är antalet rum obegränsat, men i praktiken
görs det sällan större än 100.
För en sådan cell är den totala spänningsförlusten
densamma som för trekammarcellen, men den fördelas på
100 rum i stället för på tre; räknad per rum blir den
därför av mycket liten betydelse. När saltjonerna passerat ett
diafragma möter de ett vilket de inte kan tränga igenom.
Därför träffas positiva och negativa saltjoner i vart annat
rum varigenom de kan föras bort utan att alls delta i
av-laddningen vid elektroderna. Bara de saltjoner, som
tränger in i katod- och anodrummen, avladdas under
förbrukning av icke nyttig energi.
Man kan tydligen avsevärt öka strömutbytet vid
avsalt-ningen genom att använda jonbytardiafragmer. Dessa har
emellertid liksom vattnet en viss resistans som orsakar
energiförluster. Ju längre man driver avsaltningen desto
större blir vattnets resistans och energiförlusten genom
denna. Därför är det inte ekonomiskt att avsalta genom
jonofores till lägre salthalt hos renvattnet än ca 0,5 g/1. I
liten skala har man framställt sådant vatten genom
jonofores med ett energiutbyte på 80 %>.
Jonofores i celler med jonbytardiafragmer är ännu på
experimentstadiet. Många beräkningar av processens kostnad
liar gjorts, men de är inte grundade på praktiska resultat.
Enligt den kanske pålitligaste kostar avsaltning av vatten
med 1 g/1 Cl" (ca 1,65 g/1 NaCl) till 0,3 g/1 Cl" (ca 0,5 g/1
NaCl) i Storbritannien ca 36 öre/m3 vid en strömtäthet på
0.25.A/m2. För vatten med högre salthalt blir kostnaden
avsevärt högre, eftersom mängden erforderlig elenergi
växer med stigande salthalt hos råvattnet. För havsvatten
med en klorjonhalt av ca 19 g/I blir energiåtgången mer
än 7 kWh/m3 renvatten mot 0,5 kWh/m3 för vatten med
1 g/1 Cl".
Det är tydligt att avsaltning genom jonofores är en
tekniskt utförbar process, men kan den bli tillräckligt billig
för att ge dricksvatten eller utnyttjas för bevattning av
ökenartade områden på jorden? Man måste ännu lösa
åtskilliga besvärliga problem innan denna fråga kan
besvaras jakande. SHl
Litteratur
1. Streicher, L, Bowers, A E & Briggs, R E: Demineralization of
ivater by electrolytic and ion exchange processes. Ind. & Engng
Chem. 45 (1953) s. 2394—2401.
2. Kressman, TRE: Desalting brackish water with ion exchange
resin membrancs. Ind. Chemist 30 (1954) s. 99—101.
Nybyggen
200 MW ångkraftaggregat. Maskineffekten i
ångkraftverken växer ständigt. Under 1953 togs två 200 MW
enheter i drift i USA i de nya jättestationerna Kanawha och
Muskingum River. De följdes av ytterligare två liknande
enheter i början av 1954. Dessa maskiner torde vara de
hittills största maskinaggregaten i världen. Fullt utbyggda
får de båda stationerna en effekt på 1 000 MW vardera.
Aggregaten karakteriseras förutom av de stora effekterna
av avancerade ångdata: 565°C och 140 at ångtryck på
turbinernas inloppssida (Electrical World 1952 b. 14 s. 119
och 1954 h. 2 s. 79). Lr
Planetvalsverk. Alltsedan 1920-talet, då de första
kontinuerliga bredbandverken togs i drift, har man strävat att
bygga verk avsedda för mindre produktionsvolym än
dessa. Ett modernt kontinuerligt bredbandverk har
nämligen en årsproduktion på ca 1 000 000 t per m bandbredd.
Den första typ för mindre produktion, som kom i drift,
är det halvkontinuerliga verket, där det kontinuerliga
förverket ersatts med ett eller två reversibla par och de fem
kontinuerliga färdigparen inskränkts till tre eller fyra.
Årsproduktionen i ett modernt dylikt verk uppgår till ca
400 000 t per meter bandbredd. Nästa steg nedåt är
"varm-Steckel-verket", som består av ett reversibel förverk och
ett reversibelt färdigpar, det senare försett med två i ugnar
inbyggda hasplar, en på vardera sidan av paret.
Årsproduktionen uppgår till ca 150 000 t per meter bandbredd.
Nu har ett verk av helt ny konstruktion framkommit.
Detta kallas planetvalsverk ("planetary mill"). Fyra dylika
verk finns redan i drift, varav tre i USA och ett i England.
Fig. 1.
Planetvals-
stolens
arbets-
princip.
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
