вуглекислого газу в замкнутих приміщеннях (системи підтримки мікроклімату в сучасних будівлях) [12], а також у масштабах всієї планети (один з можливих способів вирішення проблеми глобального потепління).
Електродіаліз є досить перспективним методом в системах регенерації повітря Перспективність застосування електродіаліз для газоочистки обумовлена ??відсутністю вторинних (хімічного і теплового) забруднень, а також можливістю виділення витягнутого СО2 в концентрованому вигляді.
- електродіалізним апарат; 2 - ємність з розчином карбонатного
буфера; 3 - розділова ємність; 4 - насос; 5 - біполярна мембрана; 6 -аніонообменная мембрана; 7 - поглинаюча камера; 8 - камера концентрування; 8 - аніонообмінна насадка; 9 - камера концентрування; 10 - катіонообменная насадка
Малюнок 6 - Схема електродіалізним технології очищення повітря від вуглекислого газу [24]
Схема [24] включає електродіалізатор 1, буферну ємність 2 з розчинами карбонатів лужних металів (карбонатний буфер), службовців для зволоження повітря, що очищається; розділову ємність 3, що служить для розділення сконцентрованого вуглекислого газу і води. Насос 4 забезпечує циркуляцію зволожуючого розчину. Електродіалізатор 1 складається з чергуються біполярних 5 і аніонообмінних 6 мембран, що утворять камери 7 сорбції, заповнені аніонообмінної насадкою 8, і камери 9 концентрування, заповнені катіонообменной насадкою 10. очищуваний від вуглекислого газу повітря подають в камери 7 сорбції електродіалізатор 1, заповнені аніонообмінної смолою 8. Камери 7 сорбції безперервно зволожують розчином карбонатів лужних металів, що надходять з буферної ємності 2. Під дією електричного поля на біполярної мембрані 5 відбувається дисоціація води, при цьому генеровані іони водню направляються безпосередньо в камери 9 концентрування, а аніони гідроксилу мігрують через іонообмінну насадку 8, заміщаючи в аніонообмінної смолі іони НСО3- на іони ОН- і здійснюючи тим самим їх безперервну регенерацію. Витіснення з аніоніти 8 бікарбонатні іони через аніонообмінна мембрану 6 мігрують в камеру 9 концентрування, де рекомбинируют з іонами водню.
Очищений від вуглекислого газу повітря з розчином карбонатів лужних металів направляють в буферну ємність 2, і після відділення від рідкої фази подають споживачеві. Сконцентрований вуглекислий газ і перенесений електроосмотіческій в камери 9 концентрування розчин направляють в розділову ємність 3. Після газорідинного поділу вуглекислий газ виводять зі схеми або подають на подальшу переробку в кисень. Рідкі фази з буферною 2 і розділової 3 ємностей змішують і з допомогою рідинного насоса 4 подають на зволоження камер 7 сорбції електродіалізатор 1. Присутність карбонатного буфера в камері 7 сорбції електродіалізатор 1 з концентрацією карбонату лужного металу 0,005-0,25 М дозволяє змінити іонний склад аніонообмінної смоли в бік збільшення вмісту в ній карбонатних іонів і зменшення вмісту гідроксильних іонів. Це призводить до збільшення числа переносу карбонатного іона, виходу СO2 по струму і, як наслідок, підвищенню продуктивності і зниження питомих енерговитрат на процес газоочистки.
Таким чином, мембранні методи є досить привабливими для використання в системах захисту навколишнього середовища, так як не вимагають застосування додаткових хімічних реагентів. Баромембранного методи дозволяють розділяти амфоліти та інші домішки [30], в основному, за рахунок ситового ефекту. Електродіаліз здатний забезпечити селективне розділення і витяг амфолітов, а також конверсію іонних (сольових) форм в молекулярні (кислотні або лужні) форми. Тому цей метод володіє великими можливостями стосовно амфоліт містять розчинів. Його широкому впровадженню перешкоджає швидке отруєння мембран амфолітом та їх похідними. Природа цього явища вивчена недостатньо. Одна з гіпотез припускає наявність стеріческіх утруднень при перенесенні через мембрани великих органічних молекул амфолітов. Ці молекули вступають в електростатичні взаємодії з фіксованими групами іонообмінних мембран, але не можуть пройти через мікропори.
2. Експериментальна частина
. 1 Об'єкти дослідження
Об'єктом дослідження є гетерогенні аніонообменние мембрани МА - 41 (серійно випускається), МА - 41П1 (експериментальна), гетерогенна катіонообменная мембрана МК - 40 (серійно випускається), і ці ж мембрани з нанесеною на їх поверхню гомогенної плівкою МФ - 4СК.
Таблиця 1 - Інформація про досліджувані мембранах [31]
МембранаФірма проізводітельФіксірованние группиІнертное сполучна MК - 40 Щекіноазот raquo ;, Росія-SO3-Поліетилен MA - 41 Щекіноазот raquo ;, РоссіяN + (CH3) 3=NH +, -NH2 + lt; ? N (до 20-25%) ПоліетіленМА ...
