Электродиализ разбавленных растворов и природных вод тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 02.00.05, кандидат химических наук Истошин, Александр Геннадьевич

• Истошин, Александр Геннадьевич
• кандидат химических наук
• 2000

Оглавление диссертации кандидат химических наук Истошин, Александр Геннадьевич

ВВЕДЕНИЕ.

1 .АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 .Электродиализ природных вод.

1.1.1.Способы предотвращения образования осадков в камерах электродиализатора.

1.2.Элекгродиализ разбавленных растворов.

1.2.1.Особенности деминерализации электродиализом разбавленных растворов.

1.2.1.1 .Методы повышения эффективности электродиализа разбавленных растворов.

1.2.2.«Допредельные» токовые режимы. Модельные представления.

1.2.2.1.Массоперенос в пустом гладком канале при ламинарном характере течения жидкости.

1.2.2.2 .Каналы обессоливания с инертными и ионпроводящими наполнителями. ,4л.

1.2.3 .«Сверхпредельные» токовые режимы.

1.2.3.1.Математическое моделирование «сверхпредельного» массопереноса

1.2.3.2. Эмпирические и полуэмпирические методы обобщения данных 42 2.МАССОПЕРЕНОС ИОНОВ СОЛИ ПРИ «СВЕРХПРЕДЕЛЬНЫХ» ТОКОВЫХ РЕЖИМАХ.

2.1.Метод определения потоков Н+ и ОН" ионов через мембраны при «сверхпредельных» токовых режимах процесса электродиализа.

2.2.Влияние каталитической активности ионогенных групп мембран по отношению к реакции диссоциации воды на вклад эффектов экзальтации и электроконвекции в «сверхпредельный» массоперенос противоионов солей 51 3 .МЕТОДИКА ТЕСТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНЫХ АППАРАТОВ

3.1 .Схема экспериментальной установки.

3.2 .Определение минимальной длины канала обессоливания.

3.3 .Режим изменения концентрации.

3.4.Результаты измерений и их обработка.

3.4.1 .Бинарные электролиты.

3.4.2.Многокомпонентные растворы.

3.4.3 .Параметры, определяющие характеристики работы электродиализаторов.

3.5.Объекты исследований.

4.РЕЗУЛЬТАТТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ МАССОООБМЕННЫХ 74 ХАРАКТЕРИСТИК ЭЛЕКТРОДИАЛИЗАТОРОВ

4.1 .Электродиализ однокомпонентных растворов.

4.1.1.Прогнозирование массообменных характеристик ЭД при произвольных режимах их эксплуатации. Имитационная модель.

4.1.2.Информационно-вычислительная система «Электродиализ

Менеджер».

4.2.Электродиализ многокомпонентных модельных растворов и природной воды.

4.2.1 .Массообменны^ характеристики электродиализаторов при обессоливании многокомпонентных растворов. Имитационная модель.

4.2.2.Влияние природы анионообменных мембран на процесс обессоливания многокомпонентных растворов.

4.3 .Электромембранная технология очистки природных вод от солей жесткости.

4.3.1 .Схема экспериментальной установки.

4.3.2.Режимы эксплуатации отдельных блоков.

5.ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ЭЛЕКТРОДИАЛИЗНОГО ОБЕССОЛИВАНИЯ ВОДЫ.

5.1.1 .Расчет стоимости воды.

5.1.2.3адача оптимизации.

5.1.3 .Алгоритм расчета.

5.1.4.Пример расчета стоимости обессоливания для электродиализатора.

ВЫВОДЫ.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Электродиализ разбавленных растворов и природных вод»

Важнейшим принципом рационального использования природных ресурсов является согласованное сочетание задач развития государства и охраны окружающей среды. Кардинальным путем преодоления противоречий между задачами экономического роста и требованиями охраны природы является переход на экологически безвредные и экономически оправданные технологии, исключающие или значительно сокращающие вредные выбросы в биосферу [1-8].

Среди известных методов опреснения, получивших широкое распространение, в нашей стране и за рубежом можно выделить дистилляцию, ионный обмен, обратный осмос и элекгродиализ.

Самым неэкологичным и дорогим методом обессоливания является дистилляция, так как затраты электроэнергии на дистилляцию воды составляют л

600 кВт*ч/м , а производство 1 кДж электроэнергии связано с введением в окружающую среду до 1.4* 10"4 М вторичных солевых загрязнений [6].

Ионный обмен вызывает сильное вторичное загрязнение поверхностных водоисточников в процессе регенерации ионитов. При этом в окружающую среду попадают неорганические соединения, в 3-10 раз превышающие количество извлеченных из воды в процессе очистки минеральных веществ. [9].

В последнее время широкое распространение получили баромембранные и электромембранные методы разделения, в частности, обратный осмос и электродиализ [1-5, 9-12]. Их достоинствами являются низкая энергоемкость, не превышающая 10 кВт-ч/м3, а также экономическая и экологическая целесообразность [1, 13].

При деминерализации воды с исходным содержанием до 10 г/л электродиализ экономически предпочтительнее обратного осмоса, так как позволяет выделять соли из воды, а не воду из раствора [14,15].

Известно множество работ, связанных с применением электродиализной технологии в пищевой [16-18], фармацевтической [19], биомедицинской [20] промышленности, при извлечении и разделении разнообразных химических веществ [21-26]. 5

Развитие и совершенствование метода электродиализа требует создания новых конструкций и оптимизации работы известных электродиализных аппаратов, оценки срока службы ионообменных материалов. Решение этих задач связано с проблемами получения точной информации о характеристиках электродиализаторов (ЭД) для расчета и прогнозирования работы данного типа аппаратов, а также выбора оптимальной конструкции и режимов их работы при сохранении высокой экологичности и минимальных затрат на процесс обессоливания раствора заданной концентрации с заданной производительностью [14].

В настоящее время нет единой теории электродиализа, а существуют разноуровневые теоретические модели описания процесса и множество разрозненных экспериментальных данных о работе ЭД различных конструкций, при помощи которых можно прогнозировать массообменные характеристики аппаратов в узком интервале параметров, определяющих условия их работы. В ! тс|же время, широкое внедрение электромембранных технологий в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства [7, 15, 27], диктует необходимость прогнозировать технико-экономические показатели и экологическую целесообразность процесса электродиализа при любых режимах эксплуатации аппаратов.

Заключение диссертации по теме «Электрохимия», Истошин, Александр Геннадьевич

выводы.

1. Предложен способ количественной оценки вклада эффекта экзальтации в "сверхпредельный" перенос катионов через катионообменную мембрану и анионов через анионообменную мембрану каналов обессоливания. Проведена количественная оценка величины вклада этих эффектов в зависимости от каталитической активности ионогенных групп ионообменных мембран по отношению к реакции диссоциации воды. Установлено, что использование анионообменных мембран с низкой каталитической активностью ионогенных групп позволяет существенно увеличить массоперенос ионов соли. Показано, что при «сверхпредельных» токовых режимах концентрация противоионов соли у межфазной границы не стремятся к нулю, а достигают практически постоянных значений. С ростом отношения i/inp мембранной системы происходит уменьшение электронейтральной части диффузионного слоя, причем величина этого уменьшения значительно превосходит те значения, которых можно было бы ожидать вследствие «простого» расширения области пространственного заряда без возникновения сопряженной конвекции.

2.Разработана методика тестирования и алгоритм проведения исследований ЭД, предназначенных для обессоливания многокомпонентных растворов, который включает в себя порядок проведения экспериментов и алгоритм обработки данных, полученных на малогабаритных лабораторных ячейках, а так же комплекс программ для IBM PC, облегчающих расчеты. Получены выражения, описывающие массоперенос в каналах обессоливания, в широком диапазоне плотностей токов и скоростей протока для растворов, содержащих NaCl или NaHC03, а также многокомпонентных растворов, имитирующих природные хлоридно-гидрокарбонатные воды.

3.Разработана имитационная модель, позволяющая прогнозировать массообменные характеристики различных каналов обессоливания при произвольных режимах эксплуатации ЭД. Обнаружено хорошее соответствие расчетных данных и результатов экспериментального тестирования крупногабаритных аппаратов, обессоливающих модельные растворы и природные воды.

133

4.0пределены оптимальные параметры процесса электродиализного обессоливания природной воды, прошедшей предварительную обработку на электрохимическом умягчителе непрерывного действия. Показано, что формирование мембранных пакетов электродиализаторов из мембран с профилированной поверхностью и использование проточно-циркуляционной гидравлической схемы позволяют поднять значение безопасной с точки зрения осадкообразования плотности тока за счет значительного (до 20 л/ч*дм) увеличения скорости протока обессоленного и концентрированного раствора.

5.Предложена схема расчета эксплуатационных затрат на обессоливание воды. Установлено, что в мембранных каналах различной конструкции оптимальные значения падения потенциала U смещены в область, отвечающую "сверхпредельным" токам и соответствуют значениям 1.5-ЗВ. Показано, что при заданной производительности и степени деминерализации хлоридно-гидрокарбонатных растворов мембранные пакеты, содержащие российские профилированные мембраны МА-40П, МК-40 могут обеспечить экономические преимущества по сравнению с мембранными пакетами, собранными из японских мембран АМХ, СМХ; ACS, СМХ.

Список литературы диссертационного исследования кандидат химических наук Истошин, Александр Геннадьевич, 2000 год

1. Гребешок В.Д. Электродиализ. Киев: Техника, 1976.160 с.

2. Салдадзе K.M., Балавадзе Э.М., Бронкина JI.A. Квопросу об опреснении морских вод электроионитным методом. Производство и переработка пластмасс, синтетических смол и стеклянных волокон. Вып.2. Москва, 1970, С. 116-119.

3. Scott К. and Hughes R. Industrial membrane separation technology, Hartnolls Ltd., Bodmin, 1996, 360 p.

4. Katz W. E. Electrodialysis for low TDS water // Ind. water Eng. 1971. V.8. № 6. P. 29-31.

5. Шапошник В.А. Кинетика электродиализа. Воронеж: Изд-во Воронежского унта. 1989. 175с.

6. Мазо A.A. Экологическая оценка методов умягчения и обессоливания воды // Химия и технология воды. 1982. Т. 4. №4. С. 364-367.

7. Зубец H.H., Мазо A.A. Выбор экологически оптимального электрического режима электродиализа // Химия и технология воды. 1983. Т. 5. №2. С. 117-119.

8. Grebenyuk V.D., Mazo A.A., Linkov V.M. New ecological problems of desalting and water re-use // Desalination. 1996. N.105. P.175-183.

9. Гребенюк В. Д., Мазо А. А. Обессоливание воды ионитами. // М. Химия, 1980, 256 с.

10. Гребенюк В. Д. Элекродиализное опреснение природных вод. // Журнал всесоюзного химического общества. 1987. Т. 32. N 6. С. 648-652

11. Кульский JI. А. Теоретические основы и технология кондиционирования воды. -Киев: Наукова Думка. 1980. 564 с.

12. Сигал В. JI. Тенденции развития мембранных методов для обессоливания и опреснения воды. // Химия и технол. воды. 1980. Т.2. № 2. С. 238-244

13. Гребенюк В.Д., Писарук В.И., Пенкало И.И., Терлецкая A.B. Деминерализация шахтной воды электродиализом. // Химия и технология воды. 1985. Т.7. №1. С.39-42.

14. Pervov A.G. Promoting membranes techniques in Russia // Desalination. 1996. N.105. P.105-108.

15. Van der Hoek. Electrodialysis as an alternative for reverse osmosis in an itegrated membrane system // Desalination. 1998. N.117. P. 159-172.

16. Zang J.A., Moshy R.J., Smith R.N. Electrodialysis in food processing // Chem. Eng. Progr. Symp. Ser. 1966. V. 62. P. 105-109.

17. Гнусин Н.П., Федосеев B.H., Кононенко H.A., Березина Н.П. Электромембранное разделение фруктозы и глюконата аммония // Изв. ВУЗов. Сер.: пищевая технология. 1984. Т. 2. С. 83-85.

18. Лейси Р.Е„ Леб С. Технологические процессы с применением мембран. М.: Мир, 1976. С. 21, 93-105.

19. Reed Р.В. Electrodialysis for the purification of protein solution // Chem. Eng. Progr. 1984. V. 80. P. 47-50.

20. Васильев B.H. и др. Применение электродиализа в технологии обессоливания хроматографических элюатов белков / В.Н. Васильев, Ю.Н. Омельченко, Е.Н. Гусарова, С.В. Яроцкий // Антибиотики и химиотерапия. 1994. Т. 39. N 5. С. 1215.

21. Гнусин Н.П., Заболоцкий В.И., Письменский В.Ф. Электродиализная переработка сточных вод в производстве аммиачной селитры // Изв. Сев.-Кав. научн. центра высш. школы. Сер.: техн. наук. 1978. Т. 1. С. 103-105.

22. Qu Jing-Xu, Qian Yao-Nan and Shen Yan Zhang. An experimental study for separation of NaCl from SAS by electrodialysis with ion exchange membrane // Desalination. 1987. V. 64. P. 329-338.

23. Norton J.D., Buehler M.F. Separation of monovalent cations by electrodialysis // Separation science and technology. 1994. V. 29. P. 1553-1566.

24. Беляев В.А., Лаврова A.H., Рывкин М.Д. Применение электродиализа для очистки производственных сточных вод, содержащих ионы двухвалентной меди // Технология очистки природных и сточных вод. 1977. N 1. С. 113-120.

25. Краснова Т.А., Лысак Т.И., Кутергин В.Р., Тезиков И.И. Очистка сточных вод производства аммиачной селитры методом электродиализа. В сб.: Электрохимическое обессоливание морской и минерализованных вод. - М., 1976. С. 79-80.

26. Gluekauf Е. Electro-deionisation through a packed bed. Brit. Chem. Eng. 1959. N 12. P. 646-651.

27. Solt G. Early Days in ElectroDialysis // Desalination. 1996. N.100. p.15-19.

28. Исследование отравления ионитов гуминовыми веществами природных вод/ Касьяненко Е.И., Вакуленко В.А., Пашков А.Б. и др. // Теплоэнергетика. 1980. №6. С. 25-27

29. Кульский JI. А. и др. Опреснение воды. // Киев, Наук, думка, 1980г, 94 с.

30. Anani А.А., Мао Z., White R.E., Srinivasan S., Appleby A.J. Electrochemical production of hidrogen and sulfur by low temperature decomposition of hydrogen sulfide in an aqueous alcaline solution // J. of Electrochem. Soc. 1990. V.137.'№ 9 . P.2703-2709

31. Lermani A., Turq P., Simonin J. P. Oxidation kinetiks of water and organic compounds by silver (II) using a potentiometric method. // Journal of the Electrochemical Society. 1996. V. 143. № 6 . P. 1860-1866

32. Бобрешова O.B., Лапшина Т.Е., Шаталов А.Я. Образование осадков на поверхности мембраны МА-40 в процессе электродиализа растворов, содержащих ионы Са , СОз" и S04 " // Журн. прикл. хим. 1980. Т. 53. N 3. С. 665-667.

33. Hsiao Y. -L., Johnson D. С. Electrocatalysis of anodic oxigen-transfer reactions: chloride-dopped lead dioxide electrodes. // Journal of the Electrochemical Society. 1989. V. 136. № 12. P. 3704-3711

34. Гребенюк В.Д., Стрижак Н.П., Мельник А.Ф. Физико-химические свойства зарядселективных мембран и поведение их при электродиализе гумуссодержащих растворов. // Химия и технология воды. 1993. Т. 15. №1. С.56-60.

35. Breidenbach Н., Solingen I.Wasser und Abwasser in der Galvanotechnik.Teil 1. // Galvanotechnik. 1994. B.85.Nr.5. S.1629-1631

36. Merrill T. D., Jorden R. M. Lime-induced reactions in municipal wastewaters. // J. Water Pollution Control Federation. 1975. v. 47. № 12. P. 2783-2808

37. Коваленко В. И., Балыкина Е. С. и др. Использование метода обратного осмоса для обработки воды. // М. НИИТЭХИМ. 1978г. 40 с.

38. А С. СССР №814818, МКИ3 С 02 F 1/46,3.08.06.78. оп.02.11.81

39. Bannoud А.Н., Gros М., Persin F., Rumeau M. Nouveau procede d'adoucissement par voi electrochemique.//Revue Science dl'Eau. 1993. v.21. №3. P.147-151.

40. Мазо А.А., Мелешко В.П. Водоподготовка и проблемы защиты водоемов от загрязнений.-В кн.: Охрана водных ресурсов и очистка сточных вод. Воронеж. 1964. С. 97-105.

41. Zabolotsky V.I., Nikonenko V.V., Pismenskaya N.D., Istoshin A.G. Electrodialysis technolology for deep déminéralisation of surface and ground water. // Desalination. 1996. N.108. P.179-181.

42. A С. СССР №981240. МКИ4С 02 F 1/46. з. 12.01.80. on. 25.03.83 .

43. Заболоцкий В. И, Цаплин И. И., Мягков В. А. Способ электрохимического умягчения воды и устройство для его осуществления. // Пат. РФ №2064818 МПК6 В 01 D 61/44. С 02 F 1/46 з. 27. 07. 1994. оп. 10. 08. 96.

44. Заболоцкий В. И., Алексеева С. JL, Гнусин Н. П. Разработка и исследование электрохимического способа умягчения природных вод. // Журнал прикладной химии . 1981 г. № 6 . С. 1345-1351

45. Алексеева С.П. Перераспределение ионов в системе гранулированный ионит-раствор во внешнем электрическом поле: Автореф. дис. .канд. хим. наук-Краснодар. 1981.22 с.

46. Гребенюк В.Д., Писарук В.И., Стрижак Н.П. Опреснение умягченной воды с одновременным получением высококонцентрированного рассола. // Химия и технология воды. 1980. Т.2. №1. С.36-38.

47. Бобрешева О. В., Шаталов А. Я. Кинетика осадкообразования на ионитовых мембранах в вольтастатическом режиме. // Электрохимия . 1986 . Т. 22. №12. С. 1764-1767

48. Бобрешова О. В., Шаталов А. Я. Влияние образования осадков на физико-химические свойства ионитовых мембран. // Журнал физической химии. 1977. Т. 51. № 1. С. 203-204

49. Бобрешова О.В., Лапшина Т.Е., Шаталов А.Я. Образование осадков на поверхности мембраны МА-40 в процессе электродиализа растворов,содержащих ионы Са2+, С032" и S042". // Журнал прикладной химии. 1980. Т.52. №3. С.665-667.

50. Thampy S. 25 Years of Electrodialysis Experience // Des. & Wat. Reused. 1999. V. 9. P. 45-48.

51. Гребенюк В.Д., Стрижак М.П. Применение реверсивного электродиализа для опреснения умягченной воды с одновременным получением высококонцентрированного рассола. // Химия и технология воды. 1985. Т.7. №5. С.39-40.

52. Allison R.P. Electrodialysis reversal in water reuse applications. // Desalination. 1995. V.103. P.171-186.

53. Prato N.A., Harent R.G. Nitrate and Nitrite Removal from Municipal Drinking Water Supplies with Electrodialysis Reversal. Proceedings. American Watre Assoc. Membrane Conference. 1993.

54. Pat. 3029196. USA. Electrodialysis of aqueous electrolyte solutions. / R. Matz, Ch. Forgacs, S. Perlmutter / R. Matz, Ch. Forgacs, S. Perlmutter.-Publ. 10.04.62.

55. Pat. 900544. Great Brit. Improvements or relating to the electrodialysis of brakish water / R. Matz, Ch. Forgacs, S. Perlmutter / R. Matz, Ch. Forgacs, S. Perlmutter.-Publ. 04.07.62.

56. Пономарев М.И., Шендрик O.P., Гребенюк В.Д., Антонов Ю.А, Шпак А.В. Опреснение воды электродиализом в импульсном режиме. // Химия и технология воды. 1989, T.l 1. №1. С.58-60 .

57. Seto Т., Kawate Н., Komori R. Development of ion exchange membrane technology // Desalination. 1977. V. 22. P. 495-504.

58. Elattar A., Elmidaoui A., Pismenskaia N., Gavach C., Pourcelly G. Comparison of transport properties of monovalent anions through anion-exchange membranes // J.Memb. Sci.1998. Vol.143. P.249-261.

59. Пат. 5308467 США, МКИ6 В 01 D 61/44. Electrically Regenerable demineralizing apparatus/ Takanobu Sugo (both of Gunma); Ebara Comparation (Japan). № 850263; Заявлено 12.08.92; Опубл. 03.05.94; НКИ 204/301. - 3 с. 1 л. ил.

60. Ruland A. Quantative Determination of Polymeric Scale Inhibitors by Polyelectrolite Titra // Des. & Water Reuse. V. 6. №4. P. 14-22.

61. Жиганас JI.X., Пономарев М.И., Гребенюк В.Д. Избирательная проницаемость модифицированной мембраны МК-40. // Химия и технология воды. 1987. Т.9. №1. С.79-80 .

62. Пономарев М.И., Чеботарева Р.Д., Гребенюк В.Д. Конкурирующий перенос ионов CI- S042- через мембраны МА-40 и МГА-95 // Химия и технология воды. 1982. Т.4. №4. С.349-352 .

63. Пономарев М.И. Конкурирующий перенос анионов при электродиализе раствора смеси хлорида и сульфата // Химия и технология воды. 1980. Т.2. №4. С.327-332.

64. Смирнова Н.М., Глазкова И.Н., Курносова Т.И., Глухова Л.П. Исследование переноса хлоридов и сульфатов через анионитовые мембраны в процессе электродиализа//Журн. прикл. химии. 1978. Т.51. №1. С.88-92.

65. Дытнерский Ю.И. Обратный осмос и ультрафильтрация.-М.: Химия. 1976. 369 с.

66. Понамарев М.И., Шендрик О.Р., Писарук В.И., Гребенюк В.Д. Опреснение жестких вод электродиализом // Химия и технология воды. 1982. Т.4. №2. С.159-161.

67. Гребенюк В.Д., Муха С.И., Писарук В.И., Пенкало И.И. Электродиализ умягченной шахтной воды // Журн. прикл. химии. 1979. Т.52. №6. С.1262-1266.

68. Писарук В.И., Шендрик О.Р., Волошина A.JL, Гребенюк В.Д. Получение рассола методом электродиализа из воды хлоридно-сульфатного типа с различным содержанием кальция. 1982. Т.4. №1. С.62-64.

69. Пат. 5558753 США, МКИ6 В 01 D 61/48. Polarity reversal and double reversal electrodeionization apparatus and method/ Christopher J. Gallagher (Burlington); U.S.

70. Filter/Iopure, Inc. (Lowell, Mass). № 437624; Заявлено 09.05.95; Опубл. 24.09.96. НКИ 204/632. - 9 е., 5 л. ил.

71. Хейфец С.Т., Голдберг А.Б. Математическое моделирование электрохимических растворов // Электрохимия. 1989. Т. 25. №1. С. 3-33.

72. Медведев И.Н., Лукашев Е.Л. Теоретические предпосылки повышения эффективности электродиализа // Применение электродиализа в мембранно-сорбционной технологии очистки и разделения веществ: Тез. докл. Всесоюз. совещ.- Черкассы. 1984. С. 102-103.

73. Крылов B.C., Давыдов А.Д., Энгельгард Г.Р. Нестационарные процессы при интенсивном электрохимическом массообмене // Электрохимия. 1982. Т. 18. №2. С. 163-175.

74. Гребенюк В.Д., Пономарев М.И. Электромембранное разделение смесей. 1992. -183с.

75. Патент №2033850. Россия, МКИ ВО 1D 13/02. Электродиализатор / Заболоцкий В.И., Никоненко В.В., Письменская Н.Д., Письменский В.Ф., Лактионов Е.В. №93006226. Заявл. 04.02.93; Опубл. 27.04.95 // Открытия. Изобретения. 1995. №12. С.124.

76. Белобаба А.Г., Певницкая МБ. Интенсификация массопереноса при электродиализе разбавленных растворов // Мембранно-сорбционные процессыразделения веществ и их применение в народном хозяйстве: Тез.докл. IV Всесоюз. конф. Черкассы. 1988. С. 24-26.

77. Sonin A.A., Isaacson M.S. Optimization of flow design in forced flow electrochemical systems with special application to electrodialysis // Ind. Eng. Chem., Process Des. Dev. 1974. V. 13. N 3. P. 241-248.

78. Bethe A., Toropoff T. Über electrolytische Vorgange an Diaphragmen. I. Die Neutrlitätstörung // Z.Phys. Chem. 1914. V.88. P. 686-742.

79. Winger A.G., Bodamer O.W. Ranin R. Electrodialysis of water using a multiple membrane cell // Eng. Chem. 1955. V.47. №7. P. 50-60.

80. Kressman T.R.E., Туе E.L. The effect of current density on the transport of ions through selective membranes // Disk. Faraday Soc. 1956. V. 21. P. 185-192.

81. Nikonenko V.V., Kovalev I.V., Mokrani S., Zabolotsky V.l. Mathematical Description of the Overlimiting Mode Electrodialysis of Diluted Solutios. EUROmembrane 99, Luven, Belgium, September 19-22, 1999. P. 342-343.

82. Заболоцкий В.И., Никоненко B.B. Перенос ионов в мембранах. -М.: Наука. 1996. 390 с.

83. Заболоцкий В.И., Письменская Н.Д., Письменский В.Ф. Интенсификация массопереноса и эффект экранирования поверхностей массообмена инертными сетчатыми сепараторами в тонких щелевых каналах // Электрохимия. 1990. Т. 26. N.3. С. 278-287.

84. Korngold Е., Aronov L., Kedem О. Novel ion- exchange spacer for improving electrodialysis I. Reacted spacer// J. M. S. 1998. V.138. (2). P. 165-170

85. Праслов Д.Б., Шапошник B.A. Диффузионные пограничные слои ионообменных мембран // Электрохимия. 1991. Т. 27. N.3 С. 415-417.

86. Storck А., Hutin D. Mass transfer and pressure drop perfomance of turbulence promoters in electrochemical cells // Electrochim.acta. 1981. V.26. N.l. P.127-137.

87. Mas L.J., Pierard P.M., Prax P.A., Sohm J.C. Behaviour of an electrodialysis unit cell //Desalination. 1970. V.7. P.285-296.

88. Певницкая М.В. Интенсификация массопереноса при электродиализе разбавленных растворов // Электрохимия. 1992. Т. 28. N.11. С. 1708-1715.

89. Peers A.M. Membrane phenomena // Disk. Faraday Soc. 1956. V. 21. P.124-125.

90. Гребенюк В.Д., Пономарев М.И. Электромембранное разделение смесей. 1992. -183с.

91. Kedem О. Reduction of polarization in electrodialysis by ionconducting spacers // Desalination. 1975. V.16. P.105-118.

92. Пат. 827106 Россия, МК-И-530 BOl 13/02. Многокамерный электродиализатор / Г.Н.Истошин, Н.П.Гнусин, В.И.Заболоцкий (Россия) Пол.реш. 25.12.79. Опубл. 7.01.81.7.01.81.

93. Dejan Е., Laktionov Е., Sandeaux J., Sandeaux R. Electrodionization with ionexchange textile for the production of high resistively water: influence of the nature of the textile // Desalination. 1997. V.l 14. P.165-173.

94. Mischuk N.A. Perspectives of the electrodialysis intensification // Desalination. 1998. V.l 17. P.16-20.

95. Tessier D.F., Towe I.G., Haas W.E. and Grafton J. Cost-Effective modular electrodeionization (EDI), Presented at 1996, Power-Gen Int., Orlando, U.S.A.,1996. P. 123-125.

96. Rychen P., Alonso S. and Alt H., High-Purity water production with the latest modular electrodeionization technology, Presented at 1996 Ultra pure Water Europe Symposium, Amsterdam, Holland, 1996. P. 143-147.

97. Ezzahar S. Electro-extraction des cations en solution diluee par l'associasion de membranes et textiles echangeurs d'ions. Thesis. Montpellier, France. 1996. 178 p.

98. Gagneux A., Wattiez D. Syntese et etude des celluloses echangeuses d'ion. Leur emploi dans l'épuration des eaux residuaires de l'industrie textile // European Polymer Jour. 1976. V. 12. P. 535-557.

99. Ri voire E. Une nouvelle methode de greffage pour textile // Revue Technologies. 1996. N25. P. 33-38.

100. Chatelin R. Possibilités du greffage de textile. Journee ITF/CNRS du 6 Mai 1983 // Bul. Scient. ITF. Lyon. 1983. V. 12. N 47. P. 543-547.

101. Dejean E., Sandeaux J., Sandeaux R., Gavach C. Electrodeionization using ionexchange textile // J. Membrane Sei. 1997. V.135. P. 105-109.

102. Патент США N 3 291 713. Удаление слабоосновных веществ с помощью электродиализа / Parsi Edardo (США). N 15888/74. Заявлено 29.09.75 Опубл. 05.07.77.

103. А. с. N 990256 СССР, МКИ В 01 Д 13/02. Ионообменная мембрана / А.Г. Белобаба, JI.A. Плеханов, М.В. Певницкая. Заявлено 05.10.82. Опубл. 15.10.83. Бюл. N 3.

104. ИЗ.А. с. N 216622 СССР, МКИ В 01 Д 13/02. Электродиализатор / Н.П. Гнусин, М.В. Певницкая, В.К. Варенцов, В.Д. Гребенюк (СССР) Опубл. 21.10.72. Бюл. N35.

105. Н.Шаповалов C.B. Гидродинамическое совершенствование судовых электродиализных опреснителей путем генерации макровихрей. Автореф. дис. . канд. техн. наук. Николаев. 1980. 24 с. (ДСП).

106. А. с. N 1118389А СССР, МКИ В 01 Д 13/02. Электродиализатор / Э.М. Балавадзе, И.М. Цейтлин, В.В. Солмаков, Н.Г. Лебедь, Н.Д. Чхеидзе (СССР) N 3497788/23-26. Заявлено 05.10.82. Опубл. 15.10.84. Бюл. N 38.

107. Walters W.R., Weiser D.W., Marek L.J. Concentration of Radioactive Aqueous Wastes. Electromigration through ions-exchange membranes // Industrial and Engineering chemistry. 1955. V. 47. P. 61-67.

108. Vallot D. Systèmes industriels de demineralization electrique continue de l'eau // L'eau, l'industrie, les nuisances. 1988. V. 122. P. 78-80.

109. Ganzi G.C., Giuffrida A.J., Stone Т.Е. The effect of ion-exchange membrane properties on the ionpure continuous deionization process. // Abstarcts of International Conference on Membranes (ICOM). Chicago, USA. 1990. P. 348.

110. Пат. 53-22067 Япония, 13(7) В 7171-06. Электропроводная ионообменная сетка / Ятэ Тагамака (Япония). N 42-78422; Заявлено 08.12.67. Опубл. 06.07.78. Цит. РЖ. Химия. 1980.9И326П.

111. Пат. 4, 033, 850/74 США, 204/301; 204/180Р В 01 Д 13/02. Electrodialysis device / О. Kedem (Israel). N 15888/74. Заявлено 29.09.75 Опубл. 05.07.77.

112. Kedem О. et al. E.D.S.-sealed electrodialysis / О. Kedem, J. Cohen, A. Warshawsky, N. Kahana // Desalination. 1983. V. 46. P. 291-293.

113. Demkin V.D. et al. Cleaning low mineral water by electrodialysis. V.I. Demkin, Y.A. Tubasov, V.I. Panteleev, Y.V. Karlin // Desalination. 1987. V. 64. N 3. P. 367374.

114. Sonin A.A., Probstein R.F. A hydrodynamic theory of desalination by electrodialysis // Desalination. 1981. V.5. P.293-329.

115. Sanchez V., Clifton M., Determination du transfer de matiere par interferometrie holographique dans un motif elementaire d'un electrodialyseur // J. Chim. Phys. 1980. V. 77. P .421-426.

116. Гнусин Н.П., Заболоцкий В.И., Никоненко B.B., Уртенов М.Х. Конвективно-диффузионная модель процесса электродиализного обессоливания.

117. Предельный ток и диффузионный слой // Электрохимия. 1986. Т. 22. N 3. С. 298-302.

118. Никоненко В.В., Гнусин Н.П., Заболоцкий В.И., Уртенов М.Х. Конвективно-диффузионная модель процесса электродиализного обессоливания. Распределение концентрации и плотности тока // Электрохимия. 1985. Т. 21. N З.С. 296-302.

119. Григорчук О.В. Стационарная конвективная диффузия в электромембранных системах.: Дис. канд. хим. наук.: 02.00.05. Защищена 29.02.96. Утв. 13.07.96. Воронеж. 1996. 169 с.

120. Solan A., Winograd Y. Boundary-layer analysis polarization in electrodialysis in a two-dimensional laminar flow // The Physics of Fluids. 1969. V.12. №7. P. 13721377.

121. Ньюмен Дж. Электрохимические системы / Под ред. Ю.А. Чизмаджева. -М.: Мир. 1977. -463с.

122. Гнусин Н.П. и др. Конвективно-диффузионная модель процесса электродиализного обессоливания. Распределение концентраций и плотности тока / Н.П.Гнусин, В.И.Заболоцкий, В.В.Никоненко, М.Х.Уртенов // Электрохимия. 1986. Т. 22. N.3. С. 298-302.

123. Pickett D.J. Electrochemical reactor design. -Amsterdam et al.: Elsevier scientific publ. company. 1977. -434p.

124. Справочник по электрохимии / Под.ред. А.М.Сухотина. Л.:Химия. 1981. -488с.

125. Хванг Т., Каммермейер С. Мембранные процессы разделения /Под ред. Ю.И.Дытнерского.-М.:Химия. 1981. -464с.

126. Никоненко В.В., Письменская Н.Д., Заболоцкий В.И. Массоперенос в плоском щелевом канале с сепаратором // Электрохимия. 1992. Т. 28. N.l 1. С. 1682-1692.

127. Праслов Д.Б., Шапошник В.А. Интерференционный метод измерения концентрационных профилей при периодическом электродиализе // Электрохимия. 1988. Т. 24. N.5. С. 704.

128. Shaposhnik V.A., Vasil'eva V.I., Praslov D.B. Concentration fields of solutions under electrodialysis with ion-exchange membran // J.Mem.Sci. 1995. V.101. P.23-30.

129. МЗ.Повх И.Л. Техническая гидродинамика.-Ленинград.: Машиностроение. 1976. -502 с.

130. Shapovalov S.V., Polosaari S.M., Lebed N.G. Laminar vortex flow in straight channel // Acta polytechnica Scandinavica. Chem. Technology and Mettallurgy Series, Helsinki. 1988. № 186. 24 p.

131. Лебедь Н.Г., Шаповалов C.B. Результаты исследования влияния макровихрей на процесс опреснения // Тр. Николаевского кораблестроительного института. 1977. № 146. С. 20-23.

132. Нб.Коробко В.В. К вопросу о распределении скоростей в макровихревом потоке // Гидродинамика коробля: Сб. науч. тр. Николаевского кораблестроительного института. -Николаев, 1984. С. 99-104.

133. Siddharth A., Chotteijee A., Belfort G. Fluid flow in an idealized spiral wound membrane module // J. Memb. Sci. 1986. Vol. 28. P. 191-208.

134. Leitz F.B., Marinic L. Enhanced mass transfer in electrochemical cells using turbulence promoters // J. Appl. Elect rochim. 1977. V.7. P.473-484.

135. Schock G., Miguel A. Mass transfer pressure loss in spiral wound modules // Desalination. 1987. Vol. 64. P.339-352.

136. Solan A., Winograd Y., Katz U. An analytical model for mass transfer in an electrodialisis cell with spacer// Desalination. 1972. V.10. P.71-85.

137. Winograd Y., Solan A., Toren M. Mass transfer in narrow channels in the presence of turbulence promoters // Desalination. 1973. V.13. P.171-186.

138. Балавадзе Э.М., Архипов B.C, Четвертаков С.А. К вопросу расчета массопереноса в турбулизированном потоке// Гидродинамика коробля: Сб.науч. тр. Николаевского кораблестроительного института. -Николаев, 1984. С. 91-94.

139. Лебедь Н.Г., Чхеидзе Н.В. Влияние турбулизации потока на перенос ионов в электроионитовых опреснительных установках // Теория и практика сорбционных процессов. -Воронеж. 1980. Т.13. С.78-81.

140. Kim D.H., Kim I.H., Chang H.N., Experimental study of mass transfer around a turbulence promoter by the limiting current method // Int. J. Heat Mass Transfer. 1983. V.26. P. 1007-1016.

141. Полежаев В.И., Бунэ A.B., Верезуб H.A. Математическое моделирование конвективного тепломассообмена на основе уравнений Навье-Стокса. -М.:Наука. 1987. -268с.

142. Kuroda О., Takachashi S., Nomura М., Characteristics of flow and mass transfer rate in an electrodialysis compartment including spacer// Desalination. 1983. V. 46 P. 225-228.

143. Лыков A.B. Тепломассообмен (справочник). -М.:Энергия. 1978.480c.

144. Чхеидзе H.B. Гидродинамическое совершенствование электродиализных опреснителей. Автореф. дисс. канд. техн. наук. Николаев 1979. 18 с. (ДСП)

145. Hics R.E., Mandersloot N.B. The effect of viscous forces on heat and transfer in systems with turbulence promoters and in packed beds // Chem. End. Sei. 1968. V.23.P. 1201-1211.

146. Hang I.H., Chang H.N. The effect of turbulence promoters on mass transfer numerical analysis and flow visualization // Int. J. Heat Mass Transfer. 1982. V. 8. P. 1167-1181

147. Белобров И.А. и др. Работа электродиализного аппарата при токах, превышающих предельный / И.А.Белобров, И.П.Гнусин, С.Н.Харченко, И.В.Витульская, С.Р.Брайковская// Жур. физ. химия 1976. Т. 50. №7. С. 18901892.

148. Варенцов В.К., Певницкая М.В. Перенос ионов через ионитовые мембраны в электродиализе // Изв. Сиб. отделения АН СССР (Сер. хим. наук). 1973. Вып. 4. №9. С. 134-138.

149. Варенцов В.К., Певницкая М.В. Перенос ионов через ионообменные мембраны при электродиализе // Изв.Сиб.отд-ния АН СССР (Сер.хим.наук.). 1973. Т. 4. N.9. С. 134-138.

150. Гнусин Н.П., Гребенюк В.Д., Певницкая М.В. Электрохимия ионитов. -Новосибирск: Наука. 1972.- 200с.

151. Bobreshova O.V., Kulintsov P.J., Timashev S.F. Non-equilibrium processes in concentration-polarization layers at the membrane-solution interface // J.Membr.Sci. 1990. V.48 P.221-230.

152. Gavish В., Lifson S. Membrane polarization at high current densities // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1979. V.l. N.75. P.463-472.

153. Fang Y., Li Q., Green M. Noise spectra of transport at an anion membrane-solution interface // J. of Colloid and Interface Sci. 1982. Y.86. N.l. P.185-190.

154. Будников Е.Ю., Максимычев A.B., Колюбин A.B., Меркин В.Г., Тимашев С.Ф. Вейвлет-анализ в приложении к исследованию природы запредельного тока в электрохимической системе с катионообменной мембраной //Журнал физической химии. 1999. Т. 73. С .198-213.

155. Rozenberg N.W., Tirrell С.Е. Limiting currents in membrane cells // Ind. and Eng. Chem. 1957. V.49. № 4. P. 780-784.

156. ZabolotskyV.I., Nikonenko V.V., Pismenskaya N.D. On the role of gravitational convection in the transfer enhancement of salt ions in cource of dilute solution electrodialysis// J. Membrane Sci. 1996.Vol.l 19. P. 171-181.

157. Rubinstein I., Staude R, Kedem 0. Role of Rubenstein I. Mechanism for an electrodiffusional instability in concentration polarization // J. Chem. Soc. Faraday Trans. II. 1981. V/77. № 8. P. 1595-1609.

158. Rubinstein I., Staude R., Kedem O. Role of the membrane surface in concentration polarization at ion-exchange membranes // Desalination. 1988. V.69. P.101.

159. Rubinstein I., Maletzki F. Electroconvection at an electrically inhomoheneous permselective membran surface // Trans. Faraday Soc. 1991. V.87. N.13. P.2079-2087.

160. Dukhin S.S., Mishchuk N.A. Intensification of electrodialysis based on electroosmosis based on the second kind // J.Mem.Sci. 1993. V.79. P.199-210.

161. Rubinstein I., Shtilman L. Voltage against current curves of cation exchange membranes // J. Chem. Soc. Faraday Trans. 1979. Vol. 75. P. 231-246.

162. Rubinstein I., Zaltzman В., Kedem O. Electric fields in and around ion-exchange membranes// J. Membrane Sci. 1997.Vol.125. P. 17-21.

163. Шельдешов H.B., Ганыч B.B., Заболоцкий В.И. Числа переноса ионов соли и продуктов диссоциации воды через катионообменные и анионообменные мембраны // Электрохимия. 1991.Т.27. N.l. С.15-19.

164. Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.В., Ганыч В.В. Влияние нерастворимых гидроксидов металлов на скорость реакции диссоциации воды на катионообменной мембране// Электрохимия. 1994.Т.30. N.12. С.1458-1461.

165. Харкац Ю.И. О механизме возникновения запредельных токов на границе ионообменнная мембрана/электролит // Электрохимия. 1985. Т. 21. N.7. С. 974977.

166. Сокирко А.В., Харкац Ю.И. К теории эффекта экзальтации миграционного тока с учетом диссоциации воды // Электрохимия. 1988. Т. 24. N.12. С. 16571663.

167. Листовничий А.В. Расчет локальной скорости каталитического разложения воды с участием ионогенных групп ионообменных мембран // Электрохимия. 1989. Т. 25. N.12. С. 1682-1684.

168. Никоненко В.В., Письменская Н.Д., Заболоцкий В.И. Негидродинамическая интенсификация электродиализа разбавленных растворов электролита // Электрохимия. 1991.Т. 27. N.10. С. 1236-1244.

169. Никоненко В.В., Заболоцкий В .И., Гнусин Н.П. Электроперенос ионов через диффузионный слой с нарушенноц электронейтральностью // Электрохимия. 1989. Т. 25. №3. С. 301-306.

170. Лактионов Е.В. Деминерализация разбавленных растворов электролитов. Сравнительный анализ характеристик различных электродиализных процессов. Дисс.докторУнивер. Монпелье: Защищена 17.07.98. -Монпелье, 19983 206. С

171. Zabolotsky V.I., Pismenskaya N.D., Laktionov E.V. and Nikonenko V.V. Prediction of the behavior of long electrodialysis desalination channels through testing short channels // Desalination. 1997. V. 107. P. 245-250.

172. Смирнова O.A., Рукобратский Н.И., Степанов В.Г. Разработка аппаратов обессоливания воды электродиализом // Химия и технология воды. 1991. Т. 13. №8. С. 733-736.

173. Isaacson M.S. and Sonin A.A. Sherwood number and friction factor correlations for electrodialysis systems, with application to process optimization // Ind. Eng. Chem. Process Des. Develop. 1976. №15. P. 313-320.

174. Левич В.Г. Физико-химическая гидродинамика. М.: Изд-во АН СССР. 1952. 538с.

175. De Sirshendu, DasGupta Sunando. Role of mass transfer coefficient with suction including property variations to predict limiting phenomtna during ultrafiltration // J. Mem. Sci. 1999. V.161. P.41-53.

176. Кафаров B.B., Макаров B.B. Гибкие автоматизированные производственные системы в химической промышленности. -М.: Химия. 1990. 320с.

177. Cui Y.Q., Vanderlans R., Noorman H.J., Luyben K. Compartment mixing model for stirred reactors with multiple impellers // Chemical engineering research & design. 1996. V. 74 N2. P. 261-271.

178. Yu J.W., Neretnieks I. Modeling of transport and reaction processes in a porous medium in an electrical field // Chem. Eng. Sci. 1996. V. 51 N 19. P. 4355-4368.

179. Evangelista F. Improved graphical-analytical method for the design of reverse osmosis plants // Ind. Eng. Chem. Process Des. Dev. 1986. V. 25. P. 211-223.

180. Evangelista F. A graphical method for the design of an electrodialysis stack // Desalination. 1987. V. 64. P. 353-365.

181. Умнов В.В., Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И. Строение области пространственного заряда на границе котионообменник/анионообменник в биполярных мембранах // Электрохимия, 1999, Т. 25, №4 , с. 450-455.

182. Умнов В.В., Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И. Вольт-амперная характеристика области пространственного заряда биполярных мембран// Электрохимия. 1999. Т. 25. №8. с. 982-990.

183. Письменская Н.Д. Влияние рН на перенос ионов соли при электродиализе разбавленных растворов // Электрохимия. 1987. Т.23. №2. с. 277-283.

184. Уилсон Д. Деминерализация методом электродиализа. Москва.: Госатомиздат. 1963. 351 с.

185. Cooke В.A. Concentration polarization in electrodialysis. 1. The electrometric mesuarements of interfacial concentration // Electrochem. acta. 1961. V. 3. P. 307.

186. Laktionov E.V., Pismenskaya N.D.,. Nikonenko V.V, V.I. Zabolotsky V.I., Methods of testing electrodialyzers, The 1993 International Congress on Membrane and Processes (ICOM-93), Heidelberg, Germany, August 30 September 3, 1993. - P. 10.26.

187. Заболоцкий В.И., Ельникова Л.Ф., Шельдешов Н.В., Алексеев А.В. Прецизионный метод измерения чисел переноса // Электрохимия. 1987. Т. 23. С. 1626-1629.

188. Кульский А.А., Гороновский И.Т., Когановский А.М., Шевченко М.А. Справочник по свойствам, методам анализа и очистки воды. Киев.: Изд-во Наукова думка. 1980. 1206 с.

189. Гельферих Ф. Иониты. -М.: Иностр. лит. 1962.490 с.

190. Лебедев К.А. Методы теории аппароксимации.-Краснодар.: 1996. -111 с.

191. Гнусин Н.П., Поддубный Н.П., Маслий А.И. Основы теории расчета и моделирования электрических полей в электролитах.-Новосибирск.:Наука. 1972. -275 с.

192. Химическая энциклопедия. Москва.: Большая Российская Энциклопедия. 1992. 639 с.

193. Lutin F., Largeteau D. Nitrate removal from drinkable water by electrodialysis (EDR). Presented at 1997, Eurodia Industrie S.A., Kenitra Conference, April 1997.

194. Pociecha Z. Przemiany fizykochemiczne w wodach chlodzacych i teoretichne podstawy oblicz ania jej wskaznikow jakosciowych // Pr. Inst. met. zelaza. 1980. V/ 32. №4. C. 134-145.

195. Заболоцкий В.И., Шельдешов H.B., Гнусин Н.П. Диссоциация молекул воды в системах с ионообменными мембранами // Успехи химии. 1988. Т. 57. С. 10461057.

196. Simons R. The origin and elimination of water splitting during water demineralization by electrodialysis // Desalination. 1979. V. 28. P. 41-42.

197. Заболоцкий В.И., Гнусин Н.П., Шельдешов Н.В., Письменская Н.Д. Исследование каталитической активности вторичных и третичных аминогрупп в реакции диссоциации воды на биполярной мембране МБ-2 // Электрохимия. 1985. Т. 21. N6. С. 791-795.

198. Гнусин Н.П., Борисов Н.П., Мухреева JI.B. Предельное состояние на границе ионообменная мембрана/ инертный наполнитель/ раствор. В кн.: "Теория и практика сорбционных процессов". -Воронеж: ВГУ. 1975. Т. 10. С. 114-119.

199. Rubenstein I. Mechanism for an electrodiffusional instability in concentration polarization // J. Chem. Soc. Faraday Trans. II. 1981. V.77. № 8. P. 1595-1609.

200. Шапошник B.A. Концентрационное поле при электродиализе в ламинарном гидродинамическом режиме//Электрохимия. 1981. Т. 17. №11. С. 1602-1606.154

201. Коржов Е.Н. Модель электродиализа в ламинарном режиме // Химия и технология воды. 1986. Т. 8. №5. С. 20-23.

202. Audinos R. Determination du courant limite d'electrodialyse par conductivite pour les faidles de reynolds. Gas des Solutions de tartrate acide de potassium // Electrochim. Acta. 1980. V.25. P. 405-410

203. Письменский В.Ф. Глубокая деминерализация и предельное концентрирование растворов электролитов методом электродиализа. Дисс.канд.техн.наук: 05.17.03. Защищена 18.03.83; Утв. 13.07.83. -Краснодар, 1983. 177. С. (ДСП).

204. Plack J. Vergleich von Electrodialyse und Umkehrosmose in der Trinkwasseraufbereitung, University of Stuttgart, Master's thesis, 1997.

205. Leitner G. Water Desalination, What are Today's Costs? // Des. & Wat. Reused. 1992. V. 2. P. 39-42.