DE2553379A1

DE2553379A1 - Elektrodialysator

Info

Publication number: DE2553379A1
Application number: DE19752553379
Authority: DE
Inventors: Abraham Kedem; Ora Kedem
Original assignee: Yeda Research and Development Co Ltd
Current assignee: Yeda Research and Development Co Ltd
Priority date: 1974-11-29
Filing date: 1975-11-27
Publication date: 1976-10-14
Also published as: CH586059A5; FR2292504A1; GB1475030A; IL48473A0; IL48473A; DE2553379C2; US4033850A; FR2292504B3

Description

KRAUS & WEISERT

DR. WALTER KRAUS DIPLOMCHEMIKER . DR.-ING. AN N EKÄTE WEISERT DIPL-ING. FACHRICHTUNe CHEMIE D - 8 MÜNCHEN 19 · FLÜGGENSTRASSE 17 · TELEFON 089/177061 · TELEX O5-215145 ZEUS

TELEGRAMM KRAUSPATENT

Fall 1 1173 AW/My

Yeda Research and Development Co., Ltd. Rehovot / Israel

Elektrο dialys ato r

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Elektrodialysator mit einer Reihe aneinandergrenzender Strömungsräume, wobei jeweils abwechselnd ein Strömungsraum von Dialysat, der Nachbarraum von der Sole durchströmt ist und jeder Dialysatraum von einem seiner benachbarten Soleräume durch eine anionendurchlässige Trennwand, vom anderen Soleraum durch eine kationendurchlässige Trennwand getrennt ist und die in den beiden Randbereichen liegenden Grenzräume mit der Kathode bzw. Anode einer elektrischen Spannungsquelle verbunden sind.

Die bekannten Elektrodialysatoren enthalten eine größere Anzahl benachbarter Lösungskammern mit abwechselnden Dialysat- und Solekammern. Diese sind von einer benachbarten Kammer durch eine Kationenaustauschmembran und von der zweiten benachbarten Kammer durch eine Anionenaustauschmembran getrennt. In den Endkammern befinden sich Elektroden, die mit einer geeigneten Stromquelle verbunden sind. Der Durchgang des Gleichstroms durch eine solche Dialysatorreihe ergibt in den nebeneinanderliegenden Kammern ab-

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wechselnd eine Verarmung und eine Anreicherung. Die Entsalzungsgeschwindigkeit ist grob dem elektrischen Strom proportional. Eine Erhöhung in der Stromdichte, d.h. dem Strom pro Einheitsfläche der Membran, ergibt eine erhöhte Entsalzungsgeschwindigkeit. Wegen der Polarisation gibt es jedoch eine obere Grenze für die nützliche Stromdichte. Diese Erscheinung tritt insbesondere im Dialysat auf. Die Polarisation ist die lokale Konzentrationsänderung als Folge der Ionentransportvorgänge, die einen hohen Ohmschen Widerstand ergeben, der durch eine Abnahme der Salzkonzentration der Lösung in der unmittelbaren Nachbarschaft der Membranen hervorgerufen wird und durch bekannte Änderungen in den Membranen selbst. Theoretisch wird der Grenzstrom erreicht, wenn die Ionenkonzentration an der Membranoberfläche sich Null nähert. Dieser Zustand tritt jedoch in der Praxis nicht ein, da die Wasserstoff- und Hydroxylionen selbst am Ionentransport teilnehmen können. Dieser Vorgang, der als "Wasserzerlegung "be zeichnet wird, ergibt einen Stromausbeuteverlust. Die obere praktische Grenze für den wirksamen Strom ist die, bei der die "Wasserzerlegung¹¹ beginnt. Weiterhin treten pH-Änderungen auf, wodurch eine Ausfällung verschiedener Substanzen auf den Membranoberflächen auftreten kann. Diese Wirkung wird als "Schuppenbildung" oder "Versagen" bezeichnet und bewirkt Membranbeschädigungen.

Es ist bekannt, daß die Stromausbeute durch Erzeugung von Wirbeln in der Flüssigkeit erhöht werden kann. Dadurch erhält man eine schnellere Diffusionsgeschwindigkeit der Salzionen in Richtung auf die Membranoberflächen, wodurch die abgewanderten Ionen ersetzt werden. Es werden so viele Wirbel wie möglich erzeugt, und die Polarisation kann erniedrigt werden, aber sie kann nicht beseitigt werden. Es ist offensichtlich, daß die Polarisationserscheinungen sehr stark von dem dynamischen Zustand der Strömung abhängen.

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Man hat Versuche unternommen, um die Polarisation •zu erniedrigen, indem man kurze Stromimpulse in einer Richtung entgegengesetzt zu dem Entsalzungsstrom anlegt. Dadurch kann die Polarisation ebenfalls nicht beseitigt werden.

Bekannte Elektrodialyseanlagen besitzen verschiedene zusätzliche Nachteile. Anlagen, die hunderte von Membranen enthalten, müssen auseinandergebaut werden, selbst dann, wenn nur eine einzige Membran versagt bzw. beschädigt ist, und solche Membranenbeschädigungen können nicht vollständig vermieden werden.

In den britischen Patentschriften 796 i49_f 858 076 und 939 690 werden Verfahren beschrieben, um den Ohmschen Widerstand von Dialysatorkammern durch Zugabe von granulierten Ionenaustauschmaterialien zu erniedrigen. Wird nur eine Art von Material verwendet, so treten starke Polarisationseffekte an den Kontaktflächen zwischen dem Kationenaus tauschharz und der für Anionen selektiven Membran und umgekehrt auf. Werden gemischte Granulate verwendet, so erhält man keine ungestörten Wege für die Kationen in dem Kationenaustauschharz und für die Anionen in dem Anionenaustauschharz. Solche Granulate komplizieren weiterhin die Bauart der Anlagen, und der Querschnitt wird vergrößert. Man hat auch vorgeschlagen, Abstandshalter zu verwenden, die verlängerte Kationenaustauschteilchen und verlängerte Anionenaustauschteilchen enthalten und mit einem inerten Harz zu einem porösen Körper verarbeitet sind. Die Polarisation wird nicht verhindert, da für keine der beiden Ionenarten ein kontinuierlicher Weg vorhanden ist.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Elektrodialysator zu schaffen, der die Nachteile der bekannten Dialysatoren nicht besitzt.

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Gegenstand der Erfindung ist ein neuer Elektrodialysator mit einer Reihe aneinandergrenzender Strömungsräume, durch die abwechselnd Dialysat und Solelösung fließen, wobei jede Dialysatkamraer von den benachbarten beiden Solekammern durch eine anionenselektive und eine kationenselektive Membran getrennt ist und wobei die beiden Endkammern eine Anode und eine Kathode enthalten, die mit einer geeigneten Stromquelle verbunden sind.

Der erfindungsgemäße Elektrodialysator ist dadurch gekennzeichnet, daß in dem Raum zwischen den Membranen zwei kontinuierliche Ionenleitelemente, die miteinander in Kontakt sind, angebracht sind, wobei jedes Element zwei unterschiedliche Arten von Ionenaustauschmaterial enthält. Das anionenselektive Material befindet sich in Kontakt mit der Membran, die für Anionen selektiv ist, und das Kationenaustauschmaterial befindet sich in Kontakt mit der für Kationen selektiven Membran. Der elektrische Widerstand dieser Elemente ist niedriger als der Widerstand des Dialysats, und die Elemente ergeben einen Weg für die unterschiedlichen Ionen längs eines großen Teils der Entfernung zwischen den Membranen.

Bei einer bevorzugten erfindungsgemäßen Ausführungsform sind die Elemente mindestens teilweise miteinander verflochten oder miteinander verwoben. Diese Elemente können aus einem Flächengebilde bzw. gewebtem oder gewirktem Material bestehen, das Fasern der beiden unterschiedlichen Arten von Ionenaustauschmaterialien enthält oder daraus besteht. Die Elemente können Bänder aus unterschiedlichen Ionenaustauschmaterialien enthalten, die miteinander in Kontakt sind. Wenn die Ionenaustauschmaterialien in Faserform o.a. vorliegen, können sie von einem geeigneten, permeablen Trägerelement gestützt sein bzw. von diesem getragen werden.

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Der Ausdruck "kontinuierliches Ionenleitelement" bezeichnet ein Element, welches ein Kationenaustauschmaterial und ein Anionenaustauschmaterial enthält. Dieses Element ist in dem Raum zwischen zwei unterschiedlichen Membranen der Elektrodialyseanlage angebracht, und die Elemente befinden sich in leitendem Kontakt mit den entsprechenden Membranen. Dadurch wird ein nichtgestörter bzw. ungebrochener Pfad oder Weg für die Ionen, für die jedes dieser Materialien selektiv ist, geschaffen. Entsprechend der üblichen Terminologie werden die Ausdrücke "Anionenaustauschmembran" und "anionenselektive Membran" bzw. "Membran, die für Anionen selektiv ist" synonym verwendet. Dies gilt selbstverständlich auch für die Kationenaustauschmembran und die für Kationen selektive Membran.

Die Ionenleitelemente können einen integralen Teil der entsprechenden Membranen bilden, und sie können als Elemente vorliegen, die in den Raum zwischen zwei unterschiedlichen Membranen einer Kammer in der Anlage eindringen. Wie zuvor angegeben, können die Elemente aus Bändern, Fasern, Fäden, Flächengebilden bzw. gewebten oder gewirkten Materialien oder in anderen Formen aus geeigneten Ionenaustauschmaterialien vorliegen. Bei einer bevorzugten Ausführungsform liegen sie miteinander verwebt oder auf andere Weise miteinander verbunden vor, wobei jedes der Ionenaustauschmaterialien in Leitkontakt mit der entsprechenden Membran ist. Es wurde überraschenderweise gefunden, daß der kationenselektive Teil des Elements ebenfalls in Kontakt mit der anionenselektiven Membran sein kann und umgekehrt, ohne daß irgendwelche unerwünschten Wirkungen auftreten.

Die erfindungsgemäßen neuen Ionenleitelemente ergeben vergleichsweise größere Oberflächenbereiche, und die ■ Polarisationswirkungen werden stark vermindert. Die Turbulenz in den Kammern wird erhöht und insbesondere an der kritischen Grenzfläche zwischen dem Ionenaustauschmaterial und der Lösung.

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Die lokale "Wasserzerlegung" bezieht sich auf das Eindringen von Protonen und Hydroxylionen in die Kationenoder Anionenaustauschelemente. Die lokale Wasserzerlegung kann an Kontaktflächen zwischen den unterschiedlichen Elementen auftreten;wegen des vergleichsweise kleinen Querschnitts der Ionenaustauschelemente auf ihre Länge ist ein Re-Austauschverfahren für andere Ionen in der Dialysekammer möglich und die negativen Wirkungen der Wasserzerlegung werden größtenteils vermieden.

Wird ein gewebtes bzw. gewirktes oder gestricktes Flächengebilde oder Material oder ähnliches Material verwendet, so ist es von Vorteil, daß der wesentliche Teil der Fasern des Garns oder ähnliche Werkstoffe in dem Raum zwischen den Membranen auf solche Weise angebracht wird, daß sich das Material zum größten Teil im wesentlichen parallel zu den Linien des elektrischen Feldes zwischen der Kathode und der Anode erstreckt.

Damit das Ionenleitelement wirksam ist, sollte sein elektrischer Widerstand niedriger sein als der Widerstand des Dialysats. Die Konzentration des Dialysats nimmt graduell von der Konzentration der Beschickungslösung bis zur Endkonzentration des Produktes ab. In einem "offenen Gestell" bzw. einer "offenen Anlage" fließt das Dialysat in einer einzigen Leitung, die durch die Elemente, die die Sole-· lösung enthalten, und durch den Körper der Anlage begrenzt wird.Die Entsalzung in einer offenen Anlage ohne zu hohe Stromausbeuteverluste ist möglich, wenn der durchschnittliche elektrische Widerstand in der Dialysatkammer, die die Ionenleitelemente enthält, niedriger ist als der spezifische Widerstand der Dialysatlösung.

Bei einer besonderen erfindungsgemäßen Ausführungsform enthält die eine Membran eine Vielzahl von vorstehenden Teilen aus einem geeigneten Ionenaustauschmaterial. Entspre-

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chend der Membraneigenschaft ist der Raum zwischen der Membran und ihren vorstehenden Teilen und zwischen der entgegengesetzten Membran mit gekörntem oder anderem teilchenförmigem Ionenaustauschmaterial der entgegengesetzten Art gefüllt, und dadurch wird eine freie Strömung des Dialysats zwischen dem freien Granulat, den Rippen und den Membranen möglich.

Die Ionenleitelemente enthalten vorteilhafterweise ein Gewebe oder Gewirk aus Garnen, Filamenten oder Fasern oder zwei unterschiedlichen Ionenaustauschmaterialien, wobei eines der Materialien anionenselektiv und das andere kationenselektiv ist. Die Anordnung ist so, daß das anionenselektive Material hauptsächlich in Kontakt mit der Anionentrennmembran ist und daß die kationenselektiven Fasern in Kontakt mit der Membran sind, die für die Kationen selektiv ist.

Gemäß einer speziellen Ausführungsform sind die genannten Ionenleitelemente mindestens teilweise finger- oder rippenförmige Ansätze, die mit den entsprechenden Trennwänden einteilig hergestellt sind.

Auch ist es möglich, daß jeweils eine Begrenzungswand eines Dialysatraums mit finger- oder rippenförmigen Ansätzen versehen ist und der Zwischenraum zwischen diesen Ansätzen und der diesen zugehörigen Begrenzungswand einerseits und der gegenüberliegenden, als flache Membran ausgebildeten Begrenzungswand des Dialysatraums andererseits mit einem aus Ionenaustauschmaterial bestehenden Granulat ausgefüllt ist, dessen Korngröße so gewählt ist, daß es genügend Zwischenräume für die Dialysatströmung freiläßt.

Aus konstruktiven Gründen kann es zweckmäßig sein, daß die Strömungsrichtungen benachbarter Strömungsräume quer zueinander verlaufen.

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Die Ionenleitelemente können mindestens teilweise ein Gewebe aus Kationenaustauscher- und Anionenaustauscherfäden bilden, wobei die Gewebe so hergestellt und in den Dialysaträumen angeordnet sind, daß die Kationenaustauscherfäden größtenteils nur an den kationendurchlässigen Trennwänden, die Anionenaustauscherfäden größtenteils nur an den anionendurchlässigen Trennwänden anliegen.

An den dem Dialysatraum zugewandten Flächen der Trennwände können zweckmäßigerweise perforierte Folien oder Netze angebracht sein, durch deren Öffnungen Fadenschlaufen ins Innere des Dialysatraums hineinragen.

Ferner können die Ionenleitelemente in Form eines aus zwei aufeinanderliegenden Bändern bestehenden mäanderförmigen Doppelbandes ausgebildet und im Mittelbereich der Mäanderform Durchströmöffnungen für das Dialysat angebracht sein, wobei das Doppelband so zwischen zwei den Dialysatraum begrenzenden Membranen angeordnet ist, dass das Anionenaustauscher-Band nur die anionendurchlässige Membran, das KationenaustauscherBand nur die kationendurchlässige Membran berührt.

Auf der beiliegenden Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Elektrodialysators dargestellt.

Fig. 1 ist eine schematische Schnittdarstellung einer ersten Ausführungsform,

Fig. 2 ist eine vereinfachte Perspektivdarstellung der Ausführungsform gemäß Fig. 1,

Fig. 3 ist eine Schnittdarstellung einer zweiten Ausführungsform, bei welcher die Ionenleitelemente in Form mäanderförmig angeordneter Doppelbänder ausgebildet sind,

Fig. 4 veranschaulicht die Verwendung von Ionenaustauscher-Geweben,

Fig. 5/5a zeigen die Verwendung von Fäden aus Ionenaustauschermaterialien,

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Fig. 5b zeigt eine weitere Variante,

Fig. 6/6a sind vereinfachte Teilperspektiven einer weiteren Ausführungsform mit' spiralförmiger Soleströmung und · " ·

die Fig. 7 und 8 zeigen eine besonders billige, aus baukastenartig zusammensetzbaren Elementen bestehende Konstruktion.

Der gemäss den Fig. 1 und 2 ausgebildete Elektrodialysator weist eine plattenförmige Kathode 1 und eine ebensolche Anode 2 auf, zwischen welchen sich bei Anlegung einer elektrischen Spannung ein elektrisches Feld aufbaut. In dem Raum zwischen den beiden Elektroden befinden sich zwei in ihrer Gesamtheit mit 3 bzw. 4 bezeichnete Ein-.Sätze. In der Praxis wird ein Elektrodialysator nicht nur zwei, sondern eine weit grössere Anzahl solcher Einsätze aufweisen. In konstruktiver Hinsicht sind die Einsätze 3 und 4 völlig gleich.

Jeder Einsatz 3 bzw. 4 v/eist eine anionendurchlässige Membran 5 auf, an welcher eine mit rippenfcrmigen Ansätzen 6 versehene Wand 7 mittels eines Klebers 8 befestigt ist. Die Wand 7 und die Ansätze 6 bestehen aus Kationenaustauscher-Material. Der Zwischenraum zwischen der Membran 5 und der Wand 7 ist mit einem Granulat 9 aus Anionenaustauscher-Material gefüllt, das sich auf ein flüssigkeitsdurchlässiges Stützglied,

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beispielsweise ein Netz oder Gitter, abstützt. Durch die Anordnung der Einsätze 3 und 4 in entsprechenden Abständen ergeben sich drei von der Sole in Richtung der Pfeile 13 durchströmte Räume 10, 11 und 12, während das Dialysat quer zur Strömungsrichtung der Sole durch die mit Granulat 9 gefüllten Räume strömt. .

Sowohl die Ansätze β als auch das Granulat 9 bestehen aus lonenaustauschermaterial, dessen elektrischer Widerstand relativ gering ist, in Jedem Falle aber unter demjenigen der zu dialysierenden Lösung liegt.

Enthält das Dialysat beispielsweise Kochsalz in gelöster Form, so werden die Chlorid-Anionen vom Einsatz 3 in den Soleraum 10, die Na tr ium-Ka ti one η in den Soleraum 11 abwandern, während die Chlorid-Anionen vom Einsatz 4 in den Soleraum 11 und die entsprechenden Natrium-Kationen in den Soleraum 12 gelangen.

Da sich das Kationenaustauscher-Material der Ansätze 6 mit dem Anionenaustauscher-Material des Granulats 9 Innerhalb des DiaIysaträumes überlappt und vielfacht berührt und die Berührungsstellen ausserdem zum Grossteil parallel zu den elektrischen Feldlinien verlaufen, ergibt sich ein ausgezeichneter Tonenübergang.

Ferner weist dieser Elektrodialysator gegenüber den konventionellen Konstruktionen, deren Dialysaträume von zwei planen Membranen begrenzt sind und ausser

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dem Dialysat nur die elektrisch nichtleitenden Abstandshalter enthalten, weitere entscheidende Vorteile auf, indem die negativen Auswirkungen der Polarisation so gut wie völlig behoben sind. Sollte nämlich im Bereich einer der innerhalb des Dialysatraumes liegenden Kontaktflächen eine starke, zur Wasserspaltung führende Entsalzung auftreten, so werden die aus der Wasserspaltung entstehenden Wasserstoff- bzw. Hydroxylionen von den Ionenleitelementen aufgenommen und in Richtung der Kathode bzw. Anode weiterbefordert; auf ihren relativ langen Wegen innerhalb der lonenleitelemente finden die Wasserstoffbzw. Hydroxylionen jedoch leicht eine Möglichkeit, im Austausch gegen ein Natrium- bzw. Chloridion wieder in den Dialysatraum auszutreten. Grosse pH Aenderungen treten nicht auf, und der Strom bleibt maximal ausgenützt.

• Tritt dagegen bei den konventionellen Elektrodialysatoren Wasserspaltung auf, was immer in unmittelbarer Nähe der Membranen der Fall sein wird, so ändert sich der lokale pH, und es vereinigen sich die Wasserstoff- und Hydroxylionen in der Sole wieder zu Wasser, so dass die für die Wasserspaltung aufgewendete Energie unausgenützt bleibt.

Dank der beschriebenen Konstruktion wird die Polarisation somit entweder ganz vermieden oder auf ein tragbares Minimum reduziert, wodurch sich.eine Verbesse- rur-s der Stromausnützung (Wirkungsgrad) ergibt. Diese Reduzierung bzw. gänzliche Vermeidung.der Polarisation 6Q9842/0b6 6 ·

ist somit eine Folge der Tatsache, dass die Kontaktflächen zwischen den Ionenaustauschern und der zu dialysierenden Lösung so vergrössert werden konnten, dass die Entsalzung nicht mehr nur im Membranbereich, sondern im gesamten Dialysierraum erfolgt. Da die vom Dialysat durchströmten Dialysierräume zweckentsprechend geformte Anionen- und Kationenaustauscher enthalten,-können sowohl Anionen als auch Kationen in beliebigen Abständen von den Trennwänden in das ionenleitende Material übergehen, im elektrischen Feld mitwandern und so zur Trennwand gelangen, ohne die eigene Austauschphase zu verlassen. Dies ergibt sich unter anderem dadurch, dass Anionen-und Kationenaustauscher geometrisch aufeinander.abgestimmt werden können.

Die der Polarisation entgegenwirkenden Leitelemente aus Ionenaustauscher-Material ersetzen gleichzeitig den konventionellen, zwischen den üblichen Membranen erforderlichen Abstandshalter und dienen also auch zur Erzeugung von Stromwirbeln. Die Polarisation kann selbst bei langsamer Dialysatströmung oder sehr verdünnten Lösungen niedrig gehalten werden.

Ferner wird dank der Verkürzung der Ionenwege innerhalb der zu dialysierenden Lösung, der elektrische Widerstand verringert. Der Ionenübergang findet zum Grossteil in den Ionenaustauschern statt, wo die Ionen-

konzentration hoch und die Ionengeschwindigkeit, bei gegebenem Strom, gering ist. Die Verkürzung des Ionenweges in der Lösung ist der Tatsache zu verdanken, dass die Kontaktflächen zwischen den Anionen- und Kationenaustauschern in Richtung des elektrischen Stromdurchganges sehr gross sind, wogegen quer zur Stromrichtung kein oder ein sehr geringer Kontakt vorliegt; dabei ist der Querschnitt sämtlicher Teile klein genug gewählt, um einen schnellen Ionenübergang auf die Kontaktflächen zwischen den beiden Ionenaustauschern zu gewährleisten^ was für den erv/ähnten Na ^ H und OH^-^Cl" Rück-Austausch von besonderer Bedeutung ist.

Dank der vereinfachten Konstruktion des neuen Elektrodialysators, die eine Folge der nun nicht mehr notwendigen Abdichtung der Dialysaträume sowie der Verringerung der linearen Strömungsgeschwindigkeit ist, die sich als Konsequenz des verringerten elektrischen Widerstandes in den DiaIysaträumen ergibt, kann die Wartung, welche bei den konventionellen, aus hunderten in gegenseitigem Abstand zu haltenden Membranen ' bestehenden Elektrodialysatoren sehr zeitraubend ist, wesentlich erleichtert werden.

Die Einsätze 3 und 4 des Elektrodialysators gemäss den Fig. 1· und 2 lassen sich ohne weiteres in einen bestehenden Elektiodialysator konventioneller Bauart

zwischen dessen Membranen einbauen. Von den vorhandenen Mem-60 9 8 42/0566

branen wird dabei jedoch nur jede zweite benötigt, da die Wand 7 jeweils die Funktion der einen Membran übernimmt.

In sämtlichen Figuren der Zeichnung ist das anionendurchlässige bzw. Anionenaustauscher-Material kreuzschraffiert, während das kationendurchlässige bzw. Kationenaustauscher-Material durch einfache Schrägschraffung gekennzeichnet ist.

Eine weitere Aus führ ungs form, die sich ebenfalls in bereits vorhandene Dialysatoren zwischen deren Membranen einbauen lässt,"*zeigt Fig.3- Im elektrischen Feld zweier pJatbenförni-■ ger Elektroden 14 und 15 sind vier Membranen 16, 17, 18 und 19 angeordnet. Das Dialysat durchströmt die zwischen den Membranen 16 und 17 bzw. 18 und 19 befindlichen Räume in Richtung der Pfeile 20. Durch die beiden mittleren Membranen 17 und 18 wird ein Soleraum begrenzt, den die Sole in Richtung des Pfeiles 21-durchströmt. . . In den beiden Dia Iy saträumen sind mäanderf Or- . mige Doppelbänder 22 angeordnet, die jeweils aus einem Anionenaustauscher-Band 23 und einem Kationenaustau- scher-Band 24 bestehen, wobei die beiden Bänder übereinändergelegt und miteinander verklebt, vernäht oder auf ' sonstige Weise verbunden sind. Im Mittelbereich ist das mäanderförmige Doppelband mit Oeffnungen 25 versehen, durch welche das Dialysat in Richtung der Pfeile 20 hindurchströmen kann. ■

. Bei der gewählten Anordnung des Doppelbandes .609842/0566

ist gewährleistet, das die Anionenaustauscher-Bänder 23 jeweils nur mit den anionendurchlässigen Membranen und die Kationenaustauscher-Bänder 24 jeweils nur mit den kationendurchlässigen Membranen in Berührung kommen. Da der Ionenübergang jeweils hauptsächlich an den dem Dialysat zugänglichen gegenseitigen Berührungsflächen der beiden Bänder 23 und 24 stattfindet, ergibt sich bei dieser Anordnung ein besonders intensiver Ionenaustausch.

Bei der Ausführungsform gemäss Fig. 4 sind zwischen den beiden Elektroden 25 und 26 wiederum vier Membranen 27, 28, 29 und 30 angeordnet. Zwischen den Membranen 27 und 28 sowie 29 und 30 sind auch in diesem Falle Ionenleitelemente angeordnet, die hier in Form eines Gewebes ausgebildet sind. Das in seiner Gesamtheit mit 31 bezeichnete Gewebe setzt sich aus Anionenaustauscher-Fäden 32 und Kationenaustauscher-Fäden 33 zusammen. Die Verarbeitung dieser Fäden und die Anordnung des Gewebes im Zwischenraum zwischen den beiden Membranen ist so gewöhlt, dass die Anionenaustauscher-Fäden jeweils nur bzw. grösstenteils mit der anionendurchlässigen Membran, die Kationenaustauscher-Fäden nur bzw. grössenteils

σ? mit der kationendurchlässigen Membran in Berührung stehen.

ο '

Die Sole durchströmt den Zwischenraum zwischen den beiden

^ Membranen 28 und 29 in Richtung des Pfeiles 34, während

σ die Dialysaträume guer zur Strömung sr· ich tu ns der Sole cn

im Sinne der Pfeile 35 durchströmt werden. Auch die Gewebe 3¹ lassen sich zwischen die Membranen eines bestehenden Elektrodialysators einsetzen.

Die anhand von Fig. 4 beschriebene Ausführungsform kann ferner nicht nur gewebt, sondern auch gewirkt bzw. gestrickt werden. Man verwendet hierzu einen Doppelfaden, der sich aus einem anionischen und einem kationischen Faden zusammensetzt, wodurch die Herstellung bedeutend vereinfacht wird. Auch kann eine derartige, gestrickte Matte nicht nur aus einem Doppelfaden, sondern vorteilhafterweise auch aus ampholytischem Ionenaustauschfaden bestehen.

Gemäss Fig. 5 sind im elektrischen Feld zweier Elektroden 36 und 37 vier Membranen 38, 39, 4o und 4l angeordnet. Die Strömungsräume für das Dialysat werden von den beiden Membranpaaren 38 und 39 sowie 40 und 4l begrenzt und sind mit Einsätzen versehen, die in ihrer Gesamtheit mit 42 und 43 bezeichnet sind. Jeder dieser Einsätze weist zwei, beispielsweise aus Gummi oder Plastik bestehende Haltenetze 44 bzw. 45 auf, an welchen eine relativ grosse Anzahl von Fadenschlaufen 46 bzw. 47 befestigt sind. Die den anionendurchlässigen Membranen benachbarten Fadenschlaufen 47 bestehen aus Anionenaustauscher-Material, während die den kationendurchlässigen Membranen benachbarten Fadenschlaufen 46 ,aus Kationenaustauscher-Material hergestellt sind. Die • einzelnen Fadenschlaufen 46 und 47 sollen sich in der to vielfältigsten Weise durchdringen, überlappen und be-

*- rühren und somit eine möglichst grosse Oberfläche für den Ionenübergang darstellen. Anstelle der Tragnetze

o> und 45 lassen sich auch perforierte V/andungen sowie cn .

Gitterstrukturen etc. verwenden.

• . .Die Ausführungsform der Einsätze 42 und 43

■ . ■ " - 17 -

gemäss Fig. 5 kann einerseits zum Einbau in einen bestehenden Elektrodialysator gedacht sein. Andererseits ist es aber auch möglich, sowohl die Membranen 38 °i^s 4l als auch die Tragstrukturen 44 und 45 gemäss der Detailfigur 5a schlauchförmig auszubilden. Die gegenseitige Verbindung der paarweise .zusammengehörigen Membranen bzw. Tragstrukturen kann durch Verkleben, Verschweissen, Verklemmen oder· auf sonstige bekannte Art erfolgen. " . - -

Die Variante nach Fig. 5b veranschaulicht die Verwendung eines speziell geformten, billigen Ionenaustauschmaterials 73, das durch die Oeffnungen ■einer inerten Kunststoffplatte Tk gepresst wurde.

.■ : Auch die Spiralform, welche bisher aufgrund der Isolier- und Polarisationsprobleme als nicht realisierbar angesehen wurde, lässt sich im Rahmen des Erfindungsgedankens zur Ausführung bringen. Fig. 6 zeigt einen spiralförmig angeordneten Schlauch 48, der von · der Sole in Richtung der Pfeile 49 durchströmt wird und dessen Windungen in einem gewissen gegenseitigen Abstand liegen. Der Schlauch 48 besteht aus zwei Teilen, die - wie Fig. 6a zeigt - im Bereich der vertikalen

' σ> Symmetrieebene, d.h. an den oberen und unteren Endabo . .
<° schnitten, bei 50 und 5I miteinander verklebt, ver-

J₀ schweisst, verklemmt oder auf sonstige Weise miteinan-,

ο der verbunden sind. Die Anwendung elastischer, durch™ cn ' .

™ . gehender Klemmleisten erscheint vor allem in denjenigen Fällen angezeigt, in welchen die Materialien der beiden Schlauchhälften unter dem Einfluss des Dialysats

- Ϊ8 -.

bzw. der Sole eine stark unterschiedliche Quellung aufweisen.

Gemäss der in den Figure'n 6 und 6a gewählten Anordnung bestehen sämtliche Schlauchhälften 48a aus einem anionendurchlässigen, sämtliche Schlauchhälften 48b aus einem kationendurchlässigen Material. In die Zwischenräume zwischen den einzelnen Spiralwindungen ragen rippenförmige Ansätze 52, die beispielsweise einteilig mit den Schlauchhälften 48a hergestellt sein können und auf jeden Fall aus einem Material bestehen, dessen elektrischer Widerstand unter demjenigen der zu diaIysierenden Lösung liegt. Von der gegenüberliegenden Seite, d.h. der Aussenfläche der katiönendurchlässigen Schlauchhälfte her sind die genannten Zwischenräume mit einem Kationenaustauscher-Granulat 53 angefüllt. Die Schlauchspirale ist an ihrem Umfang von einer ringförmigen Anode 54, an ihrer Innenfläche von einer ringförmigen Kathode .55 umgeben, die mit einer elektrischen Spannungsquelle verbunden sind. . ,

Die Sole wird in das aussenliegende Schlauchende eingeführt und tritt, nachdem sie.den Schlauch durchströmt hat, bei 56 aus. Das Dia lysat strömt quer zur Sole durch cd die mit Ansätzen 52 und Granulat 53 versehenen Zwischen- ^räumaj wobei si.ch das Granulat auf ein unteres Netz ab-ν> stützt. ■*-.■■■ ·. * ·

^ . Eine gegenseitige Isolierung zwischen den Ionen-

cn .

austauschermaterialien am äusseren Rand ist auch hier, wie in allen anderen beschriebenen Fällen, im Gegensatz zum konventionellen Elektrodialysator nicht erforderlich. Es Ist im Gegenteil ein möglichst grossflächiger, hauptsächlich In Richtung des elektrischen Feldes sich erstreckender Kontakt zwischen den beiden Materialien erwünscht»

Eine relativ billige Ausführung lässt sich nach den Fig. 7 und 8 erstellen, wobei Fig. 7 eine vereinfachte Perspektivansicht und Fig. 8 einen Horizontalschnitt eines Teiles eines erfindungsgemässen Elektrodialysators zeigen.

■ Dieser Elektrodialysator besteht aus einer Reihe baukastenartig miteinander verbundener Einheiten 58, deren Jede aus zwei aufeinander•passenden Elementen 59 und βθ zusammengesetzt ist. Jedes Element 59 bzw. 60 weist einen starren Kunststoffrahmen 59a bzw. 60a auf, von dessen einer Seitenwand eine Trennwand 6la bzw. 6lb herausrag';, deren Endabschnitt unter Bildung eines Flansches 62a bzw. 62b abgebogen ist. Die Trennwände 6la/6lb sind mit drei Innenflächen des quaderförmigen Rahmens verbunden, vorzugsweise einteilig mit diesem hergestellt und lassen lediglich bezüglich der vierten Innenfläche einen Strömungskanal 63 frei. Ferner sind die Trennwände 6la/6lb zweier zusammengehöriger Elemente 59 und 60 so aufeinander abgestimmt, dass sie einen Strömungsraum 64 um-

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schliessen, welcher somit auf drei Aussenflächen F^, F₂ und F, von der Sole umströmt ist.

In den Dialysatraum 64 ragen von beiden Trennwänden 6la/6lb her eine Anzahl von Ansätzen 70 und Jl, die sich gegenseitig berühren und überlappen. Diese Ansätze können rippen- oder fingerförmig ausgebildet sein oder einen sonstigen, zweckentsprechenden Querschnitt aufweisen.

Sämtliche Einzelteile der Elemente 59 bestehen aus Anionenaustauscher-, sämtliche Einzelteile der Elemente 60 aus Kationenaustauscher-Material. An den stirnseitigen Endabschnitten des aus mehreren Einheiten 58 aufgebauten Elektrodialysetors sind eine Anode 66: und eine Kathode 67'angeordnet.

Die Rahmen der Einheiten bestehen vorzugsweise aus einem starren Kunststoff, beispielsweise einer PoIysäure oder Polybase. Die Querschnitte der Rahmen, der Durchflusskanäle und der Ansätze lassen sich nach Belie-

ben variieren. "

Der beschriebene Elektrodialysator wird von der Sole im Sinne der Pfeile 69, vom Dialysat im Sinne der Pfeile 68 durchströmt. - - .

Die beschriebene Ausführungsform lässt sich vom Fachmann in mannigfaltiger Weise variieren. So wäre es beispielsweise, möglich," lediglich eine der beiden

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Trennwände ola/6lb mit Ansätzen 70/71 zu versehen und den verbleibenden Dialysaträum mit einem Granulat auszufüllen. , "

Ferner könnten beispielsweise auch bei der Ausführungsform nach Fig.5 die Fadenschlaufen 46 bzw. 47 flüssigkeitsdicht durch die Tragstrukturen 44 bzw. 45 geführt sein, so dass die Membranen 40 und 4l bzw. 38 und 39 entfallen könnten.

Die spiralige Anordnung gemäss Fig. 6/6a könnte z.B. auch dahingehend abgewandelt werden, dass die Strömungsräume der Sole und des Dialysats zwei spiralig geformte Schläuche bilden, die aneinanderliegend und parallel zueinander verlaufen.

■ " " Die in den Figuren der Zeichnung angegebenen Durchflussrichtungen sind lediglich als Beispiele aufzufassen. Die Ausbildung der Flüssigkeits-Fühi'ungsorgane · steht mit der Erfindung in keinem direkten Zusammenhang.

Dank der Herabsetzung des elektrischen Widerstandes in den Dialysatabteiien bezüglich des Dialysates selbst verliert die elektrische Abisolierung der Dialysatabteile ihre Bedeutung. ·-.*-...

In der vorliegenden Beschreibung sind für die Flüssigkeit lediglich die beiden Begriffe "Sole" und "Dialysat" unterschieden. Der Klarheit halber sie ergänzend erwähnt, dass selbstverständlich zunächst eine Aus-

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gangsflüssigkeit zugeführt wird, die sich kurz nach dem Eintritt in die Vorrichtung zu Sole und Dialysat ausbildet.

Da wegen des durch die Ionenleitelemente verringerten elektrischen Widerstandes der Dialysaträume keine den Stromdurchgang verhindernde Trennung der Dialysaträume erforderlich ist, ist eine vereinfachte Konstruktion des Elektrodialysators gemäss der Erfindung möglich. In einem Elektrodialysator mit offenen Dialysaträumen brauchen auch die Elektroden nicht unter Druck gehalten zu werden und können daher im Hinblick auf ihre katalytischen Eigenschaften statt im Hinblick auf ihre mechanischen Eigenschaften gewählt werden. Beispielsweise können poröse Kohlenstoffelektroden oder andere in Brennstoffzellen verwendbare, mit Katalysatoren imprägnierte Elektroden verwendet werden, wodurch sich eine signifikante Verbilligung des Elektrodialysators ergibt. -

Die Trennwände können aus den üblichen kationendurchlässigen bzw. anionendurchlässigen Membranmaterialien hergestellt werden.

Die Ionenleitelemente können aus Ionenaustauschern des üblichen chemischen Aufbaus hergestellt werden. Es kommen z.B. Kationenaustauscher, die Sulfogruppen, Carboxylgruppen oder andere anionische Gruppen enthalten, und Anionenaustauscher, die gegebenenfalls substituierte und/ •oder quaternisierte Aminogruppen oder andere kationische

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'Gruppen enthalten, auf Basis von modifiziertem Polyäthylen oder von Polyvinylchlorid oder anderen Polymerisaten " in Frage. Der Wassergehalt ist keinen derart strengen Beschränkungen unterworfen wie bei den üblichen Elektrodialysenmembranen, und die Ionense"lektivität,braucht^nicht so weitgehend ideal zu sein. Die Ionenaustauscher können somit im Hinblich auf maximale Leitfähigkeit, geringen Precis usw. gewählt werden.

Die mit Längsrippen versehene Wand 7 gemäss Fig. 1 kann z.B. durch Extrudieren von Kationenaustauscher-Materialien hergestellt werden. Anionen- oder Kationenaustauscher-Membranen mit fingerförmigen Ansätzen werden z.B. durch Verformen von Anbnen- oder Kationenaustauschern zwischen zwei Walzen, von denen eine mit Blindlöchern versehen ist, erhalten. Man kann auch perforierte Folien aus inertem Kunststoff derart zwischen den beiden Walzen hindurchführen, dass das Ionenaustauschermaterial durch die Perforierungen gepresst wird und sich auf der .einen Seite der Kunststoff-Folie fingerförmige Ansätze und auf der anderen Seite eine zusammenhängende Schicht aus Ionenaustauscher, die als Trennmembran wirkt, bilden.

Mit Fadenschlaufen versehene Folien aus z.B. Qimmi oder Kunststoff können hergestellt werden, indem man Fäden aus Ionenaustauscher-Material in engem Abstand in die •inerte Gummi- oder Kunststoff-Folie einnäht, und zwar derart,

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dass die eine Seite der Folie hervorstehende Fadenschlaufen und die andere flache Stiche trägt. Wenn die Durchtrittsstellen der Fäden flüssigkeitsdicht sind, sind keine zusätzlichen Trennmembranen erforderlich.

Elektrodialysatoren des in Fig. 7 und 8 gezeigten Typs lassen sich herstellen, indem man die beiden Hälften eines Kastens aus Anionen- bzw. Kationenaustauscher-Material formt, z.B. durch Pressen, und zwar so, dass entweder die Innenseite oder die Aussenseite des Kastens eine Vielzahl von fingerförmigen Ansätzen trägt. Wenn man die jeweils aus Anionen- und Kationenaustauscher-Material bestehenden Hälften der Kästen mit isolierenden Dichtungen

zusammenbaut und mit Zu- und Ableitungen versieht, erhält man im ersteren Fall einen geschlossenen Dialysatraum und im letzteren Fall einen geschlossenen Soleraum, der frei im Dialysat angeordnet wird und dessen Ansätze sich im Dialysat befinden.

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Im folgenden werden die Ergebnisse aufgeführt, die man mit einem kleinen Modell im Labor erhält und die die Vorteile der vorliegenden Erfindung erläutern. Die Laborzelle besitzt eine Fläche von 10 cm mit einer Selemion CMW (kationenselektiven) und einer Selemion AMV/ (anionenselektiven) Membran, hergestellt von Asahi Glass Company Ltd., Japan. Der Dialysatraum ist mit einem Ionenleitelement gefüllt, das aus einem gestrickten bzw. gewirkten Stoff besteht. Der Stoff enthält Fasern, die ein hydrolysiertes und aminiertes, sulfochloriertes Polyäthylen enthalten. Dadurch ist das Material kationenselektiv und anionenselektiv. Es werden folgende Abstandsarten untersucht:

a) Ein gewirktes Anionenaustauschmaterial (A) und ein gewirktes Kationenaustauschmaterial (C), die einander berühren. Die Fasern haben einen Durchmesser von 0,3 mm und jedes der Materialien ist mit der entsprechenden Membran in Kontakt. Die Gesamtdicke beträgt 3 nun.

b) Die Fasern A und C sind miteinander unter Nylonnetzbildung verwirkt, ungefähr 2 mm dick. Natriumchloridlösungen werden elektrodialysiert. Der Entsalzungswirkungsgrad und der Widerstand der Dialysatkammer, ausgedrückt als wirksame Dicke und berechnet als homogenes Dialysat, sind in der folgenden Tabelle zusammengefaßt.

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Tabelle Stromausbeuten mit den Abstandshaltern (a) und (b)

¹ -2 mA cm	^cd g/l	Strömung cm/Sek.	Ua	91,3	d^a mm	d^b mm
31	1,92	11	87,5		3,2	1,9
23	1,92	11	78,3	87,2
15,4	1,92	11		91,7	3,1	1,9
31	1,92	2,2	82,8
6,2	1,92	2,2	86,7	82,7
31	0,64	11	78,7	87,0	2,4	1,6
23	0,64	11	78,5	86,5
15,4	0,64	11	81,5	90	1,9	1,4
7,7	0,64	11
6,2	0,64	11	80,3

i - Stromdichte

^cd - Konzentration des Dialysats in g/Liter

\ - Stromausbeute in %

d - wirksame Dicke der Dialysatkammer

d^a - wirksame Dicke mit dem Abstandshalter a

d - wirksame Dicke mit dem Abstandshalter b

Bei allen Versuchen war der pH-Wert des Dialysats konstant, Die obige Tabelle zeigt, daß die erfindungsgemäßen Anlagen die folgenden Vorteile besitzen, verglichen mit bekannten Elektrodialyseanlagen.

1) Bei niedrigeren Konzentrationen und bei einer hohen Stromdichte wird eine hohe Ausbeute erhalten.

2) Auch während einem sehr langen Entsalzungsbetrieb ist der Ohm'sche Widerstand niedriger als bei einem homogenen Dialysatstrom mit gleicher Dicke.

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Claims

Pate η ta ns prüche

ß\ Elektrodialysator mit einer Reihe aneinandergrenzender Strömungsräume, wobei jeweils abwechselnd ein.Strömungsraum von Dialysat, der Nachbarraum von der Sole durchströmt ist und jeder Dialysatraum von einem seiner benachbarten Soleräume durch eine anionendurchlässige Trennwand, vom anderen Soleraum durch eine kationendurchlässige Trennwand getrennt ist und die in den beiden Randbereichen liegenden Grenzräume mit der Kathode bzw. Anode einer elektrischen Spannungsquelle verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass die jeden Dialysatraum begrenzenden Trennwände mit aus Ionenaustauschermaterial bestehenden Ionenleitelementen in leitender Verbindung stehen, bei denen diejenige Ionenart austauschbar ist, für· die die angrenzende Trennwand durchlässig ist, und deren elektrischer Widerstand kleiner als derjenige des Dialysats ist und die sich von beiden Seiten her dns Innere des Dialysat-

raums erstrecken und sich mindestens teilweise gegenseitig berühren und/oder überlappen. . -^:"
2. Elektrodialysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenseitigen Berührungsflächen

der beiden aus verschiedenen Ionenaustauschermaterialien

bestehenden Gruppen -von Ionenleitelementen mindestens

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teilweise parallel zu den Linien des elektrischen Feldes verlaufen.
3. Elektrodialysator naph Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Ionenleitelernente mindestens teilweise finger- oder rippenförmige Ansätze sind, die mit den entsprechenden Trennwänden einteilig hergestellt sind.
H. Elektrodialysator nach Anspruch 3 j dadurch gekennzeichnet, dass jeweils eine Begrenzungswand eines Dialysaträumes mit finger- oder rippenförmigen Ansätzen versehen ist und der verbleibende Dialysatraum mit einem aus Ionenaustauschermaterial bestehenden Granulat ausgefüllt ist, dessen Korngrösse so gewählt ist, dass es genügend Zwischenräume für die Dialysatströmung freilässt.
5. Elektrodialysator nach einem der'Ansprüche bis k_s dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsrichtungen .benachbarter Strömungsräume quer zueinander verlaufen.
6. Elektrodialysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die genannten Ionenleitelemente zwischen je zwei einen Dialysatraum umschliessenden Membranen eines konventionellen Eleketrodialysators angeordnet sind.
7. Elektrodialysator nach einem der Ansprüche

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bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die lonenleiteleniente mindestens teilweise ein Gewebe aus Kationenaustauscher- und Anionenaustauscher-i'äden bilden, wobei die Gewebe so hergestellt und in den Dialysaträumen angeordnet sind, dass die Kationenaustauscher-Fäden grösstenteils nur an den kationendurchlässigen Trennwänden, die Ariionenaustauscher-Fäden grösstenteils nur an den anionendurchlässigen Trennwänden anliegen.
8. Elektrodialysator nach Anspruch J, dadurch gekennzeichnet, dass an den dem Dialysatraum zugewandten Flächen der Trennwände perforierte Folien oder Netze angebracht sind, durch deren Oeffnungen Fadenschlaufen ins Innere des Dialysatraumes hineinragen.
9. Elektrodialysator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände und die an diesen anliegenden perforierten Folien oder Netze plan ausgebildet sind. · -
10. Elektrodialysator nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennwände und die an diesen anliegenden perforierten Folien oder Netze in Schlauchform ausgebildet sind.
11. Elektrodialysator nach Anspruch ¹J, dadurch gekennzeichnet, dass die Fäden flüssigkeitsdicht durch die Membranen konventioneller Elektrodialysatoren hindurchgeführt und innerhalb des Dialysatraumes zu einander überlappenden Schlaufen geformt sind.

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■ - 25B--
12. Elektrodialysator nach einem der Ansprüche bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionenleitelemente in Form eines aus zwei aneinanderliegenden Bändern bestehenden mäanderförmigen Doppelbandes ausgebildet und im Mittelbereich der Mäanderform Durchströmöffnungen für das Dialysat angebracht sind, wobei das Doppelband so zwischen zwei den Dialysatraum begrenzenden Membranen angeordnet ist, dass das Anionenaustauscher-Band nur die anionendurchlässige Membran, das Kationenaustauscher-Band nur die kationendurchlässige Membran berührt.
13. Elektrodialysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsräume der Sole (bzw. des Dialysats) einen mit einem Zu- und Abfluss versehenen spiralförmigen Schlauch bilden, wobei die genannten Ionenleitelemente in den Zwischenräumen zwischen einander benachbarten Schlauchwindungen liegen und das Dialysat (bzw. die Sole) quer zur Strömungsrichtung der Sole (bzw. des Dialysats) durch die genannten Zwischenräume geführt ist.

.
l4. Elektrodialysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsräume der Sole und des Dialysats zwei spiralig geformte Durchflussräume bilden, di« aneinanderliegend und parallel zueinander verlaufen.

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-se -
15. Elektrodialysator nach den Ansprüchen I3 und lh, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionenleitelemente einerseits durch finger- oder rippenförmige Ansätze, andererseits durch Granulat gebildet sind.
16. Elektrodialysator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dieser aus einer Reihe baukastenartig zusammensetzbarer Einheiten besteht, in welchen Durchflusskanäle für Dialysat und Sole geformt sind.
17. Elektrodialysator nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass jede der genannten Einheiten aus zwei Elementen gleicher Konstruktion zusammengesetzt ist, wobei jedes dieser Elemente einen starren Rahmen aufweist, in welchem eine einen Solestromungskanal freilassende Trennwand angeordnet ist, von der die Ionenleit-elemente einseitig so herausragen, dass sich die Ionenleitelemente zweier zu einer Dialysiereinheit zusammengesetzter Elemente gegenseitig berühren und innerhalb eines Kanales liegen, der vom Dialysat durchströmt und an drei Seiten von der Sole umströmt ist.
18. Elektrodialysator nach Anspruch 17* dadurch gekennzeichnet, dass nur jeweils ein Element einer Dialysiereinheit mit ortsfesten Ionenleitelementen versehen ist und der vom Dialysat durchströmte Kanal mit Granulat gefüllt ist. ·

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19) Elektrodialysator nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Ionenaustauschelemente gewirkte bzw. gestrickte Matten sind.
20) Elektrodialysator nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die gewirkten bzw. gestrickten Matten aus einem Doppelfaden bestehen,'der sich aus einem anionischen und einem kationischen Faden zusammensetzt.
21) Elektrodialysator nach Anspruch I9, dadurch gekennzeichnet, dass die gewirkten bzw. gestrickten Matten aus einem ampholytischen Ionenaustauschfaden bestehen.
22) Elektrodialysator nach Patentanspruch, dadurch gekennzeichnet, dass die Strömungsräume des Dialysats oder der Sole wenigstens nach einer Richtung offen sind.

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