Przeprowadzono odsalanie i zatężanie wód kopalnianych miernie zasolonych metodą elektrodializy (ED) i porównano jej wskaźniki z możliwymi do uzyskania metodami odwróconej osmozy (RO) i wielorzutowego odparowania (MSF). Stwierdzono, że w przypadku wód o stężeniu Cl- wynoszącym 3 - 9 kg/m3 ED jest metodą konkurencyjną w stosunku do pozostałych.
EN
Electrodialytic desalination and concentration of low salinity mine waters were investigated. The electrodialysis process effectiveness was compared with reverse osmosis and multi-stage flash evaporation. Comparison of available data indicates the economic prevail of electrodialysis in the tested salinity range (Cl- concentration 3 - 9 kg/m3).
Celem artykułu był przegląd zastosowania procesu elektrodializy (ED) w przemyśle spożywczym. W pierwszej części zdefiniowano przyczyny frakcjonowania żywności oraz scharakteryzowano proces elektrodializy (membrany, konstrukcja instalacji, wydajność procesu) wraz z tłem historycznym. W drugiej część przeglądu podano powody wzrostu zainteresowania procesem ED oraz rozgraniczono zastosowania już zaakceptowane przez przemysł oraz przyszłe obszary zastosowania (zwłaszcza w biotechnologii) w przemyśle spożywczym wraz z podaniem barier utrudniających jej wdrożenie. Ponadto scharakteryzowano postęp w produkcji membran ED (membrany bipolarne i mozaikowe).
EN
The aim of this article was to review of electrodialysis process application (ED) in food industry. The first part of the article defines the need for food fractionation and characterizes ED process (membranes, installation construction, process efficiency) along with historic background. The second one presents reasons for increasing interest of ED and highlights both well-established and potential (especially in biotechnology) areas of ED application in food and defines barriers to overcoming for its successful application. Discussion on current trends in application of ED in food industry characterizes new ED membranes (bipolar and mosaic).
Od blisko dziesięciu lat można zaobserwować zmianę w podejściu do problemu produkcji wody zdemineralizowanej. Wprowadzenie nowoczesnych technik separacji pozwala na rozwiązanie wielu problemów występujących w tradycyjnym sposobie demineralizacji wód.
Techniki odsalania roztworów stosowane są w świecie w bardzo szerokim zakresie. Od blisko 150 lat do otrzymywania wody pitnej z wody morskiej używa się metody destylacji. W latach 50. ubiegłego wieku rozwinięto na skalę przemysłową metodę elektrodializy, a w latach 60. metodę odwróconej osmozy.
Początki membranowych procesów prądowych sięgają schyłku XIX w., kiedy to w 1890 r. przeprowadzono demineralizację syropu cukrowego w polu elektrycznym. W pierwszych badaniach stosowano membrany nienaładowane, a tym samym nieselektywne. Przedstawiono rodzaje elektrodializy: elektrodializę z membranami monopolarnymi, z membraną bipolarną oraz elektrodejonizację.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedstawiono przegląd badań w zakresie procesów elektromembranowych prowadzonych w Instytucie Chemii Nieorganicznej. Badania obejmowały: elektrolizę membranową roztworów chlorków sodu i potasu, produkcję związków o wysokiej czystości w oparciu o elektrolizę membranową roztworów NaCl i KCl, elektromembranowe sposoby przerobu odpadowego siarczanu sodu na kwas siarkowy i wodorotlenek sodu oraz możliwości i warunki zastosowania elektrodializy do prowadzenia procesów podwójnej wymiany.
EN
Review of investigations on electromembrane processes, conducted in the Institute of Inorganic Chemistry, is presented. Research included: membrane electrodialysis of sodium chloride and potassium chloride solutions; high purity compounds production based on membrane electrodialysis of NaCl and KCl solutions; electromembrane manners of waste sodium sulfate processing into sulfuric acid and sodium hydroxide; ability and requirements for electrodialysis application in double replacement processes.
Przeprowadzono krystalizację kwasu cytrynowego z elektrodializy cytrynianu trisodu z membraną bipolarną. Do badań wielkości i struktury powierzchni kryształów wykorzystano SEM i mikroskopię optyczną. W przeprowadzonych testach krystalizacji kwasu cytrynowego otrzymano produkt charakteryzujący się dobrymi cechami granulometrycznymi, skutkującymi małym ubytkiem masy w procesie filtracji i przemywania. Otrzymane kryształy kwasu cytrynowego z procesu elektrodializy posiadają parametry zbliżone do kryształów czda (POCh). Według autorów niniejszej pracy, minimalny udział frakcji "drobnych" kryształów kwasu cytrynowego może być również efektem umiejętnego zabiegu "szczepienia" wysoce przesyconego roztworu kwasu w trakcie operacji zatężania. Rezultat ten stanowi praktyczną wskazówkę dla projektowania krystalizatora przemysłowego, w którym należałoby w maksymalnym stopniu preferować zarodkowanie wtórne w strefie wysokich wartości przesycenia roztworu.
EN
Citric acid crystallisation was conducted from sodium citrate electrodialysis with bipolar membrane. SEM as well as optical microscopy was used to investigate the size and shape of crystals. The performed citric acid crystallisation tests resulted in a product characterised by good granulometric properties, which leads to llttle mass loss during filtration and rinsing processes. The citric acid crystals obtained from electrodialysis have similar parameters to analytically pure crystals. The authors of this paper think that the minimal participation of "fine" citric acid crystals can also be due to the skilful grafting of highly supersaturated acid solution during concentration. This outcome is a practical tip when designing an industrial crystallizer, in which secondary nucleation in the range of high values of solution oversaturation should be maximally preferred.
A number of inorganic compounds, including anions such as nitrate(V), chlorate(VII), bromate (V), arsenate(III) and (V), borate and fluoride as well as metals forming anions under certain conditions, have been found in potentially harmful concentrations in numerous water sources. The maximum allowed levels of these compounds in drinking water set by the WHO and a number of countries are very low (in the range of mg/l to a few mg/l), thus the majority of them can be referred to as charged micropollutants. Several common treatment technologies which are nowadays used for removal of inorganic contaminants from natural water supplies, represent serious exploitation problems. Membrane processes such as reverse osmosis (RO), nanofiltration (NF), ultrafiltration (UF) and microfiltration (MF) in hybrid systems, Donnan dialysis (DD) and electrodialysis (ED) as well as membrane bioreactors (MBR), if properly selected, offer the advantage of producing high quality drinking water without inorganic anions.
PL
Szereg związków nieorganicznych, w tym aniony (głównie: azotany, nadchlorany, bromiany, arseniany, borany i fluorki), jak również metale tworzące w określonych warunkach aniony (np. chrom), występuje w potencjalnie szkodliwych stężeniach w licznych źródłach wody do picia. Maksymalne dopuszczalne wartości ich stężeń w wodzie do picia, ustalone przez WHO i szereg krajów, są bardzo niskie (w zakresie od žg/l do kilku mg/l) i w związku z tym większość z nich może być zaliczona do mikrozanieczyszczeń. Kilka tradycyjnych technologii, które stosuje się obecnie do usuwania zanieczyszczeń nieorganicznych ze źródeł wody naturalnej, stwarza poważne problemy eksploatacyjne. Procesy membranowe, odwrócona osmoza (RO), nanofiltracja (NF), ultrafiltracja (UF) i mikrofiltracja (MF) w systemach zintegrowanych, dializa Donnana (DD) i elektrodializa (ED) oraz bioreaktory membranowe (MBR), właściwie dobrane, umożliwiają produkcję wody do picia o wysokiej jakości, pozbawioną anionów nieorganicznych.
Ciekłe odpady promieniotwórcze mogą być produkowane w sposób ciągły bądź okresowy, w różnych miejscach cyklu paliwowego, w czasie przerobu paliwa albo likwidacji urządzeń jądrowych. Odpady ciekłe powstają również podczas produkcji radioizotopów dla potrzeb medycyny, przemysłu i badań naukowych oraz w trakcie ich stosowania.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
For decades electrochemical technology has contributed successfully to environmental protection. Electroanalytical techniques have been frequently used in monitoring the changes of environment. In industry, electrochemical technologies can provide higher purity in technological processes and they can also limit a degradation of the environment in comparison to the common chemical methods. Electrochemistry has been also very useful in developing and in the production of new energy sources. A lot of attention has been paid to studies of environmentally friendly hydrogen fuel cells. The electrochemical techniques of waste degradation can be divided into two main categories: (i) techniques based on the faradaic processes of oxidation or reduction of contamination, and (ii) electrokinetic methods based on the transport of ions or charged particles in the electric field. The electrode processes result in the formation of deposits on the electrode surface or the decomposition of large organic molecules to the low molecular weight, easily biodegradable molecules or CO2. The electrokinetic techniques include electrocoagulation, electroosmosis, electrodialysis, and electroflotation. These techniques are widely used in removing contaminants from soil. This paper is focused on selected topics related to the environmentally friendly application of electrochemistry.
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.