Studium elektrodialýzy s bipolárními membránami

Abstract

Elektrodialýza s bipolárními membránami umožňuje vyrábět z odpadních roztoků solí odpovídající zředěnou kyselinu a hydroxid. Tyto produkty je následně možné začlenit zpět do zdrojové technologie a alespoň částečně snížit provozní náklady a ekologickou zátěž řady realizovaných procesů. Předkládaná disertační práce se zabývá experimentálním studiem tohoto procesu zaměřeným na využití heterogenních bipolárních a monopolárních membrán při zpracování solí silných elektrolytů. V rámci experimentální části práce bylo proměřeno a porovnáno pět různých konfigurací svazku elektrodialyzační jednotky s bipolární membránou. Na základě provedených měření byly poté popsány vnitřní migrační děje. Pro tříkomorovou konfiguraci svazku byl detailně studován vliv koncentrace produktů a proudové hustoty na množství a čistotu produkované kyseliny a hydroxidu. S využitím experimentálních dat byl navržen statistický regresní model procesu, který umožňuje predikci předpokládaného množství a čistoty vyráběných produktů pro kombinace jak koncentrací kyseliny a hydroxidu, tak i proudové hustoty. Dále byly proměřeny voltampérové charakteristiky bipolárních membrán a hledány jejich vazby na procesní charakteristiky elektrodialýzy s bipolární membránou. Bylo prokázáno, že poloha prvního inflexního bodu na U-I křivce v symetrickém i asymetrickém uspořádání je mírou průniku koiontů vrstvami BPM a lze ji využít pro prvotní kvalitativní odhad znečištění produktů EDBPM při provozu reálného membránového svazku.