Method of alkali solution concentration at electrochemical processing of eluates containing sodium salts

Authors

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18190

Keywords:

electrodialysis, catholyte, anolyte, current density, current efficiency, demineralization, dialysis

Abstract

The paper gives the results of electrochemical concentration of alkali solutions, produced by electrolysis of sodium chloride or sodium sulfate. It was found that using two-chambered electrolyzer, the interelectrode space of which is separated by MK-40 membrane, allows increasing alkali concentration from 0.1-1.0D to 13D. It is shown that with anolyte alkalinity>0.1D alkali concentration in the anode region has little effect on electrolysis efficiency. Concentration is effective with alkaline solution in the anode region>0.1D. As a whole, efficiency depends on both alkalinity in the cathode and anode regions and current density. It is proved that increasing anodic current density from 10 to 20 A/dm2 leads to increasing not only the speed of alkali concentration in the cathode region, but also alkali current efficiency. Further increase in current density is irrelevant because there is no increase in speed, but the solution heating. It was found that partial reduction of alkali concentration in the cathode region is conditioned by reverse-osmotic water transfer.

Author Biographies

Інна Миколаївна Трус, National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute» Peremogy 37, Kiev, 03056

Postgraduate student

Department of ecology and technology of plant polymers

Микола Дмитрович Гомеля, National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute» Peremogy 37, Kiev, 03056

Professor

Department of ecology and technology of plant polymers

Ярослав Вячеславович Радовенчик, National Technical University of Ukraine «Kyiv Polytechnic Institute» Peremogy 37, Kiev, 03056

Assistant

Department of ecology and technology of plant polymers

References

  1. Кучерик, Г. В. Исследование процессов умягчения при деминерализации шахтних вод на анионите АВ-17-8 [Текст] / Г. В. Кучерик, Ю. А. Омельчук, Н. Д. Гомеля // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2013. – № 2/11 (62). – С. 35-38.
  2. Коваленко, А. И. Целесообразность применения метода обратного осмоса для комплексной переработки минерализованных сточных вод [Текст] / А. И. Коваленко // Хим. технология. – 1980. – № 1. – С. 50-53.
  3. Пилипенко, А. Т. Комплексная переработка шахтних вод [Текст] / А. Т. Пилипенко, И. Т. Гороновский, В. Д. Гребенюк, А. К. Запольський, Д. Д. Кучерук, В. И. Максин, А. М. Рудь, А. К. Загороднюк. – Киев.: Наук.думка, 1985. – 183 с.
  4. Шаблий, Т. А. Разработка эффективной технологи умягчения воды для промышленного водопотребления [Текст] / Т. А. Шаблий, И. Н. Макаренко, Е. В. Голтвяницкая// Энерготехнологии и ресурсосбережение. – 2010. – № 1. – С. 53-58.
  5. Рисухін, В. В. Переробка концентратів, що утворюються при нанофільтраційному очищенні вод з підвищеною мінералізацією [Текст] / В. В. Рисухін, Т. О. Шаблій, М. Д. Гомеля // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2011. – № 5/3 (53). – С. 51-55.
  6. Трус, І. М. Застосування алюмінієвих коагулянтів для очищення стічних вод від сульфатів при їх пом’якшенні [Текст] / І. М. Трус, В. М. Грабітченко, М. Д. Гомеля // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2012. – № 6. – С. 13-17.
  7. Трус, І. М. Очищення високомінералізованих шахтних вод від сульфатів при використанні вапна та металічного алюмінію [Текст] / І. М. Трус, В. М. Грабітченко, А. І. Петриченко, М. Д. Гомеля // Екологічна безпека. – 2012. – № 2. – С. 77-79.
  8. Писарска, Б. Анализ условий получения H2SO4 и NaOH из растворов сульфата натрия методом электродиализа [Текст] / Б. Писарска, Р. Дилевски // Журнал прикладной химии. – 2005. – Т. 78. – № 8. – С. 1311-1316.
  9. Шаблій, Т. О. Електрохімічна переробка відпрацьованих розчинів, що утворюються при регенерації катіонітів [Текст] / Т. О. Шаблій, М. Д. Гомеля, Е. М. Панов // Экология и промышленность. – 2010. – № 2. – С. 33-38.
  10. Шаблій, Т. О. Електродіаліз розчину хлориду натрію з одержанням соляної кислоти та лугу [Текст] / Т. О. Шаблій, В. В. Іванюк, М. Д. Гомеля // Вісник НТУУ «КПІ» Хімічна інженерія, екологія та ресурсозбереження. – 2011. – № 1 (II). – С. 67-71.
  11. Голтвяницька, О. В. Видалення та розділення хлоридів і сульфатів при іонообмінному знесоленні води [Текст] / О. В. Голтвяницька, Т. О. Шаблій, М. Д. Гомеля, С. С. Ставська // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. – 2012. – № 1. – С. 40-44.
  12. Серая О.В. Оценивание параметров уравнения регрессии в условиях малой выборки [Текст] / Серая О.В., Дёмин Д.А. // Восточно-Европейский журнал передовых технологий – 2009. – №6/4(42). – С. 14–19.
  13. Bychkov O.S. Possibilistic Modeling of Dynamic Uncertain Processes [Текст] /O.S Bychkov, Ie.V. Ivanov // Nonlinear Dynamics and Systems Theory– 2013. – №13(3). – Р. 229–241.
  14. Kucherik, G. V., Omyel'chuk, Yu. A., Gomelya, N. D. (2013). Softening processes research when demineralizing mine water with anionite AV-17-8. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 2(11(62)), 35-38.
  15. Kovalenko, A. I. (1980). The feasibility of using reverse osmosis method for complex processing of mineralized waste water. Chem. Technology, № 1, 50-53.
  16. Pilipenko, A. T., Goronovskiy, I. T., Grebeniuk, V. D., Zapol's'kiy, A. K., Kucheruk, D. D.. Maksin, V. I.. Rud', A. M.. Zagorodniuk, A. K. (1985). Kompleksnaia pererabotka shakhtnikh vod. Kiyv.: Nauk.dumka, 183.
  17. Shabliy, T. O., Makarenko, I. N., Goltvianitskaia, E. V. (2010). Development of efficient technologies of water softening for industrial water consumption. Power Technologies and Resources Saving, № 1, 53-58.
  18. Rysukhin, V., Shabliy, T., Gomelya, M. (2011). Treatment of concentrates which are formed during nanofiltration purification of water with the high mineralization. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 5(3(53)), 51-55.
  19. Trus, I., Grabitchenko, V., Gomelya, M. (2012). Application of aluminium coagulants for wastewater treatment from sulfates with their demineralization. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 6(10(60)), 13-17.
  20. Trus, I. M., Grabitchenko, V. M., Petrychenko, A. I., Gomelya, M. D. (2012). Cleaning highly mineralized mine waters from sulfate with using lime and metallic aluminium. Ecological safety, № 2, 77-79.
  21. Pisarska, B., Dilyevski, R. (2005). Analysis of obtaining conditions of H2SO4 and NaOH from solutions of sodium sulfate by electrodialysis. Journal of Applied Chemistry, T. 78, № 8, 1311-1316.
  22. Shabliy, T. O., Gomelya, M. D., Panov, E. M. (2010). Electrochemical recycling of waste solutions, which produced during regeneration of cationites. Environment and Industry, № 2, 33-38.
  23. Shabliy, T. O., Ivaniuk, V. V., Gomelya, M. D. (2011). Electrodialysis of sodium chloride solution to produce hydrochloric acid and alkali. Visnyk of NTUU “KPI”, Chemical engineering, ecology and resource conservation, № 1 (II), 67-71.
  24. Goltvianyts'ka, O., Shabliy, T., Gomelya, M., Stavs'ka, S. (2012). Extraction and separation of chlorides and sulfates by ion-exchange water desalination. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 1(6(55)), 40-44.
  25. Seraya, O.V., Demin, D.A. (2009). Estimation of parameters of the regression equation in the conditions of small sample. Eastern-European Journal Of Enterprise Technologies, 6(4(42)), 14-19.
  26. Bychkov O.S., Ivanov Ie.V. (2013). Possibilistic Modeling of Dynamic Uncertain Processes. Nonlinear Dynamics and Systems Theory, 13(3), 229–241.

Downloads

Published

2013-10-28

How to Cite

Трус, І. М., Гомеля, М. Д., & Радовенчик, Я. В. (2013). Method of alkali solution concentration at electrochemical processing of eluates containing sodium salts. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(6(65), 20–23. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2013.18190

Issue

Vol. 5 No. 6(65) (2013): Technology of organic and inorganic substanse

Section

Technology organic and inorganic substances

License

Copyright (c) 2014 Інна Миколаївна Трус, Микола Дмитрович Гомеля, Ярослав Вячеславович Радовенчик

Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

The consolidation and conditions for the transfer of copyright (identification of authorship) is carried out in the License Agreement. In particular, the authors reserve the right to the authorship of their manuscript and transfer the first publication of this work to the journal under the terms of the Creative Commons CC BY license. At the same time, they have the right to conclude on their own additional agreements concerning the non-exclusive distribution of the work in the form in which it was published by this journal, but provided that the link to the first publication of the article in this journal is preserved.

A license agreement is a document in which the author warrants that he/she owns all copyright for the work (manuscript, article, etc.).
The authors, signing the License Agreement with TECHNOLOGY CENTER PC, have all rights to the further use of their work, provided that they link to our edition in which the work was published.
According to the terms of the License Agreement, the Publisher TECHNOLOGY CENTER PC does not take away your copyrights and receives permission from the authors to use and dissemination of the publication through the world's scientific resources (own electronic resources, scientometric databases, repositories, libraries, etc.).
In the absence of a signed License Agreement or in the absence of this agreement of identifiers allowing to identify the identity of the author, the editors have no right to work with the manuscript.
It is important to remember that there is another type of agreement between authors and publishers – when copyright is transferred from the authors to the publisher. In this case, the authors lose ownership of their work and may not use it in any way.