Влияние напряжённости электрического поля на энергоэффективность процесса электродиализа
Автор: Кснз Николай Васильевич, Украинцев Максим Михайлович, Сидорцов Иван Георгиевич, Кот Сергей Сергеевич
Журнал: Вестник аграрной науки Дона @don-agrarian-science
Рубрика: Технологии, средства механизации и энергетическое оборудование
Статья в выпуске: 4 (56), 2021 года.
Бесплатный доступ
Электроактивированные водные растворы находят всё более широкое применение в различных технологических процессах промышленного и сельскохозяйственного производства. Показано, что разработка энергоэффективных установок для электродиализа водных растворов является актуальной технологической задачей. В данной работе для решения этой задачи проводились экспериментальные исследования зависимости энергоёмкости (Эуд) и времени протекания процесса электродиализа ( ) от напряжённости электрического поля (Е) в рабочем объёме электродиализной установки. Исследования проводились на непроточной диафрагменной электродиализной установке с фиксированным межэлектродным расстоянием. Значения напряжённости электрического поля в рабочей камере установки поддерживались во время опыта стабилизацией напряжения на её электродах. Установлено, что зависимости энергоёмкости и продолжительности процесса электродиализа электроактивированного водного раствора от напряжённости электрического поля в рабочем объёме установки имеют нелинейный характер. Показано, что, начиная с напряжённости электрического поля 550 В/м, изменения этих характеристик процесса электродиализа при значении водородного показателя рНк=10,0 существенно замедляются. Замедление увеличения энергоёмкости при напряжённости электрического поля выше 550 В/м можно объяснить ростом скорости диссоциации молекул и подвижности ионов в результате повышения температуры воды в рабочих камерах электродиализной установки. Установлено, что для снижения энергопотребления необходимо проводить процесс электродиализа воды и водных растворов при напряжённости электрического поля 550-700 В/м. Показано, что целесообразно в процессе электродиализа полностью использовать рабочую площадь мембраны. Результаты исследований могут найти применение при разработке электродиализных установок различного типа.
Электроактивированный водный раствор, напряжённость, энергозатраты, процесс электродиализа, технологический параметр
Короткий адрес: https://sciup.org/140261901
IDR: 140261901
Список литературы Влияние напряжённости электрического поля на энергоэффективность процесса электродиализа
- Голохваст К.Л., Рыжаков Д.С., Чайка В.В. Перспективы и использование электрохимической активации растворов // Вода: химия и экология. 2011. № 2. С. 23-30.
- Евдокимов С.С., Украинцев М.М. Электроактивированные водные растворы // Активная честолюбивая интеллектуальная молодежь сельскому хозяйству. 2019. № 2 (7). С. 56-61.
- Oskin S.V. Improving the efficiency of a non-flowing diaphragm electrolyzer // Lecture Notes in Electrical Engineering. 2021. Т. 729 LNEE. С. 143-151.
- Oskin S.V., Tsokur D.S., Voloshin S.P., Oskina A.S., Shaforostov V.D. Modeling of physical and chemical processes in the electrical activator of water solutions // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. Russian Conference on Technological Solutions and Instrumentation for Agribusiness, TSIA 2019. 2020. С. 012031.
- Курченко Н.Ю., Ильченко Я.А., Кокурин Р.Г. Электроактивированные растворы в технологиях точного земледелия // Сельский механизатор. 2018. № 7-8. С. 8-9.
- Цокур Д.С. Перспективы использования озона и электроактивированных растворов при гидропонном выращивании зеленых овощей // Новые технологии в сельском хозяйстве и пищевой промышленности с использованием электрофизических факторов и озона. Международная научно-практическая конференция. Краснодар, 2014. С. 161-164.
- Касьянов П.Ф., Карасева В.М., Левадный Н.С. Влияние обработки семян донника смесью ЭХА растворов с озоном на их всхожесть // Достижения науки - агропромышленному производству: материалы LIII Международной научно-технической конференции / под ред. П.Г. Свечникова. Костанай, 2014. С. 119-124.
- Калина И.А., Украинцев М.М., Сидорцов И.Г. Оценка всхожести и энергии прорастания озимой пшеницы (Дон-107), обработанной электроактивированным раствором // Инновационные энергоресурсосберегающие технологии и техника 21 века: материалы Всероссийской молодежной научной конференции. Зерноград, 2017. С. 92-95.
- Оськин С.В., Овсянников Д.А. Исследование процесса получения активированных растворов в электролизере для их использования в сельском хозяйстве // Институциональные преобразования АПК России в условиях глобальных вызовов: сборник тезисов по материалам II Международной конференции / отв. за выпуск А.Г. Кощаев. Краснодар, 2018. 128 с.
- Оськин С.В., Оськин А.С. Расчет электроактиватора воды // Методы и технические средства повышения эффективности использования электрического оборудования в промышленности и сельском хозяйстве: сб. научн. тр. Ставропольский ГАУ. Ставрополь: АГРУС, 2011. С. 202-210.
