Dispositif pour épurer les liquides par éleetrodialyse.
La présente invention a pour objet un dispositif pour épurer les liquides par électrodialyse.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemples et schématiquement, diverses formes d'exécution du dispositif suivant l'invention. Dans toutes ces figures, les mêmes éléments portent les mêmes signes de référence.
La cellule de la fig. 1 se compose d'un récipient d'anode 1, de forme parallélépipédique ou cylindrique, réalisé en une substance résistant à l'action des acides, du chlore, etc., par exemple en amiante bleue du Cap, en diatomite, en céramique poreuse ou analogue. Ce récipient reçoit les anodes 2 en fil de platine par exemple et l'anolyte 3. Le fond du récipient est formé au moyen de ciment ou analogue, comme il est indiqué en 10, et est maintenu dans la position voulue au moyen d'un support 13 qui comporte dans ses faces latérales des ouvertures permettant le passage du liquide. Le récipient d'anode 1 est entouré à faible distance par un deuxième diaphrame 4, de substance poreuse, obturé à sa partie inférieure en 14. Les parois 4 et 14 forment donc un deuxième récipient de la cellule (récipient médian) qui sépare le catholyte 6 du liquide à épurer désigné par 5.
Un troisième récipient 7 formant l'enveloppe extérieure est en métal et sert en même temps de cathode. La référence 8 désigne un tube de trop plein disposé un peu au-dessous du niveau 9 des liquides 3 et 5, et servant à l'évacuation du catholyte. La tubulure 11 traverse le fond 10 du récipient central 1, sert, d'une part, à l'introduction du liquide à épurer, et, d'autre part, à assurer la communication entre le liquide 5 contenu dans ladite chambre centrale et l'acolyte 3, dans le but de supprimer le réseau de canalisation nécessaire dans les appareils connus jusqu'à présent. Cette dernière fonction incombe à la dérivation 12, formée par un tube capillaire et orienté de telle sorte qu'il ne puisse y avoir de déplacement, par action électroosmotique, de quantités importantes de liquide dans cette tubulure.
Le liquide à épurer est introduit en 11,
s'élève dans l'intervalle ménagé entre les pa
rois 1 et 4 et s'écoule par-dessus le bord supé
rieur de diaphragme 4 dans le collecteur 15
qui entoure le diaphragme 4 à sa partie supé
rieure et quitte finalement ce collecteur par
la conduite 16. Lorsque le diaphragme 4 est
constitué par un tissu, il suffit de rabattre
le bord supérieur de celui-ci par-dessus le
bord du collecteur 15, pour obliger le liquide
à épurer à effectuer le déplacement indiqué,
sans qu'il puisse se produire de perte de li
quide.
La fig. 2 montre une forme d'exécution
analogue de cellule, qui diffère de celle ci
dessus décrite par le fait que l'anode 2 est en
magnétite. Cette anode est disposée dans le
récipient 1 qui peut, par exemple, être entiè
rement en matière céramique. La communica
tion entre les deux liquides 3 et 5 s'effectue
dans le cas présent par l'intermédiaire de ca
naux ou d'orifices 12 de très faible section
(diamètre de 0,5 à 1 mm), traversant la pa
roi 1. Une paroi extérieure et cylindrique 7b
sert de cathode, tandis qu'une paroi inférieure
7a présente la forme d'un disque et est tra
versée par la tubulure 11 par laquelle s'ef
fectue l'introduction du liquide à traiter.
Pour obtenir une bonne étanchéité, le disque
7a est recouvert- d'une plaque 17 en amiante,
en caoutchouc ou analogue, formant joint. La
cathode 7b comporte à sa partie inférieure un
bord 18-19 faisant saillie vers l'intérieur.
Le bord inférieur du diaphragme 4, constitué
par exemple, par un tissu, est rabattu sous le
bbrd inférieur 19, puis le disque 7a, recou
vert de la plaque 17, est appliqué sur ce re
bord 19 en effectuant le serrage des boulons
20 pour assurer ainsi l'étanchéité de ltensem-
ble.
La fig. 2a montre une variante de la par
tie inférieure de la cellule selon fig. 2, suivant laquelle le bord inférieur du diaphragme
4 est contenu dans une pièce 14 formant ob
turateur et réalisé en une substance plastique, - en ciment par exemple, ou monté à joint étan
che dans une pièce d'obturation de forme
quelconque appropriée, cette pièce étant reliée
à la tubulure d'alimentation 11 filetée à son
extrémité extérieure. Le fond -du récipient 7
est perforé pour livrer passage à la tubulure
11, et est à son tour recouvert d'une plaque
de joint 17, l'étanchéité étant assurée comme
précédemment par serrage de l'écrou à ai
lettes 20a.
Lors du démontage d'une cellule
ainsi construite, c'est-à-dire après dévissage
de cet écrou à ailettes 20a, il est très facile
de séparer les deux récipients intérieurs 1 et
4 du récipient extérieur, en soulevant le réci
pient médian 4 pour les remplacer instantané
ment en introduisant à leurs lieu et place des
récipients de rechange 1 et 4 prévus à cet ef
fet. Cette particularité peut présenter des
avantages pratiques considérables, si, par
exemple, il s'agit de remplacer des récipients
encrassés par un usage prolongé, et avec une
interruption de service de durée minima, pour
pouvoir nettoyer, en dehors de la cellule, les
éléments encrassés sans risquer d'endommager
les diaphragmes intérieurs 1 qui peuvent être
fragiles.
La fig. 3 montre une cellule analogue,
mais dans laquelle les deux diaphragmes 1
et 4 sont constitués chacun par deux cylindres
concentriques, reliés à leurs extrémités infé
rieures 10 et 14 par une garniture d'obtura
tion. Cette disposition permet l'action bilaté
rale des anodes 2 disposées entre les deux dia
phragmes d'anode 1 et 1 reliés entre eux.
Dans le cas d'une telle cellule de forme an
nulaire, le liquide à épurer est introduit en
25, descend entre 1 et 4, passe au-dessous du
diaphragme 1-1, par des conduits non repré
sentés, s'élève entre les parois externes de 1
et 4 pour se répandre dans le collecteur 15
et s'écouler par 16; l'hydrogène s'échappe
en 24.
Les fig. 4, 4a et 4b montrent respective
ment en coupe transversale, en coupe longi
tudinale et en plan, un mode de réalisation
de cellule en forme de bac, qui convient plus
particulièrement lorsque les deux dia
phragmes 1 et 4 sont constitués par des tissus,
par exemple par des tissus d'amiante en
amiante bleu du Cap. Ces tissus sont préféra
blement montés à joint étanche dans les deux parois frontales 21, 22 qui, par exemple, sont réalisées en ciment; le reste de la construction correspond dans ses grandes lignes à celle des modes de réalisation ci-dessus décrits. Il n'y a aucune difficulté à réaliser des cellules de cette forme et de très grandes dimensions, par exemple présentant une longueur de plusieurs mètres, pour constituer ainsi des unités importantes.
Il n'y a également aucune difficulté à assurer la tension des tissus pour éviter les déformations éventuelles, par exemple en utilisant des barres en matière résistante, comportant à leurs deux extrémités un filetage droit ou gauche, et pénétrant par ces extrémités dans des écrous correspondants, fixés, par exemple, dans les parois 21 et 22.
La rotation dans un sens ou dans l'autre de ces barres provoque l'écartement ou le rappro
chement des pièces 21 et 22 et, partant, la
tension des tissus fixés sur ces pièces. Ce
dispositif tendeur n'a d'ailleurs pas été figuré. La conservation de la forme du tissu peut aussi être assurée par des nervures telles
que 23 (fig. 4b).
En ce qui concerne les substances utilisées, l'emploi de l'amiante bleu du Cap pour la constitution des diaphragmes est à recommander. En effet, ce matériel n'a jamais encore été proposé ou utilisé dans ce but, étant donné que l'on ne savait pas qu'il résistait très longtemps, dans le cas de l'électrodialyse, aux attaques subies par les diaphragmes de cathode, et notamment par les diaphragmes d'anode.
Cet amiante peut être utilisé soit sous forme de tissu à texture serrée et, le cas échéant, sous forme de carton, mais dans ce dernier cas avec moins de succès, tissu ou carton étant monté dans des cadres en matière résistance et non conductrice.-Sa résistance,
et plus particulièrement la régularité des
pores du tissu peuvent être augmentées par
application de pâte poreuse, par exemple de
mélanges de sulfate de baryum, de diatomite, de poudre d'amiante bleu ou analogue, avec un liant approprié, ou par application ou imprégnation avec des substances appropriées telles que, par exemple, des solutions de caoutchouc, chargées ou non.