Исследование влияния электроконвекции, диссоциации воды и геометрии спейсеров на электродиализное обессоливание в интенсивных токовых режимах

Данный Проект направлен на изучение поведения электроконвективных вихрей, образующихся в каналах электродиализаторов при высоких сверхпредельных плотностях тока, с особым акцентом на роль встроенных спейсеров и на расщепление воды. Комбинированный численный и экспериментальный подход позволит исследовать сопряжение между процессами электроконвекции, сопряженной конвекции, и вихрями, вызванными спейсерами, а также расщеплением воды при высоких плотностях тока. Часть экспериментов будет проведена в КубГУ, а именно, электрохимическая характеризация мембран с использованием специальной лабораторной ячейки оригинальной конструкции и определение вклада переноса ионов соли и продуктов диссоциации воды (ионов Н+ и ОН−) через мембраны при разных плотностях тока. C помощью комбинации численных и экспериментальных исследований мы намерены выяснить влияние электроконвекции в каналах электродиализаторов со спейсерами, а также процесса генерации ионов Н+ и ОН− на перенос ионов через мембраны при высоких сверхпредельных плотностях тока. Данное исследование позволит определить, какие параметры спейсеров и мембран, а также условий проведения электродиализа (скорость вынужденного течения раствора, напряжение) являются значимыми и подлежат оптимизации. Проект предусматривает проведение такого рода оптимизации по наиболее значимым параметрам с использованием различных критериев эффективности, таких как выходу по току, энергопотребление и себестоимость обессоливания единицы объема раствора. Авторы полагают, что выполнение данного Проекта станет важным шагом на пути существенно более широкого применения электродиализа на практике.