Exploring the Production of Sodium Hydroxide via Bipolar Electrodialysis from Sodium Carbonate Solutions

Capa

Citar

Texto integral

Acesso aberto Acesso aberto
Acesso é fechado Acesso está concedido
Acesso é fechado Somente assinantes

Resumo

This study explores the production of sodium hydroxide via bipolar electrodialysis using MB-3 membranes and a laboratory electrodialyzer-synthesizer with a three-chamber unit cell (five elementary cells, active area of each membrane 1 dm2). The research compares the use of sodium carbonate and sodium sulfate as initial solutions. The results show that sodium carbonate leads to a higher concentration of the resulting alkali under comparable process conditions. The alkali current efficiency is more than 70% when using sodium carbonate, while it drops sharply to 0.4–0.5 when using sodium sulfate. The energy consumption for transferring one kilogram of alkali ranges from 2.8–13.9 kWh/kg at operating current densities of 1–3 A/dm2.

Sobre autores

E. Nosova

Kuban State University

Autor responsável pela correspondência
Email: nosova.el@inbox.ru
Russia, 350040, Krasnodar, st. Stavropolskaya, 149

D. Musatova

Kuban State University

Email: melnikov.stanislav@gmail.com
Russia, 350040, Krasnodar, st. Stavropolskaya, 149

S. Melnikov

Kuban State University

Autor responsável pela correspondência
Email: melnikov.stanislav@gmail.com
Russia, 350040, Krasnodar, st. Stavropolskaya, 149

V. Zabolotsky

Kuban State University

Email: melnikov.stanislav@gmail.com
Russia, 350040, Krasnodar, st. Stavropolskaya, 149

Bibliografia

  1. Cournoyer A., Bazinet L. // Membranes (Basel). 2023. V. 13. P. 205.
  2. Bazinet L., Lamarche F., Ippersiel D. // Trends Food Sci. Technol. 1998. V. 9. P. 107–113.
  3. Huang C., Xu T. // Environ. Sci. Technol. 2006. V. 40. P. 5233–5243.
  4. Zabolotskii V.I., Sheldeshov N.V., Melnikov S.S. // Desalination. 2014. V. 342. P. 183–203.
  5. Pärnamäe R., Mareev S., Nikonenko V. et al. // J. Memb. Sci. 2021. V. 617. P. 118538.
  6. Nagasubramanian K., Chlanda F.P., Liu K.J. // J. Memb. Sci. 1977. V. 2. P. 109–124.
  7. Chen T., Bi J., Ji Z. et al. // Water Res. 2022. V. 226. P. 119 274.
  8. Luo H., Cheng X., Liu G. et al. // J. Memb. Sci. 2017. V. 523. P. 122–128.
  9. Jaime-Ferrer J.S., Laborie S., Durand G. et al. // J. Memb. Sci. 2006. V. 280. P. 509–516.
  10. Zhang X., Li C., Wang Y. et al. // J. Memb. Sci. 2011. V. 379. P. 184–190.
  11. Pinacci P., Radaelli M. // Desalination. 2002. V. 148. P. 177–179.
  12. Boyaval P., Seta J., Gavach C. // Enzyme Microb. Technol. 1993. V. 15. P. 683–686.
  13. Fu L., Gao X., Yang Y. et al. // Sep. Purif. Technol. 2014. V. 127. P. 212–218.
  14. Sun X., Lu H., Wang J. // J. Clean. Prod. 2017. V. 143. P. 250–256.
  15. Kravtsov V., Kulikova I., Mikhaylin S., Bazinet L. // J. Food Eng. 2020. V. 277. P. 109891.
  16. Kravtsov V.A., Kulikova I.K., Bessonov A.S., Evdokimov I.A. // J. Dairy Technol. 2020. V. 73. P. 261–269.
  17. Merkel A., Ashrafi A.M., Ečer J. // J. Memb. Sci. 2018. V. 555. P. 185–196.
  18. Aspirault C., Doyen A., Bazinet L. // J. Mol. Sci. 2020. V. 21. P. 2792.
  19. Bunani S., Kabay N., Bunani S. et al. // Desalination. 2017. V. 416. P. 10–15.
  20. Bunani S., Yoshizuka K., Nishihama S. et al. // Desalination. 2017. V. 424. P. 37–44.
  21. İpekçi D., Kabay N., Bunani S. et al. // Desalination. 2020. V. 479. P. 114313.
  22. Egorov E.N., Svittsov A.A., Dudnik S.N., Demkin V.I. // Pet. Chem. 2013. V. 52. P. 583–592.
  23. Liu Y., Wu X., Dai L. et al. // Chemosphere. 2023. V. 310. P. 136822.
  24. Wiśniewski J., Wiśniewska G., Winnicki T. // Desalination. 2004. V. 169. P. 11–20.
  25. Negro C., Blanco M.A., López-Mateos F. et al. // Sep. Sci. Technol. 2001. V. 36. P. 1543–1556.
  26. Mani K.N. // J. Memb. Sci. 1991. V. 58. P. 117–138.
  27. Mani K.N., Chlanda F.P., Byszewski C.H. // Desalination. 1988. V. 68. P. 149–166.
  28. Carmen C., Water G. // Membr. Technol. 1993. P. 5–9.
  29. Melnikov S., Sheldeshov N., Zabolotsky V. et al. // Sep. Purif. Technol. 2017. V. 189. P. 74–81.
  30. Bailly M. // Desalination. 2002. V. 144. P. 157–162.
  31. Bailly M., Roux-De Balmann H., Aimar P. et al. // J. Memb. Sci. 2001. V. 191. P. 129–142.
  32. Hülber-Beyer É., Bélafi-Bakó K., Nemestóthy N. // Chem. Pap. 2021. V. 75. P. 5223–5234.
  33. Gineste J.L., Pourcelly G., Lorrain Y., F. et al. // J. Memb. Sci. 1996. V. 112. P. 199–208.
  34. Ковалев Н.В., Карпенко Т.В., Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И. // Мембраны и мембранные технологии. 2020. Т. 10. С. 418–427. (англоязычная версия: Kovalev N.V., Karpenko T.V., Sheldeshov N.V., Zabolotskii V.I. // Membr. Membr. Technol. 2020. V. 2. P. 391–398.)
  35. Заболоцкий В.И., Шельдешов Н.В., Гнусин Н.П. // Успехи Химии. 1988. Т. 57. С. 1403–1413.
  36. Умнов В.В., Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И. // Электрохимия. 1999. Т. 35. С. 450–455. (англоязычная версия: Umnov V.V., Shel’deshov N.V., Zabolotskii V.I. // Russ. J Electrochem. 1999. V. 35. P. 411–416.)
  37. Melnikov S.S., Nosova E.N., Melnikova E.D., Zabolotsky V.I. // Sep. Purif. Technol. 2021. V. 268. P. 118561.
  38. Шельдешов Н.В., Заболоцкий В.И., Беспалов А.В., Ковалев Н.В., Алпатова Н.В., Акимова А.В,, Мочалова Т.В., Ковалева В.И., Боярищева А.Ю. // Мембраны и мембранные технологии. 2017. Т. 7. С. 187–191 (англоязычная версия: Sheldeshov N.V., Zabolotskii V.I., Bespalov A.V., Kovalev N.V., Alpatova N.V., Akimova A.V., Mochalova T.V., Kovaleva V.I., Boyarishcheva A.Yu. // Petroleum Chemistry. 2017. V. 57. P. 518–522.).
  39. Melnikov S., Bondarev D., Nosova E., Melnikova E., Zabolotskiy V. // Membranes. 2020. V. 10. P. 346.
  40. Achoh A., Zabolotsky V., Melnikov S. // Sep. Purif. Technol. 2019. V. 212. P. 929–940.
  41. Заболоцкий В.И., Никоненко В.В. Перенос ионов в мембранах. М.: Наука, 1996. 392 с.
  42. Herrero-Gonzalez M., Diaz-Guridi P., Dominguez-Ramos A. et al. // Sep. Purif. Technol. 2020. V. 242. P. 116785.
  43. Gnusin N.P., Berezina N.P., Kononenko N.A., Dyomina O.A. // J. Memb. Sci. 2004. V. 243. P. 301–310.
  44. Горобченко А.Д., Гиль В.В., Никоненко В.В., Шарафан М.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2022. Т. 12. С. 480–490.
  45. Ачох А.Р., Заболоцкий В.И., Лебедев К.А. и др. // Мембраны и мембранные технологии. 2021. Т. 11. С. 58–78. (англоязычная версия: Achoh A.R., Zabolotsky V.I., Lebedev K.A. et al. // Membr. Membr. Technol. 2021. V. 3. P. 52–71.)
  46. Мельникова Е.Д., Цыгурина К.А., Письменская Н.Д, Никоненко В.В. // Мембраны и мембранные технологии. 2021. Т. 11. С. 360–370. (англоязычная версия: Melnikova E.D., Tsygurina K.A., Pismenskaya N.D., Nikonenko V.V. // Membr. Membr. Technol. 2021. V. 3. P. 324–333.)

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
2.

Baixar (96KB)
3.

Baixar (88KB)
4.

Baixar (177KB)
5.

Baixar (103KB)
6.

Baixar (68KB)
7.

Baixar (115KB)
8.

Baixar (122KB)
9.

Baixar (65KB)

Declaração de direitos autorais © Е.Н. Носова, Д.М. Мусатова, С.С. Мельников, В.И. Заболоцкий, 2023

Este site utiliza cookies

Ao continuar usando nosso site, você concorda com o procedimento de cookies que mantêm o site funcionando normalmente.

Informação sobre cookies