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

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

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.

作者简介

E. Nosova

Kuban State University

编辑信件的主要联系方式.
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

编辑信件的主要联系方式.
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

参考

  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.)

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
2.

下载 (96KB)
3.

下载 (88KB)
4.

下载 (177KB)
5.

下载 (103KB)
6.

下载 (68KB)
7.

下载 (115KB)
8.

下载 (122KB)
9.

下载 (65KB)

版权所有 © Е.Н. Носова, Д.М. Мусатова, С.С. Мельников, В.И. Заболоцкий, 2023

##common.cookie##