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Keywords:

  • membrane separation;
  • strong acids;
  • monovalent ion permselective membranes;
  • electrodialysis

Abstract

In this work some mixtures of sulphuric and nitric acids have been separated and concentrated by selective electro-dialysis (SED) using heterogeneous membranes. Selective membranes can now be used for the separation of acids since anion exchange membranes with reduced transport number to multivalent ions are commercially available. The electric performance of the system has been analyzed and a correlation between current density, hydrodynamic parameters and concentration was established. The modelling of the SED experiments can be achieved with a good fitting for various membrane configurations of industrial interest.

Experimental results show that at operation times lower than 40 minutes, the selective anion exchange membranes efficiently exclude the sulphate anions. The nitrate anions fall to zero concentration at 60 minutes of operation and then the sulphate anions begin to cross through the membrane.

On a untilisé une technique d'électrodialyse sélective (SED) avec des membranes héterogènes pour la séparation de plusieurs mélanges d'acides nitrique et sulphurique. Des membranes sélectives aux anions sont actuellement disponibles avec des valeurs réduites des nombres de transport aux ions multivalents. On a étudié le rendement electrique du systéme et établie une corrélation en fonction de la densité de courant, des conditions hydrodynamiques et de la concentration des solutions utilisées. La modélisation des expériences d'électrodialyse sélective peut être réalissé en obtenant des résultats semblables aux expérimentaux pour plusieurs configurations des membranes ayant un intérêt industriel.

Les résultats expérimentaux montrent que pour des temps d'opération inférieures à 40 minutes les anions sulphate sont exclus par la membrane avec une bonne efficacité. Lorsque la durée des expériences atteint 60 minutes la concentration des anions nitrate descend jusqu'à zero et alors les anions sulphate commencent à être transférés à travers la membrane.