CZ290114B6 - Elektrochemický článek - Google Patents

Elektrochemický článek Download PDF

Info

Publication number
CZ290114B6
CZ290114B6 CZ19974088A CZ408897A CZ290114B6 CZ 290114 B6 CZ290114 B6 CZ 290114B6 CZ 19974088 A CZ19974088 A CZ 19974088A CZ 408897 A CZ408897 A CZ 408897A CZ 290114 B6 CZ290114 B6 CZ 290114B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
electrode
cell
diameter
membrane
head
Prior art date
Application number
CZ19974088A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ408897A3 (cs
Inventor
Vitold Michajlovič Bakhir
Jurij Georgijevič Zadoro®Nyj
Original Assignee
Vitold Michajlovič Bakhir
Jurij Georgijevič Zadoro®Nyj
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Vitold Michajlovič Bakhir, Jurij Georgijevič Zadoro®Nyj filed Critical Vitold Michajlovič Bakhir
Priority claimed from CN96195527A external-priority patent/CN1190948A/zh
Publication of CZ408897A3 publication Critical patent/CZ408897A3/cs
Publication of CZ290114B6 publication Critical patent/CZ290114B6/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
    • C02F2001/46138—Electrodes comprising a substrate and a coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
    • C02F2001/46138—Electrodes comprising a substrate and a coating
    • C02F2001/46142—Catalytic coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46152—Electrodes characterised by the shape or form
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • C02F2001/4619—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water only cathodic or alkaline water, e.g. for reducing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/002—Construction details of the apparatus
    • C02F2201/003—Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46115—Electrolytic cell with membranes or diaphragms
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/04—Oxidation reduction potential [ORP]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2209/00—Controlling or monitoring parameters in water treatment
    • C02F2209/06—Controlling or monitoring parameters in water treatment pH
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2303/00—Specific treatment goals
    • C02F2303/04—Disinfection

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)

Abstract

Elektrochemick² l nek pro ·pravu vody a vodn ch roztok obsahuje vnit°n elektrodu maj c st°edovou st a na ka d m konci hrot, p°i em pr m r dn ho hrotu nep°esahuje 0,75 pr m ru st°edov sti, vn j elektrodu instalovanou kolem vnit°n elektrody a koaxi ln keramickou membr nou instalovanou v odd len m prostoru mezi elektrodami v elektrodov komo°e l nku. Vn j elektroda je instalov na ve spodn m a vrchn m dielektrick m pouzd°e. Vnit°n a vn j elektroda je spojena s kladn²m a z porn²m p lem nap ov ho zdroje. l nek d le obsahuje vrchn dielektrickou sb rnou hlavici a spodn dielektrickou sb rnou hlavici, p°i em ob maj axi ln kan l, ka d sb rac hlava je instalov na ve sp rech pouzdra a p°izp sobena tak, aby se zde mohla ot et. Membr na je upevn na pru n²m t sn n m zaveden²m ve sp rech pouzder. Pr m r st°edov sekce vnit°n elektrody je definov n rovnic : 2M<D<4M, kde D=pr m r st°edov sti vnit°n elektrody v mm a M=vzd lenost mezi elektrodami v mm. D lka st°edov sti ve vnit°n elektrod je bu men ne d lka vn j elektrody o hodnotu 2M nebo v t ne d lka vn j elektrody o hodnotu minim ln 2M.\

Description

Oblast vynálezu
Vynález se týká chemické technologie, zejména elektrochemických článků pro úpravu vody a/nebo vodních roztoků, a lze jej použít pro elektrochemickou regulaci kyselých a alkalických reakcí, oxidačně redukčního potenciálu (ORP) a katalytické aktivity vody a vodních roztoků, např. při elektrochemické výrobě různých produktů na základě elektrolýzy vodních roztoků.
Dosavadní stav techniky
V oblasti aplikované elektrochemie se pro úpravu vody a (nebo) vodních roztoků a pro výrobu různých produktů používají elektrolyzéry odlišných konstrukcí. Používají se např. elektrolyzéry s plochými elektrodami přitlačenými k membráně (viz autorské osvědčení SSSR, č. 882944, 1979) či elektrolyzér s koaxiálními válcovými elektrodami, mezi nimiž je keramická membrána.
Na nejpokročilejší úrovni jsou však modulové elektrolyzéry, jelikož jejich požadovaná výrobní kapacita je zajištěna spojením potřebného počtu modulů. Tak se v závislosti na požadované kapacitě snižují konstrukční a výrobní náklady na elektrolyzér, je usnadněno sjednocení součástí a zkracuje se doba potřebná pro sestavení a rozebrání těchto elektrolyzérů.
Nejvíce se jim technickou konstrukcí a dosaženými výsledky přibližuje zařízení pro úpravu vody na principu modulu, pracující s elektrochemickými články, jež obsahují koaxiální válcové a tyčové elektrody a koaxiální ultrafíltrační keramickou membránu z materiálů, kde jsou jako základ použity oxidy zirkonia, hliníku a yttria (viz patent Spojených států č. 5 427 667). Jako prototyp je zvolen technický postup úpravy vody.
Prototyp tyčové elektrody obsahuje části s proměnným průřezem a průměr jeho konců na hrotech tvoří 0,75 průměru jeho středové části, což umožňuje zlepšení hydraulických vlastností. Kromě toho určuje rovnice rozměry elektrod a membrány, a tak je omezena jejich vzájemná změna.
V prototypu jsou tyčové a válcové elektrody i membrána upevněny ve speciálních dielektrických pouzdrech s kanály pro přívod upravované vody sloužící k napouštění vody do komory tyčové elektrody a vypouštění vody ven. Na bočním povrchu válcové elektrody v její vrchní a spodní části jsou také kanály pro přívod upravované vody sloužící k napouštění vody do komory válcové elektrody a její vypouštění ven. Voda je upravována, když prochází komorami článku ve směru odspodu vzhůru.
Zařízení s požadovanou výrobní kapacitou se sestavují z mnoha článků užitím speciálních kolektorů zkonstruovaných jako monolitický prvek nebo speciální separátní bloky pro jeden článek, které jsou vybaveny spojovacími a těsnicími pomůckami. Pořadí, v němž jsou elektrody napojeny na póly zdroje, závisí na druhu požadovaného použití.
Prototyp efektivně zpracovává vodu či vodní roztok při nízké spotřebě energie. Prototyp má dostatečně jednoduché použití, snadno se skládá a rozkládá. Prototyp má však i nevýhody. Speciální kolektory zvětšují rozměry přístroje, zvyšují jeho hydraulický odpor a vyžadují použití výkonnějších pump. Je také třeba četných spojení jednotlivých částí a jejich utěsnění. Prototyp vzhledem ke svým konstrukčním vlastnostem nepracuje efektivně při různé polaritě elektrod. Když tedy tyčová elektroda funguje jako anoda, její povlak se v místě přechodu směrem od středové části ke hrotům (což nezahrnuje otvoiy, jejichž podíl na povrchu je malý) rychle opotřebovává. Celé zbývající místo přechodu je v místě válcové elektrody a je vystaveno intenzivnímu vlivu elektrického pole o velké intenzitě (koncentraci pole v místech s proměnným
- 1 CZ 290114 B6 tvarem). V prototypu nelze řídit naplňování upravovaného roztoku plynem. Výroba přístroje podle prototypu je též složitá, protože je třeba přesně dodržet koaxialitu všech detailů a membrány. Výroba systému upevnění pro tyčovou elektrodu je také složitá z důvodu existence kruhového prohloubení vnitřního povrchu kanálů v pouzdře a potřebě umístit do nich těsnění.
Podstata vynálezu
Cílem vynálezu je zjednodušit konstrukci článku a umožnit umístění požadovaného množství článků do malého prostoru, zjednodušit systém upevnění pro části článku, zlepšit spolehlivost a zvýšit životnost článku prostřednictvím eliminace vlivu deformací elektrického pole v místě mezi elektrodami, a rozšířit funkční možnosti článku tak, že se umožní regulovat vliv naplňování elektrolytu plynem v elektrochemickém procesu.
Tohoto cíle lze dosáhnout, když je elektrochemický článek pro úpravu vody a/nebo vodních roztoků vyroben z vertikálních válcových koaxiálních částí, což se týká vnitřní elektrody z částí s proměnlivým průřezem (přičemž průměr jejích koncových částí nepřesahuje 0,75 průměru její středové části), vnější elektrody a koaxiální keramické membrány (z materiálů, jejichž základem jsou oxidy zirkonia s přídavkem oxidů hliníku ayttria), které oddělují prostor mezi elektrodami v elektrodových komorách. Elektrody jsou z materiálu, který jev průběhu elektrolýzy nerozpustný. Vnější elektroda je instalována ve spodním a vrchním dielektrickém pouzdru. Navíc existují na styčném konci horního a spodního pouzdra zdířky a článek obsahuje horní a spodní sběrací hlavici dielektrika obsahující axiální kanál. Hlavice jsou instalovány ve zdířkách pouzdra a jsou otočné. Membrána je upevněna pružným těsněním, které je umístěno ve zdířkách pouzdra. Průměr středové části vnitřní elektrody je dán následující rovnicí:
2M<D<4M, kde D je průměr středové části vnitřní elektrody v milimetrech a M je vzdálenost mezi elektrodami v milimetrech.
V závislosti na provedení a polaritě elektrod může být délka středové části vnitřní elektrody menší než délka vnější elektrody o hodnotu 2M nebo větší než délka vnější elektrody o hodnotu minimálně 2M. Preferovaná vzdálenost mezi elektrodami je 2,8 až 3,3 mm. Vnitřní elektroda je upevněna v hlavicích pružným těsněním zavedeným do axiálních kanálů hlavic. Účelem kanálů ve spodní a vrchní hlavici a ve spodním a vrchním pouzdruje přivádět upravovanou vodu a/nebo roztok do vnitřních a vnějších komor elektrod a odvádět ji z nich. Kanály vedou do postranních povrchů a jsou vybaveny vývody. Délka vnější elektrody se může podle potřeby měnit od 50 mm do 240 mm.
Materiály pro elektrody lze vybírat ze stávajících zdrojů a volba závisí na podmínkách a požadavcích na konstrukci zařízení. Kdyby nebylo třeba měnit polaritu elektrod, bylo by možno použít titanové elektrody pokryté oxidem titaničitým a oxidem rutheničitým nebo titanové elektrody pokryté vzácnými kovy a jako anodu lze použít oxid manganičitý, ciničitý nebo kobaltičitý. Jako katodu lze použít leštěný titan, leštěný tantal nebo leštěné zirkonium pokryté pyrografítem nebo sklovitým uhlíkem či jiné povlaky. Je-li třeba měnit polaritu elektrod, je možno použít titanové elektrody s povlakem z platiny nebo platiny a iridia. Je možno použít různé kombinace výše uvedených materiálů nebo jiných materiálů známých v aplikované elektrochemii.
Membrána elektrochemického článku je vyrobena z keramického materiálu složeného z oxidů zirkonia, hliníku a yttrita a může obsahovat přídavné látky, jako jsou např. oxidy niobu, tantalu, gadolinia, hafnia a další. V závislosti na použití může být membrána provedena jako ultrafíltrační, mikrofiltrační nebo nanofiltrační. Tvary membrány mohou být různé. Membrána může
-2CZ 290114 B6 být tvaru komolého kužele s konicitou 1 : (100 - 1000), a podobně se tloušťka stěny může pohybovat v rozmezí 0,4 mm až 0,8 mm po celé délce membrány. Membrána pak může být instalována v článku základnou směřující dolů nebo vzhůru.
Vnější (nebo vnitřní) povrch membrány může být také zkonstruován jako válcový, přičemž zbývající povrch (vnitřní nebo vnější) je kužel s konicitou 1 : (100 - 1000). V tomto případě je tloušťka stěny jednoho spodního konce 0,4 mm - 0,5 mm a tloušťka stěny zbývajícího spodního konce je 0,7 mm - 0,8 mm. Membrána je instalována ve článku, přičemž její spodní konec směřuje svou silnější stěnou dolů či vzhůru.
Vnější nebo vnitřní povrch membrány může být také zkonstruován jako komolý kužel s konicitou rovnou 1 : (100 - 1000). Vrcholy kužele jsou navíc umístěny na opačném konci membrány a tloušťka stěn spodního konce je 0,4 mm - 0,5 mm a tloušťka druhého spodního konce je 0,7 mm - 0,8 mm. Membrána je instalována v článku takovým způsobem, že spodní konec nejsilnější stěny je obrácen dolů či vzhůru.
Vnější nebo vnitřní povrch membrány může být také zkonstruován jako válec s tloušťkou stěny 0,4 mm - 0,7 mm. Odchylka od geometricky správného povrchu membrány by v každém místě povrchu neměla být větší než 0,05 mm. Vnitřní elektroda je uvnitř plná nebo dutá. Vnitřní elektroda může obsahovat určité detaily, které jsou ze stejného materiálu nebo z různých materiálů, a jsou spojeny různými způsoby (v závislosti na materiálu), např. svařováním laserovým paprskem, vakuovým svařováním, mechanickým spojením atp. Na hrotech vnitřní elektrody je závit, sloužící k seřizování hlavice při manipulaci s podložkami a maticemi.
Lze použít různé kombinace rozměrů vnitřní elektrody v závislosti na pořadí, v němž jsou elektrody spojeny s póly napěťového zdroje. Je-li např. vnější elektroda spojena se záporným pólem napěťového zdroje a vnitřní elektroda je spojena skladným pólem napěťového zdroje, přesáhne délka středové části vnitřní elektrody délku vnější elektrody o hodnotu minimálně 2M a vnitřní elektroda je instalována v článku souměrně k vnější elektrodě. Je-li vnější elektroda spojena s kladným pólem napěťového zdroje a vnitřní elektroda je spojena se záporným pólem napěťového zdroje, pak je délka středové části vnitřní elektrody rovna nebo je menší než délka vnější elektrody o hodnotu 2M a vnitřní elektroda je instalována v článku souměrně k vnější elektrodě.
K zajištění přesné koaxility elektrod v článku se v závislosti na rozměrech elektrod používají různé způsoby upevnění vnitřní elektrody v axiálních kanálech hlavic.
Když délka vnitřní elektrody přesáhne o dostatečnou hodnotu délku vnější elektrody, je axiální kanál obsažen v části s variabilním průřezem a středová část vnitřní elektrody s velkým průměrem tvoří spárový spoj s axiálními kanály hlavic, v nichž je umístěno pružné těsnění. Tvoří-li středová část vnitřní elektrody spárový spoj s axiálními kanály horní a spodní hlavice, je pružné těsnění instalováno do zářezů středové části vnitřní elektrody. Je-li vnitřní elektroda upevněna na hrotech, rovná se průměr axiálního kanálu hlavice průměru hrotů vnitřní elektrody a pružné těsnění je umístěno v zářezech na hrotech vnitřní elektrody. Mají-li axiální kanály hlavice průměr rovnající se průměru hrotů vnitřní elektrody a jsou ve spodní části rozšířeny, je pružné těsnění umístěno v tomto rozšíření. Kromě toho článek obsahuje dielektrická pouzdra, která jsou rovněž umístěna v tomto rozšíření.
Tato zdokonalení jsou příčinou lepší funkce a kvality článku. Užití koaxiálních elektrod a membrány a jejich instalace v dielektrickém pouzdru a hlavicích umožňuje optimální hydraulický režim a zjednodušení sestavování článku. Ve vnější válcové elektrodě není třeba vyvrtávat otvory, čímž se usnadňuje její výroba. Protože lze otáčet hlavicemi a regulovat polohu vývodu, je možno sestavit v jednom zařízení kompaktním způsobem několik článků.
-3CZ 290114 B6
Přehled obrázků na výkresech
Obr. 1 znázorňuje průřez elektrochemickým článkem podle vynálezu.
Obr. 2 znázorňuje jednu verzi struktury pro upevnění vnitřní elektrody ve sběrných hlavicích elektrochemického článku podle vynálezu.
Obr. 3 znázorňuje druhou verzi struktury upevnění vnitřní elektrody ve sběrných hlavicích.
Obr. 4 znázorňuje třetí verzi struktury upevnění vnitřní elektrody ve sběrných hlavicích.
Obr. 5 znázorňuje čtvrtou verzi struktury upevnění vnitřní elektrody ve sběrných hlavicích.
Obr. 6 znázorňuje první možnost konstrukce membrány, používanou v elektrochemickém článku podle vynálezu.
Obr. 7 znázorňuje druhou možnost konstrukce membrány, používanou v elektrochemickém článku podle vynálezu.
Obr. 8 znázorňuje třetí možnost konstrukce membrány, používanou v elektrochemickém článku podle vynálezu.
Obr. 9 znázorňuje čtvrtou možnost konstrukce membrány, používanou v elektrochemickém článku podle vynálezu.
Obr. 10 znázorňuje pátou možnost konstrukce membrány, používanou v elektrochemickém článku podle vynálezu.
Obr. 11 znázorňuje šestou možnost konstrukce membrány, používanou v elektrochemickém článku podle vynálezu.
Obr. 12 znázorňuje sedmou možnost konstrukce membrány, používanou v elektrochemickém článku podle vynálezu.
Obr. 13 znázorňuje osmou možnost konstrukce membrány, používanou v elektrochemickém článku podle vynálezu.
Příklady provedení vynálezu
Na obr. 1 je elektrochemický článek podle vynálezu obsahující koaxiální vnější válcovou elektrodu 1, vnitřní elektrodu 2 a keramickou membránu 3, jež je umístěna mezi nimi. Vnější elektroda 1 je hermeticky upevněna ve spodním dielektrickém pouzdru 4 a horním dielektrickém pouzdru 5, obsahujícím kanály pro přívod upravované vody a/nebo vodních roztoků ajejich odvádění z komory vnější elektrody. Kanály končí na bočním povrchu pouzder a jsou vybaveny potrubními spoji. Spodní dielektrická sběrná hlavice 6 a horní dielektrická sběrná hlavice 7 obsahují kanály pro přívod upravované vody a/nebo vodních roztoků ajejich odvádění z komory vnitřní elektrody 2. Dielektrické sběrné hlavice 6, 7 jsou připojeny k dielektrickým pouzdrům 4, 5 spárovými spoji. Kanály hlavic také končí u bočního povrchu a jsou vybaveny potrubními spoji. V dielektrických sběrných hlavicích 6, 7 jsou také axiální kanály. Do axiálních kanálů ústí hroty vnitřní elektrody 2. Membrána 3 je upevněna v dielektrických sběrných hlavicích 6, 7 pomocí těsnění 8 a 9, jež je instalováno ve spárových spojích mezi pouzdrem a hlavicemi. Vnitřní elektroda 2 je upevněna pomocí pružného těsnění 10 a 11. Na hrotech vnitřní elektrody
-4CZ 290114 B6 je závit, jímž se montují podložky 12 a 13 a matice 14 a 15. Sestavení a utěsnění článku se provádí po stanovení polohy hlavice přišroubováním matic a podložek pouzdra a hlavic k styčnému konci vnější elektrody 1 pomocí matic 14, 15 a podložek 12, 13.
Poloha a typ pružného těsnění 10 a 11 závisí na konstrukci vnitřní elektrody. Když tvoří středová část vnitřní elektrody 2 a axiální kanál hlavice 7 spárový spoj (obr. 2), je těsnění 11 umístěno ve spárovém spoji, tzn. tam, kde vnitřní elektroda 2 a axiální kanál mění svůj průměr. V tomto případě je těsnění rozloženo jednotně, čímž se snižuje nebezpečí jeho deformace. Obdobně je těsnění 10 umístěno v hlavici 6.
Když tvoří středová část vnitřní elektrody 2 a axiální kanál hlavice 7 spárový spoj v místě spojení průměrů, obsahuje horní část elektrody 2 zářezy pro těsnění 11 (obr. 3). Vnitřní elektroda 2 je kombinací dutého válce 17 a plného hrotu 18, jak je znázorněno na obr. 3.
Je-li průměr axiálního kanálu hlavice 7 roven průměru hrotů vnitřní elektrody 2, lze na koncových částech (obr. 4) vytvořit zářezy pro těsnění 11 nebo je axiální kanál hlavice na styčném konci širší, aby bylo možno umístit těsnění 11 a připojit podložky pro matice 16 (obr. 5).
Vnitřní elektroda je složena z variabilních částí. Průměr hrotů elektrody nepřesahuje 0,75 průměru středové části elektrody. Při tomto poměru jsou hydrodynamické vlastnosti optimální a lze spolehlivě upevnit elektrodu v hlavicích pomocí různých pružných těsnění. Vnitřní elektroda může mít podobu plného válce nebo dutého válce s pevnými hroty, aby se docílilo požadovaného tvaru elektrody. Způsoby vzájemného spojení částí se mohou lišit v závislosti na použitém materiálu. K získání dostatečné trvanlivosti a spolehlivosti lze použít mechanické spojení či jiné typy spojení, jako je vakuové svařování nebo svařování laserovým paprskem. Při aplikaci duté elektrody se nejenže snižuje hmotnost zařízení a šetří materiál, aleje též možno se v průběhu elektrochemického procesu zaměřit s ohledem na měnící se podmínky na vytváření povrchového náboje na elektrodě. Vnitřní elektroda kromě toho funguje jako spojovací prvek, protože má na hrotech závit pro upevnění podložek a matic, čímž se článek spojuje dohromady a je zajištěno hermetické utěsnění i fixace hlavic v dané pracovní pozici.
Membrána je vyrobena z keramického materiálu na bázi oxidu zirkonia s přídavkem oxidu hliníku a oxidu yttrita a vyniká velkou odolností vůči kyselinám, alkalickým a agresivním plynům, má dlouhou životnost a snadno se regeneruje. Rozličná aditiva umožňují přizpůsobení vlastností povrchu membrány a mají přímý vliv na elektrochemický proces, který je důležitý zejména tehdy, když se elektrochemický článek používá k výrobě určitého speciálního produktu. Membrána může být z různých materiálů podle toho, zdaje určena pro ultrafiltraci, mikrofiltraci nebo nanofiltraci v závislosti na řešeném problému.
Tvar membrány, stejně jako způsob instalace membrány, ovlivňují pracovní podmínky článku v souvislosti s průtokem upravované vody. Membrána může nabývat mnoha různých tvarů.
Jak je znázorněno na obr. 6 a 7, může být membrána 3 komolý kužel s konicitou 1 : (100 - 1000) a s tloušťkou stěn od 0,4 mm do 0,8 mm po celé délce a může být instalována v článku buď základnou směřující dolů (obr. 6), nebo vzhůru (obr. 7).
Jak je znázorněno na obr. 8 a 9, může být vnější povrch membrány 3 ve tvaru válce a vnitřní povrch membrány ve tvaru kužele s konicitou 1 : (100 - 1000) se základnou směřující dolů (obr. 8) nebo vzhůru (obr. 9). Jinak, jak je znázorněno na obr. 10 a 11, může být vnitřní povrch membrány 3 ve tvaru válce a vnější povrch membrány ve tvaru kužele s konicitou 1 : (100 1000) se základnou směřující dolů (obr. 10) nebo vzhůru (obr. 11). V obou případech je tloušťka stěny jednoho styčného konce 0,4 mm - 0,5 mm, tloušťka druhého styčného konce 0,7 mm
-5CZ 290114 B6
0,8 mm a membrána je tedy instalována v článku styčném koncem silnější stěnou obrácenou dolů nebo vzhůru.
Jak je znázorněno na obr. 12 a 13, může být vnější i vnitřní povrch membrány 3 také vytvořen 5 jako komolý kužel s konicitou 1 : (100 - 1000). V tomto případě směřují vrcholy kuželů k obráceným stranám a tloušťka stěny odpovídá tloušťce jednoho styčného konce 0,4 mm 0,5 mm a druhého 0,7 mm - 0,8 mm. Membrána je instalována v článku styčném koncem a silnější stěnou obrácenou dolů (obr. 12) nebo vzhůru (obr. 13). Při použití membrány s nižší hodnotou konicity se výsledky v porovnání s válcovou membránou nemění. Je-li použito 10 membrány s vyšší hodnotou konicity nebo s větší tloušťkou stěny, je nutné změnit rozměry článku a zvýšit vzdálenost mezi elektrodami, což má za následek nárůst spotřeby energie v elektrochemickém procesu. Menší tloušťka membrány, než je výše zmíněná, způsobuje větší lámavost membrány, atak se zkracuje její životnost a je znesnadněno skládání a rozkládání článku. Elektrochemický proces je možno regulovat použitím membrán s různými profilem. 15 Membrána je např. umístěna v článku takovým způsobem, že průřez komor pro procesy s větším rozpínáním plynu směrem odspodu vzhůru roste. Jinak je membrána instalována v článku tak, že se průřez komor směrem odspodu vzhůru zmenšuje, aby se podpořilo naplňování horní části článku plynem a klesla intenzita elektrochemické úpravy roztoku v posledním řezu článkem. Použití membrán, které mají variabilní profil jen pro jednu komoru (jeden povrch je kuželovitý 20 a druhý válcovitý), umožňuje v průběhu procesu různé rozpínání plynu v obou komorách. Kromě toho lze takové membrány (stejně jako membrány, u nichž je vnější i vnitřní povrch kuželovitý a vrcholy kuželů směřují opačným směrem) lze aplikovat pro úpravu roztoků různé kvality a obsahu v elektrodových komorách článku.
Vnitřní a vnější povrchy membrány lze zkonstruovat jako válce s tloušťkou stěny 0,4 mm 0,7 mm. Tento typ membrány je velmi účinný pro úpravy roztoků o vysokém stupni rozpuštění. Odchylka od geometricky správného povrchu membrány by v kterémkoli místě jejího povrchu neměla přesáhnout 0,05 mm. V opačném případě se mění podmínky pro vytvoření dvojité elektrické vrstvy na povrchu membrány a změní se též vliv elektrické dvouvrstvy na odpor 30 membrány, což má za následek snížení kvality úpravy roztoků z důvodu nejednotného působení na povrch.
Membrána je upevněna pružným těsněním, které je umístěno v zářezech pouzdra, což zjednodušuje sestavení článku a zajišťuje koaxíalitu.
Podstatné je to, aby průměr středové části vnitřní elektrody byl vymezen vztahem:
2M<D<4M, kde D = průměr středové části vnitřní elektrody v mm, M = vzdálenost mezi elektrodami v mm.
Vzdálenost mezi elektrodami by měla být v rozmezí 2,8 mm až 3,3 mm. Když se tato vzdálenost zmenšuje, snižuje kapilární jev efektivitu elektrochemického procesu. Při zvětšení této vzdálenosti také vzroste spotřeba energie a nelze dosáhnout samoregulačního průběhu přeměny hmoty 45 a energie.
Je také důležité, aby délka středové části vnitřní elektrody byla buď kratší, než je délka vnější elektrody o hodnotu 2M, nebo větší než délka vnější elektrody o hodnotu minimálně 2M. Délka vnější elektrody se může pohybovat v rozmezí 50 mm až 240 mm, čímž je zajištěno optimální 50 naplňování upravované kapaliny plynem za všech pracovních podmínek článku.
Vzájemná korelace rozměrů vnitřní a vnější elektrody je stanovena polaritou elektrod. Je-li vnější elektroda spojena se záporným pólem napěťového zdroje a vnitřní elektroda je spojena s kladným pólem napěťového zdroje, pak délka středové části vnitřní elektrody přesáhne délku
-6CZ 290114 B6 vnější elektrody minimálně o hodnotu 2M. Je-li vnější elektroda spojena s kladným pólem napěťového zdroje a vnitřní elektroda je spojena se záporným pólem napěťového zdroje, je délka středové části vnitřní elektrody rovna nebo menší než délka vnější elektrody o hodnotu 2M. V každém případě je vnitřní elektroda nainstalována v článku symetricky vzhledem k vnější elektrodě. Tato konstrukce brání opotřebení povlaku na elektrodách v místech s velkou intenzitou elektrického pole (koncentrací pole v místech měnícího se tvaru na hrotech). Přesné upevnění vnitřní elektrody je důležité pro správné fungování článku. Upevnění vnitřní elektrody v hlavicích pružným těsněním v axiálních kanálech hlavice zajišťuje přesnou koaxialitu a zároveň umožňuje poměrně jednoduché sestavování. Požadavku na koaxialitu elektrod vyhovují různé konstrukce článku. Přesáhne-li např. délka středové části délku vnější elektrody, musí být vnitřní elektroda vyrobena tak dlouhá, aby vytvořila spárové spoje s axiálními kanály hlavice. Ve spárových spojích je umístěno pružné těsnění. Axiální kanály hlavice jsou vybaveny částí s proměnným průřezem. To zajišťuje koaxialitu a eliminuje deformace pružného těsnění. Jinak vytvoří středová část vnitřní elektrody spárové spoje s axiálními kanály horní a spodní hlavice a pružné těsnění je instalováno do zářezů středové části vnitřní elektrody. Tato konstrukce usnadňuje sestavování. Je-li upevnění vnitřní elektrody provedeno v hlavicích provedeno obalením jejích hrotů (když je středová část menší než délka vnější elektrody nebo je středová část delší, ale nedosahuje až k pozici hlavic), pak se průměr axiálního kanálu hlavice rovná průměru hrotů vnitřní elektrody a pružné těsnění se umístí do zářezů, které jsou na povrchu hrotů vnitřní elektrody v kanálech axiálních hlavic. Jinak se průměr axiálních kanálů hlavic rovná průměru hrotů vnitřní elektrody a axiální kanály jsou na koncích hlavice širší, což umožňuje instalaci pružného těsnění i upnutí dalších součástí dielektrického pouzdra.
Voda je upravována, když prochází komorami článku ve směru odspodu vzhůru. Upravovaná voda a/nebo roztok proudí komorami elektrody článku jednotlivě.
Vynález lze názorně objasnit na základě následujících příkladů, které však nevyčerpávají všechny možnosti vynálezu.
Není-li výslovně uvedeno, používá se ve všech příkladech ultrafiltrační keramická membrána (složení: oxid /ZrO2/ - 60 % hmot., oxid hlinitý /A12O3/ - 27 % hmot., oxid yttritý /Y2O3/ - 3 % hmot.).
Příkladem 1 je článek pro dezinfekci vody. Vnější elektroda je spojena se záporným pólem napěťového zdroje a je vyrobena z leštěného titanu. Vnitřní elektroda je z titanu pokrytého vrstvou oxidu manganičitého a je spojena s kladným pólem zdroje napětí. Délka vnější elektrody je 80 mm. Vzdálenost mezi elektrodami činí 2,9 mm. Průměr středové části vnitřní elektrody je 9,0 mm, délka středové části je 86 mm. Membrána je válcová s tloušťkou stěny 0,5 mm po celé délce. Hodnota mineralizace upravované vody činila 0,5 g/1. Množství mikroorganismů v upravované vodě bylo 105 kolonií v 1 ml. Mineralizace vody zůstala stejná i po úpravě, avšak mikroorganismy byly odstraněny.
Závěrem lze konstatovat, že pro sterilizaci vody pomocí přenosných zařízení je vhodné použít článek s rozměry blížícími se minimálním hodnotám (jak je stanoveno vzorcem).
Příkladem 2 je článek pro výrobu dezinfekčního prostředku. Vnější elektroda je spojena se záporným pólem napěťového zdroje a je ze sklovitého uhlíku. Vnitřní elektroda je z titanu, je pokryta povlakem z oxidu rutheničitého a připojena ke kladnému pólu napěťového zdroje. Délka vnější elektrody je 240 mm. Délka středové části vnitřní elektrody je 250 mm. Průměr středové části je 10 mm. Vzdálenost mezi elektrodami je 3 mm. Membrána je válcová s tloušťkou stěny 0,6 mm.
Upravovaný roztok byl chlorid sodný s koncentrací 2 g/1. Rychlost průtoku upravovaného roztoku komorou anody dosahovala 30 1 za hodinu a komorou katody 5 1 za hodinu. V důsledku toho byly získány dva roztoky s následujícími parametry:
výstup z komory anody (anolyt): pH = 6,0 a ORP = +800 mV, výstup z komory katody (katolyt): pH = 8,6 a ORP = -600 mV.
Spotřeba energie se rovná 0,95 kW.h/m3.
Příkladem 3 je postup získání dezinfekčních prostředků pomocí článku. Byl proveden za stejných podmínek jako příklad 2, ale membrána měla podobu komolého kužele s konicitou 1:500 a šířkou stěny 0,7 mm konstantní po celé délce membrány. Membrána byla nainstalována základnou směřující vzhůru. Po zpracování vznikl anolyt s hodnotou pH = 5,5 a ORP = +900 mV a katolyt s hodnotami pH = 8,0 a ORP = -550 mV.
Příkladem 4 je proces, jak pomocí článku získat dezinfekční prostředky a mycí roztok. Byl proveden za stejných podmínek jako příklad 2, ale vnější povrch membrány měl podobu válce a vnitřní podobu kužele s tloušťkou stěny na horním styčném konci 0,5 mm a dolním styčném konci 0,8 mm. Šířka komory katody byla v celém článku konstantní, komora anody však byla na horním konci širší. Výsledky úpravy následují: pH anolytu rovná se 5,6 a ORP anolytu rovná se +900 mV, pH katolytu rovná se 8,7 a ORP katolytu rovná se -780 mV.
Příkladem 5 je článek, sloužící k získávání chlóru (směsi oxidačních činidel, zejména chlóru a kyslíku) prostřednictvím elektrolýzy vodního roztoku chloridu sodného. Vnější elektroda je z titanu s povlakem s oxidu ruthenia a je spojena skladným pólem napěťového zdroje. Vnitřní elektroda (katoda) je z titanu je pokryta pyrografitem. Délka vnější elektrody je 240 mm. Délka středové části vnitřní elektrody je 230 mm. Průměr středové části je 11 mm. Vzdálenost mezi elektrodami je 3,1 mm. Membrána je válcová s tloušťkou stěny 0,6 mm. Vodní roztok chloridu sodného s koncentrací 300 g/1 byl zaveden do komory anody a zde v článku upravován. Do komory katody byla zavedena a zde v článku upravována voda z vodovodního kohoutku s mineralizací 0,5 g/1. Voda a roztok byly upravovány při průtoku komorami článku odspoda vzhůru. Výsledkem bylo získání 101 plynu. Plyn obsahoval 70% objemových chlóru, 20% objemových kysličníku chloričitého, 7 % objemových kyslíku a 3 % objemové zbytku (přídavných směsí). Stupeň konverze chlóru po průchodu článkem činil asi 30 %.
Výstup z komory katody je hydroxid sodný spH = 13. Tento roztok může být použit v galvanické výrobě a v dalších technologiích. Tyto příklady dokazují, že článek může být účinně využit pro výrobu chlóru.
Průmyslová využitelnost
Vynález zjednodušuje konstrukci článku, umožňuje společné umístění požadovaného množství článků v menším prostoru, zjednodušuje systém upevnění elementů článku, je velmi spolehlivý, eliminuje vliv deformací elektrického pole v prostoru mezi elektrodami, a tím zvyšuje životnost článku, rozšiřuje funkční možnosti článku, jelikož umožňuje v průběhu elektrochemického procesu regulovat naplňování elektrolytu plynem. Článek může být účinně využíván pro čištění a dezinfekci vody, pro získávání roztoků s předem stanovenými vlastnostmi a pro získávání produktů prostřednictvím elekrolýzy vodních roztoků.

Claims (18)

1. Elektrochemický článek pro úpravu vody a/nebo vodních roztoků, vyznačující se t í m , že obsahuje:
a) vertikální válcovou vnitřní elektrodu s částí o proměnném průřezu, mající na každém konci středovou část a hrot, přičemž průměr žádného hrotu nepřesahuje 0,75 průměru středové části,
b) vertikální válcovou vnější elektrodu nainstalovanou kolem vnitřní elektrody,
c) koaxiální keramickou membránu se základním složením ze směsi oxidů zirkonia, hliníku a yttria, instalovanou v odděleném prostoru mezi elektrodami v elektrodové komoře článku,
d) elektrody jsou vyrobeny z materiálů, které jsou v průběhu elektrolýzy nerozpustné,
e) vnější elektroda je instalována ve spodním dielektrickém pouzdru a vrchním dielektrickém pouzdru, přičemž obě části mají na styčném konci spáry,
f) vnitřní elektroda i vnější elektroda jsou spojeny s kladným a záporným pólem napěťového zdroje,
g) článek dále obsahuje vrchní sběrací hlavici dielektrika a spodní sběrací hlavici dielektrika, přičemž obě obsahují axiální kanál a každá sběrací hlavice byla nainstalována do spárů pouzdra a upravena tak, aby se zde mohla otáčet,
h) membrána je upevněna pružným těsněním zavedeným do spárů v pouzdrech,
i) průměr středové části vnitřní elektrody je definován rovnicí:
2M<D<4M, kde:
D = průměr středové části vnitřní elektrody v mm a
M = vzdálenost mezi elektrodami v mm,
j) délka středové části vnitřní elektrody je buď menší než délka vnější elektrody o hodnotu 2M, nebo větší než délka vnější elektrody o hodnotu minimálně 2M,
k) vnitřní elektroda je upevněna ve sběracích hlavicích pružným těsněním instalovaným v axiálních kanálech hlavic a
l) spodní hlavice a vrchní hlavice a spodní pouzdro a vrchní pouzdro obsahují kanály, sloužící k přivádění upravované vody a/nebo vodního roztoku do komor vnitřní a vnější elektrody a jejímu odvádění z komor vnitřní a vnější elektrody.
2. Článek podle nároku 1,vyznačující se tím, že délka vnější elektrody jev rozsahu od 50 mm do 240 mm a vzdálenost mezi elektrodami je v rozsahu od 2,8 mm do 3,3 mm.
-9CZ 290114 B6
3. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 2, vyznačující se tím, že kanály pouzder a hlavic vedou k bočnímu povrchu a jsou vybaveny potrubními spoji.
4. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 3, v y z n a č u j í c í se t í m, že membrána je vyrobena z keramického materiálu se základním složením ze skupiny skládající se z oxidů zirkonia, hliníku a yttria s přídavkem oxidů niobu, tantalu, titanu, gadolinia a hafnia.
5. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 4, vyznačující se tím, že membrána má schopnost ultrafiltrace, mikrofiltrace nebo nanofiltrace.
6. Článek podle kteréhokoli z nároků laž 5, vyznačující se tím, že membrána je ve tvaru komolého kužele s konicitou 1 : (100 - 1000), má po celé jeho délce tloušťku stěn od 0,4 mm do 0,8 mm a je instalována v článku základnou směrem dolů nebo vzhůru.
7. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že vnější povrch membrány je válcový a vnitřní povrch je kuželovitý s konicitou 1 : (100 - 1000), tloušťka stěny v prvním styčném konci je 0,4 mm až 0,5 mm a tloušťka stěny v druhém styčném konci je 0,7 mm až 0,8 mm a membrána je instalována v článku spodním koncem širší stěnou obrácenou směrem dolů nebo směrem vzhůru.
8. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, v y z n a č u j í c í se t í m, že vnější a vnitřní povrch membrány je komolý kužel s konicitou 1 : (100 - 1000), vrcholy kuželů jsou na opačných koncích, tloušťka stěny v prvním styčném konci je 0,4 mm až 0,5 mm a tloušťka stěny v druhém styčném konci je 0,7 mm až 0,8 mm a membrána je instalována v článku spodním koncem širší stěnou obrácenou směrem dolů nebo směrem vzhůru.
9. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 5, vyznačující se tím, že vnější a vnitřní povrch membrány je válcovitý s tloušťkou stěny 0,4 mm až 0,7 mm.
10. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 9, vyznačující se tím, že odchylka od geometricky správného tvaru není v žádném místě po délce membrány větší než 0,05 mm.
11. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 10, vyznačující se tím, že vnitřní elektroda je uvnitř plná nebo dutá.
12. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 11, vy z n a č u j í c í se t í m , že na hrotech vnitřní elektrody je závit a k upevnění se používají tlakové podložky a matice.
13. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 12, vyznačující se tím, že vnější elektroda je zapojena do záporného pólu napěťového zdroje, vnitřní elektroda je zapojena do kladného pólu napěťového zdroje, vnitřní elektroda je zkonstruována tak, že délka její středové části o velkém průměru přesahuje délku vnější elektrody o hodnotu rovnající se minimálně dvojnásobku vzdálenosti mezi elektrodami a vnitřní elektroda je instalována v článku symetricky k vnější elektrodě.
14. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 13, vyznačující se tím, že vnější elektroda je zapojena do kladného pólu napěťového zdroje, vnitřní elektroda je zapojena do záporného pólu napěťového zdroje, vnitřní elektroda je zkonstruována tak, že délka její středové části o velkém průměru je menší než délka vnější elektrody o hodnotu rovnající se dvojnásobku vzdálenosti mezi elektrodami a vnitřní elektroda je instalována v článku symetricky k vnější elektrodě.
-10CZ 290114 B6
15. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 13,vyznačující se tím, že axiální kanál hlavice obsahuje část s proměnným průměrem, středová část vnitřní elektrody vytváří spárové spoje s axiálními kanály hlavice a ve spárových spojích je instalováno pružné těsnění.
16. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 13,vyznačující se tím, že axiální kanál hlavice obsahuje část s proměnným průměrem, středová část vnitřní elektrody vytváří spárové spoje s axiálními kanály hlavice, středová oblast vnitřní elektrody tvoří spárové spoje s axiálními kanály hlavice, povrch vnitřní elektrody má zářezy ve spodní a vrchní části své středové oblasti o velkém průměru a v zářezech je instalováno pružné těsnění.
17. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 14, vyznačující se tím, že průměr axiálního kanálu hlavice je roven průměru hrotů vnitřní elektrody, hroty vnitřní elektrody mají na povrchu zářezy a v zářezech je instalováno pružné těsnění.
18. Článek podle kteréhokoli z nároků 1 až 14 nebo 17, vyznačující se tím, že průměr axiálních kanálů hlavice je roven průměru hrotů vnitřní elektrody a axiální kanály hlavice jsou širší na styčném konci hlavice, v rozšířeních je instalováno pružné těsnění a článek má dielektrická pouzdra, která jsou také umístěna v těchto rozšířeních a upevněna.
CZ19974088A 1996-04-18 1996-04-18 Elektrochemický článek CZ290114B6 (cs)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN96195527A CN1190948A (zh) 1996-03-11 1996-04-18 电化作用单元
PCT/RU1996/000092 WO1997038942A1 (en) 1996-03-11 1996-04-18 Electrochemical cell
CA002224941A CA2224941C (en) 1996-03-11 1996-04-18 Electrochemical cell
HU9801053A HUP9801053A3 (en) 1996-03-11 1996-04-18 Electrochemical cell
OA70165A OA10551A (en) 1996-03-11 1997-12-18 Electrochemical cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ408897A3 CZ408897A3 (cs) 1998-06-17
CZ290114B6 true CZ290114B6 (cs) 2002-06-12

Family

ID=89996528

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ19974088A CZ290114B6 (cs) 1996-04-18 1996-04-18 Elektrochemický článek

Country Status (8)

Country Link
US (1) US5635040A (cs)
EP (1) EP0842122B1 (cs)
AP (1) AP970A (cs)
CZ (1) CZ290114B6 (cs)
ES (1) ES2149474T3 (cs)
GR (1) GR3034432T3 (cs)
OA (1) OA10551A (cs)
WO (1) WO1997038942A1 (cs)

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5871623A (en) * 1995-05-31 1999-02-16 Rscecat, Usa, Inc. Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions
US5932171A (en) * 1997-08-13 1999-08-03 Steris Corporation Sterilization apparatus utilizing catholyte and anolyte solutions produced by electrolysis of water
EP1003847A4 (en) * 1997-09-04 2005-04-06 Science Res Lab Inc SEPARATION OF CELLS BY USE OF ELECTRIC FIELDS
US20040131695A1 (en) * 1997-10-23 2004-07-08 Radical Waters Ip (Pty) Ltd. Use of an aqueous solution in the treatment of live animals
ES2217607T3 (es) 1997-12-04 2004-11-01 Steris Corporation Modificacion quimica de agua activada electroquimicamente.
US6033539A (en) * 1998-08-21 2000-03-07 Gablenko; Viacheslav G. Units for electro-chemical synthesis of water solution
DE60036582T2 (de) * 1999-08-06 2008-06-26 Puricore International Ltd. Elektrochemische Behandlung einer wässrigen Lösung
BR0108105A (pt) 2000-02-04 2003-03-18 Radical Waters Ip Pty Ltd Equipamento dentário e método de operação desse equipamento
WO2002004032A2 (en) * 2000-07-07 2002-01-17 Radical Waters Ip (Pty) Ltd Method of and equipment for washing, disinfecting and/or sterilizing health care devices
US20070051640A1 (en) * 2000-08-07 2007-03-08 Sterilox Technologies, Inc. Electrochemical treatment of an aqueous solution
RU2204530C2 (ru) * 2001-06-21 2003-05-20 Бахир Витольд Михайлович Переносное устройство для электрохимической обработки жидкости
JP5140218B2 (ja) 2001-09-14 2013-02-06 有限会社コヒーレントテクノロジー 表面洗浄・表面処理に適した帯電アノード水の製造用電解槽及びその製造法、並びに使用方法
WO2003036013A2 (en) * 2001-10-22 2003-05-01 Radical Waters (Ip) (Pty) Limited Method of and equipment for the rehabilitation of water wells
JP3988827B2 (ja) 2001-12-05 2007-10-10 オキュラス イノヴェイティヴ サイエンシズ、インコーポレイテッド 負および正の酸化還元電位（ｏｒｐ）水を生成するための方法および装置
GB0217268D0 (en) * 2002-07-23 2002-09-04 Cross David E Electrochemical cells
US9168318B2 (en) 2003-12-30 2015-10-27 Oculus Innovative Sciences, Inc. Oxidative reductive potential water solution and methods of using the same
US20050189216A1 (en) * 2004-01-28 2005-09-01 Gennady Krylov Method and apparatus for producing a disinfecting or therapeutic fluid
RU2270885C1 (ru) * 2004-10-01 2006-02-27 Витольд Михайлович Бахир Установка для получения продуктов анодного окисления раствора хлоридов щелочных или щелочноземельных металлов
ITMI20050373A1 (it) * 2005-03-09 2006-09-10 Nora Elettrodi S P A Elettrodo cilindrico
AU2006226750B2 (en) 2005-03-23 2012-07-19 Oculus Innovative Sciences, Inc. Method of treating skin ulcers using oxidative reductive potential water solution
AU2006242175A1 (en) 2005-05-02 2006-11-09 Oculus Innovative Sciences, Inc. Method of using oxidative reductive potential water solution in dental applications
US20060249375A1 (en) * 2005-05-06 2006-11-09 Aoun Walid A Electrochemical cell with elastomeric cap
US20060266381A1 (en) * 2005-05-27 2006-11-30 Doherty James E Commercial glassware dishwasher and related method
CA2637175C (en) * 2006-01-20 2015-07-14 Oculus Innovative Sciences, Inc. Methods of treating or preventing inflammation and hypersensitivity with oxidative reductive potential water solution
US20080116144A1 (en) * 2006-10-10 2008-05-22 Spicer Randolph, Llc Methods and compositions for reducing chlorine demand, decreasing disinfection by-products and controlling deposits in drinking water distribution systems
WO2008089893A1 (en) * 2007-01-12 2008-07-31 Gb International Limited Method and composition for treating starch-based grain products during starch extraction and modification
WO2008089120A2 (en) * 2007-01-12 2008-07-24 Integrated Environmental Technologies, Ltd. Aqueous solution for managing microbes in oil and gas production and method for their production
EP2152756B1 (en) * 2007-03-19 2017-04-26 Giant Trading Inc Method and composition for starch extraction and modification
EE05447B1 (et) * 2007-04-30 2011-08-15 Ilt�enko Valeri Kahekambrilise koaksiaalse elektrolseri protsessiseadis
ITBO20080688A1 (it) 2008-11-13 2010-05-14 Gima Spa Cella elettrochimica
US8961750B2 (en) 2008-12-03 2015-02-24 Vitold Mikhailovich Bakhir Electrochemical modular cell for processing electrolyte solutions
CA2765696C (en) 2009-06-15 2018-03-06 Oculus Innovative Sciences, Inc. Solution containing hypochlorous acid and methods of using same
US20120061251A1 (en) * 2010-03-04 2012-03-15 Chlorking, Inc. Mixed Oxidant Electrolytic Cell
CA2698880A1 (en) * 2010-04-01 2011-10-01 Sean Frisky Method and apparatus for electrocoagulation
EP2597070A4 (en) * 2010-07-21 2013-08-28 Vladimir Vikentievich Vinogradov DEVICE FOR THE ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF WATER OR AQUEOUS SOLUTIONS
US8882972B2 (en) 2011-07-19 2014-11-11 Ecolab Usa Inc Support of ion exchange membranes
US8562810B2 (en) 2011-07-26 2013-10-22 Ecolab Usa Inc. On site generation of alkalinity boost for ware washing applications
WO2013064694A2 (en) 2011-11-04 2013-05-10 Lohas Products Gmbh Process for producing an electrolyte
WO2013064688A2 (en) 2011-11-04 2013-05-10 Lohas Products Gmbh Process for preparing an electrochemically activated water-based solution
WO2013064695A2 (en) 2011-11-04 2013-05-10 Lohas Products Gmbh Process for preparing an anolyte liquid
WO2013068599A2 (en) 2011-11-11 2013-05-16 Lohas Products Gmbh Process for producing an anolyte composition
RU2516226C2 (ru) * 2012-02-21 2014-05-20 Витольд Михайлович Бахир Электрохимическая модульная ячейка для обработки растворов электролита
US9222182B2 (en) 2013-06-14 2015-12-29 Simple Science Limited Electrochemical activation device
WO2014204332A1 (ru) * 2013-06-17 2014-12-24 Bakhir Vitold Mikhaylovich Электрохимическая модульная ячейка для обработки растворов электролитов
US8617403B1 (en) 2013-06-25 2013-12-31 Blue Earth Labs, Llc Methods and stabilized compositions for reducing deposits in water systems
US20150090665A1 (en) 2013-09-27 2015-04-02 R-Hangel, LLC Activated solutions for water treatment
CN105498660A (zh) * 2015-12-16 2016-04-20 无锡吉进环保科技有限公司 一种改进型电离式氧化反应器
RU174228U1 (ru) * 2016-11-29 2017-10-09 Общество с ограниченной ответственностью "Делфин Аква" Установка для получения дезинфицирующего раствора - водного раствора оксидантов
US11174562B2 (en) * 2016-12-16 2021-11-16 Igor BUT Method and electrolytic cell for the production of detergents and disinfectants liquids
RU179742U1 (ru) * 2017-12-04 2018-05-23 Общество с ограниченной ответственностью "Аквалид-С" Установка для обработки питьевой воды
RU2701913C1 (ru) * 2018-08-11 2019-10-02 Владимир Николаевич Торопов Устройство для снижения окислительно-восстановительного потенциала воды
EP3867422B1 (de) 2018-10-18 2022-03-09 Blue Safety GmbH Elektrochemisches system zur synthese von wässriger oxidationsmittel-lösung
RU2729184C1 (ru) * 2019-12-12 2020-08-05 Сергей Владимирович Силин Электрохимический реактор и установка для электрохимического синтеза смеси оксидантов

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
HUT65003A (en) * 1991-02-14 1994-03-28 Materials Research Pty Ltd Apparatus for extracting minerals
US5427667A (en) * 1992-04-03 1995-06-27 Bakhir; Vitold M. Apparatus for electrochemical treatment of water

Also Published As

Publication number Publication date
ES2149474T3 (es) 2000-11-01
EP0842122B1 (en) 2000-08-16
AP9701162A0 (en) 1998-01-31
AP970A (en) 2001-05-30
US5635040A (en) 1997-06-03
GR3034432T3 (en) 2000-12-29
CZ408897A3 (cs) 1998-06-17
OA10551A (en) 2002-05-31
EP0842122A1 (en) 1998-05-20
WO1997038942A1 (en) 1997-10-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CZ290114B6 (cs) Elektrochemický článek
US5783052A (en) Electrochemical cell
US7691249B2 (en) Method and apparatus for making electrolyzed water
EA013774B1 (ru) Устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов
CN109423661A (zh) 高浓度微酸性电解水生成方法及装置
GB2392441A (en) Electrolytic activation of fluids
JPH10330978A (ja) 水電解装置
RU2145940C1 (ru) Проточный электрохимический модульный элемент &#34;пэм-4&#34; для обработки жидкости
CA2224941C (en) Electrochemical cell
AU723896B2 (en) Electrochemical cell
KR100397883B1 (ko) 전기화학전지
RU2078737C1 (ru) Устройство для электрохимической обработки воды
NZ308243A (en) Electrochemical cell
RU2038323C1 (ru) Устройство для очистки и обеззараживания воды
BG62784B1 (bg) Електрохимична клетка
RU2040477C1 (ru) Устройство для обеззараживания и очистки воды
RU2063932C1 (ru) Устройство для электрохимической обработки жидкости
CN110559863A (zh) 一种用于控制膜污染的膜片及方法
RU2042639C1 (ru) Устройство для электрохимической обработки воды
PT842122E (pt) Celula electroquimica
RU2729184C1 (ru) Электрохимический реактор и установка для электрохимического синтеза смеси оксидантов
JP2000500068A (ja) 化学電池
KR960013326B1 (ko) 전해수 생성용 전해 유니트
RU3600U1 (ru) Устройство для электрохимической обработки воды
NO315270B1 (no) Elektrokjemisk celle til behandling av vann og/eller vannopplosning

Legal Events

Date Code Title Description
PD00 Pending as of 2000-06-30 in czech republic
MM4A Patent lapsed due to non-payment of fee

Effective date: 20140418