DK171509B1 - Fremgangsmåde og elektrolysebeholder til elektrolytisk vandbehandling - Google Patents

Description

DK 171509 B1 5 10 15

Fremgangsmåde og elektrolysebeholder til elektrolytisk vandbehandling.

20 Opfindelsen vedrører en fremgangsmåde som angivet i krav 1's indledning til behandling af vand i en elektrolysebeholder, fortrinsvis beregnet for korrosionsbeskyttelse af brugs-og procesvandssystemer, hvor der ved ilægning af en perforeret skillevæg mellem anoden og katoden og en styret strømning af vandet kan sikres, at vandet får en påvirkning af det katodiske miljø.

25 Med elektrolytisk vandbehandling er det kendt at behandle vandet i større beholdere, hvor anoderne, fortrinsvis aluminium, er placeret i den øverste tredjedel med en • konstruktion, der sikrer en god strømfordeling mellem anoden og beholderen, der fungerer som katode.

Med den kendte teknik kan man konstatere et meget stort spild af aluminium, som først 30 og fremmest viser sig som slam, typisk hvor den positive ion i det isoelektriske punkt -der i praksis ligger få centimeter fra anoden i gængs vand med en pH-værdi højere end 7 - ændres til en negativ. Denne ændring i ion-ladningen som beskrevet i dansk patentskrift nr. 167870, har vist sig nødvendig for at aluminium kan fungere som korrosionsinhibitor i et efterfølgende rørsystem.

35 Med denne erkendelse er den kendte teknik uhensigtsmæssig, dels ved at kræve en vis behandlingstid for at aluminium kan få den nødvendige kontakt med katoden, dels ved det meget store spild af anodemateriale, som vil forbinde sig med vandets anioner.

Med anvendelse af små beholdere har man haft væsentlige problemer med belægninger på katodefladen, fordi relativ større strømtætheder giver uforholdsmæssig større 40 kalkudfældning og ved de turbulente forhold i en lille beholder vil der være et meget 2 DK 171509 B1 større spild af eksempelvis aktivt aluminationer, som nedbrydes til en energifattig inaktiv aluminiumhydroxidforbindelse ved kontakt med positive aluminium-ioner.

5 Opfindelsen angiver en fremgangsmåde og en elektrolysebeholder, hvor det er muligt at undgå de gener, der er med den kendte elektrolyse. Dette opnås med en fremgangsmåde som angivet i krav 1's indledning, og ejendommelig ved det i den kendetegnende del af krav 1 angivne. Elektrolysebeholderen er af den i krav 3's henholdsvis krav 4’s indledning angivne art, og ejendommelig ved det i den 10 kendetegnende del af krav 3's henholdsvis krav 4 angivne. Opfindelsen skal i det følgende nærmere forklares under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 viser en udførelsesform for en elektrolysebeholder ifølge opfindelsen, og fig. 2 viser en yderligere udførelsesform for en elektrolysebeholder ifølge opfindelsen: På figur 1 er vist en beholder (1) i hvilken der er monteret en anode (2), en katode (3), 15 som kan være separat indlagt eller at beholderen af metal fungerer som sådan, med en tilgang af vand ved (4) og afgang af behandlet vand ved (5). Tilgang (4) fungerer samtidig som udslamning, hvor dette kan tilvejebringes ved at anbringe en trevejsventil (7). Mellem anoden og katoden er anbragt en perforeret skilleplade af elektrisk ikke-ledende materiale (6). I beholderen tilvejebringes en styret strømning, således at vandet 20 først passerer anoden, der er af aluminium og/ eller zink, hvor vandet beriges med en positiv metal-ion og derefter gennem skillepladen umiddelbart kommer i kontakt med katoden, som kan være en rustfri stålplade og derved bliver ændret til en negativ ion.

Der tilstræbes her den kortest muligt praktiske afstand, således at den positive aluminium-ion spontant passerer det isoelektriske punkt ved at komme direkte i det 25 katodiske miljø, hvor katodens hydroxyl-ioner vil sikre dannelsen af aluminat- og/eller zinkat-ionen. Vandet kommer ikke mere i kontakt med anodezonen, hvor den negative ion ellers uønsket vil ændres til en positiv. Der sker ingen slamdannelse på grund af den korte vandring i tid og rum, som ellers er et væsentligt problem med den kendte elektrolyse.

30

Ved valg af skillepladen har det vist sig hensigtsmæssig at lade den udføre i et fleksibelt materiale, således, at der ved udslamning fra beholderen sker en vibration af pladen, som kan forplante sig til både anoden og katoden og dermed foretage en mekanisk rensning af disse for aflejringer. Det kan være hensigtsmæssigt at forsyne pladen med 35 piglignende udvækster, som forbedrer rensning. Det er ønskeligt, at det samlede areal af 3 DK 171509 B1 hullerne i skillepladen er beregnet således, at der ved udslamning sker et trykfald i det indre rum (10), hvorved pladen presses mod anoden, efterfølgende at det overtryk, som opstår ved genetablering af trykket bevæger den membranlignende skillevæg mod katoden. Det kan i den forbindelse være hensigtsmæssigt at anbringe en kontraventil 5 (11) for at forstærke under- og overtrykket.

På fig. 2 er der i beholderen (1) monteret en aluminium-og/eller zinkkatode (3), en anode, der eksempelvis kan være inert tråd, som vist ved (2) med en tilgang af vand ved (4) og en afgang (5). Også her er anbragt en skilleplade (6), som sikrer, at vandet i 10 væsentlig grad kun påvirkes af det katodiske miljø, således at den dannede aluminat - og eller zinkat-ion ikke kommer i fysisk kontakt med anodemiljøet.

Også i dette eksempel er det særdeles fordelagtigt at udføre skillepladen i et fleksibelt materiale, således at der ved trykfald ved en udslamning sker en sammenpresning 15 omkring katoden med deraf rensende effekt.

Det har yderligere vist sig gunstigt særligt ved den anviste udførelsesform på figur 2, med en kort afstand mellem skilleplade og katoden at vandet tilføres ozon ved (7), hvor skillevæggens placering sikrer, at ozon kun kommer i forbindelse med katoden og derved reduceres til OH-radikaler, som ikke blot i almindelig bakteriebekæmpelse er ekstremt 20 effektivt, men yderligere har det vist sig, at aluminat- og zinkat-ionen i kraft af oxydationspotentialet udfældes meget hurtigere på metalflader i et efterfølgende rørsystem.

Tilsvarende kan ozon også tilsættes i det først viste eksempel, hvor dosering kan ske ved (12) figur 1.

25 30 35

Claims (5)

1. Fremgangsmåde til elektrolytisk vandbehandling i en elektrolysebeholder med en elektrode af aluminium, zink eller legeringer heraf, og af den art, hvor vandet i fuld- eller delstrøm gennemstrømmer beholderen i et brugs- eller procesvandssystem til dannelse af aluminat- og/eller zinkat-ioner til en efterfølgende korrosionsbeskyttelse af rørsystemet 10 kendetegnet ved at der i elektrolysebeholderen anbringes en elektrisk isolerende perforeret skilleplade mellem anoden og katoden, hvilken plade er indrettet til at sikre, at vandet i væsentlig grad kun påvirkes af det katodiske miljø og at gennemstrømningen i beholderen styres på en sådan måde at afgangen sker fra det katodiske miljø, at anoden er af aluminium og/eller zink, når tilgangen af vand er i anodezonen, og at 15 katoden er af aluminium og/eller zink, når tilgangen af vand er i katodezonen.

2. Fremgangsmåde ifølge krav 1 kendetegnet ved at der tilføres ozon til det katodiske volumen.

3. Elektrolysebeholder (1) til anvendelse ved fremgangsmåde i henhold til krav 1 og 2 og med indbygget anode (2) af aluminium og/eller zink og en katode (3), som kan være 20 separat indlagt eller beholderen fungerer som sådan kendet egnet ved at der er en elektrisk isolerende perforeret skilleplade (6) mellem anode og katode og at tilgangen (4) af vand er i anodezonen og afgangen (5) i katodezonen.

4. Elektrolysebeholder (1) til anvendelse af fremgangsmåden i henhold til krav 1 og 2 kendetegnet ved at der er en elektrisk isolerende perforeret skilleplade (6) mellem 25 katoden (3), der består af aluminium og/eller zink, og anoden (2) og at såvel tilgang (4) af vand som afgang (5) sker i den katodiske zone.

4 DK 171509 B1 5

5. Elektrolysebeholder ifølge krav 3 og 4 kendetegnet ved at den perforerede skilleplade er udført i flexibelt materiale og at det samlede areal af huller i pladen er beregnet således, at der ved ændringer i trykket, eksempelvis ved en udslamning med et 30 trykfald, sker en bevægelse af pladen mod anoden eller katoden, som derved mekanisk påvirkes, så der kan ske en rensning af belægninger og ved genoprettelse af trykket sker en modsat rettet bevægelse, der påvirker katoden henholdsvis anoden på lignende vis.