EA016374B1 - Электрод для емкостной деионизации - Google Patents
Электрод для емкостной деионизации Download PDFInfo
- Publication number
- EA016374B1 EA016374B1 EA201000999A EA201000999A EA016374B1 EA 016374 B1 EA016374 B1 EA 016374B1 EA 201000999 A EA201000999 A EA 201000999A EA 201000999 A EA201000999 A EA 201000999A EA 016374 B1 EA016374 B1 EA 016374B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- water
- electrode
- electrodes
- microns
- composition
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 97
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 58
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 35
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims abstract description 26
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 20
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 claims abstract description 18
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 34
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 23
- 239000002491 polymer binding agent Substances 0.000 claims description 14
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 12
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 11
- 230000005484 gravity Effects 0.000 claims description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 11
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 9
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims description 7
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 7
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 claims description 7
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 5
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 239000000155 melt Substances 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 claims description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 2
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 abstract description 10
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 abstract description 5
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 9
- 235000019241 carbon black Nutrition 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 9
- 239000008213 purified water Substances 0.000 description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 8
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 6
- 238000005115 demineralization Methods 0.000 description 6
- 230000002328 demineralizing effect Effects 0.000 description 6
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 5
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 5
- 235000019640 taste Nutrition 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000005022 packaging material Substances 0.000 description 4
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 4
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 3
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 3
- 239000013049 sediment Substances 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 230000001755 vocal effect Effects 0.000 description 3
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 3
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000034 Plastomer Polymers 0.000 description 2
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 description 2
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920005596 polymer binder Polymers 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 2
- 238000010301 surface-oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N tetrachloromethane Chemical compound ClC(Cl)(Cl)Cl VZGDMQKNWNREIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000013162 Cocos nucifera Nutrition 0.000 description 1
- 244000060011 Cocos nucifera Species 0.000 description 1
- 229910001208 Crucible steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 241000196324 Embryophyta Species 0.000 description 1
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 1
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 1
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 239000010426 asphalt Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 1
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 208000031513 cyst Diseases 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000005446 dissolved organic matter Substances 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000035622 drinking Effects 0.000 description 1
- 238000000909 electrodialysis Methods 0.000 description 1
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000003673 groundwater Substances 0.000 description 1
- 229920006158 high molecular weight polymer Polymers 0.000 description 1
- 230000002706 hydrostatic effect Effects 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229920000092 linear low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004707 linear low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920001684 low density polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004702 low-density polyethylene Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000001728 nano-filtration Methods 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 235000014366 other mixer Nutrition 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000575 pesticide Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 1
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000001223 reverse osmosis Methods 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000002023 wood Substances 0.000 description 1
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
- C02F1/469—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrochemical separation, e.g. by electro-osmosis, electrodialysis, electrophoresis
- C02F1/4691—Capacitive deionisation
-
- 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
- C02F1/001—Processes for the treatment of water whereby the filtration technique is of importance
-
- 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
- C02F1/28—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption
- C02F1/283—Treatment of water, waste water, or sewage by sorption using coal, charred products, or inorganic mixtures containing them
-
- 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
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- 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
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
- Water Treatment By Sorption (AREA)
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к композиции для электрода для емкостной деионизации с целью удаления растворенных солей из воды, к способу его изготовления и к применению таких систем в устройствах для очистки воды. Более конкретно, изобретение относится к электроду для емкостной деионизации воды, содержащему активированный уголь, термопластичное полимерное связующее вещество и электропроводящий технический углерод.
Description
Настоящее изобретение относится к композиции для электрода для емкостной деионизации с целью удаления растворенных солей из воды и к процессу ее изготовления. Более конкретно, изобретение относится к использованию таких систем в устройствах для очистки воды.
Уровень техники
Множество людей в мире проживает в странах, в которых большой дефицит питьевой воды, соответствующей санитарным требованиям. Значительная часть этого населения живет в сельских и отдаленных районах, где установлено небольшое число муниципальных установок для очистки питьевой воды, или таковых нет вообще. Люди вынужденно напрямую зависят от источников грунтовых вод, таких как родники, пруды и реки.
Вода из этих источников может содержать большое количество растворенных солей порядка 5003000 частей на миллион (млн-1), что делает воду непригодной для питья. Вода, содержащая соли в концентрации порядка 500-1500 частей на миллион, обладает неприятным вкусом, а воду с содержанием солей более 1500 частей на миллион обычно определяют как солоноватую воду, и на вкус она очень соленая. Концентрация солей порядка 50-300 частей на миллион придает воде хороший вкус, и такая вода, как правило, признается всеми как хорошая питьевая вода.
Обратный осмос является наиболее распространенным и коммерчески доступным способом, применяемым для устранения засоленности воды, он очень эффективен для удаления солей из воды. Но поскольку этот метод является в значительной степени капитало- и энергоемким, стоимость литра очищенной воды очень высока, и не все могут себе это позволить. Более того, выход очищенной воды по сравнению с количеством поступающей воды составляет только около 20%. Другие технологии, которые были разработаны для удаления солей из воды, включают нанофильтрацию, электродиализ и тому подобное, но они не получили широкого коммерческого распространения.
Еще одной технологией, подходящей для удаления солей, является емкостная деионизация. В соответствии с этой технологией содержащую соли воду пропускают через пару противоположно заряженных электродов, при этом происходит электросорбция ионов на поверхности электродов и удаление солей из обрабатываемой воды. Было показано, что эта технология эффективно удаляет соли из воды при значительно более низком потреблении энергии и с существенно более высоким выходом воды. Основным компонентом технологии емкостной деионизации является электрод с высокой электрической емкостью, используемый в качестве конденсатора. Обычно считается, что электрод, предназначенный для применения в качестве конденсатора, должен обладать большой площадью поверхности и высокой электрической емкостью, а также высокой проводимостью и низким удельным сопротивлением. Раньше в качестве материала для электродов использовали активированный уголь как материал, имеющий большую площадь поверхности, а для усиления его проводимости и электрической емкости включали также электропроводящий технический углерод. К композиции добавляли различные связующие вещества для удерживания частичек угля вместе.
В документах И86127474 (Андельман (Апбе1тап), 2000), И87110242 (компания С и Т (С апб Т Сотрапу), 2006), И86022436 (Кослов Технолоджис Корпорейшн (КоДоте Тес1то1още5 Согрогайоп), 2000), И82005/0042513 (Карран и др. (Сиггап е! а1.), 2005) и И82006/0114643 (Максвелл Технолоджис Инк. (Махтее11 Тес1то1още5 1пс.), 2006) описаны композиции для электродов, предназначенных для использования в рамках технологии емкостной деионизации, в них описаны композиции с активированным углем в сочетании со связующим веществом, например волокнистым полимером, и электропроводящим техническим углеродом в различных пропорциях и с частицами разного размера. Волокнистыми полимерами, которые применялись в качестве связующих веществ на предшествующем уровне техники, обычно были фтороуглеводороды, например политетрафторэтилен (ПТФЭ). Использование очень мелких частиц активированного угля размером менее 50 мкм может привести к созданию электродов с высокой электрической емкостью, для таких композиций требуется волокнистое полимерное связующее вещество, что обычно предполагает очень большие сдвиговые усилиями при обработке для формирования соединительной сетки из волокон, которая будет удерживать вместе мелкие частицы угля, и это делает процесс сложным и дорогостоящим. С другой стороны, очень крупные частицы активированного угля размером более 300 мкм для формирования электродов можно связывать термопластичным полимерным связующим веществом, таким как полиэтилен, но они обладают довольно низкой электрической емкостью, хотя этот процесс прост в реализации.
В предшествующем уровне техники не было указаний на композицию для электродов с высокой электрической емкостью, которую можно приготовить с помощью простого и недорогого процесса.
Авторы настоящего изобретения обнаружили, что активированный уголь с частицами промежуточного размера с небольшим количеством электропроводящего технического углерода можно связывать для формирования электрода без необходимости использования волокнистых полимерных связующих веществ. Эти композиции для электродов обладают высокой электрической емкостью и их можно приготовить посредством простого и недорогого процесса.
Задача настоящего изобретения состоит в создании электрода с высокой электрической емкостью, который является простым и недорогим, для применения при емкостной деионизации воды.
- 1 016374
Другая задача настоящего изобретения состоит в создании электрода с высокой электрической емкостью, который является простым, для применения при емкостной деионизации воды путем исключения использования волокнистого полимера в качестве связующего вещества.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в создании способа изготовления электрода с высокой электрической емкостью для применения при емкостной деионизации воды.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в создании устройства, включающего электрод с высокой электрической емкостью для применения при емкостной деионизации воды.
Еще одна задача настоящего изобретения состоит в создании устройства для очистки воды, дополнительно обладающего свойством уменьшать общее количество растворенных солей в очищенной воде. Раскрытие изобретения
Таким образом, по одному из аспектов настоящего изобретения предлагается электрод для емкостной деионизации воды, включающий:
ί) 60-88 вес.% активированного угля с частицами размером в диапазоне от 75 до 300 мкм;
ίί) 5-30 вес.% термопластичного полимерного связующего вещества с частицами размером в диапазоне от 20 до 60 мкм;
ίίί) 2-30 вес.% проводящего технического углерода, площадь мезопор которого превышает 100 м2/г.
Предпочтительно электрод практически не содержит волокнистого полимера. По другому аспекту настоящего изобретения предлагается процесс изготовления электрода для емкостной деионизации воды согласно п.1 формулы изобретения, включающий:
(ί) составление композиции из 60-88 вес.% активированного угля с частицами размером в диапазоне от 75 до 300 мкм, 5-30 вес.% термопластичного полимерного связующего вещества с частицами размером в диапазоне от 20 до 60 мкм и 2-30 вес.% проводящего технического углерода и введение жидкости в упомянутую смесь, причем количество этой жидкости не более чем в 4 раза превышает вес упомянутой композиции;
(ίί) заливку композиции, полученной на этапе (ί), в форму;
(ίίί) по желанию прессование упомянутой формы;
(ίν) нагрев упомянутой формы до температуры порядка 150-350°С;
(ν) извлечение из формы сформованного электрода.
По предпочтительному аспекту процесса обеспечивается практическое отсутствие в композиции волокнистого полимера.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для очистки поступающей самотеком воды, предназначенное для удаления растворенных солей из воды, состоящее из корпуса, в котором расположено множество электродов, обеспечивающих емкостную деионизацию, в котором упомянутые электроды соединены с источником постоянного тока для подачи напряжения менее 1,4 Β на электроды.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для удаления растворенных солей из воды, состоящее из корпуса, в котором расположено некоторое число электродов, сформованных из композиции, состоящей из 60-88 вес.% активированного угля с частицами размером в диапазоне от 75 до 300 мкм, 5-30 вес.% термопластичного полимерного связующего вещества с частицами размером в диапазоне от 20 до 60 мкм и 2-30 вес.% проводящего технического углерода, в котором упомянутые электроды соединены с источником постоянного тока для подачи напряжения менее 1,4 Β.
Некоторое количество электродов представляет собой одну или большее число пар, причем в паре присутствует один электрод в качестве анода и другой - в качестве катода.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается система очистки воды, обеспечивающая удаление растворенных солей, включающая блок фильтрации, приспособленный для отделения взвешенных частиц и растворимого материала от подаваемой воды, который сообщается по текучей среде с блоком дезинфекции, отличающаяся тем, что устройство имеет некоторое число электродов, сформованных из композиции, состоящей из 60-88 вес.% активированного угля с частицами размером в диапазоне от 75 до 300 мкм, 5-30 вес.% термопластичного полимерного связующего вещества с частицами размером в диапазоне от 20 до 60 мкм и 2-30 вес.% электропроводящего технического углерода, в котором упомянутые электроды соединены с источником питания для подачи напряжения менее 1,4 Β, и упомянутое устройство сообщается по текучей среде с блоком фильтрации и расположено после него.
По предпочтительному аспекту устройство для очистки воды включает средство регулировки потока, которое регулирует поток воды, выходящий из блока фильтрации.
Согласно еще одному аспекту настоящего изобретения предлагается устройство для удаления растворенных солей из воды, поступающей самотеком в систему очистки воды, включающее блок фильтрации, приспособленный для отделения взвешенных частиц и растворимого материала от подаваемой воды, который сообщается по текучей среде с блоком подачи химикатов, который подает в воду биоцид, после чего вода задерживается в удерживающей камере в течение предварительно заданного периода времени перед ее выходом из системы очистки воды через улавливатель, приспособленный для отделения введенного биоцида от выходящей воды, отличающееся тем, что устройство имеет некоторое число
- 2 016374 электродов, сформованных из композиции, состоящей из 60-88 вес.% активированного угля с частицами размером в диапазоне от 75 до 300 мкм, 5-30 вес.% термопластичного полимерного связующего вещества с частицами размером в диапазоне от 20 до 60 мкм и 2-30 вес.% электропроводящего технического углерода, в котором упомянутые электроды соединены с источником питания для подачи напряжения менее 1,4 В, и упомянутое устройство сообщается по текучей среде с блоком фильтрации и расположено после него.
Подробное описание изобретения
Согласно настоящему изобретению предлагается электрод для емкостной деионизации воды и также способ его изготовления. Некоторое количество таких электродов может быть включено в качестве части установок очистки воды и, более конкретно, устройств для очистки поступающей самотеком воды, таким образом, помимо получения чистой и безопасной воды для питья можно значительно снизить содержание растворенных солей, что сделает воду приемлемой за счет улучшения ее вкуса.
Активированный уголь
Активированный уголь предпочтительно выбирают из одного или нескольких следующих компонентов: битумный уголь, уголь из скорлупы кокосового ореха, древесная и нефтяная смола. Площадь поверхности активированного угля предпочтительно превышает 500 м2/г, более предпочтительно превышает 1000 м2/г. Предпочтительно коэффициент однородности частиц активированного угля составляет менее 2, более предпочтительно менее 1,5, количество четырёххлористого углерода превышает 50%, более предпочтительно - превышает 60%. Йодное число активированного угля предпочтительно составляет более 800, более предпочтительно более 1000. Размер частиц активированного угля составляет от 75 до 300 мкм, предпочтительно от 100 до 250 мкм.
Термопластичное связующее вещество
Термин термопластичное полимерное связующее вещество согласно изобретению предпочтительно относится к связующему веществу, скорость течения расплава (СТР) которого составляет менее 5 г/10 мин, более предпочтительно менее 2 г/10 мин, наиболее предпочтительно менее 1 г/10 мин. Объемная плотность связующего вещества, используемого согласно изобретению, предпочтительно меньше или равна 0,6 г/см3, более предпочтительно меньше или равна 0,5 г/см3 и наиболее предпочтительно меньше или равна 0,25 г/см3.
Скорость течения расплава (СТР) измеряют с помощью теста А8ТМ Ό 1238 (Ι8Θ 1133). В ходе теста измеряют скорость потока расплавленного полимера через пластомер выдавливающего типа при определенных температурных условиях и условиях нагрузки. Пластомер выдавливающего типа состоит из вертикального цилиндра с головкой малого диаметра 2 мм в нижней части и съемным поршнем в верхней части. Порцию материала помещают в цилиндр и подогревают в течение нескольких минут. Поршень устанавливают сверху расплавленного полимера, и под его тяжестью полимер выдавливается через головку на лоток для сбора. Время теста составляет от 15 с до 15 мин для приведения в соответствие с различной вязкостью пластического материала. Используются температуры 190, 220, 250 и 300°С (428, 482 и 572°Р). Применяется нагрузка 1,2; 5; 10 и 15 кг. Согласно настоящему изобретению испытания проводились при 190°С и нагрузке 15 кг.
Количество полимера, собранное по истечении определенного времени, взвешивают и пересчитывают на количество граммов, которое было бы выдавлено за 10 минут: скорость течения расплава выражают в граммах за эталонное время.
Связующим веществом предпочтительно является термопластичный полимер, обладающий описанными выше низкими показателями СТР. Подходящие примеры включают полимер со сверхвысоким молекулярным весом, предпочтительно полиэтилен, полипропилен и их сочетания, которые характеризуются такими низкими значениями СТР. Молекулярный вес предпочтительно находится в диапазоне от 106 до 109 г/моль. Связующие вещества этого класса выпускаются в продажу под торговыми названиями ΗΟ8ΤΑΒΕΝ компанией Тусопа ОМВН, ОИК, 8ии1ше компанией АкаЫ, Япония, Ηί/ех компанией МйкиЬМи и компанией Вгаккеи Согр., Бразилия. Другие подходящие связующие вещества включают полиэтилен низкой плотности, выпускаемый в продажу как луполен компанией Ва§е1 Ро1уо1еП18 и линейный полиэтилен низкой плотности от компании Оппох. Австралия.
Термопластичное связующее вещество предпочтительно является неволокнистым полимером, например политетрафторэтиленом (ПТФЭ).
Размер частиц термопластичного связующего вещества находится в диапазоне от 20 до 60 мкм, предпочтительно больше 40 мкм. Термопластичное связующее вещество предпочтительно присутствует в количестве 8-30%, более предпочтительно в количестве 10-30%, наиболее предпочтительно 12-28% от веса электрода.
Соотношение активированного угля и связующего вещества предпочтительно составляет от 1:1 до 20:1, более предпочтительно от 1:1 до 10:1 частей по весу.
Согласно еще одному аспекту настоящее изобретение относится к способу изготовления электрода согласно изобретению. Изобретение предлагает способ изготовления электрода для емкостной деионизации воды. Способ включает составление композиции из 60-88 вес.% активированного угля с размером частиц в диапазоне от 75 до 300 мкм, 5-30 вес.% термопластичного полимерного связующего вещества с
- 3 016374 размером частиц в диапазоне от 20 до 60 мкм и 2-30 вес.% электропроводящего технического углерода и введение жидкости в упомянутую смесь, причем количество этой жидкости не более чем в 4 раза превышает вес упомянутой композиции; заливку композиции, полученной на этапе (1), в форму; по желанию прессование упомянутой формы; нагрев упомянутой формы до температуры порядка 150-350°С и извлечение из формы сформованного электрода. Сформованный электрод предпочтительно охлаждают до температуры окружающей среды перед его извлечением из формы.
Смешивание предпочтительно проводят в резервуарах, включающих мешалку, смеситель с тупыми лопастями, ленточный смеситель, барабанный смеситель, многолопастный смеситель или любую другую мешалку с малыми сдвиговыми усилиями, которая существенно не нарушает гранулометрическое распределение частиц. Предпочтительным смесителем является многолопастный смеситель или ленточный смеситель. Смешивание проводят для получения однородной смеси композиции для электрода. Согласно изобретению важно, чтобы этот этап смешивания выполнялся в присутствии жидкости. Термин жидкость для настоящего изобретения охватывает растворители, предпочтительно выбранные из группы, включающей воду, этиловый спирт и их смеси. Согласно наиболее предпочтительному аспекту жидкость является водой. Количество используемой жидкости не более чем в 4 раза превышает количество активированного угля по весу, предпочтительно не более чем в 3 раза и наиболее предпочтительно в 0,5-1,5 раза. Затем к упомянутой выше смеси добавляют связующее вещество и дополнительно перемешивают.
После этого спрессованную массу помещают в форму предварительно выбранного размера и формы и подвергают воздействию давления не более 30 кг/см2, предпочтительно от 12 до 25 кг/см2. Предпочтительно давление создается с помощью гидравлического или пневматического пресса, более предпочтительно с помощью гидравлического пресса. Форма изготовлена из алюминия, чугуна, стали или любого материала, способного выдерживать температуру, превышающую 400°С.
Внутренняя поверхность формы предпочтительно покрыта средством, облегчающим выемку изделий из формы. Средство, облегчающее выемку изделий из формы, предпочтительно выбирают из силиконового масла, алюминиевой фольги, или форму можно покрыть подходящим материалом, таким как тефлон или любым другим имеющимся в продаже средством, облегчающим выемку изделий из формы, которое слабо адсорбируется на электроде или не адсорбируется вообще.
После этого форму нагревают до температуры от 150 до 350°С, предпочтительно в диапазоне от 200 до 300°С. Форму поддерживают в нагретом состоянии в течение более 60 мин, предпочтительно от 90 до 300 мин. Предпочтительно форму нагревают в печи, используя неконвекционную печь, конвекционную печь с принудительной подачей воздуха или инертных газов. После этого форму охлаждают и извлекают сформованный электрод из формы.
Предпочтительно электрод имеет форму листа. Толщина листа предпочтительно не превышает 3 мм.
Токосъемник
Предпочтительно композицию электрода формуют в форме на токосъемнике.
Подходящий материал для токосъемника выбирают из графита, алюминия или титана.
Электропроводящий технический углерод (ПТУ)
Технический углерод является формой элементарного углерода. Большая часть технического углерода производится в процессе функционирования печи, работающей на нефти, из жидких, ароматических углеводородов. При выборе технического углерода для изготовления электрода согласно изобретению необходимо учитывать следующие ключевые факторы: общую площадь поверхности и площадь поверхности мезопор, структуру и поверхностное окисление. Общая площадь поверхности технического углерода, используемого в электродах по изобретению, предпочтительно превышает 500 м2/г.
Площадь поверхности мезопор
Площадь мезопор электропроводящего технического углерода согласно изобретению превышает 100 м2/г, более предпочтительно находится в диапазоне 100-1000 м2/г.
Структура
Структура технического углерода характеризуется показателем маслоемкости (ПМ). ПМ имеющегося в продаже технического углерода составляет от около 45 до около 400 см3/100 г технического углерода. Показатель маслоемкости (ПМ) электропроводящего технического углерода согласно изобретению предпочтительно превышает 100 см3/100 г, предпочтительно находится в диапазоне 100-400 см3/100 г, наиболее предпочтительно в диапазоне 250-400 см3/100 г.
Поверхностное окисление
Технический углерод согласно изобретению характеризуется низким уровнем хемосорбированного кислорода на своей поверхности.
Подходящие марки технического углерода можно приобрести в компании ТГМСЛЬ 6гар1Ше & СагЬои (марки: Еикасо 2506, Еикасо 350) или в компании СаЬо1 Согрогайои (марки: К.еда1, В1аск Реаг1 2000, Уи1саи), или в компании ΕνΟΝΟνίΚ (марки: ΡΚΙΝΤΈΧ ХЕ-2), или в компании ΑΚΖΟ ΝΟΒΕΕ (Ке4)еи В1аск).
Электрод согласно настоящему изобретению может быть сконструирован таким, чтобы его можно было встроить как часть любой стандартной системы очистки воды. В частности, его целесообразно
- 4 016374 включать как часть системы очистки воды, подаваемой самотеком. Таким образом, помимо обеспечения безопасной питьевой водой система сможет значительно уменьшить содержание растворенных солей и улучшить вкус воды.
Более подробное объяснение изобретения, его задач и преимуществ будет дано ниже на следующих неограничивающих примерах. Для специалиста в этой области будет очевидным, что возможно реализовать множество таких примеров, а приведенные ниже примеры даны только с целью иллюстрации. Они не должны быть истолкованы как ограничивающие объем настоящего изобретения каким-либо образом.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет один из вариантов воплощения устройства для очистки воды согласно изобретению, включающего пару дискообразных электродов;
фиг. 2 - вид сверху одного нижнего электрода, использованного на фиг. 1;
фиг. 3 - вид сверху пористого разделителя, использованного на фиг. 1;
фиг. 4 - в увеличенном виде блок электродов, использованный на фиг. 1;
фиг. 5 - схему устройства для очистки воды, поступающей самотеком;
фиг. 6 - один из вариантов воплощения блока из трех пар электродов, используемого в устройстве для очистки воды на фиг. 5.
Подробное описание чертежей
Применительно к фиг. 1-4 устройство для очистки воды включает электроды (Е).
В данном варианте воплощения это одна пара электродов. Один электрод действует как анод, а другой - как катод. Два электрода подсоединены к источнику постоянного тока (ОС). Пара электродов погружена в резервуар с водой, предназначенной дл очистки (XV). Пара электродов разделена пористым разделителем (Р8). В нижнем электроде и в пористом разделителе имеется отверстие (О) для выхода воды. Очищенная вода вытекает из устройства через отверстие (ОиТ), проходя через запорный клапан (ЕС), который используется для регулировки потока воды. Каждый из электродов был сформован на токосъемнике (СС).
При использовании через два электрода пропускают постоянный ток (ИС) обычно менее 1,4 В. Поток воды устремляется в пространство между электродами в направлении (ΙΝ) под действием силы тяжести, и происходит электросорбция ионов растворенных солей на электродах. Очищенная вода с низким содержанием растворенных солей проходит через клапан (ЕС) и вытекает из системы через отверстие (О).
Применительно к фиг. 5 в устройстве для очистки воды имеется фильтр грубой очистки (8Е), установленный перед камерой подачи (ЕС). Осадочный фильтр (8Е) изготовлен из нетканого полотна. Высота камеры подачи составляет около 20 см, она создает небольшой гидростатический напор для фильтрации воды через фильтрующий угольный блок (СВЕ). Ниже фильтрующего угольного блока располагается камера дезинфекции ультрафиолетом (ОС). Камера дезинфекции ультрафиолетом представляет собой кольцевое пространство между ультрафиолетовой лампой и корпусом (не показан). Ниже камеры дезинфекции ультрафиолетом (ОС) располагается камера деминерализации (Ό8). Электронная цепь управления (ЕСС) подает питание на ультрафиолетовую лампу и в камеру деминерализации (Ό8). В камере деминерализации имеется блок из параллельно смонтированных трех пар электродов (8Л), погруженный в резервуар с водой, предназначенной для очистки (V). Камера деминерализации (Ό8) сообщается по текучей среде с камерой-сборником (СС) через соленоидный клапан (8У1). Второй соленоидный клапан (8У2) установлен ниже камеры деминерализации, он соединен с приемником сточных вод, используемым при работе в режиме слива. На камере-сборнике (СС) имеется кран (Т).
Применительно к фиг. 6 блок из параллельно смонтированных электродов (8Л) состоит из трех пар электродов, каждая из которых способна проводить емкостную деионизацию. Один электрод (Е) действует как анод, а другой - как катод. Анод и катод разделены пористым разделителем (Р8), и одна пара электродов отделена от другой пары электродов прокладочным материалом (О8К). За исключением верхнего электрода верхней пары, все электроды и пористые разделители имеют отверстие (О) для выхода воды. К двум электродам в цикличном режиме приложено напряжение постоянного тока (~ +1,4 В) заряда и напряжение постоянного тока (~ -1,4) разряда с помощью цепи управления (СС).
При использовании во время цикла очистки вода, предназначенная для очистки, поступает в камеру подачи (ЕС) через осадочный фильтр (8Е). Осадочный фильтр задерживает частицы размером от ~3 до 20 мкм. Затем вода проходит через фильтрующий угольный блок, который задерживает частицы размером менее 3 мкм, растворенные органические вещества и пестициды. Он также задерживает устойчивые к хлору цисты. После фильтрующего угольного блока вода самотеком проходит через камеру дезинфекции ультрафиолетом (ЭС), которая генерирует ультрафиолетовые лучи, воздействующие на бактерии и вирусы. Вода, выходящая через отверстие в камере дезинфекции ультрафиолетом (ЭС), проходит через камеру деминерализации (Ό8). С помощью цепи управления (СС) на электроды подается постоянное напряжение заряда ~ +1,4 В. Вода проходит по пространству между электродами в направлении (ΙΝ) под действием силы тяжести. Во время цикла очистки ионы растворенных веществ адсорбируются на электродах. Очищенная вода с низким содержанием растворенных веществ проходит через соленоидный клапан
- 5 016374 (8У 1) и собирается в камере-сборнике (СС). После этого очищенная вода, являющаяся микробиологически безопасной и содержащая пониженное количество растворенных солей, подается через кран (Т).
Во время цикла слива воду наливают в верхнюю часть камеры и пропускают по тому же пути, что и во время цикла очистки. Различие заключается в том, что во время цикла слива с помощью цепи управления (СС) на электроды подается напряжение постоянного тока —1,4 В. Ионы растворенных веществ, которые были адсорбированы на электродах во время цикла очистки, теперь десорбируются в сточную воду, которую отводят в приемник сточных вод через соленоидный клапан 8У2. После проведения цикла слива устройство для очистки воды, поступающей самотеком, готово для получения очищенной воды.
Примеры
Способ изготовления электродного листа
Активированный уголь, связующее вещество, деионизированную воду и электропроводящий технический углерод (если используется) смешали в химическом стакане с малыми сдвиговыми усилиями. В типичном опыте около 16 г смеси распределили по титановой пластине, помещенной в форму. Форму спрессовали под давлением ~25 кг/см2 с помощью гидравлического пресса. Форму нагрели в печи до температуры 250°С в течение 2 ч. Форму вынули из печи и охладили на воздухе. После остывания формы до температуры окружающей среды форму сняли и электродную пластину извлекли из формы.
Метод измерения электрической емкости
С электрода, изготовленного в соответствии с описанной выше процедурой, срезали небольшой кусочек (9 мг) и кусочек большего размера (~ 270 мг). Измерение электрической емкости проводили с помощью вольтометрического анализатора (компании Вюапа1у11са1 5У51сш5). В качестве электрода сравнения использовали электрод Лд/ЛдСЧ. погруженный в 3М раствор хлористого натрия. Рабочим электродом служила платиновая проволока с прикрепленным к ней небольшим кусочком материала электрода (9 мг). Вспомогательным электродом служила также платиновая проволока с прикрепленным к ней кусочком материала электрода большего размера (270 мг). В качестве электролита использовали 0,5 М раствор хлористого натрия. До проведения измерений образцы электрода поместили в водный раствор и по меньшей мере три раза подвергли циклическому воздействию напряжения в рамках представляющего интерес диапазона (от -0,4 до +0,6 В), чтобы исключить присутствие пузырьков воздуха в образце. Пробы сканировали со скоростью (άν/άΐ) 5 мВ/с в диапазоне напряжений от -0,4 до +0,6 В. Регистрировали данные тока-напряжения. Электрическую емкость (С) рассчитывали на основании этих данных, используя следующую зависимость:
Из композиций, приведенных в табл. 1, были изготовлены различные электроды. Таблица 1
| Пример | Активированный уголь, г | Активированный уголь, размер частиц, мкм | С вязу ющее вещест во, г | ПТУ, марка | ПТУ, г | ПТУ, площадь мезопор, м2/г | Показатель маслоемкости (ПМ), см3/г | Электрическая емкость, Ф/г |
| А | 80 | 250-500 | 20 | - | - | - | 4 | |
| В | 80 | 75-250 | 20 | - | - | - | 14 | |
| С | 80 | <75 | 20 | - | - | - | ## | |
| 1 | 78 | 75-250 | 20 | К.еда1 | 2 | <90 | 46 | 17 |
| 2 | 78 | 75-250 | 20 | Епзасо 3500 | 2 | 455 | 320 | 34 |
| 3 | 70 | 75-250 | 20 | К.е§а1 | 10 | <90 | 46 | 17 |
| 4 | 70 | 75-250 | 20 | Епзасо 3500 | 10 | 455 | 320 | 45 |
| 5 | 70 | 75-250 | 20 | Уи1сап | 10 | 158 | 180 | 30 |
| 6 | 70 | 75-250 | 20 | ВР-2000 | 10 | 580 | 300 | 38 |
| β | Промышленный угольный электрод (АетойеГ 1п1ета6опа1 | компании МагкГесй | 30 |
## Прочность электродного диска была низкой, и диск легко крошился.
Данные, представленные в табл. 1, указывают на то, что примеры согласно изобретению (примеры 1-6) могли обеспечить получение электродов с более высокой электрической емкостью по сравнению с электродами, изготовленными не по изобретению (примеры А-С). Кроме того, электроды, соответствующие предпочтительным аспектам изобретения, обладают более высокой электрической емкостью по сравнению с лучшим электродом из имеющихся в продаже (пример Ό).
Пример 7. Оценка материала электродов при использовании для емкостной деионизации
Использовали экспериментальную установку, представленную на фиг. 1. Были изготовлены два
- 6 016374 круглых электрода в виде дисков диаметром 15 см и толщиной 1,2 мм (вес пластины ~7 г) на титановой пластине в качестве токосъемника. Композиция электродов была в соответствии с примером 4. Для испытания были взяты два электрода в форме дисков (пара: катод и анод). В центре одного из дисков было проделано отверстие для прохода воды (в качестве выпускного отверстия). Два электрода в форме дисков были разделены тонким пористым разделителем (ватманской бумагой) толщиной менее 1 мм. Титановые токосъемники были подключены к источнику постоянного тока. Для интерактивного мониторинга электропроводности воды датчик электропроводности был размещен в потоке у выходного отверстия. Камеру заполняли потоком раствора №1С1. имеющего электропроводность 2 микросименс/см (соответствующая общему количеству растворенных солей примерно 1000 млн-1 по весу). выходящий поток жидкости был отрегулирован в пределах от 12 до 15 мл/мин. Через блок электродов было пропущено достаточное количество входящего потока жидкости. чтобы исключить присутствие пузырьков воздуха внутри блока. Затем проводили электросорбцию (+1.4 В) с помощью блока электродов и его регенерацию (1.4 В). С помощью этой системы степень удаления солей составила 50%.
Другим критерием эффективности системы является выход воды. Выход воды - это соотношение количества очищенной воды и количества воды. поступившей в систему за полный цикл очисткирегенерации. При емкостной деионизации требуется проведение цикла регенерации. во время которого ионы. адсорбированные на электродах. удаляются путем пропускания воды через систему при изменении полярности электродов на противоположную. Выход воды в этом примере составил около 50%.
Пример 8. Влияние толщины электродов
Пример 7 был выполнен повторно с использованием электродов толщиной 3 мм. Вес пластины составил ~20 г. Степень удаления солей составила 35%.
Claims (20)
- ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ1. Способ изготовления электрода для емкостной деионизации воды. характеризующийся тем. что: (ί) формируют композицию из 60-88 вес.% активированного угля с частицами размером в диапазоне от 75 до 300 мкм. 5-30 вес.% термопластичного полимерного связующего вещества с частицами размером в диапазоне от 20 до 60 мкм и 2-30 вес.% электропроводящего технического углерода. имеющего площадь мезопор более 100 м2/г. и вводят жидкость в упомянутую композицию. причем количество жидкости не более чем в 4 раза превышает вес упомянутой композиции;(ίί) заливают композицию. полученную на этапе (ί). в форму;(ίίί) нагревают упомянутую форму до температуры 150-350°С и (ίν) извлекают из формы сформованный электрод.
- 2. Способ по п.1. характеризующийся тем. что жидкость является водой.
- 3. Способ по п.1 или 2. характеризующийся тем. что заливку упомянутой композиции проводят с помощью формы таким образом. чтобы сформовать пластину.
- 4. Способ по любому из пп.1-3. характеризующийся тем. что заливку композиции проводят на токосъемник в форме.
- 5. Способ по п.4. характеризующийся тем. что токосъемник выбирают из графита. алюминия и титана.
- 6. Способ по любому из пп.1-5. характеризующийся тем. что температура упомянутой формы составляет от 200 до 300°С.
- 7. Способ по любому из пп.1-6. характеризующийся тем. что перед нагреванием упомянутую форму прессуют под давлением. не превышающим 30 кг/см2.
- 8. Способ по п.7. характеризующийся тем. что давление составляет от 12 до 25 кг/см2.
- 9. Электрод для емкостной деионизации воды. изготовленный способом по п.1. содержащий60-88 вес.% активированного угля с частицами размером в диапазоне от 75 до 300 мкм;5-30 вес.% термопластичного полимерного связующего вещества с частицами размером в диапазоне от 20 до 60 мкм и2-30 вес.% электропроводящего технического углерода. площадь мезопор которого превышает 100 м2/г.
- 10. Электрод по п.9. характеризующийся тем. что размер частиц термопластичного полимерного связующего вещества превышает 40 мкм.
- 11. Электрод по п.9 или 10. характеризующийся тем. что. по существу. не содержит волокнистого полимера.
- 12. Электрод по пп.9-11. характеризующийся тем. что скорость течения расплава термопластичного полимерного связующего вещества составляет менее 5 г/10 мин.
- 13. Электрод по пп.9-12. характеризующийся тем. что размер частиц активированного угля составляет 100-250 мкм.
- 14. Электрод по пп.9-13. характеризующийся тем. что площадь мезопор электропроводящего технического углерода составляет 100-1000 м2/г.
- 15. Электрод по пп.9-14. характеризующийся тем. что имеет форму пластины.- 7 016374
- 16. Электрод по п.15, характеризующийся тем, что толщина пластины не превышает 3 мм.
- 17. Электрод по пп.9-16, характеризующийся тем, что полимерное связующее вещество является полиэтиленом со сверхвысокой молекулярной массой или полипропиленом со сверхвысокой молекулярной массой или их смесью.
- 18. Электрод по п.12, характеризующийся тем, что молекулярная масса упомянутого полимерного связующего вещества составляет от 106 до 109 г/моль.
- 19. Система очистки поступающей самотеком воды, содержащая блок фильтрации, сообщающийся по текучей среде с блоком дезинфекции и выполненный с возможностью отделения взвешенных частиц и растворимого материала от подаваемой воды; устройство для удаления растворимых солей из воды, сообщающееся по текучей среде с блоком фильтрации и расположенное после блока фильтрации; при этом указанное устройство содержит множество электродов для емкостной деионизации воды по п.9.
- 20. Устройство для очистки поступающей самотеком воды, предназначенное для удаления растворенных солей из воды, содержащее корпус, в котором размещено множество электродов для емкостной деионизации воды по п.9, при этом упомянутые электроды соединены с источником постоянного тока для подачи на электроды напряжения менее 1,4 В.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IN2457MU2007 | 2007-12-14 | ||
| PCT/EP2008/065643 WO2009077276A1 (en) | 2007-12-14 | 2008-11-17 | Electrode for capacitive deionisation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201000999A1 EA201000999A1 (ru) | 2010-12-30 |
| EA016374B1 true EA016374B1 (ru) | 2012-04-30 |
Family
ID=40433759
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201000999A EA016374B1 (ru) | 2007-12-14 | 2008-11-17 | Электрод для емкостной деионизации |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP2070875B1 (ru) |
| CN (1) | CN101970359B (ru) |
| AR (1) | AR069645A1 (ru) |
| BR (1) | BRPI0819875A2 (ru) |
| CL (1) | CL2008003708A1 (ru) |
| EA (1) | EA016374B1 (ru) |
| EG (1) | EG26043A (ru) |
| HU (1) | HUE031438T2 (ru) |
| MY (1) | MY158215A (ru) |
| PL (1) | PL2070875T3 (ru) |
| UA (1) | UA102535C2 (ru) |
| WO (1) | WO2009077276A1 (ru) |
| ZA (1) | ZA201003355B (ru) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB0823074D0 (en) | 2008-12-18 | 2009-01-28 | Enpar Technologies Inc | Design and method of assembly of cdi cells |
| EP2253592A1 (en) * | 2009-05-13 | 2010-11-24 | Voltea B.V. | A method for preparing a coated current collector, a coated current collector and an apparatus for de-ionizing water comprising such current collector |
| US8765297B2 (en) | 2011-01-04 | 2014-07-01 | Exide Technologies | Advanced graphite additive for enhanced cycle-life of lead-acid batteries |
| ES2710118T3 (es) * | 2011-03-07 | 2019-04-23 | Exide Tech | Dispositivos de almacenamiento de energía que comprenden aditivos basados en carbono y sus métodos de fabricación |
| CN102897874A (zh) * | 2011-07-29 | 2013-01-30 | 通用电气公司 | 制备杀菌剂的方法 |
| PL2739573T3 (pl) | 2011-08-04 | 2017-06-30 | Unilever N.V. | Urządzenie i sposób ulepszonego odzysku wody dejonizowanej |
| MX349532B (es) | 2012-07-23 | 2017-08-02 | Unilever Nv | Un metodo para purificacion de agua usando deionizacion. |
| US10014520B2 (en) | 2012-10-31 | 2018-07-03 | Exide Technologies Gmbh | Composition that enhances deep cycle performance of valve-regulated lead-acid batteries filled with gel electrolyte |
| WO2014090508A1 (en) * | 2012-12-11 | 2014-06-19 | Unilever N.V. | Impregnated electrode for capacitive deionisation, process for preparing it and apparatus employing the electrodes |
| JP2014212314A (ja) * | 2013-04-04 | 2014-11-13 | 有限会社ターナープロセス | 活性炭を含む電極 |
| CN103578788B (zh) * | 2013-11-15 | 2017-05-03 | 东华大学 | 一种含有带电荷导电纳米颗粒的多孔碳复合电极及其制备和应用 |
| KR102212322B1 (ko) * | 2013-12-24 | 2021-02-03 | 삼성전자주식회사 | 전기 흡착 탈이온 전극, 그 제조 방법 및 이를 포함한 전기흡착 탈이온 장치 |
| KR101594289B1 (ko) * | 2014-05-30 | 2016-02-16 | 상명대학교 천안산학협력단 | 축전식 탈염전극 |
| EP2962996B8 (en) * | 2014-07-02 | 2020-12-30 | Voltea Limited | Method to prepare a coated current collector electrode for a flow through capacitor using two solvents with different boiling points |
| TR201908583T4 (tr) * | 2015-05-20 | 2019-07-22 | Edip Bayram | Bir elektrot üretim yöntemi. |
| EP3365284B1 (en) | 2015-10-20 | 2019-02-20 | Unilever NV | Electrode for capacitive deionization |
| EP3440017B1 (en) | 2016-04-06 | 2019-07-03 | Unilever N.V. | Electrode for capacitive deionisation |
| EP3342756A1 (en) | 2016-12-27 | 2018-07-04 | Vito NV | Process for producing a porous carbon electrode |
| DE102018115289A1 (de) * | 2018-06-26 | 2019-05-23 | Eisenmann Se | Tauchlackieranlage und Verfahren zum Betreiben einer solchen |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2181107C1 (ru) * | 2000-12-25 | 2002-04-10 | Государственное унитарное предприятие "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" | Способ управляемой электросорбции органических веществ и катионов тяжелых металлов из водных растворов |
| US6778378B1 (en) * | 1999-07-30 | 2004-08-17 | Biosource, Inc. | Flow-through capacitor and method |
| EP1555244A2 (en) * | 2004-01-16 | 2005-07-20 | Korea Institute Of Science And Technology | Carbon-porous media composite electrode and preparation method thereof |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2759087B1 (fr) * | 1997-02-06 | 1999-07-30 | Electricite De France | Produit composite poreux de haute surface specifique, procede de preparation et electrode pour ensemble electrochimique formee d'un film composite poreux |
| US6022436A (en) | 1997-03-07 | 2000-02-08 | Koslow Technologies Corporation | Electrode manufacturing process and flow-through capacitor produced therefrom |
| US6127474A (en) | 1997-08-27 | 2000-10-03 | Andelman; Marc D. | Strengthened conductive polymer stabilized electrode composition and method of preparing |
| US5910378A (en) * | 1997-10-10 | 1999-06-08 | Minnesota Mining And Manufacturing Company | Membrane electrode assemblies |
| US7110242B2 (en) | 2001-02-26 | 2006-09-19 | C And T Company, Inc. | Electrode for electric double layer capacitor and method of fabrication thereof |
| CN100463085C (zh) * | 2002-02-19 | 2009-02-18 | 塞勒吉有限公司 | 电化学电容器及其制备方法 |
| US7175783B2 (en) | 2003-08-19 | 2007-02-13 | Patrick Michael Curran | Carbon electrode for use in aqueous electrochemical devices and method of preparation |
| US7492571B2 (en) | 2004-04-02 | 2009-02-17 | Linda Zhong | Particles based electrodes and methods of making same |
-
2008
- 2008-01-29 EP EP08150744.4A patent/EP2070875B1/en not_active Not-in-force
- 2008-01-29 PL PL08150744T patent/PL2070875T3/pl unknown
- 2008-01-29 HU HUE08150744A patent/HUE031438T2/en unknown
- 2008-11-17 EA EA201000999A patent/EA016374B1/ru not_active IP Right Cessation
- 2008-11-17 CN CN2008801203896A patent/CN101970359B/zh not_active Expired - Fee Related
- 2008-11-17 MY MYPI2010002719A patent/MY158215A/en unknown
- 2008-11-17 WO PCT/EP2008/065643 patent/WO2009077276A1/en active Application Filing
- 2008-11-17 UA UAA201008621A patent/UA102535C2/ru unknown
- 2008-11-17 BR BRPI0819875A patent/BRPI0819875A2/pt not_active IP Right Cessation
- 2008-12-11 AR ARP080105374A patent/AR069645A1/es not_active Application Discontinuation
- 2008-12-12 CL CL2008003708A patent/CL2008003708A1/es unknown
-
2010
- 2010-05-12 ZA ZA2010/03355A patent/ZA201003355B/en unknown
- 2010-05-20 EG EG2010050832A patent/EG26043A/en active
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6778378B1 (en) * | 1999-07-30 | 2004-08-17 | Biosource, Inc. | Flow-through capacitor and method |
| RU2181107C1 (ru) * | 2000-12-25 | 2002-04-10 | Государственное унитарное предприятие "Электростальское научно-производственное объединение "Неорганика" | Способ управляемой электросорбции органических веществ и катионов тяжелых металлов из водных растворов |
| EP1555244A2 (en) * | 2004-01-16 | 2005-07-20 | Korea Institute Of Science And Technology | Carbon-porous media composite electrode and preparation method thereof |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| PEKALA R. W. ET AL.: "Carbon aerogels for electrochemical applications", JOURNAL OF NON-CRYSTALLINE SOLIDS, NORTH-HOLLAND PHYSICS PUBLISHING. AMSTERDAM, NL, vol. 225, no. 1-3, 15 April 1998 (1998-04-15), pages 74-80, XP004178512, ISSN: 0022-3093, the whole document * |
| SCIBIOH ET AL.: "Investigation of various ionomer-coated carbon supports for direct methanol fuel cell applications", APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL, ELSEVIER, vol. 77, no. 3-4, 29 November 2007 (2007-11-29), pages 373-385, XP022369699, ISSN: 0926-3373, the whole document * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EG26043A (en) | 2012-12-27 |
| ZA201003355B (en) | 2011-08-31 |
| MY158215A (en) | 2016-09-15 |
| CN101970359A (zh) | 2011-02-09 |
| HUE031438T2 (en) | 2017-07-28 |
| EA201000999A1 (ru) | 2010-12-30 |
| EP2070875A1 (en) | 2009-06-17 |
| UA102535C2 (ru) | 2013-07-25 |
| CL2008003708A1 (es) | 2009-10-16 |
| CN101970359B (zh) | 2013-08-28 |
| EP2070875B1 (en) | 2016-10-19 |
| WO2009077276A1 (en) | 2009-06-25 |
| AR069645A1 (es) | 2010-02-10 |
| BRPI0819875A2 (pt) | 2016-07-19 |
| PL2070875T3 (pl) | 2017-03-31 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EA016374B1 (ru) | Электрод для емкостной деионизации | |
| RU2379235C2 (ru) | Установка очистки воды | |
| RU2437706C2 (ru) | Фильтр и способ его изготовления | |
| Tran et al. | Polysilicato-iron for improved NOM removal and membrane performance | |
| EP2739573B1 (en) | A device and process for improved recovery of deionised water | |
| KR101509109B1 (ko) | 가압-침지 조합형 이단 막여과 시스템 및 그 가변제어 방법 | |
| TW200817083A (en) | Method of improving performance of ultrafiltration or microfiltration membrane processes in backwash water treatment | |
| Liang et al. | Performance evaluation of water treatment ultrafiltration pilot plants treating algae-rich reservoir water | |
| HUE029051T2 (en) | Impregnated electrode for capacitive de-ionization, process for electrode production and application in water treatment, and electrode application equipment | |
| RU2440305C2 (ru) | Биоцидный картридж | |
| US20100326926A1 (en) | Systems and methods for generation of low zeta potential mineral crystals to enhance quality of liquid solutions | |
| Thomas et al. | Efficiency of slow sand filter in wastewater treatment | |
| El-Harbawi | Design of a portable dual purposes water filter system | |
| CN201809243U (zh) | 救灾水净化应急车载设备 | |
| JP4297610B2 (ja) | 水の精製方法 | |
| Malek et al. | Interrelationship of photooxidation and microfiltration in drinking water treatment | |
| EP2384234A2 (en) | A filter | |
| Vishal et al. | Treatment of Electroplating Industry Wastewater by Electrocoagulation using Moringa oleifera Seeds as a Natural Coagulant | |
| CN104230078A (zh) | 一种用于原水净化的净水装置 | |
| Sharma et al. | A Case Study on Efficient Filter Media Adding Rice Husk | |
| Hivarekar et al. | Innovative Gravity Fed Clay Candle Filter with Enhanced Rate of Filtration for Turbidity Removal | |
| Nepal | Design and evaluation of a portable nanofilter system for continuous water supplies in water-scarce locations | |
| US866618A (en) | Electric water-filter. | |
| TR2021011680A2 (tr) | Kişiselleştirilebilir Su Filtre Sistemi | |
| Varkey | A breakthrough in water purification using an oligodynamic metal and Moringa oleifera seed |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM |
|
| MM4A | Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s) |
Designated state(s): RU |