IT202000012118A1 - Apparato per la produzione di acido ipocloroso in flusso - Google Patents
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Description
APPARATO PER LA PRODUZIONE DI ACIDO IPOCLOROSO IN FLUSSO
AMBITO DELL?INVENZIONE
L?invenzione si riferisce ad un apparato per il trattamento di soluzioni acquose per via elettrochimica per ottenere soluzioni di acido ipocloroso.
E? obiettivo della presente invenzione fornire soluzioni semplici ed economiche che consentano di sintetizzare, in modo discontinuo, l?acido ipocloroso attraverso l?elettrolisi di soluzioni acquose a varia salinit?.
DESCRIZIONE DELL?INVENZIONE
Mimando la natura, l?acido ipocloroso pu? essere generato attraverso l?ossidazione elettrochimica di soluzioni contenenti cloruri, a patto di regolare opportunamente il pH.
La concentrazione dei cloruri nell?acqua da trattare pu? essere quella inizialmente presente nell?acqua (potabile o di qualsiasi altra natura) oppure, nel caso tale concentrazione risultasse insufficiente, pu? essere aumentata attraverso l?aggiunta di opportune quantit? di Cloruro di Sodio.
Al fine di garantire la presenza di acido ipocloroso, il pH del mezzo acquoso deve essere opportunamente mantenuto tra 5.5 e 7.5: in tale intervallo predomina infatti l?acido ipocloroso, rispetto alla sua base coniugata ipoclorito.
Esistono apparati commerciali per la sintesi elettrochimica di soluzioni disinfettanti basate su cloro attivo (ovvero di una miscela di Cl2 disciolto, HOCl e ipoclorito). Nei dispositivi pi? complessi, il controllo del pH viene ottenuto attraverso opportuno dosaggio del catolita (soluzione, in genere alcalina, uscente dal comparto catodico di una cella elettrochimica a comparti separati) che viene successivamente immesso nel comparto anodico.
Al fine di semplificare il sistema, evitando di ricorrere ad una cella elettrochimica a comparti separati l?autore della presente invenzione ha verificato che un?opportuna aggiunta di Fosfato Monobasico (H2PO4-) all?acqua da trattare consente di mantenere il pH della soluzione elettrolizzata entro valori prossimi alla neutralit? poich?, nelle condizioni di elettrolisi, si forma il sistema tamponante fosfato tipico dei pH neutri. In questo modo, risulta possibile massimizzare la sintesi dell?acido ipocloroso, e dunque il potere disinfettante della soluzione.
Come effetto secondario, il mantenimento del pH a valori prossimi alla neutralit? consente altres? di ridurre la formazione di eventuali depositi calcarei al catodo della cella elettrochimica, ovviando cos? ai noti problemi connessi col trattamento di acque non addolcite.
Le caratteristiche tecniche dei trovati, secondo i suddetti scopi, sono chiaramente riscontrabili nel contenuto delle rivendicazioni pi? sotto riportate, ed i vantaggi degli stessi risulteranno maggiormente evidenti nella descrizione che segue, fatta con riferimento ai disegni allegati, che ne rappresentano una forma di realizzazione puramente esemplificativa e non limitativa.
Conformemente alla figura allegata, l?apparato 1 (figura 1) per la produzione di Acido Ipocloroso in modo discontinuo, oggetto della presente invenzione, comprendente almeno 3 blocchi, e precisamente:
(A) almeno un serbatoio al quale viene aggiunta acqua, eventualmente Cloruro di Sodio, Fosfato Monobasico (1) e una pompa (2).
(B) un sistema elettrochimico per il trattamento dell?acqua, comprendente almeno una cella elettrochimica (3), un alimentatore (4) e sistema elettromeccanico (5) (ad esempio rel?, interruttore, elettrovalvola) per l?attivazione elettrica di cella elettrochimica e pompa.
(C) un sistema di valvole (6) e tubazioni tali da poter permettere al sistema di lavorare in ricircolo fino al raggiungimento di eventuali concentrazioni desiderate.
L?apparato 2 (figura 2) per la produzione di Acido Ipocloroso in modo discontinuo, oggetto della presente invenzione, ? costituito da almeno due blocchi composti da
(D) almeno un serbatoio al quale viene aggiunta acqua, eventualmente Cloruro di Sodio e Fosfato Monobasico (7).
(E) Un sistema elettrochimico per il trattamento dell?acqua, comprendente almeno una cella elettrochimica (8), un alimentatore (9) e sistema elettromeccanico (10) (ad esempio rel?, interruttore e elettrovalvola, flussimetro ecc.) per l?attivazione elettrica della cella elettrochimica .
Funzionamento apparato 1
Al serbatoio (7) viene aggiunta una opportuna quantit? d?acqua, di Cloruro di Sodio e Fosfato Monobasico. Quando viene richiesta la produzione di acido ipocloroso, attivando l?elettrovalvola (5), si attivano pompa (2), alimentatore e cella elettrochimica (4,3).
Con la gestione idraulica delle valvole (6) si pu? far lavorare il sistema in ricircolo fino al raggiungimento delle concentrazioni desiderate qualora si volessero concentrazioni di acido ipocloroso pi? elevate rispetto a quanto ottenuto dal singolo trattamento/passaggio in cella elettrochimica.
La cella elettrochimica (3) comprende almeno un anodo ed almeno un catodo e, per gli scopi del presente trovato, non prevede alcuna separazione tra i comparti elettrodici; inoltre, tale cella elettrochimica ? collegata ad un alimentatore.
Funzionamento apparato 2
Al serbatoio (7) viene aggiunta una opportuna quantit? d?acqua, di Cloruro di Sodio e Fosfato Monobasico. Il serbatoio viene posto ad opportuna altezza (superiore rispetto alla cella elettrochimica (8) e al punto di prelievo dell?acido ipocloroso per cui la soluzione da trattare entra in cella per gravit?). Quando viene richiesta la produzione di acido ipocloroso si attiva il flussimetro (10) (oppure viene utilizzata un?elettrovalvola) che, a sua volta, attiva alimentatore e cella elettrochimica (9,8).
La cella elettrochimica (8) comprende almeno un anodo ed almeno un catodo e, per gli scopi del presente trovato, non prevede alcuna separazione tra i comparti elettrodici; inoltre, tale cella elettrochimica ? collegata ad un alimentatore.
I trovati descritti consentono di sintetizzare un disinfettante (l?acido ipocloroso) in modo estremamente semplice ed economico.
Claims (8)
1. Apparato 1 per la produzione di acido ipocloroso in discontinuo comprendente almeno 3 blocchi, e precisamente:
(A) almeno un serbatoio al quale viene aggiunta acqua, eventualmente Cloruro di Sodio e Fosfato Monobasico (1) ed una pompa (2).
(B) un sistema elettrochimico per il trattamento dell?acqua, comprendente almeno una cella elettrochimica (3), un alimentatore (4) e sistema elettromeccanico (5) (ad esempio rel?, interruttore, elettrovalvola) per l?attivazione elettrica di cella elettrochimica e pompa.
(C) un sistema di valvole (6) e tubazioni tali da poter permettere al sistema di lavorare in ricircolo fino al raggiungimento di eventuali concentrazioni desiderate.
2. Apparato 2 per la produzione di acido ipocloroso in discontinuo comprendente almeno 2 blocchi, e precisamente:
(D) almeno un serbatoio al quale viene aggiunta acqua, eventualmente Cloruro di Sodio e Fosfato Monobasico (7).
(E) Un sistema elettrochimico per il trattamento dell?acqua, comprendente almeno una cella elettrochimica (8), un alimentatore (9) e sistema elettromeccanico (10) (ad esempio rel?, interruttore e elettrovalvola, flussimetro ecc.) per l?attivazione elettrica della cella elettrochimica .
3. Apparato secondo la rivendicazione 1 e 2 caratterizzato dal fatto che la concentrazione dell?acido ipocloroso sintetizzato viene massimizzata attraverso un opportuno controllo del pH della soluzione elettrolizzata, tale controllo essendo operato mediante opportuna aggiunta di Fosfato Monobasico alla soluzione in ingresso alla cella elettrochimica.
4. Apparato secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che pu? lavorare in ricircolo
5. Apparato secondo la rivendicazione 1-2 caratterizzato dal fatto che la concentrazione dei cloruri nell?acqua da trattare pu? essere accresciuta mediante l?opportuno dosaggio di cloruro di sodio.
6. Apparato secondo una delle rivendicazioni 1-2 e caratterizzato dal fatto che la cella elettrochimica non prevede separazione tra i comparti elettrodici.
7. Apparato secondo una delle rivendicazioni 1-2 e caratterizzato dal fatto che l?acqua trattata presenta un pH prossimo alla neutralit?.
8. Apparato secondo la rivendicazione 1-2 caratterizzato dal fatto che il pH dell?acqua trattata ? compreso tra 6 e 7.
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| US20180282882A1 (en) * | 2015-10-06 | 2018-10-04 | Johnson Matthey Public Limited Company | Electrolytic production of halogen based disinfectant solutions from halide containing waters and uses thereof |
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2020
- 2020-05-22 IT IT102020000012118A patent/IT202000012118A1/it unknown
Patent Citations (2)
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