Opublikowano: 25.Y.1971 62737 KI. 85 b, 1/30 MKP C 02 b, 1/18 Wspóltwórcy wynalazku: Bogdan Szutarski, Czeslaw Ochwat, Jerzy Grzybalski Wlasciciel patentu: Zaklady Mechaniczne „Labedy", Gliwice (Polska) Sposób odmineralizowania wody i urzadzenie do stosowania tego sposobu Przedmiotem wynalazku jest sposób odminerali¬ zowania wody z soli i koloidów na drodze proce¬ sów fizykochemicznych oraz urzadzenie do stoso¬ wania tego sposobu.Sposród wielu procesów fizykochemicznych stoso¬ wanych do odmineralizowania wody, znane sa me¬ tody elektrolizy i metody magnetyczne.Elektroliza jest procesem pochlaniajacym duze ilosci energii i posiada te niedogodnosc, ze wy¬ dzielajace sie zanieczyszczenia osiadaja na elek¬ trodach i musza byc stamtad usuwane, co jest czynnoscia uciazliwa i wymaga przerywania pro¬ wadzonego procesu.Inny znany sposób odmineralizowania wody o- party na zasadach magnetycznych, polegajacy na przepuszczaniu wody odmineralizowywanej przez pole magnetyczne o liniach sil skierowanych pro¬ stopadle do kierunku przeplywu wody, a wytwa¬ rzane przez elektromagnesy lub magnesy stale — wymaga mniejszego zuzycia energii, ale pozwala tylko na usuniecie z wody soli mineralnych, na¬ tomiast nie usuwa zanieczyszczen w postaci ko¬ loidów i podobnie jak sposób elektrolizy wyma¬ ga czestego oczyszczania, a w zwiazku z tym prze¬ rywania procesu.Celem wynalazku jest znalezienie nowego spo¬ sobu oczyszczania wody od stanu wód sciekowych lub morskich do stanu wody pitnej i kotlowej.Nieodlacznym zadaniem technicznym jest rów¬ niez skonstruowanie urzadzenia do stosowania tego 25 sposobu o takich walorach, które pozwola na unik¬ niecie niedogodnosci znanych urzadzen.Zgodnie z wynalazkiem cel ten osiagnieto dzieki temu, ze wode odmineralizowywara przepuszcza sie przez elektrolizer kaskadowy, gdzie nastepuje koagulacja zanieczyszczen, a nastepnie wode z za¬ wiesina skoagulowanych soli mineralnych i koloi¬ dów przepuszcza sie przez rdzen rurowy cewki in¬ dukcyjnej w kierunku zgodnym z kierunkiem sil pola magnetycznego. Z kolei wode wprowadza sie do komory rozdzielczej, gdzie kieruje sie ja w dolna czesc komory w pole dzialania pola magne¬ tycznego wirujacego, skad zanieczyszczenia odpro¬ wadza sie z czescia wody na zewnatrz, podczas gdy innym wylotem odprowadza sie z komory roz¬ dzielczej wede oczyszczona, a caly proces prowadzi sie systemem ciaglym.Z podanej istoty wynalazku wynika, ze urzadze¬ nie, które równiez jest przedmiotem wynalazku do stosowania tego sposobu, sklada sie z czterech glównych zespolów takich jak: elektrolizer kaska¬ dowy o elektrodach plytkowych wykonanych z kil¬ ku warstw materialu, np. stali sprezynowej, srebra niklu i chromu, który osadzony jest na rdzeniu rurowym elektromagnesu, a na jego drugim koncu osadzona jest komora rozdzielcza, wokól której w dolnej czesci jest nawinieta cewka indukcyjna, a wewnatrz znajduje sie rdzen skupiajacy, z 'otwo¬ rem i króccem do odprowadzania zanieczyszczen.W górnej czesci komory rozdzielczej znajduje sie/ 62 7373 62 737 4 króciec do odprowadzenia wody oczyszczonej i kró- ciec dla przewodu kontrolnego. Górna powierzch¬ nia czolowa rdzenia skupiajacego posiada ksztalt stozka, na którym osadzona jest wkladka najlepiej wykonana z miedzi w postaci grubosciennej tulei o powierzchniach czolowych w ksztalcie dwóch odwróconych stozków stykajacych sie swymi wierz¬ cholkami, przy czym na górnej powierzchni wklad¬ ki ulozona jest miseczka, a jej górna krawedz za¬ chodzi powyzej wylotu rdzenia rurowego. Wszyst¬ kie scianki wewnetrzne urzadzenia pokryte sa ma¬ terialem dielektrycznym np. winidurem.Przedstawiony sposób wedlug wynalazku pozwa¬ la osiagnac postawiony cel odmineralizowania wód sciekowych i morskich z zadowalajacym wynikiem jakosciowym, a zastosowane. rozwiazanie konstruk¬ cyjne urzadzenia do stosowania tego sposobu na "prowadzenie procesu w sposób ciagly oraz na bu¬ dowe urzadzen o róznych wielkosciach przystoso¬ wanych do lokalnych potrzeb ilosciowych wody odmineralizowanej. Zastosowanie elektrolizera o elektrodach warstwowych, w których wystepuje efekt magnetostrykcyjny nie powoduje osiadania zanieczyszczen na elektrodach.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia urzadzenie do odmineralizowania wo¬ dy w przekroju pionowym, a fig. 2 — elektrode plytkowa w widoku i w przekroju poprzecznym.Jak uwidoczniono na fig. 1, na górnej pokry¬ wie 2 elektrolizera, znajduje sie króciec 1 dla pod¬ laczenia przewodu doprowadzajacego wode. Kor¬ pus elektrolizera utworzony jest z pierscieni izo¬ lacyjnych 3 i elektrod plytkowych 4 ulozonych na przemian i polaczonych srubami spinajacymi 7 wraz z dolna pokrywa 8 kaskady. Elektrody plyt¬ kowe 4 posiadaja rozmieszczone w szachownice otwory dla przeplywu wody oraz wyprowadzone poza korpus elektrolizera koncówki,, polaczone sru¬ ba kontaktowa 6, na której pomiedzy koncówka¬ mi elektrod plytkowych 4 osadzone sa tulejki dys¬ tansowe 5. - Elektrody o liczbach kolejnych nieparzystych po¬ laczone sruba kontaktowa 6- stanowia jeden bie¬ gun, a elektrody o liczbach kolejnych parzystych stanowia drugi biegun. Na króccu pokrywy dol¬ nej 8 osadzony jest rdzen rurowy 12, na który ko-, lejno nalozone sa: rdzen pierscieniowy 9, pod¬ kladka izolacyjna 10 i cewka indukcyjna 11 nawi¬ nieta na rurke izolacyjna 15. Rdzen pierscienio¬ wy 9 uksztaltowany jest w forme lacznika gwin¬ towego i polaczony z pokrywa górna 13 komory rozdzielczej, na której wchodzi dluzszy od cewki indukcyjnej 11 rdzen rurowy 12. Korpus 14 ko¬ mory rozdzielczej wykonany jest w ksztalcie cy¬ lindra o osi pionowej, a w górnej jego czesci znaj¬ duje sie króciec 24 dla podlaczenia przewodu od¬ prowadzajacego wode oczyszczona oraz króciec 25 dla przewodu kontrolnego.Od dolu komore rozdzielcza zamyka rdzen ru¬ rowy 26 gruboscienny z otworem, którego górna powierzchnia czolowa wykonana jest w postaci stozka, zas od dolu w otworze osadzony jest kró¬ ciec 23 dla odprowadzenia zanieczyszczen. Na po¬ wierzchni stozkowej rdzenia 26 ulozona jest wklad¬ ka 19 wykonana najlepiej z miedzi w postaci gru¬ bosciennej tulei o powierzchniach czolowych wy¬ konanych w ksztalcie dwóch odwróconych stoz¬ ków stykajacych sie swymi wierzcholkami. 5 Na wkladce 19 ulozona jest miseczka 18 o ksztal¬ cie stozka wkladki 19 i jest zaopatrzona w otwór centralny. Miseczka 18 swa górna krawedzia za¬ chodzi powyzej krawedzi rdzenia rurowego 12 cew¬ ki indukcyjnej 11. Powierzchnie wewnetrzne ko¬ lo mory rozdzielczej w tym, korpusu komory 14, po¬ krywy górnej 13r miseczki 18, rdzenia 26 i rdzenia rurowego 12 wylozone sa warstwa materialu izo¬ lacyjnego np. winiduru.Na korpus 14 komory rozdzielczej nasunieta jest 15 cewka indukcyjna 17 nawinieta na tulei izola¬ cyjnej 16. Od dolu komory rozdzielczej korpus 14 zamyka podkladka izolacyjna 20 i wspornik izo¬ lacyjny 21, który jest elementem mocujacym cale urzadzenie do stojaka podstawy 22. 20 Wedlug fig. 2 elektroda plytkowa wykonana jest z róznych materialów nalozonych na siebie wars¬ twowo np. w takim zestawieniu: stal sprezyno¬ wa a, srebro b, nikiel c i chrom d.Woda odmineralizowywana doprowadzona do 25 elektrolizera kaskadowego pod cisnieniem przeply¬ wa przez otwory w elektrodach plytkowych 4, pomiedzy którymi powstaje pole elektrostatyczne na skutek doprowadzenia do nich pradu stalego.Naelektryzowane jony soli mineralnych i koloidów 30 bombarduja - powierzchnie elektrod wywolujac miejscowe wysokie napiecia na skutek czego w • warstwie chromu i niklu elektrod plytkowych 4 powstaja drgania o duzej czestotliwosci, stracajace skoagulowane juz sole i koloidy, które przez to nie osiadaja na elektrodach. Z elektrolizera woda wyplywa do rdzenia rurowego 12 cewki indukcyj¬ nej 11 wytwarzajacej pole magnetyczne o liniach sil w kierunku zgodnym z kierunkiem przeplywu wody, które przyspiesza ruch skoagulowanych cza¬ stek, a wylot rdzenia rurowego 12 znajduje sie 40 w poblizu rdzenia skupiajacego 26 cewki induk¬ cyjnej 17, która wytwarza pole magnetyczne wi¬ rujace mocno skupiajace skoagulowane czasteczki, które przez otwór rdzenia 26 wyplywaja wraz z 45 nieduza iloscia wody odmineralizowanej na zew¬ natrz. Na skutek cisnienia jakie panuje w komo¬ rze rozdzielczej 13, 14 woda odmineralizowana wy¬ plywa usytuowanym w jej górnej czesci króccem 24 na zewnatrz. Przyczepiania zanieczyszczen do 50 scianek wewnetrznych czesci urzadzenia unika sie przez pokrycie scianek materialem dielektrycznym np. winidurem.Wynalazek nie jest ograniczony tylko do opi¬ sanego szczególowo i przedstawionego na rysun¬ kach przykladu wykonania czy tez do stosowania )5 razem wszystkich zespolów. Jednym z dalszych przykladów stosowania moze byc zastosowanie e- lektrod wykonanych warstwowo, dla elektrolizy lub urzadzenie zabudowane w oslone czy tez po¬ stawienie urzadzenia na wózku kolowym w celu 60 udogodnienia przemieszczania. PL