RU103806U1

RU103806U1 - ELECTROLYZER FOR ELECTROCHEMICAL AND CHEMICAL MODIFICATION OF CARBON MATERIALS

Info

Publication number: RU103806U1
Application number: RU2010138192/07U
Authority: RU
Inventors: Эдуард Владимирович Касаткин; Галина Филипповна Потапова; Руслан Иванович Давыдов; Наталья Сергеевна Якушева
Original assignee: Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство образования и науки РФ (Минобрнаука РФ)
Priority date: 2010-09-16
Filing date: 2010-09-16
Publication date: 2011-04-27

Abstract

1. Электролизер для электрохимического и химического модифицирования углеродных материалов из стекла с держателями электродов, выполненных в виде снабженного конусным соединением патрона, внутри которого размещены резьбовые втулки с прокладками для закрепления сменных электродов и с разделенными электродными пространствами, где крепятся катод и анод, поверхность которых подвергается модифицирующим воздействиям, отличающийся тем, что он состоит из двух горизонтальных цилиндрических герметично сочленяющихся электролизных блоков, имеющих разъемы - нормальные шлифы для крепления электродных узлов, в которых закрепляют электроды. ! 2. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что взаимозаменяемые стеклянные электролизные блоки имеют проходящие сквозь рубашку патрубки с нормальными шлифами сверху для вывода электролизных газов и заливки электролита, а снизу - для слива электролита и/или его циркуляции. ! 3. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что взаимозаменяемые стеклянные электролизные блоки имеют со стороны взаимного сочленения плоский шлиф с закраиной для стягивания с помощью болтогаечного соединения. ! 4. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что взаимозаменяемые стеклянные электролизные блоки разделяют зажимаемой между ними диафрагмой, или ионообменной мембраной, или микропористым стеклянным фильтром. ! 5. Электролизер по п.1, отличающийся тем, что разъемные конструкции электродных узлов-патронов из фторопласта, служащих для крепления электродов, поверхность которых подвергается модифицирующим воздействиям, содержат внутренний токоподвод к торцевой проводящей опоре, на которую зажимается обраб 1. An electrolyzer for electrochemical and chemical modification of carbon materials made of glass with electrode holders made in the form of a cartridge equipped with a conical connection, inside which there are threaded bushings with gaskets for fixing replaceable electrodes and with separated electrode spaces, where the cathode and anode are attached, the surface of which is subjected to modifying influences, characterized in that it consists of two horizontal cylindrical sealed electrolysis blocks with connectors - normal sections for attaching electrode assemblies, in which the electrodes are fixed. ! 2. An electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the interchangeable glass electrolysis blocks have pipes with normal cuts passing through the jacket from above for the removal of electrolysis gases and pouring the electrolyte, and from below - for draining the electrolyte and / or its circulation. ! 3. The cell according to claim 1, characterized in that the interchangeable glass electrolysis blocks have a flat section with a rim for tightening with a bolted joint on the side of the mutual articulation. ! 4. An electrolyser according to claim 1, characterized in that the interchangeable glass electrolysis blocks are separated by a diaphragm clamped between them, or an ion exchange membrane, or a microporous glass filter. ! 5. The electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the detachable structures of electrode assemblies-cartridges made of fluoroplastic, which serve to fasten electrodes, the surface of which is subjected to modifying influences, contain an internal current supply to the end conductive support, on which the processing is clamped.

Description

Полезная модель относится к области аналитического приборостроения, в частности, к лабораторному оборудованию для анализа материалов электрохимическими методами, и может найти применение в химической и других отраслях промышленности.. Предлагаемая конструкция лабораторной электролизной установки используется для электрохимических и химических модифицирующих воздействий на углеродные материалы, а также для синхронного получения нескольких неорганических перекисных соединений в лабораторных условиях.The utility model relates to the field of analytical instrumentation, in particular, to laboratory equipment for the analysis of materials by electrochemical methods, and can be used in chemical and other industries .. The proposed design of a laboratory electrolysis unit is used for electrochemical and chemical modifying effects on carbon materials, as well as for the simultaneous production of several inorganic peroxide compounds in the laboratory.

Известно, что лабораторные и пилотные электролизеры изготавливаются, как правило, из стекла - материала, сохраняющего достаточно высокую химическую стойкость в большинстве подвергаемых электролизу растворов[1. Синтез производных фталоцианинов кобальта: монография / А.Б.Килимник, Е.Ю.Кондракова - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2008. 96 с.]. Для поддержания гидродинамических условий электролизеры обычно имеют цилиндрическую форму. Перемешивание раствора осуществляется с помощью винтовых или пропеллерных мешалок, приводимых в движение от мотора, находящегося вне электролизера. В лабораторных электролизерах для перемешивания раствора используют магнитные мешалки. Температура в электролизере поддерживается с помощью теплоносителя, пропускаемого через внутренний змеевик или рубашку. Эффективный гидродинамический и тепловой режимы поддерживаются в электролизере путем непрерывной циркуляции раствора. Использование циркуляционной технологической схемы позволяет корректировать состав электролита в промежуточной емкости.It is known that laboratory and pilot electrolyzers are made, as a rule, of glass - a material that retains a sufficiently high chemical resistance in most solutions subjected to electrolysis [1. Synthesis of derivatives of cobalt phthalocyanines: monograph / A.B.Kilimnik, E.Yu. Kondrakova - Tambov: Publishing house of Tamb. state tech. University, 2008. 96 p.]. To maintain hydrodynamic conditions, electrolyzers are usually cylindrical. Mixing the solution is carried out using screw or propeller mixers, driven by a motor located outside the electrolyzer. In laboratory electrolyzers, magnetic stirrers are used to mix the solution. The temperature in the electrolyzer is maintained by means of a coolant passed through an internal coil or jacket. Effective hydrodynamic and thermal conditions are maintained in the electrolyzer by continuous circulation of the solution. Using a circulating technological scheme allows you to adjust the composition of the electrolyte in the intermediate tank.

В большей части такие лабораторные конструкции с целью упрощения представляют собой вертикальные сосуды.For the most part, such laboratory structures, for the sake of simplicity, are vertical vessels.

В Патенте РФ №2187580 [3] электролиз осуществляется в электролитической ячейке, корпус которой представляет собой стеклянный стакан емкостью 0,7 л.In RF Patent No. 2187580 [3], electrolysis is carried out in an electrolytic cell, the casing of which is a glass cup with a capacity of 0.7 l.

Вместе с тем, для лабораторного получения 2-этилгексаноатов металлов в Патенте РФ №2137751 [4] описан процесс, где используют более сложную ячейку - электрохимический реактор (электролизер), представляющий собой стеклянный цилиндрический сосуд с рубашкой для термостатирования, крышкой и отводом для катодной камеры. Катодная камера - фторопластовый цилиндр с накидной гайкой, дном которой является ионообменная мембрана МА-40. На крышке электролизера расположены отводы для термометра, обратного холодильника и анода. Анод представляет собой свинцовую пластинку площадью 3 см², катод - графитовый стержень площадью 3 см². Объем анодного пространства составляет 100 мл, а объем катодного пространства - 30 мл. Однако данная конструкция не предназначена для модифицирования поверхности углеграфитовых материалов.At the same time, for the laboratory production of 2-ethylhexanoates of metals, RF Patent No. 2137751 [4] describes a process where a more complex cell is used — an electrochemical reactor (electrolyzer), which is a glass cylindrical vessel with a jacket for temperature control, a lid and a tap for the cathode chamber . The cathode chamber is a fluoroplastic cylinder with a union nut, the bottom of which is the MA-40 ion-exchange membrane. On the lid of the electrolyzer are taps for a thermometer, reflux condenser and anode. The anode is a lead plate with an area of 3 cm ² , the cathode is a graphite rod with an area of 3 cm ² . The volume of the anode space is 100 ml, and the volume of the cathode space is 30 ml. However, this design is not intended to modify the surface of carbon-graphite materials.

Наиболее близким конструкционным вариантом к заявляемому объекту является устройство, защищенное А.с. СССР №1125532 [5], которое представляет собой стеклянную электролитическую ячейку, содержащую сосуд с крышкой, вспомогательный электрод и электрод сравнения, введенные в сосуд через боковые отводы, рабочий электрод, держатель которого пропущен через крышку сосуда, и переключатель потоков в виде многоходового крана для подвода жидкости и газа, при этом держатель рабочего электрода выполнен в виде снабженного конусным соединением патрона, внутри которого размещены резьбовые втулки с прокладками для закрепления сменных рабочих электродов. Данный электролизер позволяет в лабораторных условиях проводить на электродных материалах различной формы при контролируемом потенциале рабочего образца его обработку в водных и неводных растворах с целью исследования его свойств и целенаправленного изменения состояния его поверхности.The closest structural option to the claimed object is a device protected by A.S. USSR No. 1125532 [5], which is a glass electrolytic cell containing a vessel with a lid, an auxiliary electrode and a reference electrode inserted into the vessel through side branches, a working electrode, the holder of which is passed through the vessel’s cover, and a flow switch in the form of a multi-way valve for the supply of liquid and gas, while the holder of the working electrode is made in the form of a cartridge equipped with a conical connection, inside which threaded sleeves with gaskets are placed for fixing removable working electrodes. This electrolyzer allows in laboratory conditions to conduct on electrode materials of various shapes with a controlled potential of the working sample, its processing in aqueous and non-aqueous solutions in order to study its properties and purposefully change the state of its surface.

Недостатками данной конструкции электролизера являются ориентация на воздействие только на рабочий образец, невозможность использования его для одновременного модифицирования поверхности (нанесения покрытий) анода и катода (электродов) и отсутствие системы циркуляции электролита в рабочем пространстве электролизера, что требуется в ряде технологических операций.The disadvantages of this design of the electrolyzer are the orientation on the impact only on the working sample, the inability to use it to simultaneously modify the surface (coating) of the anode and cathode (electrodes) and the lack of an electrolyte circulation system in the working space of the electrolyzer, which is required in a number of technological operations.

Технической задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции универсального электролизера, позволяющей осуществлять модифицирующие электрохимические воздействия на электроды и одновременно получать несколько неорганических перекисных соединений. Генерируемый на аноде электролизера озон используется для химического воздействия на электродный материал. На поверхности обрабатываемых материалов в результате модифицирующего воздействия формируются нанослои преимущественно кислородсодержащих частиц, изменяющих каталитические свойства этих поверхностей, что заметно улучшает их характеристики.The technical task of the proposed utility model is the creation of a universal electrolyzer design that allows modifying electrochemical effects on the electrodes and simultaneously produce several inorganic peroxide compounds. Ozone generated at the anode of the electrolyzer is used to chemically affect the electrode material. As a result of the modifying action, nanolayers of predominantly oxygen-containing particles are formed on the surface of the processed materials, which change the catalytic properties of these surfaces, which significantly improves their characteristics.

Поставленная задача решается в установке-электролизере, включающей две идентичные по форме стеклянные камеры цилиндрической формы с патрубками и нормальными шлифами (под терминым «нормальный шлиф» здесь и ниже по тексту имеется в виду конусный шлиф, размеры которого нормализованы стандартом НШ в ряду с шагом 7-10-14,5-17-19-24-29-36-45 и т.д.) и плоской основой-шлифом на одном торце, используемыми как анодное и катодное пространства электролизера, разделяемого зажимаемой в торцовой плоской части диафрагмой или ионообменной мембраной. После сборки этих камер в противоположные концы камер вставляются электродные блоки из фторопласта - 4. В них крепятся электродные материалы, поверхность которых должны быть подвергнута электрохимическому или химическому модифицирующему воздействию. Через патрубки различные части соединяются с помощью химически стойких шлангов между собой и с внешними источниками электролитов и термостатирующей жидкости, а также выходами образующихся при электролизе газов.The problem is solved in the installation-electrolyzer, which includes two identical in shape glass chambers of cylindrical shape with nozzles and normal sections (hereinafter referred to as “normal section”, we mean a cone section, the dimensions of which are normalized by the NS standard in a row with step 7 -10-14.5-17-19-24-29-36-45, etc.) and a flat base-cut on one end, used as the anode and cathode space of the electrolyzer, separated by a diaphragm clamped in the end face or by ion exchange the membrane. After the assembly of these chambers, electrode blocks of fluoroplastic - 4 are inserted into opposite ends of the chambers. Electrode materials are fastened to them, the surface of which must be subjected to electrochemical or chemical modifying effects. Through the nozzles, the various parts are connected using chemically resistant hoses to each other and to external sources of electrolytes and thermostatic fluid, as well as the outputs of the gases formed during electrolysis.

Сборка крепится на штативе, как показано на фиг.1. Ее схематические чертежи даны на фиг.2, 3 и 4.The assembly is mounted on a tripod, as shown in figure 1. Its schematic drawings are given in figure 2, 3 and 4.

Отличительные особенности данной модели:Distinctive features of this model:

1. возможность быстрой сборки и разборки элементов электролизера для извлечения материалов, подвергнутых электрохимическому или химическому модифицирующему воздействию;1. the ability to quickly assemble and disassemble the cells to extract materials subjected to electrochemical or chemical modifying effects;

2. Возможность работы электролизера как в периодическом режиме, так и в непрерывном с генерацией на электродах различных окислителей;2. The possibility of operation of the electrolyzer both in periodic mode and in continuous mode with the generation of various oxidizing agents on the electrodes;

3. возможность подачи озон-кислородной смеси, генерируемой на аноде в катодное пространство;3. the possibility of supplying an ozone-oxygen mixture generated at the anode in the cathode space;

4. наличие рубашек на электролизных блоках для их термостатирования или охлаждения протекающей водой;4. the presence of shirts on the electrolysis units for their temperature control or cooling with flowing water;

5. наличие в съемных электродных блоках устройства для термостатирования сменных электродов, подвергаемых электрохимическому или химическому модифицирующему воздействию;5. the presence in removable electrode blocks of a device for thermostating of replaceable electrodes subjected to electrochemical or chemical modifying effects;

6. материалом катода может служить листовой материал, например никель, никелевая проволока, или гибкий объемный, например УГВМ;6. The cathode material can be sheet material, for example nickel, nickel wire, or flexible bulk, for example UGVM;

7. материалом анода служит стеклоуглерод или другой твердый материал.7. The anode material is glassy carbon or other solid material.

Как видно из фиг.1 и чертежей на фиг.2-4, электролизер для модифицирования поверхности электродов состоит из взаимозаменяемых блоков электродных пространств из стекла (не менее двух) и содержит не менее двух сменных взаимозаменяемых электродных блоков с охлаждаемым электродом каждый. Конусный участок каждого из электродных блоков вставляется и герметично крепится в стандартный шлиф блока электродных пространств. Блоки электродных пространств, между которыми через уплотнительные кольца из перфторированной резины зажимается ионообменная мембрана, фильтрующая диафрагмы или микропористый стеклянный плоский фильтр, разделяющие электродные пространства, соединяют, используя стяжные полукольца между собой болтогаечным или шпилькогаечным соединением. Сила стяжки блоков, обеспечивает герметичный контакт. Предварительно в электродные блоки закрепляют электродные материалы для электрохимического модифицирующих воздействий на них, зажимая навинчиваемой накидной тефлоновой гайкой, и, используя кольцевую прокладку из фторопласта, внутренний диаметр отверстия которой на 2 мм меньше габаритного размера образца. Вся сборка крепится на штативе, как видно на фиг.1, и к ее шлифам подсоединяют патрубки с оливками к гибким шлангам для циркуляции в ходе работы растворов и газов.As can be seen from figure 1 and the drawings in figures 2-4, the electrolyzer for modifying the surface of the electrodes consists of interchangeable blocks of electrode spaces of glass (at least two) and contains at least two interchangeable interchangeable electrode blocks with a cooled electrode each. The conical section of each of the electrode blocks is inserted and hermetically attached to the standard section of the block of electrode spaces. Blocks of electrode spaces, between which an ion-exchange membrane, a filtering diaphragm or a microporous glass flat filter separating the electrode spaces are clamped through O-rings made of perfluorinated rubber, are connected using clamping half rings to each other using a bolt-nut or hairpin connection. The strength of the coupler blocks, provides a tight seal. Previously, electrode materials are fixed in the electrode blocks for electrochemical modifying effects on them, clamped with a screw-on teflon nut, and using an annular fluoroplastic gasket, the inner diameter of the hole of which is 2 mm smaller than the overall size of the sample. The entire assembly is mounted on a tripod, as can be seen in FIG. 1, and olives are connected to its sections to flexible hoses for circulation during the operation of solutions and gases.

Подача электролита в каждое из пространств электролизера при сборке делают через шлиф 5 (здесь и ниже нумерация соответствует нумерация на фиг.2-4), перекрыв кран на патрубке, надетом на шлиф 6, а во время электролиза через линию патрубка-шлифа, соединяющихся непосредственно с электродными пространствами. Благодаря такой конструкции электролизера становится возможным подача озон-кислородной смеси из анодного пространства в катодное, что способствует интенсификации проводимых процессов, снижению их энергоемкости.The supply of electrolyte to each of the spaces of the electrolyzer during assembly is done through a section 5 (here and below the numbering corresponds to the numbering in FIGS. 2-4), by shutting off the valve on the nozzle, put on the section 6, and during electrolysis through the line of the section-section connected directly with electrode spaces. Thanks to this design of the electrolyzer, it becomes possible to supply the ozone-oxygen mixture from the anode space to the cathode space, which contributes to the intensification of ongoing processes, reducing their energy intensity.

Вывод электролизных газов и циркулирующих растворов осуществляют через верхние шлифы (5), направляя газы в баростат. Баростат это вертикальный U-образный сосуд из стекла с суженной нижней перемычкой, входные разъемы которого обеспечивают выход газов из каждого колена которого на одном уровне, что при заполнении баростата водой обеспечивает равенство давлений газа на его входе при условии, что перепад давлений на выходе из него может в предусмотренных пределах компенсироваться изменением уровня жидкости в нем.The output of electrolysis gases and circulating solutions is carried out through the upper sections (5), directing the gases to the barostat. A barostat is a vertical U-shaped vessel made of glass with a narrowed lower jumper, the inlet connectors of which provide the gas outlet from each bend at the same level, which, when filling the barostat with water, ensures equal gas pressures at its inlet, provided that the pressure differential at the outlet can, within the prescribed limits, be compensated by a change in the liquid level in it.

Пример 1.Example 1

Электрохимическое модифицирующее воздействие на углеродные материалы - стеклоуглерод (СУ-2000) и углеграфитовый волокнистый материал (УГВМ).The electrochemical modifying effect on carbon materials is glassy carbon (SU-2000) and carbon-graphite fibrous material (UGVM).

В электродных блоках закрепляют образцы СУ-2000 на аноде и УГВМ, армированный никелевой сеткой на катоде. Собирают электролизер на штативе. Закрыв краны на штуцерах 16 фиг.3., надетых на шлифы 6, в анодное пространство через штуцер 5 заливают раствор 40% NH₄HF₂, а в катодное пространство через аналогичные штуцеры заливают раствор 1% NaOH. Соединяют шлангами систему охлаждения электродных пространств и коммуникации вывода газов с баростатом и циркуляции раствора католита с выходом газа из анодной ветви баростата, чтобы позволить генерируемой на аноде смести О3+О3 поступать в католит, входящий в электролизер.In the electrode blocks, the SU-2000 samples are fixed on the anode and UGVM reinforced with a nickel mesh on the cathode. Collect the electrolyzer on a tripod. Having closed the taps on the fittings 16 of Fig. 3, put on the sections 6, a solution of 40% NH ₄ HF _{2 is} poured into the anode space through the nozzle 5, and a solution of 1% NaOH is poured into the cathode space through similar fittings. The hoses are connected to the cooling system of the electrode spaces and the communication of the gas outlet with the barostat and the circulation of the catholyte solution with the gas leaving the anode branch of the barostat to allow the O3 + O3 mixture generated at the anode to enter the catholyte entering the electrolyzer.

Задают токовую нагрузку в зависимости от поверхности электродов, которые подвергаются модифицирующему воздействию. По истечении определенного времени анод-СУ и катод - УГВМ-Ni извлекаются из электролизера. Поверхность электродов анализируют на состав и количество сформировавшихся поверхностных функциональных кислородсодержащих групп. В таблице №1 представлены результаты одного из опытов.Set the current load depending on the surface of the electrodes, which are subjected to a modifying effect. After a certain time, the anode-SU and the cathode - UGVM-Ni are removed from the electrolyzer. The surface of the electrodes is analyzed for the composition and number of formed surface functional oxygen-containing groups. Table No. 1 presents the results of one of the experiments.

Табл.№1Table No. 1 Состав, количество поверхностных групп образцов электродовComposition, number of surface groups of electrode samples Исходные образцы электродовOriginal electrode samples СУ-анод после модифицированияSU anode after modification УГВМ-Ni после модифицированияUGVM-Ni after modification Фтор группы, ат. %Fluorine group, at. % 00 11eleven 00

Карбоксильные группы, г. экв./гCarboxyl groups, g equiv / g 1,79.10^-4 1.79.10 ^-4 00 0.7.10^-4 0.7.10 ^-4 Фенольные группы, г. экв./гPhenolic groups, g equiv./g 0,85.10^-4 0.85.10 ^-4 00 13,64.10^-4 13.64.10 ^-4

Пример 2.Example 2

Электрохимического анодное и катодное модифицирующее воздействие на углеродные материалы - стеклоуглерод (СУ-2000).Electrochemical anodic and cathodic modifying effect on carbon materials - glassy carbon (SU-2000).

Собирают электролизер, также, как описано в примере 1, за исключением того, что в катодный электродный блок закрепляют не УГВМ, а стеклоуглерод СУ-2000, поверхность которого должна быть модифицирована нано-оксидами для использования таких электродов при электросинтезе на нем растворов Н₂О₂.The electrolyzer is assembled, as described in example 1, except that the CC-2000 is not fixed to the cathode electrode block, but SU-2000 glassy carbon, the surface of which must be modified with nano-oxides to use such electrodes during the electrosynthesis of H ₂ O solutions on it ₂ .

Поверхность полученных после такой обработки образцы СУ-электродов анализируют на состав и количество сформировавшихся поверхностных функциональных кислородсодержащих групп. В таблице №2 представлены результаты одного из типичных опытов.The surface of SU-electrodes obtained after such processing is analyzed for the composition and amount of formed surface functional oxygen-containing groups. Table No. 2 presents the results of one of the typical experiments.

Табл.№2Table No. 2 Состав, количество поверхностных групп образцов электродовComposition, number of surface groups of electrode samples Исходные образцы электродовOriginal electrode samples СУ-катод после модифицированияSU cathode after modification Карбоксильные группы, г. экв./гCarboxyl groups, g equiv / g 2,12.10^-6 2,12.10 ^-6 5.17.10^-7 5.17.10 ^-7 Фенольные группы, г. экв./гPhenolic groups, g equiv./g 5,46.10^-6 5.46.10 ^-6 1,4.10^-3 1.4.10 ^-3

Пример 3.Example 3

Химическое модифицирующее воздействие на углеродные материалы (УГВМ+Ni) при использовании электролизера.Chemical modifying effect on carbon materials (UGVM + Ni) when using an electrolyzer.

Собирают электролизер, также, как описано в примере 1, за исключением того, что генерируемый на СУ аноде газ, содержащий до 15% О₃ в смеси с О₃, направляют после баростата в сосуд реактор, куда помещают требующей модифицирующей поверхность обработки сборку УГВМ+Ni, заливая катодное пространство реактора сточной водой. Озон, химически взаимодействуя с поверхностью электродной сборки УГВМ+Ni, усиливает генерацию на ней Н₂О₂, которая, реагируя с загрязнениями в обрабатываемой воде, разлагает их на не токсичные не вредные компоненты.The electrolyzer is assembled, as described in example 1, except that the gas generated at the SU anode containing up to 15% O ₃ mixed with O ₃ is sent after the barostat to the vessel, where the assembly of the UGVM + assembly is required Ni, filling the cathode space of the reactor with waste water. Ozone, chemically interacting with the surface of the electrode assembly UGVM + Ni, enhances the generation of H ₂ O _{2 on it} , which, reacting with contaminants in the treated water, decomposes them into non-toxic, non-harmful components.

Результаты типовых опытов приведены в таблице 3.The results of typical experiments are shown in table 3.

Табл. №3.Tab. Number 3. Очистка сточных вод предприятия «Автосервиса»Wastewater treatment at Avtoservis Варианты очистки сточных водWastewater Treatment Options Степень очистки, %The degree of purification,% Расход О₃, мг/л. чConsumption About ₃ , mg / l. h Расход электроэнергии, кВтч/м³ Electric power consumption, kWh / m ³ Простое жидкофазное озонирование со скоростью подачи О₃+О₂ 7,8-9,8 л/чSimple liquid phase ozonation with a feed rate of O ₃ + O ₂ 7.8-9.8 l / h 7272 490490 0,960.96 Озоно-пероксидно-электрохимическая очистка со скоростью подачи О₃+О₂ 7,8-9,8 л/ч при катодной плотности тока 1.10^-5А/см² Ozone-peroxide-electrochemical treatment with a feed rate of O ₃ + O _{2 of} 7.8-9.8 l / h at a cathodic current density of 1.10 ^-5 A / cm ² 9393 3434 0,240.24

Claims

1. An electrolytic cell for electrochemical and chemical modification of carbon glass materials with electrode holders made in the form of a cartridge equipped with a conical connection, inside of which are threaded sleeves with gaskets for securing replaceable electrodes and with separated electrode spaces where the cathode and anode are attached, the surface of which is exposed modifying influences, characterized in that it consists of two horizontal cylindrical hermetically articulated electrolysis units, and eyuschih connectors - normal thin sections for fixing the electrode assemblies in which electrodes are secured.

2. The electrolytic cell according to claim 1, characterized in that the interchangeable glass electrolysis units have nozzles passing through the jacket with normal sections on top to discharge electrolysis gases and fill the electrolyte, and below to drain the electrolyte and / or its circulation.

3. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that the interchangeable glass electrolysis units have, on the mutual joint side, a flat section with a flange for tightening by means of a bolt-and-nut connection.

4. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that the interchangeable glass electrolysis units are separated by a diaphragm clamped between them, or an ion-exchange membrane, or a microporous glass filter.

5. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that the detachable design of the electrode assemblies of the fluoroplastic cartridges, used for attaching the electrodes, the surface of which is subjected to modifying effects, contain an internal current supply to the end conductive support onto which the material being processed is clamped.

6. The electrolyzer according to claim 5, characterized in that as the materials to be modified in the fluoroplastic electrode assemblies, both solid materials of 10 × 10 cm in size are used, including graphite, glassy carbon, metals and alloys, and soft materials, for example, carbon fiber.

7. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that for thermoregulation, interchangeable glass electrolysis units have shirts for circulating a thermostatic liquid, for example water, and the designs of its electrode assemblies include a pipe system in a pipe for circulating a thermostatic liquid that regulates the temperature of the material being modified, containing a thermocouple in contact with the end face of the current supply, fixed through the plug in the end outer part.

8. The electrolyzer according to claim 1, characterized in that the installation includes an equalizing flask-barostat, into which electrolysis gases are supplied to stabilize the levels of electrolyte in the electrode spaces.

9. The electrolyzer according to claim 5, characterized in that both electrode assemblies made of fluoroplastic and / or glass, which are soldered with an appropriate current supply to the electrode-anode of low-wear material, for example from Pt or Platinum Titanium.