RU147543U1

RU147543U1 - ELECTRIC ACTIVATOR

Info

Publication number: RU147543U1
Application number: RU2014114728/05U
Authority: RU
Inventors: Иван Яковлевич Шестаков; Владислав Иванович Шестаков
Priority date: 2014-04-14
Filing date: 2014-04-14
Publication date: 2014-11-10

Abstract

Электроактиватор, содержащий цилиндрический диэлектрический корпус-сосуд, внутри которого коаксиально расположены электроды и полая перфорированная емкость с установленной в ней диафрагмой, разделяющая внутренний объем на катодное и анодное пространства, причем катод выполнен из тонколистовой нержавеющей стали и размещен у внутренней поверхности корпуса, а анод изготовлен из графита и установлен в центре корпуса, отличающийся тем, что анод выполнен в виде стержня круглого сечения, а отношение объёма анодного пространства к объёму катодного пространства равно 0,6.An electroactivator containing a cylindrical dielectric body-vessel, inside of which coaxially located electrodes and a hollow perforated container with a diaphragm installed in it, dividing the internal volume into the cathode and anode spaces, the cathode made of stainless steel sheet and placed on the inner surface of the body, and the anode made made of graphite and installed in the center of the casing, characterized in that the anode is made in the form of a rod of circular cross section, and the ratio of the volume of the anode space to the volume of The current space is 0.6.

Description

Полезная модель относится к прикладной электрохимии и может быть использована в качестве бытового электролизера для получения из воды и водосодержащих жидкостей веществ, стимулирующих и нормализующих процессы в различных биологических объектах, а также для получения антисептиков (антимикробных, антивирусных и антигрибковых средств).The utility model relates to applied electrochemistry and can be used as a household electrolyzer to obtain substances from water and aqueous liquids that stimulate and normalize processes in various biological objects, as well as to obtain antiseptics (antimicrobial, antiviral and antifungal agents).

Известен бытовой диафрагменный электролизер [Патент РФ №2344996, МПК C02F 1/46], содержащий прямоугольный водонепроницаемый корпус-сосуд, катодный и анодный электроды, вмонтированные в крышку корпуса-сосуда, образующие межэлектродный зазор и разделенные между собой двумя пористыми диафрагмами, источник однополярного пульсирующего напряжения, отрицательный и положительный выводы которого соединены соответственно с катодным и анодным электродами, причем между диафрагмами имеется пространство, заполненное водой. Ток, проходя через это пространство, нагревает жидкость, что приводит к затратам электроэнергии. Вода, находящаяся вне межэлектродного зазора, не подвергается электрохимическому воздействию, что приводит к увеличению времени электролиза, нагреву жидкости и повышению удельных энергозатрат (15-30 Вт·час/л).Known household diaphragm electrolyzer [RF Patent No. 2344996, IPC C02F 1/46], containing a rectangular waterproof casing-vessel, cathode and anode electrodes mounted in the lid of the vessel-vessel, forming an interelectrode gap and separated by two porous diaphragms, a unipolar pulsating source voltage, the negative and positive terminals of which are connected respectively to the cathode and anode electrodes, and between the diaphragms there is a space filled with water. The current passing through this space heats the liquid, which leads to energy costs. Water outside the interelectrode gap is not subjected to electrochemical effects, which leads to an increase in electrolysis time, heating of the liquid and increase in specific energy consumption (15-30 W · h / l).

Известен биоэлектроактиватор воды Эсперо-1 [www.svb.zp.ua/Woda/sb6/sb6_1_6.htm], выполненный в виде диэлектрического цилиндрического корпуса-сосуда, внутри которого коаксиально расположены электроды, причем катод, выполненный из тонколистовой нержавеющей стали, размещен у внутренней поверхности корпуса, а анод, изготовленный из графита в виде стержня квадратного сечения, установлен в центре корпуса. Внутри корпуса находится полая перфорированная емкость в форме усеченного конуса, с установленной в ней диафрагмой, разделяющая внутренний объем корпуса на катодное и анодное пространства. Данное устройство взято за прототип.The known bioelectric activator of water is Espero-1 [www.svb.zp.ua/Woda/sb6/sb6_1_6.htm], made in the form of a dielectric cylindrical vessel body, inside which electrodes are coaxially located, moreover, the cathode made of stainless steel sheet is located at the inner surface of the housing, and the anode made of graphite in the form of a square rod is installed in the center of the housing. Inside the case there is a hollow perforated container in the form of a truncated cone, with a diaphragm installed in it, dividing the internal volume of the case into the cathode and anode spaces. This device is taken as a prototype.

Значение отношения объема анодного пространства к объему катодного пространства, рассчитанное исходя из указанных размеров биоэлектроактиватора, равно 0,2. При данном соотношении объемов удельные энергозатраты для получения активированной воды составляют 10-12 Вт·час/л. Кроме того, на боковых ребрах стержня (анода) напряженность электрического поля и плотность тока увеличиваются, что приводит к повышенному тепловыделению и к переходу ионов углерода в воду, и тем самым к расходу материала анода.The value of the ratio of the volume of the anode space to the volume of the cathode space, calculated on the basis of the indicated dimensions of the bioelectroactivator, is 0.2. With this ratio of volumes, the specific energy consumption for producing activated water is 10-12 W · h / l. In addition, on the lateral ribs of the rod (anode), the electric field and current density increase, which leads to increased heat generation and to the transfer of carbon ions into water, and thereby to the consumption of the anode material.

Задачей полезной модели является уменьшение удельных энергозатрат, снижение расхода материала анода.The objective of the utility model is to reduce specific energy consumption, reducing the consumption of anode material.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном электроактиваторе, содержащем диэлектрический цилиндрический корпус-сосуд, внутри которого коаксиально расположены электроды и полая перфорированная емкость с установленной в ней диафрагмой, разделяющая внутренний объем на катодное и анодное пространства, причем катод, выполнен из тонколистовой нержавеющей стали и размещен у внутренней поверхности корпуса, а анод, изготовлен из графита и установлен в центре корпуса, согласно техническому решению, анод выполнен в виде цилиндрического стержня круглого сечения, а отношение объема анодного пространства к объему катодного пространства равно 0,6.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known electroactivator containing a dielectric cylindrical body-vessel, inside of which are coaxially arranged electrodes and a hollow perforated container with a diaphragm installed in it, dividing the internal volume into the cathode and anode spaces, the cathode being made of stainless steel sheet and placed on the inner surface of the housing, and the anode is made of graphite and installed in the center of the housing, according to the technical solution, the anode is made in the form of cylines a circular rod, and the ratio of the volume of the anode space to the volume of the cathode space is 0.6.

На фигуре показана упрощенная конструкция предлагаемого активатора.The figure shows a simplified design of the proposed activator.

Электроактиватор состоит из цилиндрического корпуса-сосуда 1, выполненного из диэлектрического материала, закрытого крышкой 6. Внутри корпуса 1 коаксиально размещены катод 2, изготовленный из тонколистовой нержавеющей стали, полая цилиндрическая перфорированная емкость 4, внутри которой установлена диафрагма 5, и в центре корпуса расположен анод 3 в виде цилиндрического стержня круглого сечения, выполненный из графита. Перфорированная емкость 4 разделяет внутренний объем корпуса 1 на катодное Vk и анодное Va пространства. В крышке 6 имеются отверстия, через которые источник постоянного тока соединен с токоподводами 7, расположенными на катоде 2 и аноде 3.The electric activator consists of a cylindrical vessel body 1 made of dielectric material, closed by a cover 6. Inside the case 1, a cathode 2 made of thin-sheet stainless steel is coaxially placed, a hollow cylindrical perforated vessel 4, inside of which a diaphragm 5 is installed, and an anode is located in the center of the case 3 in the form of a cylindrical rod of circular cross section made of graphite. The perforated container 4 divides the internal volume of the housing 1 into the cathode Vk and the anode space Va. In the cover 6 there are holes through which the DC source is connected to the current leads 7 located on the cathode 2 and the anode 3.

Электроактиватор работает следующим образом.Electroactivator works as follows.

Вода наливается в корпус-сосуд 1 одновременно в катодное и анодное пространства до одинакового уровня. Затем на электроды подается напряжение от источника постоянного тока в течение 5-7 мин. После воздействия электрическим током вода в катодном пространстве (католит) имеет значение pH 3-4, а вода в анодном пространстве (анолит) имеет значение pH 10-11. При большем времени воздействия за счет повышения температуры воды усиливается диффузия ионов и разница значений pH снижается. После истечения указанного времени источник постоянного тока отключается, снимается крышка 6 с токоподводами 7 и вынимается перфорированная емкость 4, из которой анолит (вода, имеющая pH<7) выливается в стеклянную емкость. Католит (вода, имеющая pH>7) из корпуса-сосуда 1 выливается в другую емкость. Затем все части электроактиватора (кроме крышки с токоподводами) промываются в проточной воде и высушиваются. После этого электроактиватор готов к дальнейшей эксплуатации.Water is poured into the vessel-vessel 1 at the same time in the cathode and anode spaces to the same level. Then the voltage from the DC source is applied to the electrodes for 5-7 minutes. After exposure to electric current, the water in the cathode space (catholyte) has a pH value of 3-4, and the water in the anode space (catholyte) has a pH value of 10-11. With a longer exposure time due to an increase in water temperature, ion diffusion intensifies and the difference in pH values decreases. After the specified time has elapsed, the DC source is turned off, the cover 6 with current leads 7 is removed and the perforated container 4 is removed, from which the anolyte (water having a pH <7) is poured into a glass container. The catholyte (water having a pH> 7) from the vessel-vessel 1 is poured into another container. Then all parts of the electroactivator (except the cover with current leads) are washed in running water and dried. After that, the electric activator is ready for further operation.

Экспериментальным путем установлено, что отношение объема анодного пространства к объему катодного пространства равное 0,6 является оптимальным. Удельные энергозатраты при этом соотношении составляют 6-7 Вт·час/л.It was established experimentally that the ratio of the volume of the anode space to the volume of the cathode space equal to 0.6 is optimal. The specific energy consumption at this ratio is 6-7 W · h / l.

При отношении Va/Vk равном 0,4 pH анолита равно 4,5, а pH католита равно 8,4. При этом удельные энергозатраты составляют 8-9 Вт·час/л.With a Va / Vk ratio of 0.4, the pH of the anolyte is 4.5, and the pH of the catholyte is 8.4. In this case, the specific energy consumption is 8-9 W · h / l.

Если отношение Va/Vk равно 0,8 pH анолита равно 4,3, а pH католита равно 8,7. Удельные энергозатраты также составляют 8-9 Вт·час/л.If the Va / Vk ratio is 0.8, the pH of the anolyte is 4.3 and the pH of the catholyte is 8.7. The specific energy consumption is also 8-9 W · h / l.

Отсутствие прямых углов на боковой поверхности анода способствует равномерной напряженности электрического поля и равномерной плотности тока, что уменьшает переход ионов углерода в воду, тем самым на 30-50% снижается расход материала анода.The absence of right angles on the side surface of the anode contributes to a uniform electric field strength and a uniform current density, which reduces the transition of carbon ions into water, thereby reducing the consumption of anode material by 30-50%.

Заявляемый электроактиватор позволяет снизить удельные энергозатраты по сравнению с прототипом на 4-5 Вт·час/л и на 30-50% уменьшить расход материала анода.The inventive electric activator can reduce specific energy consumption compared with the prototype by 4-5 W · h / l and 30-50% to reduce the consumption of anode material.

Claims

An electric activator containing a cylindrical dielectric body-vessel, inside of which coaxially located electrodes and a hollow perforated container with a diaphragm installed in it, dividing the internal volume into the cathode and anode spaces, the cathode made of stainless steel sheet and placed on the inner surface of the housing, and the anode made made of graphite and installed in the center of the casing, characterized in that the anode is made in the form of a rod of circular cross section, and the ratio of the volume of the anode space to the volume of The current space is 0.6.