RU157070U1

RU157070U1 - DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF WATER OR AQUEOUS SOLUTIONS

Info

Publication number: RU157070U1
Application number: RU2015117324/05U
Authority: RU
Inventors: Владимир Викентиевич Виноградов; Светлана Юрьевна Виноградова
Original assignee: Владимир Викентиевич Виноградов; Светлана Юрьевна Виноградова
Priority date: 2015-05-07
Filing date: 2015-05-07
Publication date: 2015-11-20

Abstract

1. Устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов солей, содержащее наружный электрод в форме полого цилиндра, внутри которого коаксиально расположен внутренний электрод в форме полого цилиндра, внутри которого размещена, по меньшей мере, одна непроницаемая или слабопроницаемая перегородка, между электродами коаксиально размещена полупроницаемая диафрагма, разделяющая электродное пространство на внутреннюю и внешнюю электродные камеры, и первые втулки, установленные на торцах внешнего электрода, на поверхность втулок выведены, соответственно, входной канал и выходной канал, сообщающиеся с внешней электродной камерой, внутренний электрод выполнен с отверстиями, соединяющими полость внутреннего электрода с внутренней электродной камерой, отличающееся тем, что снабжено второй парой втулок, установленных на торцах первых втулок, на поверхность которых выведены, соответственно, входной канал и выходной канал, сообщающиеся с полостью внутреннего электрода, в торцах внутреннего электрода установлены заглушки.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что перегородка размещена во внутренней полости внутреннего электрода с разделением полости внутреннего электрода на две неравные части: входную и выходную, причем выходная часть внутреннего электрода меньше, чем входная часть.3. Устройство по п. 2, отличающееся тем, что во входной части внутреннего электрода дополнительно выполнена группа, по меньшей мере, из двух отверстий, причем расстояние между отверстиями в группе отверстий меньше, чем между входным отверстием и первым отверстием в указанной группе отверстий, а в выходной части внут1. Device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions of salts, containing an outer electrode in the form of a hollow cylinder, inside of which a coaxially located inner electrode in the form of a hollow cylinder, inside of which at least one impenetrable or low permeable partition is placed, is semi-permeable between the electrodes the diaphragm dividing the electrode space into the inner and outer electrode chambers, and the first bushings mounted on the ends of the outer electrode to the surface respectively, the input channel and the output channel communicating with the external electrode chamber are output, the internal electrode is made with holes connecting the cavity of the internal electrode with the internal electrode chamber, characterized in that it is provided with a second pair of bushings mounted on the ends of the first bushings, on the surface of which respectively, the input channel and the output channel communicating with the cavity of the internal electrode are output; plugs are installed at the ends of the internal electrode. 2. The device according to claim 1, characterized in that the partition is located in the inner cavity of the inner electrode with the separation of the cavity of the inner electrode into two unequal parts: input and output, and the output part of the inner electrode is smaller than the input part. The device according to claim 2, characterized in that in the input part of the internal electrode an additional group of at least two holes is made, the distance between the holes in the group of holes being less than between the inlet and the first hole in the specified group of holes, and output part

Description

Полезная модель относится к области электрохимической обработки воды и водных растворов солей с целью изменения их окислительных, восстановительных и структурных свойств. Изобретение может быть использовано для очистки, обеззараживания, ионизации, и активации воды, приданию воде антиоксидантных свойств, изменения окислительно-востановительного потенциала воды и рН воды, получения моющих, дезинфицирующих, стерилизующих и консервирующих растворов, а также катодного умягчения воды.The utility model relates to the field of electrochemical treatment of water and aqueous solutions of salts in order to change their oxidizing, reducing and structural properties. The invention can be used to purify, disinfect, ionize, and activate water, impart antioxidant properties to water, change the redox potential of water and the pH of the water, obtain detergent, disinfectant, sterilizing and preservative solutions, as well as cathodic softening of water.

Известны различные виды устройств для электрохимической обработки воды, содержащие наружный цилиндрический электрод, внутри которого расположен внутренний электрод, где между электродами размещена полупроницаемая диафрагма, разделяющая электродное пространство на внутреннюю и внешнюю электродные камеры. [Заявка Японии №1-104387, МПК C02F 1/46,1989, Патент России №2078737, МПК C02F 1/46, 1997 г.].Various types of devices for electrochemical water treatment are known, containing an outer cylindrical electrode, inside of which an inner electrode is located, where a semipermeable diaphragm is placed between the electrodes, dividing the electrode space into the inner and outer electrode chambers. [Japanese Application No. 1-104387, IPC C02F 1 / 46.1989, Russian Patent No. 2078737, IPC C02F 1/46, 1997].

Получению требуемого технического результата препятствуют ограниченные функциональные возможности устройств, не позволяющие получать растворы с заданным окислительно-восстановительным потенциалом в широком диапазоне и различными значениями рН.Obtaining the desired technical result is hampered by the limited functionality of the devices, which do not allow to obtain solutions with a given redox potential in a wide range and different pH values.

Известно устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов содержащее наружный электрод в виде полого цилиндра, внутри которого коаксиально расположен внутренний электрод цилиндрической формы, между электродами коаксиально размещена полупроницаемая диафрагма, разделяющая электродное пространство на внутреннюю и внешнюю электродные камеры, торцы снабжены втулками, имеющими входные и выходные каналы. [Патент России №2145940, МПК C02F 1/461, 20.12.2001 г., заявка Великобритании GB 253860, МПК C02F 1/461, опубликован 23.09.1992 г.].A device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions containing an external electrode in the form of a hollow cylinder, inside of which a cylindrical inner electrode is coaxially located, a semipermeable diaphragm coaxially placed between the electrodes, separating the electrode space into the inner and outer electrode chambers, the ends are equipped with bushings having input and output channels. [Russian Patent No. 2145940, IPC C02F 1/461, December 20, 2001, UK application GB 253860, IPC C02F 1/461, published September 23, 1992].

Получению требуемого технического результата препятствуют ограниченные функциональные возможности устройства по организации гидродинамических потоков жидкости, не позволяющие получить высокие скорости потока обрабатываемой жидкости и требуемые значения минерализации, что существенно снижает долговечность изделия и качество получаемых растворов.Obtaining the desired technical result is hampered by the limited functionality of the device for organizing hydrodynamic fluid flows, not allowing to obtain high flow rates of the processed fluid and the required mineralization values, which significantly reduces the durability of the product and the quality of the resulting solutions.

Известно устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов содержащее наружный электрод в виде полого цилиндра, внутри которого коаксиально расположен внутренний электрод цилиндрической формы, между электродами коаксиально размещена полупроницаемая диафрагма, разделяющая электродное пространство на внутреннюю и внешнюю электродные камеры, и диэлектрические втулки, установленные на торцах внешнего электрода, на поверхность втулок выведены соответственно входной канал и выходной канал, сообщающиеся с внешней электродной камерой, внутренний электрод выполнен с отверстиями, соединяющими полость внутреннего электрода с внутренней электродной камерой [Патент России №2176989 МПК C02F 1/461, 2001 г.].A device is known for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions containing an external electrode in the form of a hollow cylinder, inside of which a cylindrical internal electrode is coaxially located, a semi-permeable diaphragm coaxially placed between the electrodes, dividing the electrode space into the inner and outer electrode chambers, and dielectric bushings mounted at the ends of the external electrode, the input channel and the output channel, communicating with the external elec ktrodnoy chamber, the inner electrode is formed with holes connecting the cavity of the inner electrode with an inner electrode chamber [Russian Patent №2176989 IPC C02F 1/461, g. 2001].

Наиболее близким по совокупности существенных признаков (прототипом) полезной модели является устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов по евразийскому патенту ЕА 013774 МПК C02F 1/461, С25В 11/03, опубликован 30.06.2009 г.]. Устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов содержит наружный электрод в форме полого цилиндра, внутри которого коаксиально расположен внутренний электрод в форме полого цилиндра внутри внутреннего электрода размещена, по меньшей мере, одна непроницаемая или слабопроницаемая перегородка, между электродами коаксиально размещена полупроницаемая диафрагма, разделяющая электродное пространство на внутреннюю и внешнюю электродные камеры, и первые втулки, установленные на торцах внешнего электрода, на поверхность втулок выведены соответственно входной канал и выходной канал, сообщающиеся с внешней электродной камерой, внутренний электрод выполнен с отверстиями, соединяющими полость внутреннего электрода с внутренней электродной камерой.The closest in the set of essential features (prototype) of the utility model is a device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions according to the Eurasian patent EA 013774 IPC C02F 1/461, С25В 11/03, published on June 30, 2009]. The device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions contains an outer electrode in the form of a hollow cylinder, inside of which a coaxially located inner electrode in the form of a hollow cylinder, at least one impenetrable or poorly permeable partition is placed inside the electrode, a semipermeable diaphragm separating the electrode is coaxially placed the space on the inner and outer electrode chambers, and the first bushings mounted on the ends of the outer electrode, on the surface be derived sleeves respectively input channel and output channel, communicating with the outer electrode chamber, the inner electrode is provided with holes connecting the cavity of the inner electrode with an inner electrode chamber.

Получению требуемого технического результата препятствуют сложность монтажа и ремонта.Obtaining the required technical result is hindered by the complexity of installation and repair.

Заявляемое изобретение направлено на решение задачи создания устройства для электрохимической обработки воды или водных растворов с высокой производительностью, удобного в эксплуатации.The claimed invention is directed to solving the problem of creating a device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions with high performance, convenient in operation.

Технический результат, получаемый при реализации заявляемого изобретения, выражается в увеличении производительности, расширении диапазона получаемых рН и окислительно-восстановительных потенциалов обработанной воды и водно-солевых растворов, повышения надежности работы устройства, увеличения срока эксплуатации, снижении трудозатрат при монтаже и ремонте устройства, снижение энергопотребления при работе устройства, и уменьшении габаритных размеров устройства.The technical result obtained by the implementation of the claimed invention is expressed in increasing productivity, expanding the range of pH and oxidation-reduction potentials of treated water and water-salt solutions, increasing the reliability of the device, increasing the life of the device, reducing labor costs during installation and repair of the device, reducing energy consumption during operation of the device, and reducing the overall dimensions of the device.

Для достижения вышеуказанного технического результата устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов содержащее наружный электрод в форме полого цилиндра, внутри которого коаксиально расположен внутренний электрод в форме полого цилиндра, внутри которого размещена, по меньшей мере, одна непроницаемая или слабопроницаемая перегородка, между электродами коаксиально размещена полупроницаемая диафрагма, разделяющая электродное пространство на внутреннюю и внешнюю электродные камеры, и установленные на торцах внешнего электрода первые втулки, на поверхность которых выведены соответственно входной канал и выходной канал, сообщающиеся с внешней электродной камерой, внутренний электрод выполнен с отверстиями, соединяющими полость внутреннего электрода с внутренней электродной камерой, снабжено второй парой втулок, установленных на торцах первых втулок, на поверхность которых выведены соответственно входной канал и выходной канал, сообщающиеся с полостью внутреннего электрода, в торцах внутреннего электрода установлены заглушки.To achieve the above technical result, a device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions containing an outer electrode in the form of a hollow cylinder, inside of which a coaxially located inner electrode in the form of a hollow cylinder, inside of which at least one impenetrable or poorly permeable partition is placed, is coaxially placed between the electrodes a semipermeable diaphragm dividing the electrode space into the inner and outer electrode chambers, and mounted on the ends in the first electrode, the first bushings, on the surface of which the input channel and the output channel are connected, communicating with the external electrode chamber, the inner electrode is made with holes connecting the cavity of the inner electrode with the inner electrode chamber, is equipped with a second pair of bushings mounted on the ends of the first bushings on the surface of which the input channel and the output channel are connected, communicating with the cavity of the internal electrode, plugs are installed at the ends of the internal electrode.

Снабжение устройства второй парой втулок, установленных на торцах первых втулок, на поверхность которых выведены соответственно входной канал и выходной канал, сообщающиеся с полостью внутреннего электрода, установка в торцах внутреннего электрода заглушек позволяет достичь указанных технических результатов за счет увеличения площади контакта электрода с жидкостью, а также за счет обеспечения лучшего качества примыкания деталей и вывода входных и выходных каналов на одну сторону устройства.Providing the device with a second pair of bushings mounted on the ends of the first bushings, on the surface of which the input channel and the output channel are connected, communicating with the cavity of the internal electrode, the installation of plugs at the ends of the internal electrode allows achieving the indicated technical results by increasing the contact area of the electrode with the liquid, and also by providing better quality of adjacency of parts and output of input and output channels to one side of the device.

В частном случае выполнения полезной модели в устройстве для электрохимической обработки воды или водных растворов перегородка размещена во внутренней полости внутреннего электрода, с разделением объема внутреннего электрода: входную и выходную, причем выходная часть внутреннего электрода меньше, чем входная часть.In the particular case of performing a utility model in a device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions, the partition is placed in the inner cavity of the inner electrode, with the separation of the volume of the inner electrode: input and output, and the output part of the internal electrode is smaller than the input part.

В частном случае выполнения полезной модели. во входной части внутреннего электрода дополнительно выполнена группа отверстий, причем оси отверстий, входящих в указанную группу, расположены по винтовой линии по боковой поверхности электрода или на прямой, образующей внешнюю цилиндрическую поверхность электрода.In the particular case of performing a utility model. a group of holes is additionally made in the input part of the inner electrode, and the axis of the holes included in this group are located along a helical line along the side surface of the electrode or on a straight line forming the outer cylindrical surface of the electrode.

Изобретение поясняется фигурой, где схематично представлено устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов.The invention is illustrated by the figure, which schematically shows a device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions.

Устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов содержит наружный электрод 1 виде полого цилиндра, внутри которого расположен внутренний электрод 2, между электродами размещена полупроницаемая диафрагма 3, разделяющая электродное пространство на внешнюю 4 и внутреннюю 5 электродные камеры (фиг. 1). Первая пара диэлектрических втулок 6 и 7 установлена на торцах внешнего электрода 1. На поверхность втулок выведены соответственно входной канал 8 и выходной канал 9, сообщающиеся с внешней электродной камерой 4. Внутренний электрод 2 выполнен с отверстиями 10-12, соединяющими полость внутреннего электрода с внутренней электродной камерой 5. Внутри внутреннего электрода размещена, по меньшей мере, одна перегородка (заглушка) 13. Перегородка разделяет полость внутреннего электрода 2 на две части входную 14 и выходную 15. В некоторых случаях выполнения выходная часть внутреннего электрода 15 меньше, чем входная часть 14. Входная часть 14 и выходная часть 15 внутреннего электрода в некоторых вариантах выполнения могут быть равны.A device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions contains an external electrode 1 in the form of a hollow cylinder, inside of which an internal electrode 2 is located, a semi-permeable diaphragm 3 is placed between the electrodes, dividing the electrode space into the outer 4 and inner 5 electrode chambers (Fig. 1). The first pair of dielectric bushings 6 and 7 is mounted on the ends of the outer electrode 1. On the surface of the bushings, an input channel 8 and an output channel 9 are connected, communicating with the external electrode chamber 4. The inner electrode 2 is made with holes 10-12 connecting the cavity of the inner electrode with the inner the electrode chamber 5. Inside the inner electrode is placed at least one partition (plug) 13. The partition divides the cavity of the inner electrode 2 into two parts input 14 and output 15. In some cases, The output part of the inner electrode 15 is smaller than the input part 14. The input part 14 and the output part 15 of the inner electrode may be equal in some embodiments.

В некоторых примерах выполнения в выходной части внутреннего электрода 15 выполнено одно выходное отверстие 12, а во входной части 14 внутреннего электрода выполнено входное отверстие 10. Во входной части внутреннего электрода 14 может быть выполнена группа отверстий 11, причем расстояние между отверстиями 11 в группе отверстий меньше, чем между входным отверстием 10 первым отверстием 11 в указанной группе отверстий. В некоторых вариантах выполнения оси отверстий 11 расположены по винтовой линии по боковой поверхности электрода или на прямой, образующей внешнюю цилиндрическую поверхность электрода.In some exemplary embodiments, a single outlet 12 is formed in the output portion of the inner electrode 15, and an inlet 10 is formed in the input portion 14 of the inner electrode. A group of holes 11 can be formed in the input part of the inner electrode 14, and the distance between the holes 11 in the group of holes is less than between the inlet 10 of the first hole 11 in the specified group of holes. In some embodiments, the axis of the holes 11 are arranged along a helix along the side surface of the electrode or on a straight line forming the outer cylindrical surface of the electrode.

Устройство снабжено резиновыми или силиконовыми уплотнениями 16 и 17, установленными на торцах диэлектрических втулок 6 и 7 соответственно выполняющими также функцию креплениями диафрагмы. На торцах первых втулок 6 и 7 установлена вторая пара втулок 18 и 19. На поверхность втулок 18 и 19 выведены соответственно входной канал 20 и выходной канал 21, сообщающиеся с полостью внутреннего электрода 2. Входные каналы устройства 8, 9, 20, 21 могут быть выходными, а выходные входными, в зависимости от целей использования устройства. В торцах внутреннего электрода 2 установлены металлические заглушки 22 и 23, которые навинчиваются на внутренний электрод 2 и служат для стягивания воедино всей конструкцию устройства и присоединения внутреннего электрода 2 к блоку питания при помощи специального пружинного контакта который надевается на внешнюю поверхность наружного электрода.The device is equipped with rubber or silicone seals 16 and 17 mounted on the ends of the dielectric bushings 6 and 7, respectively, also performing the function of the fasteners of the diaphragm. At the ends of the first bushings 6 and 7, a second pair of bushings 18 and 19 is installed. On the surface of the bushings 18 and 19, an input channel 20 and an output channel 21 are connected, communicating with the cavity of the internal electrode 2. The input channels of the device 8, 9, 20, 21 can be weekend, and weekend input, depending on the purpose of use of the device. At the ends of the inner electrode 2, metal plugs 22 and 23 are installed, which are screwed onto the inner electrode 2 and serve to tighten the entire structure of the device and connect the inner electrode 2 to the power supply using a special spring contact that is worn on the outer surface of the outer electrode.

Между заглушкой 23 и втулкой 18 размещено герметизирующее уплотнение 24 из резины или силикона. Наружный электрод 1 соединяется с блоком питания при помощи скобы из упругого металла с контактом, которая надевается на внешнюю поверхность наружного электрода.Between the plug 23 and the sleeve 18 is placed a sealing seal 24 of rubber or silicone. The outer electrode 1 is connected to the power supply using a bracket made of elastic metal with a contact that is worn on the outer surface of the outer electrode.

Электроды 1, 2 и диафрагма 3, закреплены неподвижно, герметично и строго коаксиально при помощи втулок и эластичных уплотнительных колец.The electrodes 1, 2 and the diaphragm 3 are fixed motionlessly, tightly and strictly coaxially with the help of bushings and elastic o-rings.

В зависимости от функционального использования внутренний электрод может являться катодом, а наружный электрод - анодом и наоборот, внутренняя электродная камера может быть рабочей, а внешняя электродная камера вспомогательной и наоборот.Depending on the functional use, the internal electrode may be the cathode, and the external electrode may be the anode, and vice versa, the internal electrode chamber may be operational, and the external electrode chamber auxiliary and vice versa.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В зависимости от того, раствор с какими свойствами и параметрами необходимо получать, применяются различные варианты гидравлических схем.Depending on the solution with which properties and parameters it is necessary to obtain, various hydraulic schemes are used.

Пример обработки жидкости. Обрабатываемая жидкость или соляной раствор под напором по входному каналу 20-поступает во входную часть 14 внутренней полости внутреннего электрода 2. Проходя через внутреннюю полость внутреннего электрода часть жидкости через отверстия 10-11 сразу попадает во внутреннюю электродную камеру 4. Другая часть жидкости упирается в перегородку 13, в результате во внутренней полости внутреннего электрода 2 создается избыточное давление и жидкость с еще большим давлением устремляется через отверстия 11 во внутреннюю электродную камеру 4. Заполняя внутреннюю электродную камеру 4, жидкость или раствор через выходное отверстие 12 попадает в выходную часть 15 внутренней полости внутреннего электрода. Далее через выходной канал 21 обработанный раствор направляется на входной канал 8 втулки 6 во внешнюю электродную камеру 4. Пройдя по внешней электродной камере 4 жидкость через выходной канал 9 выходит из внешней электродной камеры 4 и подается во входной канал 20, под напором по входному каналу 20 поступает во входную часть 14 внутренней полости внутреннего электрода 2. Проходя через внутреннюю полость внутреннего электрода 2 часть жидкости через отверстия 10-11 сразу попадает во внутреннюю электродную камеру 5.An example of a fluid treatment. The processed liquid or brine under pressure through the inlet channel 20-enters the inlet part 14 of the inner cavity of the inner electrode 2. Passing through the inner cavity of the inner electrode, part of the liquid through the openings 10-11 immediately enters the inner electrode chamber 4. The other part of the fluid abuts the partition 13, as a result, overpressure is created in the inner cavity of the inner electrode 2 and liquid with even greater pressure rushes through the holes 11 into the inner electrode chamber 4. Filling in the inner electrode chamber 4, a liquid or solution through the outlet 12 enters the outlet part 15 of the inner cavity of the inner electrode. Then, through the outlet channel 21, the treated solution is directed to the inlet channel 8 of the sleeve 6 into the external electrode chamber 4. After passing through the outer electrode chamber 4, the liquid through the outlet channel 9 exits the outer electrode chamber 4 and is supplied to the inlet channel 20, under pressure through the inlet channel 20 enters the input part 14 of the inner cavity of the inner electrode 2. Passing through the inner cavity of the inner electrode 2, part of the liquid through the holes 10-11 immediately enters the inner electrode chamber 5.

Другая часть жидкости упирается в перегородку 13, в результате во внутренней полости внутреннего электрода 2 создается избыточное давление и жидкость с еще большим давлением устремляется через отверстия 11 во внутреннюю электродную камеру 4. Заполняя внутреннюю электродную камеру 4, жидкость или раствор через выходное отверстие 12 попадает в выходную часть 15 внутренней полости внутреннего электрода 2, на электроды подается напряжение и сила тока таким образом, что электрод 2 является анодом, а электрод 1 катодом. Под давлением раствор через полупроницаемую диафрагму 3 поступает во внешнюю электродную камеру 4, а далее через выходной канал 21 обработанный раствор отбирается для потребителей. Варианты полярности электродов могут быть различными: внешний электрод- катод, а внутренний - анод, и наоборот, внешний электрод анод, а внутренний катод.The other part of the liquid abuts against the baffle 13, as a result, overpressure is created in the inner cavity of the inner electrode 2 and the liquid rushes through the openings 11 into the inner electrode chamber 4 with even greater pressure. When filling the inner electrode chamber 4, the liquid or solution passes through the outlet 12 into the output part 15 of the inner cavity of the inner electrode 2, voltage and current are applied to the electrodes so that the electrode 2 is an anode and electrode 1 is a cathode. Under pressure, the solution through a semipermeable diaphragm 3 enters the external electrode chamber 4, and then through the outlet channel 21 the treated solution is selected for consumers. Variants of the polarity of the electrodes can be different: the external electrode is the cathode, and the internal is the anode, and vice versa, the external electrode is the anode and the internal cathode.

Другой вариант обработки жидкости. На электроды подается напряжение таким образом, что электрод 2 является анодом, а электрод 1 катодом. Под давлением раствор через полупроницаемую диафрагму 3 поступает во внешнюю электродную камеру 4 и отбирается для потребителей через канал 9.Another option is liquid treatment. A voltage is applied to the electrodes in such a way that electrode 2 is an anode and electrode 1 is a cathode. Under pressure, the solution through a semipermeable diaphragm 3 enters the external electrode chamber 4 and is selected for consumers through channel 9.

В зависимости от того, какого свойства раствор необходимо получать, в устройство подается вода и/или различные солевые растворы.Depending on what properties the solution needs to be obtained, water and / or various saline solutions are supplied to the device.

Канал 20 предназначен для подачи обрабатываемой воды или солевого раствора. Канал 21 предназначен для отвода обработанной жидкости. Канал 9 предназначен для отвода обработанной воды, католита или солевого раствора.Channel 20 is designed to supply treated water or saline. Channel 21 is designed to drain the treated fluid. Channel 9 is designed to drain treated water, catholyte or saline.

Для получения католита в канал 20 подается раствор хлорида натрия или других растворов солей и/или вода, через отверстия 10-11 раствор поступает во внутреннюю электродную камеру 4. На электроды подается напряжение таким образом, что электрод 2 является анодом, а электрод 1 катодом. Под давлением растворенные ионы через полупроницаемую диафрагму 3 поступают во внешнюю электродную камеру 4. В процессе работы устройства образуются два противоположно заряженных потока ионов на внешней и внутренней поверхностях диафрагмы 3, между потоками возникает разность потенциалов, заряженные потоки увеличивают напряженность электрического поля в диафрагме на 35-50 В/см², в результате повышается подвижность ионов в порах диафрагмы и снижается электрическое сопротивление устройства. В результате образуется электроактивированный раствор жидкости (акваэха^®), который выводится по каналу 9, и раствор католит, который выводится по каналу 21. Варианты полярности электродов могут быть различными: внешний электрод - катод, а внутренний - анод, и наоборот, внешний электрод анод, а внутренний катод, соответственно католит может выходить из канала 9 и электроактивированный раствор жидкости (акваэха®) из может выходить из канала 21.To obtain catholyte, a solution of sodium chloride or other solutions of salts and / or water is supplied to channel 20; through holes 10–11, the solution enters the internal electrode chamber 4. A voltage is applied to the electrodes so that electrode 2 is an anode and electrode 1 is a cathode. Under pressure, the dissolved ions through a semipermeable diaphragm 3 enter the external electrode chamber 4. During operation of the device, two oppositely charged ion flows form on the external and internal surfaces of the diaphragm 3, a potential difference arises between the flows, charged flows increase the electric field strength in the diaphragm by 35- 50 V / cm ² , as a result, the mobility of ions in the pores of the diaphragm increases and the electrical resistance of the device decreases. As a result, an electroactivated liquid solution (aquaecha ^® ) is formed, which is discharged through channel 9, and a catholyte solution, which is discharged through channel 21. The polarity of the electrodes can be different: the external electrode is the cathode, and the internal is the anode, and vice versa, the external electrode is the anode and the inner cathode, respectively, the catholyte can leave channel 9 and the electroactivated liquid solution (aquaech®) can leave channel 21.

Для получения дезинфицирующих растворов возможен вариант, когда по каналу 20 подается вода, которая поступает во внутреннюю электродную камеру. По каналу 8 подается 10%-30% раствор хлорида натрия хлорида кальция, или других солей растворенных в воде, который циркулирует в полости внешней электродной камеры 5 с использованием канала 9 для слива данного раствора в емкость с солевым раствором, которая затем используется в качестве источника раствора для подачи его обратно в устройство по каналу 8. Вода, проходя через внутреннюю электродную камеру 4, выводится по каналу 21 в виде электрохимически обработанного раствора (акваэха^®).To obtain disinfectant solutions, it is possible that water is supplied through channel 20, which enters the internal electrode chamber. Channel 8 is fed with a 10% -30% solution of sodium chloride, calcium chloride, or other salts dissolved in water, which circulates in the cavity of the external electrode chamber 5 using channel 9 to drain this solution into a container with saline solution, which is then used as a source solution for feeding it back into the device through the channel 8. The water passing through the inner electrode chamber 4 is discharged through the channel 21 as the electrochemically treated solution (AQUAECA ^®).

Варианты полярности электродов могут быть различными: внешний электрод - катод, а внутренний - анод, и наоборот, внешний электрод анод, а внутренний катод. Благодаря возможности смены полярности электродов и увеличении скорости потоков жидкости не возникает проблем с катодными отложениями и отложениями солей на мембране, что является значительным преимуществом для повышения надежности и долговечности устройства. Катодные отложения, которые могут возникнуть в процессе эксплуатации, удаляют с помощью изменения полярности электродов, что обеспечивает простоту обслуживания устройства в процессе эксплуатации.The options for the polarity of the electrodes can be different: the external electrode is the cathode, and the internal is the anode, and vice versa, the external electrode is the anode, and the internal cathode. Due to the possibility of changing the polarity of the electrodes and increasing the flow rate of the liquid, there are no problems with cathode deposits and salt deposits on the membrane, which is a significant advantage for increasing the reliability and durability of the device. The cathode deposits that may occur during operation are removed by changing the polarity of the electrodes, which ensures ease of maintenance of the device during operation.

Для получения консервирующих растворов возможен вариант параллельных потоков, когда по каналу 20 подается слабоконцентрированный солевой раствор хлорида натрия хлорида кальция, или других солей растворенных в воде, который поступает во внутреннюю электродную камеру и по каналу 21 в виде электрохимически обработанного раствора (акваэха^®) и используется по назначению. По каналу 8 подается слабоконцентрированный солевой раствор хлорида натрия хлорида кальция, или других солей растворенных в воде, который циркулирует в полости внешней электродной камеры 5 и по каналу 9 сливается в виде электрохимически обработанного раствора католит в емкость и используется по назначению.To obtain preservative solutions, a parallel flow option is possible when a weakly concentrated salt solution of sodium chloride, calcium chloride, or other salts dissolved in water is supplied through channel 20, which enters the inner electrode chamber and through channel 21 in the form of an electrochemically treated solution (aquaech ^® ) and is used by appointment. Channel 8 is supplied with a weakly concentrated salt solution of sodium chloride, calcium chloride, or other salts dissolved in water, which circulates in the cavity of the external electrode chamber 5 and merges in the form of an electrochemically treated solution to catholyte into a container and is used as intended.

Выполнение внутреннего электрода 2 в виде полого цилиндра с боковыми отверстиями просверленными по всей его длине, и использование внутренней электродной камеры 4 в качестве канала для подачи жидкости позволяет задействовать внутреннюю и внешнюю поверхности электрода полностью в электрохимическом процессе, что резко увеличивает производительность установки, при этом достигается экономия материала электродов. Это позволяет расширить диапазон характеристик обработанной воды и/или растворов.The implementation of the inner electrode 2 in the form of a hollow cylinder with side holes drilled along its entire length, and the use of the inner electrode chamber 4 as a channel for supplying liquid allows you to use the inner and outer surfaces of the electrode completely in the electrochemical process, which dramatically increases the productivity of the installation, while achieving saving material electrodes. This allows you to expand the range of characteristics of the treated water and / or solutions.

Диафрагма, размещенная между анодом и катодом, вносит основной вклад в электрическое сопротивление устройства и активацию получаемых растворов. Эффективное использование поверхности диафрагмы позволяет снизить электрическое сопротивление, и, следовательно, сделать установку менее энергоемкой, улучшить качество получаемых водных или водно-солевых растворов. Меняя диафрагмы с различной проницаемостью можно получать растворы с различными значениями рН и окислительно-восстановительного потенциала.The diaphragm located between the anode and cathode, makes the main contribution to the electrical resistance of the device and the activation of the resulting solutions. Efficient use of the surface of the diaphragm allows you to reduce electrical resistance, and, therefore, make the installation less energy-intensive, improve the quality of the resulting aqueous or water-salt solutions. By changing diaphragms with different permeabilities, one can obtain solutions with different pH values and redox potential.

Наличие непроницаемой или слабопроницаемой перегородки 13 во внутренней полости внутреннего электрода изменяет гидродинамику потока обрабатываемой жидкости, образуя завихрения для турбулентного перемешивания в объеме, что обеспечивает высокую степень перемешивания воды в камерах, что позволяет обеспечить обработку всех микрообъемов воды в диффузной части двойного электрического слоя на границе раздела фаз «электрод-электролит». Вся обрабатываемая жидкость попадает во внутреннюю электродную камеру, что увеличивает производительность обработки.The presence of an impermeable or poorly permeable septum 13 in the inner cavity of the inner electrode changes the hydrodynamics of the flow of the treated fluid, forming turbulence for turbulent mixing in the volume, which ensures a high degree of mixing of water in the chambers, which allows processing of all microvolumes of water in the diffuse part of the double electric layer at the interface electrode-electrolyte phases. All processed liquid enters the inner electrode chamber, which increases the processing productivity.

Конструкция устройства позволяет снизить число спрягаемых и уплотняемых деталей и, следовательно, повышается надежность устройства.The design of the device allows to reduce the number of conjugated and sealed parts and, therefore, increases the reliability of the device.

Пример выполнения устройства.An example implementation of the device.

Диаметр внутренней поверхности внешнего электрода составляет 16 мм. Диаметр рабочей части внутреннего электрода составляет 8 мм и 5 мм соответственно, так как во внутреннем электроде задействованы внутренняя и внешняя поверхность электрода. Межэлектродное расстояние 4 мм. Данные диаметры обеспечивают оптимальные условия контакта каждого объема протекающего раствора или воды с поверхностью диафрагмы. Диафрагма выполнена из керамики. Возможно изготовление диафрагмы и из других устойчивых к воздействию агрессивных сред материалов. Диафрагма может иметь различную толщину и проницаемость, в зависимости от свойства растворов, которые необходимо получить. Катод устройства изготавливается из нержавеющей стали, титана, стеклоуглерода, электропроводящих и кислотостойких материалов, платины, ниобия. Катод покрывается платиной, иридием, окислами рутения, кобальта и других материалов. Анод изготавливается из титана, ниобия, платины, тантала, и покрывается платиной, иридием, окислами рутений или других металлов.The diameter of the inner surface of the outer electrode is 16 mm. The diameter of the working part of the inner electrode is 8 mm and 5 mm, respectively, since the inner and outer surfaces of the electrode are involved in the inner electrode. The interelectrode distance is 4 mm. These diameters provide optimal contact conditions for each volume of the flowing solution or water with the surface of the diaphragm. The diaphragm is made of ceramic. It is possible to manufacture a diaphragm from other materials resistant to aggressive media. The diaphragm may have a different thickness and permeability, depending on the properties of the solutions that need to be obtained. The cathode of the device is made of stainless steel, titanium, glassy carbon, electrically conductive and acid-resistant materials, platinum, niobium. The cathode is coated with platinum, iridium, oxides of ruthenium, cobalt and other materials. The anode is made of titanium, niobium, platinum, tantalum, and coated with platinum, iridium, oxides of ruthenium or other metals.

Непроницаемая перегородка 13 может быть выполнена из металла, пластика, инертных композитных материалов. Слабопроницаемая перегородка 13 может быть выполнена из металла, из керамики или из пластика, в которых выполнены отверстия.Impermeable partition 13 may be made of metal, plastic, inert composite materials. The low permeable partition 13 may be made of metal, ceramic or plastic, in which holes are made.

Claims

1. Device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions of salts, containing an outer electrode in the form of a hollow cylinder, inside of which a coaxially located inner electrode in the form of a hollow cylinder, inside of which at least one impenetrable or low permeable partition is placed, is semi-permeable between the electrodes the diaphragm dividing the electrode space into the inner and outer electrode chambers, and the first bushings mounted on the ends of the outer electrode to the surface respectively, the input channel and the output channel communicating with the external electrode chamber are output, the internal electrode is made with holes connecting the cavity of the internal electrode with the internal electrode chamber, characterized in that it is provided with a second pair of bushings mounted on the ends of the first bushings, on the surface of which respectively, the input channel and the output channel communicating with the cavity of the internal electrode are output; plugs are installed at the ends of the internal electrode.

2. The device according to p. 1, characterized in that the partition is placed in the inner cavity of the inner electrode with the separation of the cavity of the inner electrode into two unequal parts: input and output, and the output part of the inner electrode is smaller than the input part.

3. The device according to p. 2, characterized in that in the input part of the inner electrode is additionally made a group of at least two holes, and the distance between the holes in the group of holes is less than between the inlet and the first hole in the specified group of holes, and in the output part of the inner electrode, at least one hole is additionally made.

4. The device according to p. 2, characterized in that in the input part of the inner electrode an additional group of holes is made, their axes being located along a helical line along the side surface of the electrode

or on a straight line forming the outer cylindrical surface of the electrode.