RU2128145C1 - Method of electrolysis with control over process of electrochemical treatment of aqueous solutions and electrolyzer for its realization - Google Patents

Method of electrolysis with control over process of electrochemical treatment of aqueous solutions and electrolyzer for its realization Download PDF

Info

Publication number
RU2128145C1
RU2128145C1 RU98106882/25A RU98106882A RU2128145C1 RU 2128145 C1 RU2128145 C1 RU 2128145C1 RU 98106882/25 A RU98106882/25 A RU 98106882/25A RU 98106882 A RU98106882 A RU 98106882A RU 2128145 C1 RU2128145 C1 RU 2128145C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cells
electrolyzer
electrochemical
electrolysis
electrodes
Prior art date
Application number
RU98106882/25A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Н.Н. Найда
ков Н.К. Пушн
Н.К. Пушняков
Original Assignee
Найда Николай Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Найда Николай Николаевич filed Critical Найда Николай Николаевич
Priority to RU98106882/25A priority Critical patent/RU2128145C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2128145C1 publication Critical patent/RU2128145C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: electrolysis, control over processes of electrochemical treatment of aqueous solutions, over supply of electrochemical devices. SUBSTANCE: method of electrolysis with control over process of electrochemical treatment of aqueous solutions by way of regulation of current density in working volume of electrode chambers of electrolyzer depending on concentration of substances in water and change of polarity of electrodes. Value of current density across cells or groups of cells differs for differential parallel supply of electric energy with number of electrochemical cells of flow electrolyzer n > 2 and is set by independent supply of electrochemical cells or groups of cells via individual n > 2 full-wave rectifiers. Their switching on and control over change of polarity are executed depending on conditions of running of process of electrolysis separately or in groups. EFFECT: improved technical and economic indices of power supply of electrolyzer and increased efficiency of process of electrolysis. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам электролиза и управления процессами электрохимической обработки водных растворов, питания электрохимических устройств, а также к устройствам, осуществляющим электролиз водных растворов. Оно может быть использовано для проведения электролиза, управления процессами электролиза водных растворов, а также в технике получения жидких лекарственных средств. The invention relates to methods for electrolysis and process control of the electrochemical treatment of aqueous solutions, power supply of electrochemical devices, as well as to devices that carry out the electrolysis of aqueous solutions. It can be used to conduct electrolysis, control the processes of electrolysis of aqueous solutions, as well as in the technique of obtaining liquid medicines.

Известен электрохимический способ очистки воды, основанный на электролизе воды асимметричным переменным током в постоянном магнитном поле [1]. Недостатками данного способа является невысокая степень очистки воды, а также низкая эффективность наложения магнитного поля на электрохимическую ячейку электролизера. Известен способ электролиза водных растворов [2], основанный на биполярном включении электродов в диафрагменном электролизере. Имея ряд преимуществ, особенно при применении высоких значений плотности тока, данный способ не позволяет осуществлять раздельное питание электроэнергией ячеек электролизера. Известен способ управления процессом электрохимической очистки сточных вод [3], который реализует CAP, включающей датчик концентрации, преобразователь, блок управления величиной плотности тока, блок управления частотой изменения полярности тока и реверсивный выпрямитель, и осуществляющий регулирование плотности тока и частоты изменения полярности электродов в зависимости от концентрации сточных вод. Недостатком способа является невозможность дифференцированного управления величиной плотности тока нескольких электрохимических ячеек электролизера, функционирующих при разных токовых нагрузках, а также сложность устройств, реализующих способ, при использовании его в электролизерах большой мощности, более 10 кВт, и большой производительности, расходе электролитов более 1000 л/ч. В электролизерах большой производительности, функционирующих при значительных вольт-амперных характеристиках электролиза, возникает проблема, связанная с необходимостью дифференцированного распределения плотности тока на электродах в ячейках многокамерного электролизера по мере прохождения электролита из одной ячейки в другую ячейку. Изменение концентрации электролитов в течение времени протекания электролиза в электролизере или в ячейках многокамерного электролизера, а также наполнение электролита газообразными продуктами электролиза по мере его движения в ячейке приводят к большим потерям электричества из-за недифференцированного питания электролизера или электродов ячеек электролизера. Значительную роль в практике использования электролизеров, функционирующих при значительных плотностях тока, играют конструктивные особенности, связанные с креплением шин к электродам, а также проблемы тепловых эффектов, возникающих при работе электролизеров. Известен плоский диафрагменный электролизер, содержащий корпус [4], в котором за счет устройства перегородок аноды и катоды соединены соответственно катодными и анодными шинами. Основными недостатками электролизера являются конструктивные особенности, приводящие к образованию скоплений газов в верхних частях устройства, а также трудность отведения из электролизера газов, полученных в результате электролиза. Известен коаксиальный двухкамерный электролизер с диафрагмой [5] , в котором в качестве электродов использованы титановые стержневой и цилиндрический электроды. Основными недостатками устройства являются сложность конструкции и трудность отведения электрохимически полученных газов из объемов электродных камер. Known electrochemical method of water purification, based on the electrolysis of water by asymmetric alternating current in a constant magnetic field [1]. The disadvantages of this method is the low degree of water purification, as well as the low efficiency of applying a magnetic field to the electrochemical cell of the cell. A known method of electrolysis of aqueous solutions [2], based on the bipolar inclusion of electrodes in the diaphragm electrolyzer. Having a number of advantages, especially when applying high current densities, this method does not allow for separate power supply of the cells of the electrolytic cell. A known method of controlling the process of electrochemical wastewater treatment [3], which implements a CAP, including a concentration sensor, a converter, a current density control unit, a control unit for changing the frequency of current polarity and a reversing rectifier, and controlling the current density and frequency of changing the polarity of the electrodes depending from the concentration of wastewater. The disadvantage of this method is the impossibility of differentially controlling the current density value of several electrochemical cells of the electrolyzer operating at different current loads, as well as the complexity of devices that implement the method when used in electrolyzers of high power, more than 10 kW, and high productivity, electrolyte consumption of more than 1000 l / h In electrolyzers of high productivity, operating with significant current-voltage characteristics of electrolysis, a problem arises related to the need for a differentiated distribution of current density on the electrodes in the cells of a multi-cell electrolyzer as the electrolyte passes from one cell to another cell. A change in the concentration of electrolytes during the course of the electrolysis in the cell or in the cells of the multi-cell electrolyzer, as well as the filling of the electrolyte with gaseous electrolysis products as it moves in the cell, leads to large losses of electricity due to the undifferentiated power supply of the electrolyzer or electrodes of the cells of the cell. A significant role in the practice of using electrolyzers operating at significant current densities is played by design features related to the fastening of buses to electrodes, as well as the problems of thermal effects that arise during the operation of electrolyzers. Known flat diaphragm electrolyzer containing a housing [4], in which due to the device of the partitions the anodes and cathodes are connected respectively by cathode and anode buses. The main disadvantages of the electrolyzer are design features that lead to the formation of gas accumulations in the upper parts of the device, as well as the difficulty of removing gases from the electrolysis from the electrolyzer. Known coaxial two-chamber electrolyzer with a diaphragm [5], in which titanium rod and cylindrical electrodes are used as electrodes. The main disadvantages of the device are the complexity of the design and the difficulty of removing electrochemically obtained gases from the volumes of the electrode chambers.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является повышение эффективности процессов электролиза. Технический результат - улучшение технико-экономических показателей питания электролизера и повышение эффективности процесса электролизера достигается за счет дифференцированного параллельного питания электроэнергией n>2 электрохимических ячеек или групп ячеек электролизера, величина плотности тока на которых различна и устанавливается независимым питанием электрохимических ячеек или групп ячеек через индивидуальные n>2 двухполупериодные выпрямители. Включение и управление изменением полярности производится в зависимости от условий протекания процесса электролиза раздельно или группами, объединяющими несколько электрохимических ячеек проточного электролизера. Питание n>2 ячеек электролизера осуществляется по параллельной схеме от вторичных обмоток трансформатора через n>2 двухполупериодные выпрямители, каждый из которых подает на соответствующие ячейки электролизера определенное значение тока и каждый из которых состоит из двух диодов, двух управляющих тиристоров и двух шунтирующих конденсаторов. Управление работой двухполупериодных выпрямителей осуществляется через индивидуальные ключи управления, на которые приходит импульс от генератора импульсов, питающегося от вторичных обмоток трансформатора через блок стабилизированного питания. Технический результат в устройстве, реализующем предлагаемый способ, достигается благодаря многоячейковому устройству электролизера, позволяющему осуществлять дифференцированное питание электрохимических ячеек с различными значениями плотности тока, подаваемым на каждую из n>2 ячеек электролизера. Для этого в устройстве, представляющем собой вертикальный коаксиальный двухкамерный электролизер с торцевыми сборными диэлектрическими втулками, между которыми размещаются диэлектрические цилиндрические электродные элементы, внешний из которых на внутренней стороне и внутренний на наружной стороне, имеют равное количество n>2 электродов. Электроды выполняются в виде плоских прямых или дугообразных пластин. Радиус дуг соответствует радиусам диэлектрических цилиндрических электродных элементов, на которых они размещены, при этом каждые два из противоположно лежащих электрода на внешнем и наружном электродных элементах по горизонтали образуют электрохимическую ячейку электролизера. Расстояние между электродами на электродных элементах и в электрохимической ячейке не ограничиваются. The problem to which this invention is directed is to increase the efficiency of electrolysis processes. EFFECT: improved technical and economic parameters of the electrolytic cell power and increased efficiency of the electrolytic cell process due to differentiated parallel power supply of n> 2 electrochemical cells or groups of electrolytic cells, the current density on which is different and is set by independent power of electrochemical cells or cell groups through individual n > 2 half-wave rectifiers. The inclusion and control of a change in polarity is performed depending on the conditions of the electrolysis process separately or in groups combining several electrochemical cells of a flowing electrolyzer. Power supply n> 2 cells of the electrolyzer is carried out in a parallel circuit from the secondary windings of the transformer through n> 2 half-wave rectifiers, each of which supplies a certain current value to the corresponding cells of the electrolyzer and each of which consists of two diodes, two control thyristors and two shunt capacitors. The operation of half-wave rectifiers is controlled through individual control keys, which receive a pulse from a pulse generator, which is fed from the secondary windings of the transformer through a stabilized power supply. The technical result in the device that implements the proposed method is achieved thanks to the multi-cell device of the electrolyzer, which allows for the differential supply of electrochemical cells with different values of current density supplied to each of n> 2 cells of the electrolyzer. For this, in the device, which is a vertical coaxial two-chamber electrolyzer with end-mounted prefabricated dielectric bushings, between which are placed dielectric cylindrical electrode elements, the outer of which on the inner side and the inner on the outer side, have an equal number n> 2 electrodes. The electrodes are made in the form of flat straight or arched plates. The radius of the arcs corresponds to the radii of the dielectric cylindrical electrode elements on which they are placed, and each two of the oppositely lying electrodes on the outer and outer electrode elements horizontally form an electrochemical cell of the electrolyzer. The distance between the electrodes on the electrode elements and in the electrochemical cell is not limited.

На фиг.1 представлена схема установки, реализующей способ электролиза и управления процессом электрохимической обработки водных растворов: 1 - трансформатор; 2 - стабилизированный источник питания; 3, 4, 5 - генераторы импульсов; 6a, 6b, 6c,...6f - ключи управления; 7a, 7b, 7c, ...7f - двухполупериодные выпрямители; 8a, 8b, 8c,... 8f - электрохимические ячейки электролизера; 9 - датчик концентрации; 10 - блок управления переключателями; 11a, 11b, 11c,...11f - переключатели; 12a, 12b, 12c,...12f - вторичные обмотки трансформатора. Figure 1 presents the diagram of the installation that implements the method of electrolysis and process control of the electrochemical treatment of aqueous solutions: 1 - transformer; 2 - stabilized power source; 3, 4, 5 - pulse generators; 6a, 6b, 6c, ... 6f - control keys; 7a, 7b, 7c, ... 7f - half-wave rectifiers; 8a, 8b, 8c, ... 8f - electrochemical cells of the electrolyzer; 9 - concentration sensor; 10 - control unit switches; 11a, 11b, 11c, ... 11f - switches; 12a, 12b, 12c, ... 12f are the secondary windings of the transformer.

На фиг. 2 представлено устройство электролизера: 1 - диэлектрическая гайка; 2 - цилиндрический элемент с выступом; 3, 13, 14- резиновые прокладки; 4, 20 - внутренний диэлектрический электродный элемент; 5 - опорные плиты; 6 - выходные каналы; 7 - гайка; 8 - стяжные болты; 9, 10 - штуцеры; 11, 19 - герметизируемые отверстия; 12, 18 - электроды; 15 - уплотнительная прокладка; 16 - выходной канал; 17 - выходное отверстие; 21 - кольцевая прокладка; 22, 24, 26 - внутренний диэлектрический элемент; 23, 25 - кольцеобразное пространство для выхода электролита; 27 - ионообменная мембрана; 28, 29 - электродные камеры. In FIG. 2 shows the electrolyzer device: 1 - dielectric nut; 2 - a cylindrical element with a protrusion; 3, 13, 14 - rubber gaskets; 4, 20 - internal dielectric electrode element; 5 - base plates; 6 - output channels; 7 - a nut; 8 - coupling bolts; 9, 10 - fittings; 11, 19 - sealed holes; 12, 18 - electrodes; 15 - a sealing lining; 16 - output channel; 17 - outlet; 21 - ring gasket; 22, 24, 26 — internal dielectric element; 23, 25 - annular space for electrolyte exit; 27 - ion exchange membrane; 28, 29 - electrode chambers.

Верхняя и нижняя диэлектрические втулки, аналогичные между собой по конструкции элементов и условиям их крепления, состоят из внешнего 26, среднего 24 и внутреннего 22 элементов. Герметичность между элементами 26, 24, 22 обеспечивается резиновыми прокладками 13 и 14. Диэлектрические втулки через штуцеры 9 и 10 и выходные каналы 6 обеспечивают подачу и выход электролитов через кольцеобразные пространства 23, 25 из электродных камер электролизера. Соединение кольцеобразных пространств 23 и 25 с электродными камерами 28, 29 осуществляется через наклонные выходные каналы 16 и отверстия 17. Диэлектрические электродные цилиндрические элементы 4, 20 монтируются в торцевые диэлектрические втулки так, что внешний диэлектрический электродный элемент 20 герметизируется кольцевой прокладкой 21 с внутренним диэлектрическим элементом 22, а внутренний диэлектрический электродный элемент 4 с внешним диэлектрическим элементом 26 герметизируется резиновой прокладкой 3, помещенной в кольцеобразный паз элемента 26 и зажатой цилиндрическим элементом с выступом 2 и закручивающейся на резьбе элемента 4 диэлектрической гайкой 1. Герметизация диафрагмы или ионообменной мембраны 27 обеспечивается установкой уплотнительных прокладок 15, размещенных в среднем диэлектрическом элементе 24 верхней и нижней торцевых втулок электролизера. Диэлектрические электродные элементы 4, 20 имеют вмонтированные в их тело электроды 12, 18 в виде прямых плоских пластин или дугообразных пластин, радиус которых соответствует радиусам диэлектрических электродных элементов, на которых они размещены. Электроды 18 на внешнем электродном элементе 20 монтируются на внутренней стороне элемента, а электроды 12 на внутреннем электродном элементе 4 монтируются на наружной стороне элемента. Электроды 12, 18, представляющие собой плоские прямые или дугообразные пластины в плане, выполнены по форме параллелограмма, расположенного так, что его боковая грань параллельна вертикальной оси установки, а нижняя и верхняя грани в зависимости от гидродинамического движения электролитов, на которое рассчитывается электролизер, имеют равный угол наклона к горизонтали 0< γ 90. Каждые два из противолежащих по горизонталей электрода, расположенных на внешнем и внутреннем электродных элементах, образуют электрохимическую ячейку. Каждая электрохимическая ячейка или группа нескольких ячеек имеет отдельное от других ячеек или групп ячеек питание электроэнергией, которое подводится к электродам через герметизируемые отверстия 11, 19. Герметизируемое отверстие 11 через полую полость внутреннего электродного элемента 4 и герметизируемое отверстие 19 с наружной стороны внешнего электродного элемента 20 позволяют осуществлять этот подвод электроэнергии с помощью электропровода и уплотнительных сквозных втулок, устройство которых в данной заявке не оговаривается. Количество электродов и расстояние между электродами не ограничиваются как в электрохимической ячейке, так и в электродных элементах, так как эти величины зависят от условий электролиза и определяются специальным расчетом. Для обеспечения герметичности устройства в нижней и верхней частях устройства электролизера устанавливаются опорные плиты 5, стянутые по высоте устройства стяжными болтами 8 и гайками 7. The upper and lower dielectric bushings, similar to each other in the design of the elements and the conditions for their fastening, consist of an external 26, an average 24 and an internal 22 elements. The tightness between the elements 26, 24, 22 is provided by the rubber gaskets 13 and 14. The dielectric bushings through the fittings 9 and 10 and the output channels 6 provide the supply and output of electrolytes through the annular spaces 23, 25 from the electrode chambers of the electrolyzer. The connection of the annular spaces 23 and 25 with the electrode chambers 28, 29 is carried out through the inclined output channels 16 and openings 17. The dielectric electrode cylindrical elements 4, 20 are mounted in the end dielectric bushings so that the external dielectric electrode element 20 is sealed by an annular gasket 21 with an internal dielectric element 22, and the inner dielectric electrode element 4 with the outer dielectric element 26 is sealed with a rubber gasket 3 placed in an annular groove lementa 26 and the clamped cylindrical member 2 with the protrusion and a screw thread on the nut member 4 of the dielectric 1. The sealing diaphragm or ion exchange membrane 27 is provided with installation of gaskets 15 arranged in the middle the insulating member 24 of the upper and lower end plugs of the cell. The dielectric electrode elements 4, 20 have electrodes 12, 18 mounted in their bodies in the form of straight flat plates or arched plates, the radius of which corresponds to the radii of the dielectric electrode elements on which they are placed. The electrodes 18 on the outer electrode element 20 are mounted on the inner side of the element, and the electrodes 12 on the inner electrode element 4 are mounted on the outer side of the element. The electrodes 12, 18, which are flat straight or arched plates in plan, are made in the form of a parallelogram, so that its side face is parallel to the vertical axis of the installation, and the lower and upper faces, depending on the hydrodynamic movement of the electrolytes, on which the electrolyzer is calculated, have equal angle of inclination to the horizontal 0 <γ 90. Each two of the horizontally opposite electrodes located on the outer and inner electrode elements form an electrochemical cell. Each electrochemical cell or a group of several cells has a separate electric power supply from other cells or groups of cells, which is supplied to the electrodes through the sealed holes 11, 19. The sealed hole 11 through the hollow cavity of the inner electrode element 4 and the sealed hole 19 on the outside of the outer electrode element 20 allow this electric power supply to be carried out using an electric wire and sealing bushings, the device of which is not specified in this application. The number of electrodes and the distance between the electrodes are not limited both in the electrochemical cell and in the electrode elements, since these values depend on the electrolysis conditions and are determined by special calculation. To ensure the tightness of the device, base plates 5 are installed in the lower and upper parts of the electrolyzer device, tightened along the height of the device with tie bolts 8 and nuts 7.

Установка, реализующая предлагаемый способ и представленная на фиг.1, работает следующим образом. Installation that implements the proposed method and is presented in figure 1, works as follows.

Стабилизированный источник питания 2, запитанный от вторичной обмотки трансформатора 1, обеспечивает стабилизированным напряжением генераторы импульсов 3, 4, 5, ключи управления 6a, 6b, 6c,...6f и блок управления переключателями 10. Количество генераторов импульсов может быть различно, оно зависит от условий электролиза. Цепочка элементов после генераторов импульсов 4,5 аналогична цепочке 3 по взаимосвязанным единицам установки: ключи управления - двухполупериодный выпрямитель - электрохимическая ячейка ( по управлению изменением величины и частоты появления в цикле подачи постоянного тока переменной составляющей). Датчик концентрации водного раствора - блок управления переключателями - переключатели вторичных обмоток трансформатора (по управлению включением электрохимических ячеек с определенной плотностью тока в работу электролизера). Для производства переполюсовки на электродах сигнал, производимый на генераторе импульсов 3, формирует импульс с заданной продолжительностью периода, то есть действия суммарного импульса, созданного наложением постоянной составляющей на переменную составляющую, и переменной составляющей, устанавливает скважность составляющих внутри периода. При подаче отрицательного импульса на ключ управления 6a, 6b, 6c,...6f ключ обеспечивает работу соответствующего двухполупериодного выпрямителя в режиме подачи на электрохимическую ячейку суммарного импульса, а при подаче положительного импульса на ключ управления обеспечивает подачу на электрохимическую ячейку переменной составляющей. На вторичных обмотках 12 для каждой электрохимической ячейки создается определенная плотность тока, которая подается через соответствующие переключатели 11 на двухполупериодные выпрямители 7. Сигнал о включении переключателя формируется на блоке управления переключателями 10, на который подается сигнал с датчика концентрации водного раствора 9, установленного на выходе из электролизера или на выходе последней по ходу движения электролитов электрохимической ячейки. Исходя из концентрации получаемого водного раствора, включение электрохимических ячеек в работу электролизера осуществляется по отдельности или группами электрохимических ячеек. В цепочках от генераторов импульсов 4, 5 формируются сигналы, аналогичные сигналам генератора 3, так и отличные от них, то есть с различными значениями скважности, величина которых устанавливается специальным расчетом, основанным на особенностях протекания процесса электролиза, а также использования материалов электродов электродных элементов и состава электрохимически обрабатываемого водного раствора. Электролизер, реализующий предлагаемый способ (фиг. 2), позволяет благодаря отдельным входам через штуцеры 9, 10, выходные каналы 6 и кольцеобразные пространства 23, 25 осуществлять независимую обработку электролитов в камерах электролизера. Камеры электролизера разделены между собой ионообменной мембраной или диафрагмой 27. Коаксиальный электролизер, благодаря наличию n>2 электрохимических ячеек, каждая из которых образована парой противоположно лежащих по вертикали электродов 18 на внутренней поверхности внешнего электродного элемента электрода 12 - на наружной поверхности внутреннего электродного элемента, позволяет производить дифференцированное распределение плотности тока в ячейках электролизера по ходу движения электролитов в электродных камерах, а также управлять процессом электролиза так, что к каждой электрохимической ячейке или группе ячеек подводится определенная плотность тока и обеспечивается требуемая переполюсовка. Предлагаемый способ электролиза с управлением процессом электрохимической обработки водных растворов и электролизер для его осуществления, как показали проведенные эксперименты с водными растворами NaCl, при получении дезинфицирующих растворов анолитов с конечной концентрацией активного хлора C = 500 мг/л, наиболее эффективен при значительных колебаниях исходных концентраций водных растворов NaCl и изменения расходов на входе в электролизер. Stabilized power supply 2, powered from the secondary winding of transformer 1, provides voltage stabilized pulse generators 3, 4, 5, control keys 6a, 6b, 6c, ... 6f and control unit switches 10. The number of pulse generators can be different, it depends from electrolysis conditions. The chain of elements after the pulse generators 4,5 is similar to chain 3 in interconnected installation units: control keys - a half-wave rectifier - an electrochemical cell (to control the change in the magnitude and frequency of the appearance of a variable component in the DC supply cycle). The concentration sensor of the aqueous solution - the control unit switches - switches of the secondary windings of the transformer (to control the inclusion of electrochemical cells with a specific current density in the operation of the cell). To produce polarity reversal on the electrodes, the signal produced by the pulse generator 3 generates a pulse with a given period duration, that is, the action of the total pulse created by superimposing a constant component on the variable component and a variable component sets the duty cycle of the components within the period. When a negative pulse is applied to the control key 6a, 6b, 6c, ... 6f, the key ensures the operation of the corresponding half-wave rectifier in the mode of supplying the total pulse to the electrochemical cell, and when a positive pulse is supplied to the control key, it provides a variable component to the electrochemical cell. On the secondary windings 12, a specific current density is created for each electrochemical cell, which is supplied through the corresponding switches 11 to the half-wave rectifiers 7. The signal on the switch on is generated on the control unit of the switches 10, to which the signal from the concentration sensor of the aqueous solution 9, installed at the output of the electrolyzer or at the output of the latter in the direction of movement of the electrolytes of the electrochemical cell. Based on the concentration of the resulting aqueous solution, the inclusion of electrochemical cells in the operation of the electrolyzer is carried out individually or in groups of electrochemical cells. In chains from pulse generators 4, 5, signals similar to those of generator 3 are generated and different from them, that is, with different duty cycle values, the value of which is established by a special calculation based on the features of the electrolysis process and the use of electrode materials of electrode elements and the composition of the electrochemically treated aqueous solution. The electrolyzer that implements the proposed method (Fig. 2) allows, thanks to separate inputs through fittings 9, 10, output channels 6 and annular spaces 23, 25, to independently process the electrolytes in the cells of the electrolyzer. The cells of the electrolyzer are separated by an ion-exchange membrane or diaphragm 27. Coaxial electrolyzer, due to the presence of n> 2 electrochemical cells, each of which is formed by a pair of oppositely lying vertically electrodes 18 on the inner surface of the outer electrode element of the electrode 12 - on the outer surface of the inner electrode element, allows to produce a differentiated distribution of current density in the cells of the cell along the movement of electrolytes in the electrode chambers, and also controls l the process of electrolysis so that a specific current density is supplied to each electrochemical cell or group of cells and the required polarity reversal is ensured. The proposed electrolysis method with the control of the process of electrochemical treatment of aqueous solutions and the electrolyzer for its implementation, as shown by experiments with aqueous solutions of NaCl, upon receipt of disinfectant solutions of anolytes with a final concentration of active chlorine C = 500 mg / l, is most effective for significant fluctuations in the initial concentration of aqueous NaCl solutions and changes in flow rates at the inlet to the cell.

Список использованных источников
1. Авторское свидетельство СССР, N 903302, C 02 F 1/46,1982.
List of sources used
1. USSR author's certificate, N 903302, C 02 F 1 / 46.1982.

2. Якименко Л. М. Получение водорода, кислорода, хлора и щелочей.- М.: Химия, 1981, 106 с. 2. Yakimenko L. M. Obtaining hydrogen, oxygen, chlorine and alkalis. - M.: Chemistry, 1981, 106 pp.

3. Авторское свидетельство СССР N 1271828, С 02 F 1/46, 1986. 3. USSR author's certificate N 1271828, С 02 F 1/46, 1986.

4. Авторское свидетельство СССР N 554313, C 25 B 9/00. 1977. 4. Copyright certificate of the USSR N 554313, C 25 B 9/00. 1977.

5. Авторское свидетельство РФ N 2038322, C 02 F 1/46, 1995. 5. Copyright certificate of the Russian Federation N 2038322, C 02 F 1/46, 1995.

Claims (2)

1. Способ электролиза с управлением процессом электрохимической обработки водных растворов путем регулирования плотности тока в рабочем объеме электродных камер электролизера в зависимости от концентрации веществ в воде и изменения полярности электродов, отличающийся тем, что для дифференцированного параллельного питания электроэнергией при n > 2 электрохимических ячеек проточного электролизера величина плотности тока на ячейках или группах ячеек различна и ее устанавливают независимым питанием электрохимических ячеек или групп ячеек через индивидуальные n > 2 двухполупериодные выпрямители, включение которых и управление изменением полярности производят в зависимости от условий протекания процесса электролиза раздельно или группами. 1. The electrolysis method with controlling the process of electrochemical treatment of aqueous solutions by adjusting the current density in the working volume of the electrolytic cell chambers depending on the concentration of substances in the water and changing the polarity of the electrodes, characterized in that for differential parallel power supply with n> 2 electrochemical cells of the flow electrolyzer the magnitude of the current density on the cells or groups of cells is different and it is set by independent supply of electrochemical cells or groups of cells eek through individual n> 2 half-wave rectifiers, the inclusion of which and the control of the change in polarity are carried out depending on the conditions of the electrolysis process separately or in groups. 2. Устройство двухкамерного коаксиального электролизера с торцевыми сборными диэлектрическими втулками, отличающееся тем, что между торцевыми сборными диэлектрическими втулками размещены диэлектрические цилиндрические электродные элементы, внешний из которых на внутренней стороне и внутренний - на наружной стороне имеют равное количество n > 2 электродов, выполненных в виде плоских прямых или дугообразных пластин, радиус дуг которых соответствует радиусам диэлектрических цилиндрических электродных элементов, на которых они размещены, при этом каждые два из противоположно лежащих электродов на внешнем и наружном электродных элементах по горизонтали образуют электрохимическую ячейку электролизера, каждая из которых или группа нескольких ячеек имеют отдельное от других ячеек или групп ячеек питание электроэнергией, подводимое к электродам через герметизируемые отверстия, выполненные в полой полости внутреннего электродного элемента и с наружной стороны внешнего электродного элемента, расстояние между электродами на электродных элементах и в электрохимической ячейке не ограничены. 2. The device is a two-chamber coaxial electrolyzer with end-mounted prefabricated dielectric bushings, characterized in that between the end-mounted dielectric bushings are placed dielectric cylindrical electrode elements, the outer of which on the inner side and the inner - on the outer side have an equal number n> 2 electrodes made in the form flat straight or arched plates, the radius of the arcs of which corresponds to the radii of the dielectric cylindrical electrode elements on which they are placed s, while every two of the opposite electrodes lying on the outer and outer electrode elements horizontally form an electrochemical cell of the electrolyzer, each of which or a group of several cells have a separate power supply from the other cells or groups of cells supplied to the electrodes through sealed openings made in the hollow cavity of the inner electrode element and the outer side of the outer electrode element, the distance between the electrodes on the electrode elements and in the electrochemical the cell is not limited.
RU98106882/25A 1998-04-17 1998-04-17 Method of electrolysis with control over process of electrochemical treatment of aqueous solutions and electrolyzer for its realization RU2128145C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106882/25A RU2128145C1 (en) 1998-04-17 1998-04-17 Method of electrolysis with control over process of electrochemical treatment of aqueous solutions and electrolyzer for its realization

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU98106882/25A RU2128145C1 (en) 1998-04-17 1998-04-17 Method of electrolysis with control over process of electrochemical treatment of aqueous solutions and electrolyzer for its realization

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2128145C1 true RU2128145C1 (en) 1999-03-27

Family

ID=20204681

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU98106882/25A RU2128145C1 (en) 1998-04-17 1998-04-17 Method of electrolysis with control over process of electrochemical treatment of aqueous solutions and electrolyzer for its realization

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2128145C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457284C1 (en) * 2011-05-04 2012-07-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Heat cell of heating battery
RU2500838C2 (en) * 2012-01-31 2013-12-10 Николай Петрович Куприков Method of electrolysis with control of electrochemical treatment process of water solutions
RU2586560C2 (en) * 2014-10-10 2016-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Рэслинн" Electrochemical reactor

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2457284C1 (en) * 2011-05-04 2012-07-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Heat cell of heating battery
RU2500838C2 (en) * 2012-01-31 2013-12-10 Николай Петрович Куприков Method of electrolysis with control of electrochemical treatment process of water solutions
RU2586560C2 (en) * 2014-10-10 2016-06-10 Общество с ограниченной ответственностью "Рэслинн" Electrochemical reactor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR950034576A (en) Electrolytic water generation method and apparatus therefor
KR950027988A (en) Electrolytic water generation method and apparatus
KR960014413A (en) Electrolyzed water manufacturing apparatus for adding electrolyte to raw water
JP2003512918A5 (en)
ZA200508643B (en) Method and apparatus for producing combustible fluid
JP5069292B2 (en) Equipment for electrochemical water treatment
TW200420505A (en) Method for producing mixed electrolyzed water
RU2297981C1 (en) Device for the electrochemical treatment of the water and the water solutions
RU2128145C1 (en) Method of electrolysis with control over process of electrochemical treatment of aqueous solutions and electrolyzer for its realization
JP2004307878A (en) Device for generating hydrogen and oxygen
RU51613U1 (en) DEVICE FOR ELECTROCHEMICAL TREATMENT OF WATER OR AQUEOUS SOLUTIONS
KR200391265Y1 (en) apparatus of generation oxygen/hydrogen gas
JP2003245671A5 (en)
SU882944A1 (en) Electrolyzer for water treatment
JPH09192667A (en) Electrolyzed water generating device
CN108314145B (en) Screen, free radical electrode device and water purifier
KR20060116764A (en) Apparatus of generation oxygen/hydrogen gas
KR20150097104A (en) Electrolytic bath for acid water
CN2441795Y (en) High oxidation reduction level sterilized water generator
RU2038323C1 (en) Equipment for purification and disinfection of water
RU215527U1 (en) VORTEX (INDUCTION) ELECTROLYZER
SU812736A1 (en) Electrolyzer for waste water purification
JP3694042B2 (en) Electrolyzed water generator
KR20070107132A (en) Electrical circuit for an electrolyser and method for reducing the electromagnetic fields near the electrolyser
RU99107885A (en) METHOD FOR PRODUCING CEMENT MIXING FLUID

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20040418