RU2142426C1

RU2142426C1 - Device for electrochemical treatment of water and water solutions

Info

Publication number: RU2142426C1
Application number: RU98118537A
Authority: RU
Inventors: В.Г. Габленко; А.Ф. Сазонов
Original assignee: Габленко Вячеслав Георгиевич
Priority date: 1998-10-12
Filing date: 1998-10-12
Publication date: 1999-12-10

Abstract

FIELD: chemical technology. SUBSTANCE: device may be used in processes associated with control of reduction-oxidation properties and biochemical activity of water and water solutions in diaphragm electrolyzers. Device has coaxially positioned electrodes with microfiltration diaphragm placed between them, lower and upper heads clamped by threaded connection on internal electrode ends. Each head is provided with two hydraulic channels. Internal surface of each head has two restricting recesses: first recess engages external tubular electrode, and second recess interacts with cylindrical sealing gasket of S-shaped section positioned on diaphragm ends. EFFECT: simplified construction. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано в процессах, связанных с электрохимическим регулированием кислотно-основных, окислительно-восстановительных свойств и биохимической активности воды и водных растворов. The invention relates to chemical technology and can be used in processes associated with the electrochemical regulation of acid-base, redox properties and biochemical activity of water and aqueous solutions.

В прикладной электрохимии используются для этих целей диафрагменные электролизеры различных конструкций. In applied electrochemistry, diaphragm electrolyzers of various designs are used for these purposes.

Известно устройство для электрохимической обработки воды [1], которое выполнено в виде вертикально расположенных коаксиальных двух электродов, между которыми размещена мембрана, разделяющая межэлектродное пространство на анодную и катодную камеры. Верхняя и нижняя части имеют головки из неэлектропроводного материала, которые снабжены входными и выводными патрубками раздельно для каждой камеры. Разобщение камер осуществлено с помощью уплотнительного кольца, размещенного в кольцевой канавке на концевых деталях диафрагмы из неэлектропроводного материала. A device for electrochemical treatment of water [1], which is made in the form of vertically arranged coaxial two electrodes, between which a membrane is placed separating the interelectrode space into the anode and cathode chambers. The upper and lower parts have heads of non-conductive material, which are equipped with inlet and outlet pipes separately for each chamber. The cameras are disconnected by means of a sealing ring located in the annular groove on the end parts of the diaphragm made of non-conductive material.

При этом, как следует из анализа прилагаемых чертежей, отношение между диаметром внутреннего электрода и межэлектродным расстоянием находится в пределах от 2 до З. Moreover, as follows from the analysis of the attached drawings, the ratio between the diameter of the inner electrode and the interelectrode distance is in the range from 2 to 3.

Недостатком данного устройства является сложность конструкции головок и уплотнений. The disadvantage of this device is the complexity of the design of the heads and seals.

Более близкой по конструкции является электрохимический процессор [2], содержащий коаксиально расположенные электроды и керамическую диафрагму, в котором верхняя и нижняя головки выполнены в виде двух частей, каждая с возможностью их относительного поворота. При этом на внутреннем электроде выполнено сужение, равное 0,75 диаметра этого электрода, а соотношение диаметра внутреннего электрода межэлектродного расстояния находится в пределах от 2 до 4. Между частями головок расположено уплотнительное кольцо, которое препятствует перетоку жидкости между электродными камерами. Closer in design is the electrochemical processor [2], containing coaxially located electrodes and a ceramic diaphragm, in which the upper and lower heads are made in two parts, each with the possibility of their relative rotation. At the same time, a narrowing equal to 0.75 of the diameter of this electrode is made on the inner electrode, and the ratio of the diameter of the inner electrode of the interelectrode distance is in the range from 2 to 4. A sealing ring is located between the parts of the heads, which prevents the flow of fluid between the electrode chambers.

Такая конструкция процессора также достаточно сложна, что влечет за собой необходимость оснастки для изготовления двух частей головок процессора. This processor design is also quite complex, which entails the need for equipment for the manufacture of two parts of the processor heads.

Целью изобретения является упрощение конструкции и технологии сборки процессора. The aim of the invention is to simplify the design and assembly technology of the processor.

Указанная цель достигается тем, что в вертикальном диафрагменном электрохимическом процессоре, содержащем коаксиально расположенные электроды, коллекторные верхнюю и нижнюю головки с отверстиями, соединенными с анодной и катодной камерами, на внутренней поверхности каждой выполнены ограничительные уступы. Цилиндрическая уплотнительная прокладка выполнена S-образной формы в сечении, при этом первый уступ головки взаимодействует с внешним трубчатым электродом, а второй уступ взаимодействует с первым утолщением кольцевой уплотнительной прокладки S-образного сечения, установленной на концах керамической диафрагмы и охватывающих ее боковую поверхность, а второе внутреннее утолщение прокладки опирается на торцовую поверхность диафрагмы. This goal is achieved by the fact that in the vertical diaphragm electrochemical processor containing coaxially arranged electrodes, collector upper and lower heads with holes connected to the anode and cathode chambers, restrictive steps are made on the inner surface of each. The cylindrical sealing gasket is made in an S-shaped cross-section, with the first ledge of the head interacting with the external tubular electrode, and the second ledge interacting with the first thickening of the annular sealing gasket of the S-shaped section mounted on the ends of the ceramic diaphragm and covering its side surface, and the second the inner thickening of the gasket rests on the end surface of the diaphragm.

Кроме того, на внутреннем утолщении прокладки, обращенной к внутреннему электроду, могут быть выполнены выступы, взаимодействующие с поверхностью внутреннего электрода, предназначенные для центрирования керамической диафрагмы при сборке процессора относительно внутреннего электрода. In addition, on the inner thickening of the gasket facing the inner electrode, protrusions interacting with the surface of the inner electrode can be made to center the ceramic diaphragm when assembling the processor relative to the inner electrode.

Внутренний электрод выполнен из трубки постоянного диаметра. The inner electrode is made of a tube of constant diameter.

На фиг. 1 показана конструкция электрохимического процессора, разрез;
на фиг. 2 - поперечное сечение головки процессора;
на фиг. 3 - вариант формы прокладки с центрирующими выступами;
На фиг.4 - S-образная форма сечения прокладки и форма внутренней поверхности головки в увеличенном масштабе.In FIG. 1 shows a design of an electrochemical processor, section;
in FIG. 2 is a cross section of a processor head;
in FIG. 3 is an embodiment of a gasket shape with centering protrusions;
Figure 4 - S-shaped cross-section of the gasket and the shape of the inner surface of the head on an enlarged scale.

Электрохимический процессор состоит из центрального трубчатого электрода 1 с резьбовыми концами и гайками 2, скрепляющими всю конструкцию. Коаксиально электроду 1 расположены керамическая диафрагма 3 и внешний электрод 4. Концы деталей 1 - 4 находятся в головке 5. На внутренней поверхности головки 5 имеются два уступа. Первый уступ предназначен для опоры наружного электрода 4 с прокладкой 6, второй уступ расположен между концом диафрагмы 3 и каналом, связанным с камерой внешнего электрода. Герметичность соединений всех элементов конструкции обеспечивается прокладками 6, 7, 8, шайбой 9 и стягивающей гайкой 2 Прокладка 7, предназначенная для разделения электродных камер, имеет S-образную форму в сечении, так что цилиндрическая ее часть 10 плотно охватывает конец диафрагмы -3. Внутреннее утолщение 11 прокладки 7 фиксирует ее положение относительно торца диафрагмы 3. Наружное утолщение -12 опирается на второй уступ на внутренней поверхности головки 5. The electrochemical processor consists of a central tubular electrode 1 with threaded ends and nuts 2, fastening the entire structure. A ceramic diaphragm 3 and an external electrode 4 are coaxial to the electrode 1. The ends of the parts 1 to 4 are located in the head 5. There are two ledges on the inner surface of the head 5. The first ledge is designed to support the outer electrode 4 with the gasket 6, the second ledge is located between the end of the diaphragm 3 and the channel associated with the camera of the outer electrode. The tightness of the joints of all structural elements is provided by gaskets 6, 7, 8, a washer 9 and a tightening nut 2. The gasket 7, designed to separate the electrode chambers, has an S-shape in cross section, so that its cylindrical part 10 tightly covers the end of the diaphragm -3. The inner thickening 11 of the gasket 7 fixes its position relative to the end of the diaphragm 3. The outer thickening -12 is based on the second ledge on the inner surface of the head 5.

При стягивании собранных деталей гайкой 2 прокладка 7 подвергается растяжению на необходимую для герметизации величину за счет ее цилиндрической части. When tightening the assembled parts with a nut 2, the gasket 7 undergoes tension by the amount necessary for sealing due to its cylindrical part.

Для облегчения процесса сборки прокладка 7 имеет не менее трех центрирующих выступов 13, контактирующих с поверхностью электрода 1. To facilitate the assembly process, the gasket 7 has at least three centering protrusions 13 in contact with the surface of the electrode 1.

Промышленная применимость. Industrial applicability.

Несколько более сложная по форме чем в известных конструкциях уплотняющая прокладка не представляет трудности в изготовлении по традиционной технологии. Также по известной технологии изготавливается и головка 5. A slightly more complicated form than in known designs, the gasket does not present difficulties in manufacturing by traditional technology. Also, according to well-known technology, the head 5 is also made.

Особенности данной конструкции позволяют автоматизировать процесс ее сборки. Features of this design allow you to automate the process of its assembly.

Claims

1. Device for the electrochemical treatment of water and aqueous solutions, including coaxially located electrodes and a ceramic diaphragm between them, lower and upper heads with two hydraulic channels in each, tightened by a threaded connection at the ends of the inner electrode, characterized in that on the inner surface of each head is made two limiting ledges: the first ledge interacts with an external tubular electrode, the second ledge located between the end of the diaphragm and the channel associated with the outer chamber electrode, interacts with the outer thickening of the cylindrical gasket S-shaped section, and the inner thickening of the cylindrical gasket is in contact with the end face of the ceramic diaphragm.

2. The device according to claim 1, characterized in that on the inner surface of the strip facing the inner electrode, protrusions are made that interact with the surface of the inner electrode.

3. The device according to claim 1, characterized in that the internal electrode is made in the form of a tube of constant cross section.