RU2247081C2 - Способ насыщения воды кислородом и установка для его осуществления - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области физико-химических технологий и технике обработки воды и водных растворов. Оно может быть использовано во всех областях промышленности, медицине, энергетике, сельском, коммунальном и водном хозяйствах. Способ осуществляют путем последовательного эжекционно-флотационного смешения полученной плазмохимотронным методом парогазовой смеси Н₂О₂+О₂ с водой. Установка для осуществления способа состоит из двух взаимосвязанных парогазовым трубопроводом систем: эжекционно-флотационной и системы получения парогазовой смеси. Эжекционно-флотационная система насыщения воды кислородом содержит соединенные циркуляционно-проточным трубопроводом насос, эжектор и напорно-флотационную колонну. В нижней части колонна подсоединена к трубопроводу исходной воды, в верхней – к трубопроводу кислородонасыщенной воды. Эжектор смонтирован в циркуляционно-проточном трубопроводе между нижней частью колонны и насосом и подсоединен парогазовым трубопроводом к системе получения парогазовой смеси. Замкнутая по раствору электролита циркуляционно-проточная система получения парогазовой смеси состоит из газожидкостного сепаратора, емкости для электролита, плазмохимотронного аппарата, к нижней части которого через регулятор расхода подсоединен трубопровод подачи воздуха или кислорода. Технический эффект – увеличение глубины насыщения воды кислородом, срока хранения кислородонасыщенной воды, снижение энергозатрат и расхода материалов на процесс насыщения воды кислородом. 2 с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 3 табл.

Description

Предлагаемое изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике обработки воды и водных растворов.

Изобретение может быть использовано во всех отраслях промышленности, энергетике, сельском хозяйстве, медицине, коммунальном и водном хозяйствах.

Конкретное внедрение изобретения планируется в производстве получения кислородонасыщенных питьевых вод и напитков для пищевой промышленности, природоохранных технологиях и технике.

Анализ газовых, парогазовых и газожидкостных кислородосодержащих смесей, синтезированных известными физико-химическими методами [1-3], показывает, что смеси состоят из следующих устойчивых элементарных (атомно-молекулярных) соединений:

(Н₂O)n↔ n(Н₂O) - жидкость-пар; (Н₂O₂)m↔ m(Н₂O₂) - жидкость-пар; O₂ - газ; Н₂ - газ; O₃ - газ.

Энергонасыщенность и физико-химические свойства (растворимость в воде и в водных растворах, температура кипения и парообразования и другие) кислородосодержащих смесей определяются глубиной протекания обратимых реакций синтеза и распада (1-4):

Кислородосодержащие смеси (воздух, воздух + O₂, воздух + О₃, гремучая смесь Н₂+O₂ и другие) с физико-химическими свойствами, определенными реакциями (1)-(4), и энергосодержанием Е₁-Е₄ широко применяются в водоподготовке для насыщения воды кислородом с целью кондиционирования, очистки и обеззараживания воды.

Известен эжекционный способ насыщения воды кислородом и установка для его осуществления [1, с.262-264]. В этом способе вода поступает в эжектор под давлением по напорному трубопроводу. За счет организованного движения потока воды через сопло в расширительную камеру в камере разрежения эжектора создается вакуум, который используется для засасывания кислородосодержащей газовой смеси и ее смешивания в расширительной камере аппарата с потоком обрабатываемой воды.

Установка для осуществления эжекционного способа включает напорный трубопровод обрабатываемой воды, эжектор, узел для подсоединения и регулировки расхода обрабатываемой воды в эжекторе, трубопровода, соединяющего камеру разрежения эжектора с источником кислородосодержащей газовой (парогазовой) смеси. В техническом решении [1, с.262] используется кислородосодержащая смесь воздух + O₃, Поэтому камера разрежения эжектора в установке соединена трубопроводом с клапаном для засасывания воздуха через проточный (по газу) трубчатый озонатор, подсоединенный к источнику высоковольтного напряжения.

Засасывание и смешивание кислородосодержащей смеси (воздух + О₃) с обрабатываемой водой в эжекционной установке происходит мгновенно (засасывание - доли секунды, смешивание - секунды), энергозатраты на смешивание газа с водой минимальны.

Недостатки эжекционного способа насыщения воды кислородом:

- низкое насыщение воды кислородом (для кислородосодержащих газовых смесей - не более 8-9 мг O₂/ л Н₂O при нормальных условиях);

- неустойчивость состояния растворенного в воде кислорода с предельным насыщением обработанной при нормальных условиях воды (9 мг O₂/л Н₂O).

Недостатки установки для осуществления эжекционного способа:

- высокие затраты кислородосодержащей газовой смеси и энергии на процесс насыщения воды кислородом (9 мг O₂/л Н₂O при нормальных условиях), связанные с ограниченной растворимостью в воде кислородосодержащей газовой смеси при нормальных условиях и конструкции установки.

Известен способ насыщения воды кислородом напорной флотацией и система с рециркуляцией потока воды для его осуществления [4, с.231], позволяющие получить высокие концентрации растворенного в обрабатываемой воде кислорода и, как следствие, высокую чистоту воды.

Построение системы известного технического решения [4] является наиболее близким к заявленному решению гидравлической системы в установке.

В известном способе напорной флотации обрабатываемая вода смешивается во флотационной емкости (колонне) с пересыщенной кислородом ранее обработанной во флотационной системе водой, находящейся под давлением в накопительном напорном баке.

При смешивании в нижней части емкости пересыщенной кислородом воды, находящейся в накопительном напорном баке под минимальным давлением от 1,5 до 2,0 ати, с обрабатываемой водой кислород переходит в обрабатываемую воду, а его избыток выделяется в виде пузырьков кислородосодержащего газа, которые вместе со смешенной водой поднимаются в верхнюю часть емкости.

В верхней части флотационной емкости осуществляется отбор обработанной (кислородонасыщенной и очищенной от частиц примесей) воды. Очистку воды от примесей производят в верхней части емкости путем отсасывания пены, плавающей на поверхности воды.

В отличие от эжекционного способа насыщения воды кислородом минимальное время транспортировки кислородосодержащей газовой смеси, растворенной под давлением в обработанной воде, увеличивается до 2 минут, минимальное время смешивания - до 10 минут. При этом расход кислородосодержащей газовой смеси на обработку воды снижается по отношению к эжекционному способу на порядок (составляет не более 5% от объема обрабатываемой воды).

Система для осуществления способа напорной флотации включает емкость (колонну), в нижней части подсоединенную к напорному трубопроводу обрабатываемой воды и напорному трубопроводу циркуляционно-проточного водно-газового контура с пересыщенной кислородом обработанной водой, в верхней части - к трубопроводу обработанной воды и трубопроводу для перелива воды и удаления с поверхности воды пены с частицами флотированных примесей.

Циркуляционно-проточный водно-газовый контур флотационной системы состоит из последовательно соединенных трубопроводом: узла отбора из трубопровода обработанной воды, устройства для всасывания кислородосодержащей газовой смеси, установленного на линии всасывания электронасоса, накопительного напорного бака, установленного на линии нагнетания насоса, подсоединенной к флотационной емкости.

В отличие от эжекционной установки [1, с.262] флотационная система позволяет получить пересыщенную кислородом воду по отношению к кислородонасыщенной воде, находящейся при нормальных условиях хранения (9 мг O₂/л Н₂O). Однако устойчивость пересыщенного кислородом состояния обработанной воды при нормальных условиях хранения воды мала и время сохранения пересыщенного кислородом состояния воды соизмеримо со временем обработки воды в системе (не более часа).

Недостатки способа насыщения воды кислородом напорной флотацией:

- низкое насыщение обработанной воды кислородом, связанное с неустойчивым состоянием пересыщенной кислородом воды, находящейся в нормальных условиях во флотационной системе;

- высокие затраты энергии на процесс насыщения воды кислородом, связанные с необходимостью поддержания избыточного давления в циркуляционно-проточном водно-газовом контуре флотационной системы.

Недостатки системы для осуществления способа напорной флотации:

- невозможность использования эффективных кислородосодержащих газовых смесей (например, гремучей смеси Н₂+O₂, полученной электролизом водных растворов) из-за конструктивного решения в построении циркуляционно-проточного водно-газового контура системы (например, использование накопительного напорного бака в связи с взрывоопасностью гремучей смеси), высокая энергоемкость.

Частично указанных выше недостатков насыщения воды кислородосодержащим газом лишен модернизированный способ обработки воды, использующий одновременно напорную и электрическую флотацию [5, с.32].

Повышение эффективности процесса насыщения воды кислородом в этом способе и, как следствие, повышение глубины очистки воды от примесей достигается за счет одновременного смешивания обрабатываемой воды с ранее обработанной этим же способом пересыщенной кислородом водой и гремучей смесью Н₂+O₂, выделяющихся с электродов в виде заряженных пузырьков газа в кислородопересыщенную обработанную и обрабатываемую воду проточного электролизера воды, установленного между циркуляционно-проточным водно-газовым контуром и флотационной емкостью (колонной).

Применение во флотационной емкости заряженных пузырьков газовой смеси Н₂+O₂, позволяет стабилизировать при атмосферном давлении и температуре окружающей среды неустойчивое состояние пересыщенной кислородом воды (не менее чем на порядок по отношению к способу напорной флотации).

В пересыщенной кислородом обработанной способом [5] воде концентрация кислорода при нормальных условиях поддерживается в пределах 9-15 мг О₂/л Н₂O за счет заряда пузырьков газа гремучей смеси Н₂+O₂ и увеличения парциального давления кислорода в гремучей смеси по отношению к его величине в воздухе не менее чем на 50%.

Основные недостатки известного способа [5, с. 32]:

- низкое насыщение кислородом обрабатываемой воды;

- недостаточно высокий (например, для бутилированной питьевой воды) уровень устойчивого во времени пересыщенного кислородом состояния обработанной воды при нормальных условиях;

- загрязненность насыщенной кислородом воды вредными продуктами электролиза (активным хлором, ионами тяжелых металлов), применение электродного блока с большой поверхностью электродов, высокий расход электродного материала на процесс насыщения воды кислородом.

Недостаток способа [5] в части электролизера и способа получения экологически чистой гремучей смеси H₂+О₂ устранен в электрохимической системе [6]. Продуктами загрязнения кислородосодержащей газовой смеси Н₂+О₂ в этом способе и системе являются только пары воды и щелочи.

Данная система может быть применена в модернизированных установках [5] при эжекционном вводе взрывоопасной кислородосодержащей смеси Н₂+О₂. Поэтому при построении заявленной в установке плазмохимотронной системы было использовано построение электрохимической системы [6].

С учетом проведенного выше анализа научно-технической и патентной информации техническим решением задачи является повышение эффективности обработки воды кислородосодержащим газом путем увеличения глубины насыщения воды кислородом и достижения устойчивого во времени кислородопересыщенного состояния воды при нормальных условиях, снижение энергозатрат на процесс обработки и энергоемкости оборудования на процесс смешения газа с водой.

Решение задачи достигается:

1. Применением последовательного эжекционного и напорно-флотационного смешивания полученной плазмохимотронным способом кислородосодержащей парогазовой смеси Н₂О₂ + О₂ с обрабатываемой водой, позволяющего повысить эффективность обработки воды кислородосодержащим газом, модернизировать систему напорной флотации и снизить энергозатраты на обработку воды.

2. Использованием аномальных физико-химических свойств кислородосодержащей парогазовой Н₂О₂+О₂ смеси для глубокого насыщения обрабатываемой воды кислородом и достижения устойчивого во времени пересыщенного кислородом состояния обработанной воды при нормальных условиях.

3. Использованием аномальных физико-химических свойств кислородосодержащей парогазовой Н₂О₂+О₂ смеси мгновенно (в течение секунд) растворятся при смешивании с обработанной водой для ее эжекционного ввода в напорной части модернизированной флотационной системы между насосом и колонной (емкостью).

4. Использованием аномальных физико-химических свойств кислородосодержащей парогазовой Н₂О₂+О₂ смеси взаимодействовать с кремнесодержащими материалами и углеводородными полимерами, примененными в системе обработки воды кислородосодержащим газом.

Возможность использования кислородосодержащей парогазовой смеси Н₂О₂+О₂, полученной плазмохимотронным способом [7], для достижения технического результата в поставленной выше задаче предсказывает теория биполярного плазменного электрода (БПЭ), схематичное построение которого представлено фигурой 1.

Проведенное заявителями дальнейшее развитие теории БПЭ [7] показывает, что при потенциалах в плазмохимотроне от 140 до 220 вольта пленочной химотронной плазме, окружающей катод (выполняющей функции БПЭ), возможно образование водно-кислородных кластеров, которые должны быть устойчивы в парогазовой смеси Н₂О₂+О₂ и жидкой воде.

Их строение определяют физико-химические реакции, происходящие в водном растворе электролита плазмохимотрона между БПЭ и молекулярным кислородом, выделяющимся с анода:

Анод:

БПЭ: О₂+(4Нг⁺+4Н₂O+Н₄O₄+4е $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{-}}{\text{г}}$ )→ [(О $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{4-}}{\text{4}}$ )· 4Н₃O⁺]· 10 H₂O (6),

где: при движении в электрохимической цепи плазмохимотрона четырех электронов (n=4) БПЭ состоит соответственно из:

(4Н₃O⁺+4Н₂О)→ (4Нг⁺+4Н₂О) и (4Н₂О+4ОН^-)→ (Н₄O₄+4е $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{-}}{\text{г}}$ ), т.е. воды, пероксида водорода, гидратированных протонов Н $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{+}}{\text{г}}$ → р⁺· Н₂О и гидратированных электронов е $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{-}}{\text{г}}$ → е^-· Н₂О, определяющих кластерное построение химотронной плазмы (см. уравнение 7 патента [7] и уравнение 6 заявленного технического решения).

Согласно спектрометрическим данным монохроматическое розовое свечение кластеров пленочной химотронной плазмы [7] соответствует энергии квантов света 1,85±0,5 эВ на одну молекулу пленочной воды. На основании этих данных энергия гидратации (энергия водной оболочки) газожидкостного кластера [(O $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{4-}}{\text{4}}$ )· 4Н₃О⁺]· 10 Н₂О оценивается энергией, соизмеримой с энергией гидратации ионов двухзарядных металлов (для щелочно-земельных и тяжелых металлов 16-20 эВ).

Наличие в парогазовой смеси Н₂О₂+О₂ водно-кислородных кластеров [(O $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{4-}}{\text{4}}$ )· 4Н₃O⁺]· 10 Н₂О, сформированных химотронной плазмой, объясняет наличие у нее аномальных физико-химических свойства, а именно:

- отсутствие водородного газа в парогазовой смеси синтезированной в плазмохимотроне при температуре от 70 до 98° С;

- мгновенную растворимость водно-кислородных кластеров парогазовой смеси в воде за счет наличия водно-гидратной оболочки;

- возможность аномального увеличения глубины насыщения кислородом воды при нормальных условиях за счет пропускания через раствор электролита на БПЭ плазмохимотрона малых расходов кислородного газа;

- возможность пересыщения кислородом воды обработанной парогазовой смесью Н₂O₂+O₂ при нормальных условиях;

- возможность увеличения времени сохранения пересыщенного кислородом парогазовой смеси состояния воды при нормальных условиях;

- положительное влияние на процесс насыщения воды кислородом при обработке воды парогазовой смесью Н₂О₂+О₂ кремнесодержащих (углеводородных) материалов согласно реакциям взаимодействия водно-кислородных кластеров с активными центрами материалов (Si⁴⁺, С⁴⁺):

m(O $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{4-}}{\text{4}}$ )+m(Si⁴⁺)→ (SiO₄)_m→ mSiO₂↓ +mO₂↑

- негативное влияние металлов на процесс насыщения воды кислородом при обработке воды парогазовой смесью Н₂O₂+O₂ металлических материалов согласно реакции взаимодействия водно-кислородных кластеров с металлом:

(O $\genfrac{}{}{0ex}{}{\text{4-}}{\text{4}}$ )+4Н₃O⁺+2Ме⁰→ 2Ме⁰→ 2Me(ОН)₂↓ +4H₂O+Е_hv

Проведенный выше анализ научно-технической информации позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественных всем признакам заявленного способа и установки для его осуществления, отсутствуют. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует условию патентоспособности “новизна”.

Результаты поиска известных решений в данной и смежных областях техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками каждого заявленного изобретения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного выше уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками каждого из заявленных изобретений преобразований на достижение технического результата. Следовательно, каждое из заявленных изобретений соответствует уровню патентоспособности “изобретательский уровень”.

В заявленном техническом решении соблюдено требование единства изобретения, поскольку способ и установка предназначены для насыщения воды кислородом. Заявленное изобретение решает одну и ту же задачу - повышение эффективности обработки воды кислородосодержащей газовой смесью и снижение энергозатрат на процесс насыщения воды кислородом.

На фиг.2 схематично изображена установка для осуществления предлагаемого способа насыщения воды кислородом.

Установка содержит две системы, взаимосогласованные газовым (парогазовым) трубопроводом: эжекционно-флотационную систему насыщения воды кислородом (система I) и плазмохимотронную (электрохимическую) систему синтеза парогазовой смеси (система II).

Система I содержит напорно-флотационную колонну 1, насос 2, эжектор 3, трубопровод подачи исходной воды 4, трубопровод циркуляционно-проточного контура 5, трубопровод отвода кислородонасыщенной воды 6, переливной трубопровод 7, служащий для отвода воды с пеной и частицами примесей, трубопровод 8, сообщающий флотационную колонну с атмосферой, трубопровод 9 подвода кислородосодержащей газовой (парогазовой) смеси к эжектору.

Подсоединенная герметичным трубопроводом 9 к системе I система II содержит емкость водного раствора электролита 10, плазмохимотронный (электрохимический) аппарат 11 с блоком электропитания и управления 12, газожидкостной сепаратор 13, регулятор ввода воздуха или кислорода 14, герметичный трубопровод 15, обеспечивающий эрлифтный циркуляционный поток электролита в плазмохимотронном (электрохимическом) аппарате, регулятор расхода газовой (парогазовой) смеси 16, трубопровод 17 для залива водного раствора электролита, сообщающего емкость 10 с атмосферой, трубопровод подачи в систему II воздуха или кислорода 18.

Установка работает следующим образом.

В емкость 10 и аппарат 11, соединенные герметично трубопроводом 15, заливают водный раствор электролита. Для электрохимического аппарата [6] - 10% раствор щелочи, для плазмохимотронного [7] - 1 Н раствор щелочи (4%). В электрохимическом аппарате [6] используется теплообменник для охлаждения электролизера.

Регуляторами расхода 14, 15, 16 и блоком управления 12 в циркуляционно-проточном трубопроводе 15 создается эрлифтный (газо-парожидкостный) поток.

Ориентировочно ротаметром (в схеме не показан) устанавливается расход газовой (парогазовой) смеси (предварительно определяется для эжектора 3 расчетным путем). Блоком управления 12 устанавливается температура парогазовой смеси (75±5° С). Парогазовая смесь до выхода на рабочие параметры выпускается в атмосферу через регулятор расхода 16.

После подготовки включения и ввода системы II на технологический режим включается система I. Автоматом-пускателем (на схеме не показан) включается электронасос. Дифманометром определяется уровень разрежения в эжекторе 3. Вентилями (на схеме не показаны) трубопроводов 4, 5, 6 устанавливается разрежение в аппарате 3, сбалансированный расход входящей (исходной) и выходящей (кислородонасыщенной) воды. Правильность регулировки расходов определяет устойчивый уровень обрабатываемой воды во флотационной колонне 1.

После проведения перечисленных выше технологических операций открывается трубопровод 9 и регулятором расхода 16 устанавливается заданный расход парогазовой смеси, подаваемый через эжектор 3 в циркуляционно-проточный контур 5.

Технологический контроль процесса насыщения воды кислородом в системе осуществляется одновременно на входе и на выходе воды из установки проточными датчиками кислородомера (например, АЖА-101), изменение рН (фиксирующее вынос паров щелочи из системы II) порционным рН - метром (например, рН - 121), содержание перекисных соединений - методами анализа [3] и по изменению рН.

В таблицах 1-3 представлены экспериментальные данные испытаний в реальных условиях производства питьевой кислородонасыщенной воды заявленного технического решения.

Экспериментальная проверка заявленного технического решения представлена данными таблиц 1, 2, 3.

Условия проведения опытно-промышленного эксперимента:

Исходная вода - питьевая артезианская вода ГОСТ 2874-82 с содержанием по шкале NаCl 0,4-0,6 г/дм³;

Содержание растворенного кислорода в исходной воде - 3,4±0,5 мг O₂/дм³;

рН исходной воды - 7,2±0,1;

Температура исходной воды - 25±2° С;

Предельное насыщение исходной воды кислородом воздуха (н.у.) при удельном расходе воздуха не менее 1,5 дм³/дм³ воды - 8,8± 0,2 мг О₂/дм³.

Таблица 1.
№ пп	Наименование параметра	Парогазовая смесь Н2+О2 фильтрпресного электролизера [6] в физико-химической системе установки	Парогазовая смесь Н2О2+О2 плазмохимотронного аппарата [7] в физико-химической системе установки
1	2	3	4
1	Концентрация раствора щелочного электролита, % (NаOН+Н2О или КОН+Н2О)	10	4
2	Напряжение в межэлектродной камере, В	4,5-6,0	150
3	Ток, А	80-100	1,6-2,0
4	Мощность, кВт	0,4-0,6	0,2-0,3
5	Наличие гремучей смеси	Да	Нет
6	Температура раствора, ° С	80±5	80±5
7	Производительность по парогазовой смеси, дм3/час	70±10	60±20

Продолжение Таблицы 1
1	2	3	4
8	Перепад давлений в эжекторе, обеспечивающий разрежение в трубопроводе парогазовой смеси, мм рт.ст.	40-50	40-50
9	Производительность системы насыщения исходной воды кислородом (количество получаемой кислородонасыщенной воды), дм3/час	600	600
10	Удельный расход парогазовой смеси, дм3/дм3 Н2О	0,11±0,01	0,10±0,02
11	Глубина насыщения исходной воды кислородом, мг O2/дм3	10,6-11,2	15,6-17,1
12	рН кислородонасыщенной воды (определяет унос щелочи в парогазовой системе)	8,0±0,2	7,2±0,1
13	Уменьшение концентрации кислорода в воде при хранении в пластмассовых 1,0 литровых бутылках. Срок хранения: 1 месяц 3 месяца 6 месяцев	9-10 8-9 ниже линии насыщения воды воздухом при н.у.	14-15 13-14 11-12
14	Наличие избыточной концентрации по отношению к исходной воде перекисных соединений	Нет	Нет
15	Использование дополнительной энергии гидратных оболочек ионов щелочного раствора и молекул воды	Нет	Да

В таблице 2 представлены экспериментальные данные испытания установки с добавлением в систему получения парогазовой смеси сжатого кислорода через редуктор от баллона. Условие проведения испытаний установки табл. 1 и табл. 2 адекватны.

Таблица 2
№ пп	Наименование параметра	Кислород + парогазовая смесь Н2+О2 патента [6]	Парогазовая смесь Н2О2+О2 патента [7]
1	2	3	4
1	Мощность, кВт	0,4-0,6	0,2-0,3
2	Расход кислорода, дм3/час	70±10	70±10
3	Производительность физико-химической системы по парогазовой смеси, дм3/час	140±20	130±30
4	Температура раствора, ° С	70±5	70±5
5	Наличие гремучей смеси	Да	Нет
6	Перепад давлений на эжекторе, мм рт.ст.	40-50	40-50
7	Производительность системы насыщения исходной воды кислородом (количество получаемой кислородонасыщенной воды), дм3/час	600	600
8	Удельный расход парогазовой смеси, дм3/дм3 Н2О	0,22±0,01	0,20±0,02
9	Глубина насыщения исходной воды кислородом, мг О2/дм3	13,5-14,2	30-32
10	рН кислородосодержащей воды	8,4±0,2	7,4±0,1
11	Наличие избыточной концентрации по отношению к исходной воде перекисных соединений	Да	Нет
12	Использование дополнительной энергии	Нет	Да

Данными таблицы 3 представлена экспериментальная проверка заявленного технического решения в части применения материалов в системах для осуществления способа насыщения воды кислородом.

Условия проведения эксперимента адекватны условиям эксперимента в таблицах 1, 2.

Высокая дегустационная оценка качества кислородонасыщенных питьевых вод марок “Супервода” и “Окси”, срок сохранности кислородонасыщенного состояния воды не менее 6 месяцев, снижение цены кислородонасыщенной воды (не менее чем в 2 раза по отношению к мировым аналогам), полученные заявленным способом и установкой для его осуществления, доказывают конкурентоспособность новой продукции на потребительском рынке и, как следствие, промышленную применимость изобретения.

На основании представленного выше материала заявители считают, что техническая задача заявленного изобретения решена в полном объеме.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. Кульский Л.А. Основы химии и технологии воды. - Киев: Наукова Думка, 1991, 568 с.

2. Химия. Большой энциклопедический словарь. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1998, 791 с.

3. Перекись водорода и перекисные соединения. Под ред. Позина М.Е. М. - Л.: ГНТИ химической литературы, 1951, 475 с.

4. Родионов А.И., Клушин В.Н., Торочешников Н.С. Техника защиты окружающей среды. М.: Химия, 1989, 512 с.

5. Лейбовский М.Г., Ушаков Л. Д. Современное оборудование для очистки воды в электрическом поле. М.: ЦИНТИХИМНЕФТЕМАШ, 1979, 86 с.

6. Вердиев М.Г. и др. Электролизер для получения смеси кислорода и водорода. Патент России №2091508, (С 1), С 25 В 1/04, 27.09.97, 3 с.

7. Способ получения смеси кислорода и водорода. Патент России №2091507 С1, С 25 В 1/04, 27.09.97, 4 с.

8. Зыков Е.Д., Щербак В.Н. Плазмохимотронный способ получения парогазовой смеси Н₂О₂+О₂. Патент России №2171863 С2, С 25 В 1/30, 1/04, С 02 Р 1/46, 30.07.1998.

Claims (3)

1. Способ насыщения воды кислородом, включающий смешение кислородосодержащего газа с водой, отличающийся тем, что насыщение осуществляют путем последовательного эжекционного и напорно-флотационного смешения полученной плазмохимотронным методом кислородосодержащей парогазовой смеси Н₂О₂+О₂ с водой.

2. Установка для насыщения воды кислородом, содержащая систему насыщения воды кислородом, отличающаяся тем, что система насыщения воды кислородом содержит соединенные циркуляционно-проточным трубопроводом насос, эжектор и напорно-флотационную колонну, к нижней части которой подсоединен трубопровод исходной воды, а к верхней – трубопровод кислородонасыщенной воды, при этом эжектор смонтирован в циркуляционно-проточном трубопроводе между нижней частью колонны и насосом, а камера разряжения эжектора подсоединена парогазовым трубопроводом к системе получения кислородосодержащей парогазовой смеси, состоящей из газожидкостного сепаратора, соединенного циркуляционно-проточным трубопроводом с емкостью водного раствора электролита и плазмохимотронным аппаратом, синтезирующим кислородосодержащую парогазовую смесь, к нижней части которого через регулятор расхода подсоединен трубопровод подачи воздуха или кислорода.

3. Установка по п.2, отличающаяся тем, что конструктивные элементы системы насыщения воды кислородом и парогазовый трубопровод изготовлены из стеклянных, пластмассовых, резиновых и силиконовых материалов.

Images