RU2329197C1 - Method of obtaining electrochemical activated disinfecting solution and device for implementing method - Google Patents

Method of obtaining electrochemical activated disinfecting solution and device for implementing method Download PDF

Info

Publication number
RU2329197C1
RU2329197C1 RU2006134466/15A RU2006134466A RU2329197C1 RU 2329197 C1 RU2329197 C1 RU 2329197C1 RU 2006134466/15 A RU2006134466/15 A RU 2006134466/15A RU 2006134466 A RU2006134466 A RU 2006134466A RU 2329197 C1 RU2329197 C1 RU 2329197C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
solution
electrolyte
anode
cathode
chamber
Prior art date
Application number
RU2006134466/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006134466A (en
Inventor
Витольд Михайлович Бахир (RU)
Витольд Михайлович Бахир
Original Assignee
Витольд Михайлович Бахир
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 Витольд Михайлович Бахир filed Critical Витольд Михайлович Бахир
Priority to RU2006134466/15A priority Critical patent/RU2329197C1/en
Publication of RU2006134466A publication Critical patent/RU2006134466A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2329197C1 publication Critical patent/RU2329197C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: method of obtaining an electrochemical activated disinfecting solution is achieved through electrolysis of the initial solution in a reactor, made from one or more electrochemical cells with coaxial cylindrical electrodes and a fine-pored diaphragm in between them, dividing the inter-electrode space of the cell into anode and cathode chambers. The length of the electrode chambers is 100-1000 times bigger than the inter-electrode distance. The initial solution is supplied to the anode chamber, and an electrochemical activated disinfecting solution is taken out. An auxiliary electrolyte is supplied to the cathode chamber and a treated auxiliary electrolyte is taken out. The initial solution is drinking water with mineralisation of 0.1-0.5 g/l, saturated with carbon dioxide gas to concentration of 0.1-0.5 g/l. The unit for preparing the initial solution is made in form of a saturator, joined to a source of carbon dioxide. Supply of the initial solution to the anode chamber and supply of the auxiliary electrolyte to the cathode chamber is done counter-flow.
EFFECT: invention allows for obtaining a disinfecting solution, which does not contain chlorine, with high biological activity and extraction capacity with lower expenses on production; the invention also allows simplifying the device and lowers its maintenance costs.
9 cl, 2 dwg, 2 ex

Description

Область примененияApplication area

Изобретение относится к области прикладной электрохимии, в частности к способам электрохимического получения электрохимически активированных дезинфицирующих растворов, которые могут быть использованы как дезинфицирующий агент, и применяются для дезинфекции, предстерилизационной очистки и стерилизации различных объектов, в том числе в пищевой промышленности, медицине и косметологии.The invention relates to the field of applied electrochemistry, in particular to methods for the electrochemical preparation of electrochemically activated disinfectant solutions that can be used as a disinfectant, and are used for disinfection, pre-sterilization cleaning and sterilization of various objects, including in the food industry, medicine and cosmetology.

Предшествующий уровень техникиState of the art

В настоящее время в медицине и в различных областях техники, в частности в области водоподготовки, широко применяются дезинфицирующие водные растворы, содержащие неорганические соединения, в частности соединения активного хлора, полученные химическим путем [см., например, Кульский Л.А. и др. "Технология очистки природных вод", Киев, Высшая школа, 1981, стр.22-25].Currently, in medicine and in various fields of technology, in particular in the field of water treatment, water disinfecting solutions containing inorganic compounds, in particular compounds of active chlorine obtained chemically, are widely used [see, for example, L. Kulsky. and other "Technology of natural water purification", Kiev, Higher school, 1981, p.22-25].

Недостатком известных решений является возможность образования побочных продуктов хлорирования в присутствии органических загрязнений, высокая коррозионная активность, повышенные требования к технике безопасности, наличие большого количества балластных веществ в рабочем растворе.A disadvantage of the known solutions is the possibility of the formation of chlorination by-products in the presence of organic contaminants, high corrosivity, increased safety requirements, the presence of a large amount of ballast substances in the working solution.

Подобных недостатков лишены электрохимические методы получения таких растворов, позволяющие упростить процесс приготовления, сократить число реагентов.Such disadvantages are deprived of electrochemical methods for producing such solutions, which simplify the preparation process and reduce the number of reagents.

Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ и установка для получения дезинфицирующих и моющих растворов путем электрохимической обработки растворов хлоридов щелочных металлов концентрацией до 5 г/л, полученных смешением питьевой воды с насыщенным раствором хлорида щелочного металла. В известном решении раствор хлорида щелочного металла подается параллельными потоками в анодную и катодную камеры электрохимического реактора, и после обработки подается потребителю [см. «Электрохимическая активация: история, состояние. Перспективы», М., Академия медико-технических наук РФ, изд. ВНИИИМТ, 1999, стр.36-38]. При этом раствор, обработанный в анодной камере, является дезинфицирующим, а раствор, обработанный в катодной камере, - моющим. Обработка ведется в диафрагменных проточных модульных элементах ПЭМ-3, длина которых существенно превышает межэлектродное расстояние [см. там же, стр.24-26]. Данный способ выбран авторами в качестве прототипа.The closest in technical essence and the achieved result is a method and installation for producing disinfecting and washing solutions by electrochemical treatment of alkali metal chloride solutions with a concentration of up to 5 g / l, obtained by mixing drinking water with a saturated solution of alkali metal chloride. In a known solution, the alkali metal chloride solution is supplied in parallel streams to the anode and cathode chambers of the electrochemical reactor, and after processing it is supplied to the consumer [see “Electrochemical activation: history, condition. Prospects ”, M., Academy of Medical and Technical Sciences of the Russian Federation, ed. VNIIIMT, 1999, pp. 36-38]. In this case, the solution treated in the anode chamber is a disinfectant, and the solution processed in the cathode chamber is a detergent. Processing is carried out in diaphragm flow modular elements FEM-3, the length of which significantly exceeds the interelectrode distance [see ibid., pp. 24-26]. This method is selected by the authors as a prototype.

Применение известного технического решения позволяет получить растворы со сравнительно высокой дезинфицирующей и стерилизующей способностью.The use of a known technical solution allows to obtain solutions with a relatively high disinfecting and sterilizing ability.

Недостатком известного решения являются низкие значения рН полученного из анодной камеры раствора (анолита), что обусловливает его повышенную коррозионную активность, а также требует повышенных мер безопасности при использовании. Низкие значения рН анолита объясняются наличием растворенного хлора, который, улетучиваясь из раствора в свободном виде, является токсичным веществом.A disadvantage of the known solution is the low pH of the solution obtained from the anode chamber (anolyte), which leads to its increased corrosion activity, and also requires increased safety measures when used. The low pH of the anolyte is explained by the presence of dissolved chlorine, which, evaporating from the solution in free form, is a toxic substance.

Кроме того, известный электроактивированный дезинфицирующий раствор имеет в своем составе хлорид натрия в количестве большем, чем содержание функционально полезных оксидантов. Это также приводит к усилению коррозионной активности раствора оксидантов. Антимикробная активность таких растворов быстро уменьшается во времени, что обусловлено ускорением взаимонейтрализации хлоркислородных и гидропероксидных соединений в растворе оксидантов при повышении его общей минерализации. Устранение этого недостатка приводит к усложнению схем установок и к повышению затрат на их эксплуатацию.In addition, the known electroactivated disinfectant solution contains sodium chloride in an amount greater than the content of functionally useful oxidants. This also leads to increased corrosion activity of the oxidant solution. The antimicrobial activity of such solutions rapidly decreases over time, due to the acceleration of the mutual neutralization of chlorine-oxygen and hydroperoxide compounds in the oxidant solution with an increase in its total mineralization. The elimination of this drawback leads to a complication of plant diagrams and to an increase in the cost of their operation.

Известная установка содержит как минимум одну электрохимическую диафрагменную ячейку, выполненную из коаксиально установленных цилиндрических внешнего и внутреннего электродов и размещенную между ними коаксиально мелкопористую диафрагму из керамики на основе оксидов циркония, разделяющую межэлектродное расстояние на анодную и катодную камеры. Камеры имеют вход и выход, которые соединены соответственно с линиями подачи электролита в камеры и линиями вывода обработанного электролита из камер, узел приготовления исходного раствора электролита, выполненный в виде емкости с концентрированным раствором хлорида щелочного металла и дизирующим приспособлением. Дозирующее приспособление смешивает концентрированный раствор хлорида с пресной водой, после чего полученный исходный раствор направляется на обработку в камеры ячейки.The known installation contains at least one electrochemical diaphragm cell made of coaxially mounted cylindrical external and internal electrodes and placed between them coaxially finely porous diaphragm made of zirconium oxide ceramics, dividing the interelectrode distance into the anode and cathode chambers. The chambers have an inlet and an outlet, which are connected respectively to the lines for supplying the electrolyte to the chambers and the lines for outputting the treated electrolyte from the chambers, a unit for preparing the initial electrolyte solution, made in the form of a container with a concentrated solution of alkali metal chloride and a dosing device. The metering device mixes the concentrated chloride solution with fresh water, after which the resulting stock solution is sent for processing to the cell chambers.

Известная установка выполнена по модульному принципу, что позволяет легко собирать установки различной производительности. Недостатками установки является то, что в качестве исходных солевых растворов используются концентрированные растворы хлорида щелочного металла, что требует точного дозирования реагентов с помощью дозировочного насоса. Кроме того, известная установка снабжена сравнительно большим количеством регулирующих приспособлений и систем, обеспечивающих равномерное удаление катодных отложений во всех ячейках во время периодической промывки раствором кислоты.The well-known installation is made on a modular basis, which makes it easy to assemble installations of various capacities. The disadvantages of the installation is that concentrated alkaline metal chloride solutions are used as the initial salt solutions, which requires precise dosing of the reagents using a metering pump. In addition, the known installation is equipped with a relatively large number of control devices and systems that ensure uniform removal of cathode deposits in all cells during periodic washing with an acid solution.

Как следует из вышесказанного, недостатки известных решений могут быть устранены при замене хлорсодержащих дезинфицирующих средств на иные, не содержащие хлора. Так, например, известно, что пероксосоединения, в частности пероксокарбонат натрия, обладает дезинфицирующим, бактерицидным действием [см. Химическая энциклопедия, М., Изд-во «Большая Российская Энциклопедия», 1992, т.3, стр.184].As follows from the above, the disadvantages of the known solutions can be eliminated by replacing chlorine-containing disinfectants with other ones that do not contain chlorine. So, for example, it is known that peroxo compounds, in particular sodium peroxocarbonate, have a disinfecting, bactericidal effect [see Chemical Encyclopedia, M., Publishing House "Big Russian Encyclopedia", 1992, v.3, p.184].

Однако известные способ и установка не могут быть применены для получения дезинфицирующих растворов, не содержащих хлор, в частности для получения растворов пероксокарбонатов щелочных металлов.However, the known method and installation cannot be applied to obtain disinfectant solutions that do not contain chlorine, in particular to obtain solutions of alkali metal peroxocarbonates.

Раскрытие изобретенияDisclosure of invention

Техническим результатом, достигаемым при использовании данного изобретения, является расширение функциональных возможностей способа, снижение затрат на его осуществление и обеспечение возможности получения электрохимически активированных дезинфицирующих растворов, не содержащих хлор, а также одновременное получение растворов, обладающих повышенной биологической активностью и экстрагирующей способностью.The technical result achieved by using the present invention is to expand the functionality of the method, reduce the cost of its implementation and provide the possibility of obtaining electrochemically activated disinfectant solutions that do not contain chlorine, as well as the simultaneous preparation of solutions with increased biological activity and extracting ability.

Техническим результатом также является упрощение установки, расширение ее функциональных возможностей и снижение трудозатрат на ее обслуживание.The technical result is also to simplify the installation, expand its functionality and reduce labor costs for its maintenance.

Указанные технические результаты достигаются тем, что способ получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора осуществляют электролизом исходного раствора электролита в диафрагменном электрохимическом реакторе, электроды которого разделены мелкопористой диафрагмой на анодную и катодную камеры, причем длина электродных камер больше межэлектродного расстояния. Исходный раствор электролита подают в анодную камеру. Вывод электрохимически активированного дезинфицирующего раствора осуществляют из анодной камеры при подаче вспомогательного электролита в катодную камеру того же реактора и выводе обработанного вспомогательного электролита из катодной камеры. В качестве исходного раствора электролита используют пресную (питьевую) воду с минерализацией 0,1-0,5 г/л, насыщенную углекислым газом до концентрации 0,1-0,5 г/л, а подачу исходного раствора электролита в анодную камеру и подачу вспомогательного электролита в катодную камеру осуществляют противотоком. Способ осуществляют при длине электродных камер в 100-1000 раз больше межэлектродного расстояния.These technical results are achieved by the fact that the method of producing an electrochemically activated disinfectant solution is carried out by electrolysis of the initial electrolyte solution in a diaphragm electrochemical reactor, the electrodes of which are separated by a finely porous diaphragm into the anode and cathode chambers, the length of the electrode chambers being longer than the interelectrode distance. The initial electrolyte solution is fed into the anode chamber. The electrochemically activated disinfectant solution is removed from the anode chamber by supplying an auxiliary electrolyte to the cathode chamber of the same reactor and the output of the processed auxiliary electrolyte from the cathode chamber. Fresh (drinking) water with a mineralization of 0.1-0.5 g / l saturated with carbon dioxide to a concentration of 0.1-0.5 g / l is used as the initial electrolyte solution, and the supply of the initial electrolyte solution to the anode chamber and the supply auxiliary electrolyte in the cathode chamber is carried out countercurrent. The method is carried out with the length of the electrode chambers 100-1000 times greater than the interelectrode distance.

В качестве вспомогательного электролита используют или исходный раствор - пресную (питьевую) воду с минерализацией 0,1-0,5 г/л, насыщенную углекислым газом до концентрации 0,1-0,5 г/л, или раствор карбоната натрия концентрацией 0,1-0,5 г/л, или раствор серной кислоты концентрацией 0,1-0,2 г/л, или раствор гидроксида натрия концентрацией 0,1-0,2 г/л, или раствор сульфата натрия концентрацией 0,1-0,2 г/л.As an auxiliary electrolyte, either the initial solution is used - fresh (drinking) water with a mineralization of 0.1-0.5 g / l, saturated with carbon dioxide to a concentration of 0.1-0.5 g / l, or a solution of sodium carbonate with a concentration of 0, 1-0.5 g / l, or a solution of sulfuric acid with a concentration of 0.1-0.2 g / l, or a solution of sodium hydroxide with a concentration of 0.1-0.2 g / l, or a solution of sodium sulfate with a concentration of 0.1- 0.2 g / l

Использование в качестве исходного раствора электролита пресной воды с минерализацией 0,1-0,5 г/л, насыщенной углекислым газом до концентрации 0,1-0,5 г/л, позволяет получить электрохимически активированный дезинфицирующий пероксикарбонатный раствор, обладающий дезинфицирующей способностью, сравнимой с аналогичными свойствами 3%-ного раствора перекиси водорода, что позволяет эффективно использовать его в пищевой промышленности и косметологии. Использование пресной питьевой воды с концентрацией менее 0,1 г/л значительно повышает энергозатраты на проведение процесса, так как резко снижается электропроводность исходного раствора и количество ионов, катализирующих процесс образования пероксокарбонатов. Повышение концентрации пресной воды выше 0,5 г/л приводит к снижению дезинфицирующей способности полученного раствора, так как повышается вероятность разрушения дезинфицирующих пероксокарбонатных соединений анодными продуктами электролиза.The use of fresh water as an initial electrolyte solution with a mineralization of 0.1-0.5 g / l saturated with carbon dioxide to a concentration of 0.1-0.5 g / l allows one to obtain an electrochemically activated disinfectant peroxycarbonate solution with a disinfecting ability comparable to with similar properties of a 3% hydrogen peroxide solution, which allows its effective use in the food industry and cosmetology. The use of fresh drinking water with a concentration of less than 0.1 g / l significantly increases the energy consumption for the process, as the conductivity of the initial solution and the number of ions catalyzing the formation of peroxocarbonates sharply decrease. An increase in the concentration of fresh water above 0.5 g / l leads to a decrease in the disinfecting ability of the resulting solution, since the probability of destruction of disinfecting peroxocarbonate compounds by anode electrolysis products increases.

Насыщение воды углекислым газом необходимо для обеспечения возможности получения дезинфицирующих агентов в растворе - пероксосоединений угольной кислоты. При меньших концентрациях снижается дезинфицирующая способность раствора, при больших - значительно увеличивается содержание газовой фазы в растворе, возникает вероятность образования двухфазной системы, имеющей значительный объем газовых пузырьков, что ведет к разбалансированию процесса электролиза, повышенному расходу электроэнергии и снижению качества получаемых продуктов.The saturation of water with carbon dioxide is necessary to ensure the possibility of obtaining disinfecting agents in solution - peroxo compounds of carbonic acid. At lower concentrations, the disinfecting ability of the solution decreases, at large concentrations, the gas phase content in the solution increases significantly, there is a likelihood of a two-phase system having a significant volume of gas bubbles, which leads to an imbalance in the electrolysis process, increased energy consumption and lower quality of the resulting products.

В прикладной электрохимии известен способ получения пероксоугольной кислоты путем электролиза раствора, содержащего роданид калия при барботаже углекислого газа через раствор. Давление углекислого газа поддерживают на уровне 2-23 атм и процесс ведут в бездиафрагменном электролизере при анодной плотности тока 0,05-0,5 А/кв.см [см. Авторское свидетельство СССР №1815262, С07С 407/00, 1993]. Хотя данный процесс и не требует пониженных температур, однако является трудоемким и требует расхода химических реагентов и затрат энергии на поддержание давления и барботаж углекислого газа. Кроме того, этот процесс осуществляют в бездиафрагменном электролизере, что требует дополнительных технологических операций по выделению целевого продукта и предотвращению потерь роданида калия. Очевидно, что известные рекомендации не использованы в предложенном решении.In applied electrochemistry, there is a known method for producing peroxo-carbonic acid by electrolysis of a solution containing potassium thiocyanate by sparging carbon dioxide through a solution. The pressure of carbon dioxide is maintained at a level of 2-23 atm and the process is conducted in a diaphragmless electrolyzer at an anode current density of 0.05-0.5 A / sq. Cm [see USSR author's certificate No. 1815262, С07С 407/00, 1993]. Although this process does not require low temperatures, it is laborious and requires the consumption of chemicals and energy costs for maintaining pressure and sparging of carbon dioxide. In addition, this process is carried out in a diaphragmless electrolyzer, which requires additional technological operations to isolate the target product and prevent the loss of potassium thiocyanate. Obviously, the known recommendations are not used in the proposed solution.

Способ по изобретению реализуется в диафрагменном электрохимическом реакторе, в катодную камеру которого противотоком подается вспомогательный электролит. Использование противотока позволяет достигнуть наивысших возможных степеней для окисления в анодной камере и для восстановления в катодной камере.The method according to the invention is implemented in a diaphragm electrochemical reactor, into the cathode chamber of which an auxiliary electrolyte is supplied countercurrently. The use of a countercurrent makes it possible to achieve the highest possible degrees for oxidation in the anode chamber and for reduction in the cathode chamber.

При использовании в качестве вспомогательного электролита исходного раствора, т.е. питьевой воды с минерализацией 0,1-0,5 г/л, насыщенной углекислым газом до концентрации 0,1-0,5 г/л, достигается возможность получения нового продукта - католита газированной питьевой воды, то есть расширяются функциональные возможности способа. При концентрации растворенных солей и углекислого газа в подобном вспомогательном электролите менее 0,1 г/л снижается электропроводность в катодной камере, что ведет к возрастанию энергозатрат, а при увеличении концентрации растворенных солей и углекислого газа свыше 0,5 г/л не происходит пропорциональных изменений окислительно-восстановительных свойств полученного электрохимически активированного католита.When used as an auxiliary electrolyte, the initial solution, i.e. drinking water with a salinity of 0.1-0.5 g / l, saturated with carbon dioxide to a concentration of 0.1-0.5 g / l, it is possible to obtain a new product - catholyte carbonated drinking water, that is, the functionality of the method is expanded. When the concentration of dissolved salts and carbon dioxide in such an auxiliary electrolyte is less than 0.1 g / l, the conductivity in the cathode chamber decreases, which leads to an increase in energy consumption, and with an increase in the concentration of dissolved salts and carbon dioxide over 0.5 g / l, there are no proportional changes redox properties of the obtained electrochemically activated catholyte.

Использование в качестве вспомогательного электролита раствора карбоната натрия концентрацией 0,1-0,5 г/л, или раствора серной кислоты концентрацией 0,1-0,2 г/л, или раствора гидроксида натрия концентрацией 0,1-0,2 г/л, или раствора сульфата натрия концентрацией 0,1-0,2 г/л позволяет расширить гамму получаемых продуктов в зависимости от условий решаемой задачи и получить соотвественно следующие типы электрохимически активированных анолитов: анолит с увеличенным содержанием пероксокарбоната натрия, анолит с содержанием некоторого количества надсерной кислоты и низким значением рН, анолит с повышенным содержанием пероксида водорода, анолит с небольшим содержанием надсерной кислоты и значением рН, близким к нейтральному, анолит с содержанием некоторого количества перхлората натрия. Эти типы антимикробных растворов могут быть использованы для подавления микробиологической активности различных типов микроорганизмов в зависимости от физико-химических свойств и химического состава окружающей их среды. При концентрации растворенных солей во вспомогательных электролитах менее 0,1 г/л снижается электропроводность в катодной камере, что ведет к возрастанию энергозатрат, а увеличение концентрации растворенных солей свыше 0,2 г/л не приводит к изменению окислительно-восстановительных свойств полученного электрохимически активированного католита, но повышает его солесодержание и сокращает срок его хранения.Use as an auxiliary electrolyte a solution of sodium carbonate with a concentration of 0.1-0.5 g / l, or a solution of sulfuric acid with a concentration of 0.1-0.2 g / l, or a solution of sodium hydroxide with a concentration of 0.1-0.2 g / l, or a sodium sulfate solution with a concentration of 0.1-0.2 g / l allows you to expand the range of products obtained depending on the conditions of the problem and obtain the following types of electrochemically activated anolytes, respectively: anolyte with an increased content of sodium peroxocarbonate, anolyte with a certain amount of ernoy acid and low pH, anolyte with a high content of hydrogen peroxide, the anolyte with a low content persulfuric acid and a pH close to neutral anolyte the content of a certain amount of sodium perchlorate. These types of antimicrobial solutions can be used to inhibit the microbiological activity of various types of microorganisms depending on the physicochemical properties and chemical composition of their environment. When the concentration of dissolved salts in auxiliary electrolytes is less than 0.1 g / l, the conductivity in the cathode chamber decreases, which leads to an increase in energy consumption, and an increase in the concentration of dissolved salts above 0.2 g / l does not change the redox properties of the obtained electrochemically activated catholyte , but increases its salinity and shortens its shelf life.

Способ осуществляют при длине электродных камер в 100-1000 раз больше межэлектродного расстояния. Это позволяет распределить объем обрабатываемого раствора в виде плоского потока сравнительно малой толщины, сравнительно небольшой ширины и протяженной длины, что приводит к интенсификации окислительных реакций на аноде, восстановительных реакций на катоде и уменьшает разрушение целевых продуктов за счет реакций, протекающих в объеме электролита при перемешивании. При длине меньшей, чем 100 межэлектродных расстояний не удается добиться необходимой степени превращения, а при длине большей, чем 1000 межэлектродных расстояний резко возрастают затраты на обеспечение гидравлической стабильности потока. Обеспечение значительной протяженности длин камер осуществляют путем последовательного гидравлического соединения электродных камер однотипных ячеек.The method is carried out with the length of the electrode chambers 100-1000 times greater than the interelectrode distance. This allows you to distribute the volume of the treated solution in the form of a flat stream of relatively small thickness, relatively small width and extended length, which leads to the intensification of oxidative reactions at the anode, reduction reactions at the cathode and reduces the destruction of the target products due to reactions that occur in the volume of the electrolyte with stirring. With a length of less than 100 interelectrode distances, it is not possible to achieve the required degree of conversion, and with a length of more than 1000 interelectrode distances, the costs of ensuring hydraulic flow stability sharply increase. Ensuring a significant length of the lengths of the chambers is carried out by sequential hydraulic connection of the electrode chambers of the same cells.

Техническим результатом, достигаемым при использовании настоящего изобретения, является также упрощение установки, расширение ее функциональных возможностей и снижение трудозатрат на ее обслуживание.The technical result achieved using the present invention is also to simplify installation, expand its functionality and reduce labor costs for its maintenance.

Это достигается тем, что установка для получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора содержит диафрагменный электрохимический реактор, выполненный из одной или нескольких электрохимических ячеек с коаксиальными цилиндрическими электродами и установленной между электродами мелкопористой диафрагмой, разделяющей межэлектродное пространство ячейки на анодную и катодную камеры, длина которых больше межэлектродного расстояния, с приспособлениями для ввода и вывода обрабатываемого электролита в анодную и катодную камеры ячейки, расположенными на торцах ячейки или вблизи ее торцов, линию подачи пресной воды и линию отвода электрохимически активированного дезинфицирующего раствора, соединенную с приспособлением для вывода из анодной камеры, линию отвода обработанного электролита, соединенную с приспособлением для вывода из катодной камеры и узел приготовления исходного раствора.This is achieved by the fact that the installation for producing an electrochemically activated disinfectant solution contains a diaphragm electrochemical reactor made of one or more electrochemical cells with coaxial cylindrical electrodes and a finely porous diaphragm installed between the electrodes, dividing the interelectrode space of the cell into the anode and cathode chambers, the length of which is longer than the interelectrode distance , with devices for input and output of the processed electrolyte into the anode and cathode the cell chamber located at the ends of the cell or near its ends, a fresh water supply line and an electrochemically activated disinfectant solution drain line connected to a device for withdrawing from the anode chamber, a treated electrolyte drain line connected to a device for withdrawing from the cathode chamber and a cooking unit stock solution.

Приспособления для ввода электролита в анодную и катодную камеры и соответственно приспособления для вывода электролита из анодной и катодной камер расположены у противоположных торцов ячейки. Это позволяет обеспечить обработку растворов в анодной и катодной камерах противотоком, что расширяет функциональные возможности установки и позволяет получать гамму целевых продуктов при наивысших возможных в электрохимических системах с разбавленными электролитами окислительных или восстановительных условиях среды.Devices for introducing electrolyte into the anode and cathode chambers and, accordingly, devices for removing electrolyte from the anode and cathode chambers are located at opposite ends of the cell. This allows for the processing of solutions in the anode and cathode chambers countercurrent, which extends the functionality of the installation and allows you to get the range of target products at the highest possible in electrochemical systems with diluted electrolytes oxidizing or reducing environmental conditions.

Ячейка или ячейки реактора выполнены с длиной в 100-1000 раз больше межэлектродного расстояния. Это позволяет эффективно осуществлять способ и получать дезинфицирующие растворы, не содержащие активного хлора. Обеспечение длины может осуществляться за счет последовательного гидравлического соединения камер однотипных ячеек, что позволит обеспечить необходимую производительность установки и снизить трудозатраты по ее ремонту. Уменьшение длины менее 100 не позволяет обеспечить необходимую степень обработки и получить растворы с заданными свойствами, а увеличение свыше 1000 приводит к повышению гидравлического сопротивления и возрастанию затрат на эксплуатацию установки.The cell or cells of the reactor are made with a length of 100-1000 times the interelectrode distance. This allows you to effectively implement the method and obtain disinfectant solutions that do not contain active chlorine. Ensuring the length can be carried out due to the serial hydraulic connection of the chambers of the same type of cells, which will ensure the necessary installation performance and reduce the labor costs for its repair. Reducing the length of less than 100 does not allow to provide the necessary degree of processing and to obtain solutions with desired properties, and an increase of over 1000 leads to an increase in hydraulic resistance and an increase in the cost of operating the installation.

Узел приготовления исходного раствора выполнен в виде сатуратора, соединенного с источником подачи углекислого газа. Такое выполнение позволяет получить исходный раствор электролита требуемого состава из питьевой воды и углекислого газа. Это также позволяет автоматизировать процесс приготовления исходного раствора и упростить установку за счет исключения необходимости контролировать количество вводимого концентрированного раствора.The unit for preparing the initial solution is made in the form of a saturator connected to a carbon dioxide supply source. This embodiment allows you to get the initial electrolyte solution of the desired composition from drinking water and carbon dioxide. It also allows you to automate the process of preparing the initial solution and simplify the installation by eliminating the need to control the amount of concentrated solution introduced.

Установка для получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора может дополнительно содержать емкость вспомогательного электролита, соединенную с приспособлением для ввода электролита в катодную камеру. Это позволит расширить функциональные возможности установки и обеспечить получение растворов различного состава и назначения.The apparatus for producing an electrochemically activated disinfectant solution may further comprise an auxiliary electrolyte capacity connected to a device for introducing electrolyte into the cathode chamber. This will expand the functionality of the installation and provide solutions of various compositions and purposes.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Способ может быть реализован с помощью установок, изображенных на фиг.1 и 2.The method can be implemented using the settings shown in figures 1 and 2.

Установка для осуществления способа (фиг.1) содержит электрохимический реактор 1, выполненный из одной или нескольких электрохимических модульных диафрагменных ячеек, одноименные электродные камеры которых соединены гидравлически последовательно. Электрохимические ячейки разделены диафрагмой 2 на анодную 3 и катодную 4 камеры. Вход анодной камеры 3 соединен с линией подачи исходного раствора 5. Вход катодной камеры 4 также соединен с линией подачи исходного раствора 5 линией подачи раствора в катодную камеру 6. Выход анодной камеры 3 соединен с линией отвода электрохимически активированного дезинфицирующего раствора 7, а выход катодной камеры 4 соединен линией отвода католита 8. Установка содержит линию подачи пресной (питьевой) воды 9, на которой установлен сатуратор 10, в который из отдельного узла (на фигуре не показан) подается углекислый газ.Installation for implementing the method (figure 1) contains an electrochemical reactor 1 made of one or more electrochemical modular diaphragm cells, the same electrode chambers of which are connected hydraulically in series. The electrochemical cells are separated by a diaphragm 2 into anode 3 and cathode 4 cameras. The input of the anode chamber 3 is connected to the supply line of the initial solution 5. The input of the cathode chamber 4 is also connected to the supply line of the initial solution 5 by the supply line of the solution to the cathode chamber 6. The output of the anode chamber 3 is connected to the discharge line of the electrochemically activated disinfectant solution 7, and the output of the cathode chamber 4 is connected by a catholyte discharge line 8. The installation comprises a fresh (drinking) water supply line 9 on which a saturator 10 is installed, into which carbon dioxide is supplied from a separate unit (not shown in the figure).

Установка может содержать дополнительную емкость для вспомогательного электролита 11 (фиг.2). В этом случае линия 6, соединенная с входом катодной камеры 4, гидравлически связана с линией подачи вспомогательного электролита 12. При этом на линии 6 перед соединением с линией 12 установлено запорное устройство 13, а на линии 12 между емкостью 11 и соединением с линией 6 последовательно установлены насос 14 и запорное устройство 15.The installation may contain additional capacity for auxiliary electrolyte 11 (figure 2). In this case, the line 6 connected to the input of the cathode chamber 4 is hydraulically connected to the auxiliary electrolyte supply line 12. In this case, a locking device 13 is installed on the line 6 before connecting to the line 12, and in series on the line 12 between the tank 11 and the connection with line 6 a pump 14 and a locking device 15 are installed.

Способ осуществляют и установка работает следующим образом. Через катодную 4 и анодную 3 камеры реактора 1 пропускают противотоком воду, поступающую из сатуратора 10, где осуществляется процесс ее газирования. На электроды реактора подают напряжение, обеспечивающее протекание требуемого по величине тока (в установившемся режиме - от 3 до 10 А). После выхода установки на режим (стабилизации тока при расходе анолита от 5 до 25 литров в час и расходе католита от 10 до 60 литров в час) по линии 6 из анодной камеры 3 отводят электрохимически активированный дезинфицирующий раствор, а по линии 7 из катодной камеры 4 выводят католит - экстрагирующий, биологически активный раствор.The method is carried out and the installation works as follows. Through the cathodic 4 and anode 3 chambers of the reactor 1, countercurrent water is passed from the saturator 10, where the process of its aeration is carried out. A voltage is applied to the electrodes of the reactor, which ensures the flow of the required current (in steady state, from 3 to 10 A). After the unit reaches the mode (current stabilization at anolyte flow rate from 5 to 25 liters per hour and catholyte consumption from 10 to 60 liters per hour), an electrochemically activated disinfectant solution is discharged from line 6 from the anode chamber 3, and line 7 from the cathode chamber 4 catholyte is removed - an extracting, biologically active solution.

По линии 12 в катодную камеру 4 противотоком, по отношению к направлению потока в анодной камере 3, при помощи насоса 14 могут подавать вспомогательный электролит из емкости 11 (фиг.2). Продукты электролиза выводят так же, как описано выше.On line 12 into the cathode chamber 4 in countercurrent, relative to the direction of flow in the anode chamber 3, with the help of the pump 14 can supply auxiliary electrolyte from the tank 11 (figure 2). The electrolysis products are removed as described above.

В анодной камере протекают реакции окисления воды и продуктов электрохимических реакций окисления:In the anode chamber, reactions of oxidation of water and products of electrochemical oxidation reactions proceed:

2O-4е→4H++O2; 2Н2О-2е→2H+2O2; O2+H2O-2е→О3+2H+;2H 2 O-4e → 4H + + O 2 ; 2H 2 O-2e → 2H + + H 2 O 2 ; O 2 + H 2 O-2e → O 3 + 2H + ;

2O-6е→О3+6H+; Н2O-е→НО+; Н2O2-е→HO2+;3H 2 O-6e → O 3 + 6H + ; H 2 Oe → HO + H + ; H 2 O 2 → HO 2 + H + ;

Н2O-2е→2H+; Н2O-е→H++ОН.H 2 O-2e → 2H + + O ; H 2 O → H + + OH .

Окислению в присутствии катализаторов, которыми являются продукты анодных электрохимических реакций, подвергается также растворенная в воде углекислота, превращаясь в надугольную кислоту:Oxidation in the presence of catalysts, which are the products of anodic electrochemical reactions, also undergoes carbon dioxide dissolved in water, turning into a carbonic acid:

2СО32--2е→С2O62-+4H+.2H 2 CO 3 2- 2e → C 2 O 6 2- + 4H +.

При нейтральных или слабощелочных значениях рН надугольная кислота (НООС-O-O-СООН) образует соли в результате замещения ионов водорода на ионы щелочных металлов.At neutral or slightly alkaline pH values, succinic acid (HOOC-O-O-COOH) forms salts as a result of the replacement of hydrogen ions by alkali metal ions.

Натриевая соль надугольной кислоты (надуглекислый натрий или перкарбонат натрия) при взаимодействии с водой подвергаются гидролизу:Sodium salt of diacetic acid (sodium carbonate or sodium percarbonate), when reacted with water, undergo hydrolysis:

Na2C2O6+2H2O→2NаНСО32O2.Na 2 C 2 O 6 + 2H 2 O → 2NaHCO 3 + H 2 O 2 .

При снижении рН анолита Na2С2О6 распадается на H2O2 и CO2.With decreasing pH of the anolyte, Na 2 C 2 O 6 decomposes into H 2 O 2 and CO 2 .

Для мононадугольной кислоты (НООС-O-О-Н) известны не только средние (как для надугольной), но и кислые соли. Те и другие могут быть получены взаимодействием с углекислым газом пероксидов или гидропероксидов щелочных металлов, которые также образуются в процессе анодных реакций окисления, по схемам:For mono-angular acid (НООС-O-О-Н), not only medium (as for suprahedral), but also acid salts are known. Those and others can be obtained by interaction with carbon dioxide peroxides or hydroperoxides of alkali metals, which are also formed in the process of anodic oxidation reactions, according to the schemes:

Ме2O2+CO2=Ме2CO4 или МеООН+CO2=MeHCO4.Me 2 O 2 + CO 2 = Me 2 CO 4 or MeOO + CO 2 = MeHCO 4 .

По свойствам они похожи на соли надугольной кислоты. Известны также продукты присоединения пероксида водорода к карбонатам, например "персоль" Na2СО3·1,5Н2O2·Н2O. Являются ли пероксидные производные угольной кислоты продуктами присоединения или истинными солями надугольных кислот, до конца не ясно. Надуглекислый калий (K2С2O6) применяется иногда в качестве окислителя при химических анализах. Из нейтрального раствора Kl он тотчас выделяет свободный иод.By properties, they are similar to salts of perhydric acid. Also known are the products of the addition of hydrogen peroxide to carbonates, for example, “persol” Na 2 CO 3 · 1.5H 2 O 2 · H 2 O. It is not clear to what extent peroxide derivatives of carbonic acid are addition products or true salts of carbonic acids. Potassium carbonate (K 2 C 2 O 6 ) is sometimes used as an oxidizing agent in chemical analyzes. He immediately liberates free iodine from a neutral Kl solution.

Получаемый антимикробный раствор обладает следующими характеристиками: содержание пероксосоединений - от 3 до 30 мг/л, окислительно-восстановительный потенциал - в пределах от +500 до +800 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения, общая концентрация растворенных электролитов - от 0,1 до 1,0 г/л.The resulting antimicrobial solution has the following characteristics: the content of peroxy compounds is from 3 to 30 mg / l, the redox potential is in the range from +500 to +800 mV relative to the silver chloride reference electrode, the total concentration of dissolved electrolytes is from 0.1 to 1.0 g / l

На катоде протекают реакция восстановления воды и сопутствующие электрохимические реакции с участием продуктов восстановления:At the cathode, a water reduction reaction and related electrochemical reactions involving the reduction products take place:

2H2O+2е→Н2+2OН-; O2+е→О2-; О2+H2O+2е→HO2-+ОН-;2H 2 O + 2e → H 2 + 2OH - ; O 2 + e → O 2 - ; О 2 + H 2 O + 2е → HO 2 - + ОН - ;

HO2-2O+е→НО+2OН-; ecathode+H2O→eaq; H2O+eaq→Н+ОН-;HO 2 - + H 2 O + e → HO + 2OH - ; e cathode + H 2 O → e aq ; H 2 O + e aq → H + OH - ;

СО32-+2Н2O+2е→HCO2-+3ОН-; 2SO42-+5Н2O+8е→S2O32-+10ОН-;СО 3 2- + 2Н 2 O + 2е → HCO 2 - + 3ОН - ; 2SO 4 2- + 5Н 2 O + 8е → S 2 O 3 2- + 10ОН - ;

SO42-+4Н2O+2е→SO32-+2OН-.SO 4 2- + 4Н 2 O + 2е → SO 3 2- + 2ОН - .

Католит, содержащий указанные выше соединения, обладает повышенной экстракционной способностью и высокой биологической активностью вследствие низкого значения окислительно-восстановительного потенциала.The catholyte containing the above compounds has a high extraction ability and high biological activity due to the low value of the redox potential.

Варианты осуществления изобретенияEmbodiments of the invention

Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не исчерпывают всех возможностей реализации изобретения.The invention is illustrated by the following examples, which, however, do not exhaust all the possibilities of implementing the invention.

Во всех примерах использовалась ячейка ПЭМ-3 (элемент проточный электрохимический модульный, модель 3, изготовленный по патенту США №5,635,040 C02F 1/461, 03.06.97), анод и катод которой установлены с межэлектродным расстоянием 3 мм. При этом внешний диаметр анода составляет 8 мм, внутренний диаметр катода равен 14 мм, длина катода и, соответственно, длина межэлектродного пространства равна 200 мм, толщина стенок диафрагмы равна 0,6 мм. В ячейке установлена ультрафильтрационная керамическая диафрагма, изготовленная из керамики на основе оксида циркония с добавками оксидов алюминия и иттрия.In all examples, a PEM-3 cell was used (a flow-through electrochemical module element, model 3, made according to US patent No. 5,635,040 C02F 1/461, 06/03/97), the anode and cathode of which were installed with an interelectrode distance of 3 mm. Moreover, the outer diameter of the anode is 8 mm, the inner diameter of the cathode is 14 mm, the length of the cathode and, accordingly, the length of the interelectrode space is 200 mm, the wall thickness of the diaphragm is 0.6 mm. An ultrafiltration ceramic diaphragm made of zirconium oxide-based ceramics with the addition of aluminum and yttrium oxides is installed in the cell.

Пример 1. Способ получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора был осуществлен в установке, собранной по схеме, приведенной на фиг.1Example 1. A method of obtaining an electrochemically activated disinfectant solution was carried out in the installation, assembled according to the scheme shown in figure 1

В анодную камеру 3 по линии 5 с расходом 10 л/ч подавали исходный раствор разного состава, полученный из питьевой воды минерализацией соответственно 0,1 и 0,5 г/л. Раствор содержал углекислый газ в количестве 0,1 и 0,5 г/л соответственно. В катодную камеру 4 противотоком по отношению к направлению потока в анодной камере подавали тот же раствор. Длина межэлектродного пространства ячеек составляла 2000 и 1600 мм соответственно. По линии 6 из анодной камеры 3 отводили дезинфицирующий раствор, а по линии 7 из катодной камеры 4 выводили католит - экстрагирующий раствор.An initial solution of various compositions obtained from drinking water by mineralization of 0.1 and 0.5 g / l, respectively, was supplied to the anode chamber 3 through line 5 with a flow rate of 10 l / h. The solution contained carbon dioxide in an amount of 0.1 and 0.5 g / l, respectively. The same solution was supplied to the cathode chamber 4 in countercurrent with respect to the direction of flow in the anode chamber. The interelectrode space of the cells was 2000 and 1600 mm, respectively. A disinfecting solution was withdrawn along line 6 from the anode chamber 3, and catholyte - extracting solution was withdrawn from the cathode chamber 4 along line 7.

Получаемые продукты при малой минерализации воды (0,1 г/л) и малом содержании углекислого газа (0,1 г/л) имели следующие характеристики: рН анолита 3,4; окислительно-восстановительный потенциал анолита + 860 мВ; содержание оксидантов (в эквиваленте активного хлора) 5 мг/л. Католит имел значение рН, равное 6,3, и окислительно-восстановительный потенциал - минус 450 мВ. В сравнении с водой экстракционная способность католита в 2,5-2,7 раза выше при экстрагировании растительных субстратов (чай, кофе, зерна пшеницы).The resulting products with low salinity of water (0.1 g / l) and low carbon dioxide content (0.1 g / l) had the following characteristics: anolyte pH 3.4; redox potential of anolyte + 860 mV; the content of oxidants (in the equivalent of active chlorine) is 5 mg / l. The catholyte had a pH value of 6.3, and the redox potential was minus 450 mV. In comparison with water, the extraction ability of catholyte is 2.5-2.7 times higher when extracting plant substrates (tea, coffee, wheat grains).

При минерализации воды 0,5 г/л и углекислого газа 0,5 г/л рН анолита составил 3,1; окислительно восстановительный потенциал анолита был равен + 920 мВ; содержание оксидантов (в эквиваленте активного хлора) - около 20 мг/л. Католит имел рН, равное 6,9, и окислительно-восстановительный потенциал - минус 570 мВ. В сравнении с водой экстракционная способность католита в 2,8-3,2 раза выше при экстрагировании растительных субстратов (чай, кофе, зерна пшеницы).With the mineralization of water 0.5 g / l and carbon dioxide 0.5 g / l, the pH of the anolyte was 3.1; the redox potential of the anolyte was equal to + 920 mV; the content of oxidants (in the equivalent of active chlorine) is about 20 mg / l. The catholyte had a pH of 6.9, and the redox potential was minus 570 mV. In comparison with water, the extraction ability of catholyte is 2.8-3.2 times higher when extracting plant substrates (tea, coffee, wheat grains).

Пример 2. Способ получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора был осуществлен в установке, собранной по схеме, приведенной на фиг.2.Example 2. A method of obtaining an electrochemically activated disinfectant solution was carried out in the installation, assembled according to the scheme shown in figure 2.

В анодную камеру 3 по линии 5 подавали исходный раствор в соответствии с примером 1, а по линии 12 из емкости 10 при помощи насоса 14 в катодную камеру 4 подавали вспомогательный электролит. В качестве вспомогательного электролита использовали:An initial solution was supplied to the anode chamber 3 through line 5 in accordance with Example 1, and auxiliary electrolyte was supplied to the cathode chamber 4 from line 10 from the tank 10 by means of a pump 14. As an auxiliary electrolyte used:

раствор карбоната натрия концентрацией 0,1-0,5 г/л;a solution of sodium carbonate concentration of 0.1-0.5 g / l;

раствор серной кислоты концентрацией 0,1-0,2 г/л;a solution of sulfuric acid with a concentration of 0.1-0.2 g / l;

раствор гидроксида натрия концентрацией 0,1-0,2 г/л;a solution of sodium hydroxide concentration of 0.1-0.2 g / l;

раствор сульфата натрия концентрацией 0,1-0,2 г/л.sodium sulfate solution with a concentration of 0.1-0.2 g / l.

Получаемые продукты (анолиты) имели следующие характеристики:The resulting products (anolytes) had the following characteristics:

- анолит, полученный с использованием в качестве вспомогательного электролита раствора карбоната натрия, содержал от 1,5 до 5,5 мг/л пероксида водорода, что на 30-50% больше в сравнении с анолитом, полученным при использовании в качестве вспомогательного электролита раствора угольной кислоты;- the anolyte obtained using a solution of sodium carbonate as an auxiliary electrolyte contained from 1.5 to 5.5 mg / l of hydrogen peroxide, which is 30-50% more in comparison with the anolyte obtained when using a solution of coal as an auxiliary electrolyte acids;

- анолит, полученный с использованием в качестве вспомогательного электролита раствора серной кислоты, содержал надсерную кислоту в концентрации от 0,3 до 2,5 мг/л при рН, равном 2,2-2,9;- the anolyte obtained using a solution of sulfuric acid as an auxiliary electrolyte contained suprasulfic acid in a concentration of 0.3 to 2.5 mg / l at a pH of 2.2-2.9;

- анолит, полученный с использованием в качестве вспомогательного электролита раствора гидроксида натрия, содержал от 3,2 до 7,5 мг/л пероксида водорода, что на 30-50% больше в сравнении с анолитом, полученным при использовании в качестве вспомогательного электролита раствора угольной кислоты;- the anolyte obtained using sodium hydroxide solution as an auxiliary electrolyte contained 3.2 to 7.5 mg / l of hydrogen peroxide, which is 30-50% more in comparison with the anolyte obtained when using a coal solution as an auxiliary electrolyte acids;

- анолит, полученный с использованием в качестве вспомогательного электролита раствора сульфата натрия, содержал надсерную кислоту в концентрации от 0,2 до 1,9 мг/л при рН в пределах от 3,5 до 4,9.- the anolyte obtained using sodium sulfate solution as an auxiliary electrolyte contained suprasulfic acid in a concentration of 0.2 to 1.9 mg / L at a pH in the range of 3.5 to 4.9.

Промышленная применимостьIndustrial applicability

Изобретение позволяет расширить функциональные возможности способа, снизить затраты на его осуществление и обеспечить возможность получения электрохимически активированных дезинфицирующих растворов, не содержащих хлор, а также одновременно получить растворы, обладающие повышенной биологической активностью и экстрагирующей способностью.The invention allows to expand the functionality of the method, to reduce the cost of its implementation and to provide the possibility of obtaining electrochemically activated disinfectant solutions that do not contain chlorine, as well as to obtain solutions with increased biological activity and extracting ability.

Кроме того, изобретение позволяет упростить установку, расширить ее функциональные возможности и снизить трудозатраты на ее обслуживание.In addition, the invention allows to simplify the installation, expand its functionality and reduce labor costs for its maintenance.

Claims (9)

1. Способ получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора электролизом исходного раствора электролита в диафрагменном электрохимическом реакторе, электроды которого разделены мелкопористой диафрагмой на анодную и катодную камеры, причем длина электродных камер больше межэлектродного расстояния, при подаче исходного раствора электролита в анодную камеру, выводе электрохимически активированного дезинфицирующего раствора из анодной камеры, подаче вспомогательного электролита в катодную камеру того же реактора и выводе обработанного вспомогательного электролита из катодной камеры, отличающийся тем, что в качестве исходного раствора электролита используют питьевую воду с минерализацией 0,1-0,5 г/л, насыщенную углекислым газом до концентрации 0,1-0,5 г/л, подачу исходного раствора электролита в анодную камеру и подачу вспомогательного электролита в катодную камеру осуществляют противотоком, а длина электродных камер в 100-1000 раз больше межэлектродного расстояния.1. A method for producing an electrochemically activated disinfectant solution by electrolysis of an initial electrolyte solution in a diaphragm electrochemical reactor, the electrodes of which are separated by a finely porous diaphragm into the anode and cathode chambers, the electrode chambers being longer than the interelectrode distance, when the initial electrolyte solution is fed into the anode chamber, and the electrochemically activated disinfecting solution is withdrawn from the anode chamber, the supply of auxiliary electrolyte to the cathode chamber of the same reactor and the conclusion of the processed auxiliary electrolyte from the cathode chamber, characterized in that as the initial electrolyte solution using drinking water with a salinity of 0.1-0.5 g / l, saturated with carbon dioxide to a concentration of 0.1-0.5 g / l, the feed of the initial electrolyte solution into the anode chamber and the supply of the auxiliary electrolyte to the cathode chamber are countercurrent, and the length of the electrode chambers is 100-1000 times greater than the interelectrode distance. 2. Способ получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательного электролита используют питьевую воду с минерализацией 0,1-0,5 г/л, насыщенную углекислым газом до концентрации 0,1-0,5 г/л.2. The method for producing an electrochemically activated disinfectant solution according to claim 1, characterized in that drinking water with a salinity of 0.1-0.5 g / l saturated with carbon dioxide to a concentration of 0.1-0.5 g is used as an auxiliary electrolyte / l 3. Способ получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательного электролита используют раствор карбоната натрия концентрацией 0,1-0,5 г/л.3. The method for producing an electrochemically activated disinfectant solution according to claim 1, characterized in that a sodium carbonate solution of 0.1-0.5 g / l is used as an auxiliary electrolyte. 4. Способ получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательного электролита используют раствор серной кислоты концентрацией 0,1-0,2 г/л.4. The method for producing an electrochemically activated disinfectant solution according to claim 1, characterized in that a solution of sulfuric acid with a concentration of 0.1-0.2 g / l is used as an auxiliary electrolyte. 5. Способ получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательного электролита используют раствор гидроксида натрия концентрацией 0,1-0,2 г/л.5. The method for producing an electrochemically activated disinfectant solution according to claim 1, characterized in that a sodium hydroxide solution of 0.1-0.2 g / l is used as an auxiliary electrolyte. 6. Способ получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора по п.1, отличающийся тем, что в качестве вспомогательного электролита используют раствор сульфата натрия концентрацией 0,1-0,2 г/л.6. The method for producing an electrochemically activated disinfectant solution according to claim 1, characterized in that a sodium sulfate solution of 0.1-0.2 g / l is used as an auxiliary electrolyte. 7. Установка для получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора, содержащая диафрагменный электрохимический реактор, выполненный из одной или нескольких электрохимических ячеек с коаксиальными цилиндрическими электродами и установленной между электродами мелкопористой диафрагмой, разделяющей межэлектродное пространство ячейки на анодную и катодную камеры, длина которых больше межэлектродного расстояния, с приспособлениями для ввода и вывода обрабатываемого электролита в анодную и катодную камеры, расположенными на торцах ячейки или вблизи ее торцов, линию подачи пресной воды, узел приготовления исходного раствора, линию подачи исходного раствора в анодную камеру, соединенную с приспособлением для ввода в анодную камеру, линию подачи раствора в катодную камеру, соединенную с приспособлением для ввода в катодную камеру, линию отвода электрохимически активированного дезинфицирующего раствора, соединенную с приспособлением для вывода из анодной камеры, а также линию отвода обработанного электролита, соединенную с приспособлением для вывода из катодной камеры, отличающаяся тем, что приспособления для ввода электролита в анодную и катодную камеры и, соответственно, приспособления для вывода электролита из анодной и катодной камер расположены у противоположных торцов ячейки, ячейка выполнена длиной в 100-1000 раз больше межэлектродного расстояния, узел приготовления исходного раствора выполнен в виде сатуратора, соединенного с источником подачи углекислого газа, линия подачи пресной воды соединена с узлом приготовления исходного раствора и узел приготовления исходного раствора соединен с линией подачи исходного раствора в анодную камеру и линией подачи раствора в катодную камеру.7. Installation for producing an electrochemically activated disinfectant solution containing a diaphragm electrochemical reactor made of one or more electrochemical cells with coaxial cylindrical electrodes and a finely porous diaphragm installed between the electrodes, dividing the interelectrode space of the cell into the anode and cathode chambers, the length of which is longer than the interelectrode distance, s devices for input and output of the processed electrolyte into the anode and cathode chambers, located at the ends of the cell or near its ends, the fresh water supply line, the source solution preparation unit, the source solution supply line to the anode chamber connected to the input device to the anode chamber, the solution supply line to the cathode chamber connected to the cathode input device a chamber, a discharge line of an electrochemically activated disinfectant solution connected to a device for outputting from the anode chamber, and a discharge line of a treated electrolyte connected to a device for removing and from the cathode chamber, characterized in that devices for introducing electrolyte into the anode and cathode chambers and, accordingly, devices for removing electrolyte from the anode and cathode chambers are located at opposite ends of the cell, the cell is 100-1000 times longer than the interelectrode distance, node the preparation of the initial solution is made in the form of a saturator connected to the carbon dioxide supply source, the fresh water supply line is connected to the preparation unit of the initial solution and the preparation unit of the initial rast the thief is connected to the line for supplying the initial solution to the anode chamber and the line for supplying the solution to the cathode chamber. 8. Установка для получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора по п.7, отличающаяся тем, что в диафрагменном электрохимическом реакторе, выполненном из нескольких электрохимических ячеек с коаксиальными цилиндрическими электродами и установленной между электродами мелкопористой диафрагмой, разделяющей межэлектродное пространство ячейки на анодную и катодную камеры, длина которых больше межэлектродного расстояния, анодные и катодные камеры ячеек соединены гидравлически последовательно.8. Installation for producing an electrochemically activated disinfectant solution according to claim 7, characterized in that in a diaphragm electrochemical reactor made of several electrochemical cells with coaxial cylindrical electrodes and a finely porous diaphragm installed between the electrodes that separates the interelectrode space of the cell into the anode and cathode chambers, the length which are greater than the interelectrode distance, the anode and cathode chambers of the cells are connected hydraulically in series. 9. Установка для получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора по п.7, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит емкость вспомогательного электролита, соединенную с линией подачи электролита в катодную камеру линией подачи вспомогательного электролита, насос и запорные устройства, причем насос и запорное устройство последовательно установлены на линии подачи вспомогательного электролита между емкостью вспомогательного электролита и соединением с линией подачи электролита в катодную камеру, а в этой линии перед соединением с линией подачи вспомогательного электролита также установлено запорное устройство.9. Installation for producing an electrochemically activated disinfectant solution according to claim 7, characterized in that it further comprises an auxiliary electrolyte capacity connected to the supply line of the electrolyte to the cathode chamber by the auxiliary electrolyte supply line, a pump and shut-off devices, the pump and the shut-off device being installed in series on the auxiliary electrolyte supply line between the auxiliary electrolyte capacity and the connection to the electrolyte supply line to the cathode chamber, and in this uu before combining with the feed line of the auxiliary electrolyte is also set locking device.
RU2006134466/15A 2006-09-29 2006-09-29 Method of obtaining electrochemical activated disinfecting solution and device for implementing method RU2329197C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134466/15A RU2329197C1 (en) 2006-09-29 2006-09-29 Method of obtaining electrochemical activated disinfecting solution and device for implementing method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006134466/15A RU2329197C1 (en) 2006-09-29 2006-09-29 Method of obtaining electrochemical activated disinfecting solution and device for implementing method

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006134466A RU2006134466A (en) 2008-04-10
RU2329197C1 true RU2329197C1 (en) 2008-07-20

Family

ID=39809120

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006134466/15A RU2329197C1 (en) 2006-09-29 2006-09-29 Method of obtaining electrochemical activated disinfecting solution and device for implementing method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2329197C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475456C2 (en) * 2011-02-22 2013-02-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Installation for water salt solutions hydrolysis
RU2541314C1 (en) * 2013-09-04 2015-02-10 Томас Геннадьевич Петровский Method of obtaining detergent
RU2541318C1 (en) * 2013-09-04 2015-02-10 Томас Геннадьевич Петровский Method of obtaining detergent
RU2548967C2 (en) * 2013-06-25 2015-04-20 Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук Method of electroactivation of aqueous sodium salt solutions

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
БАХИР В.М. Электрохимическая активация: история, состояние, перспективы, М.: ВНИИИМТ, Академия медико-технических наук РФ, 1999, с.36-45. *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2475456C2 (en) * 2011-02-22 2013-02-20 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кубанский государственный аграрный университет" Installation for water salt solutions hydrolysis
RU2548967C2 (en) * 2013-06-25 2015-04-20 Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции Российской академии сельскохозяйственных наук Method of electroactivation of aqueous sodium salt solutions
RU2541314C1 (en) * 2013-09-04 2015-02-10 Томас Геннадьевич Петровский Method of obtaining detergent
RU2541318C1 (en) * 2013-09-04 2015-02-10 Томас Геннадьевич Петровский Method of obtaining detergent

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006134466A (en) 2008-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3716042B2 (en) Acid water production method and electrolytic cell
JP3913923B2 (en) Water treatment method and water treatment apparatus
US8287702B2 (en) Electrolytic activation of water
RU2350692C1 (en) Electrochemical modular cell for processing of electrolytes solutions
US6004439A (en) Apparatus for obtaining products by anode oxidation of dissolved chlorides of alkaline or alkaline-earth metals
US20080003507A1 (en) Formulation Of Electrolyte Solutions For Electrochemical Chlorine Dioxide Generators
WO2010064946A1 (en) Electrochemical modular cell for processing electrolyte solutions
JPH10118655A (en) Electric treatment of aqueous salt solution
RU2329197C1 (en) Method of obtaining electrochemical activated disinfecting solution and device for implementing method
JP7026985B2 (en) Electrochemical system for the synthesis of aqueous oxidant solution
CN101450824B (en) Water electrolysis and activation
RU162651U1 (en) DEVICE FOR INTEGRATED PRODUCTION OF CHLORINE-CONTAINING REAGENTS AND SODIUM FERRATE
RU2148027C1 (en) Method of preparing disinfecting solution in the form of neutral anodic liquor
JP3677078B2 (en) Method and apparatus for producing hydrogen peroxide water
RU2157793C1 (en) Method of preparing disinfecting neutral anolite solution neutral anolite
JPH0938655A (en) Electrolytic hypochlorous bactericide water containing ozone, its production and device therefor
RU2329335C2 (en) Method of disinfectant preparation and disinfectant
RU2326054C1 (en) Device for obtaining water solution of oxidising agents
KR20170099615A (en) Electrochemical Process for high concentration of nitrate containing wastewater treatment, and Apparatus therefor
KR100956872B1 (en) High Efficient method for manufacturing of aqueous chlorine dioxide using un-divided electrochemical cell
KR100817730B1 (en) A chlorine dioxide generator and method
RU2241683C2 (en) Method of synthesis of oxidizers from the water solution of sodium chloride and a device for its realization
CN211035348U (en) Raw material supply device for acidic electrolyzed water generator
SU975583A1 (en) Process for purifying effluents containing ammonia and ethylene diamine
WO1998012144A1 (en) Electrolytic treatment of aqueous salt solutions