RU2494977C2

RU2494977C2 - Способ выделения веществ из электролитов

Info

Publication number: RU2494977C2
Application number: RU2011143452/05A
Authority: RU
Inventors: Александр Михайлович Свинухов
Original assignee: Александр Михайлович Свинухов
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2011-10-28
Publication date: 2013-10-10
Also published as: RU2011143452A

Abstract

Изобретение относится к способам выделения веществ из растворов электролитов с последующим их разрядом на электродах и может быть использовано для выделения веществ или для повышения концентраций веществ в растворе. Изобретение решает задачу выделения ионов веществ, уменьшения затрат энергии, ускорение процесса разделения и уменьшения размеров оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что способ выделения веществ из электролитов включает трубу прямоугольного сечения, выполненную из диэлектрического материала с раздвоением на конце, с расположенными вдоль наружных боковых сторон металлическими пластинами и двумя емкостями с расположенными в них электродами и соединенными между собой проводником тока. Разделение в электролизере происходит за счет разности электрических потенциалов металлических пластин, изолированных от раствора электролита, а разряд ионов происходит на электродах в емкостях, где жидкости изолированы друг от друга. 2 ил.

Description

Изобретение относится к способам выделения веществ из растворов электролитов с последующим их разрядом на электродах, и может быть использовано для выделения веществ или для повышения концентраций веществ в растворе.

Известно устройство для электролиза водных растворов электролитов, включающий один или несколько электродных блоков, выполненных в виде металлических коробок, в которых размещены электроды, фильтрующие диафрагмы или ионообменные мембраны и токоподвод к электроду [Авторское свидетельство SU 984232 А1], однако данное устройство требует значительных затрат энергии на выделение веществ из слабых растворов электролитов или значительные затраты времени на выделение ионов из раствора с меньшей разностью потенциалов. А так же невозможность повышения концентрации веществ в предэлектродной камере за счет диффузии ионов из зоны с большей концентрацией в зону с меньшей концентрацией.

Наиболее близким к предлагаемому способу т.е. прототипом является способ опреснения воды, в котором к способу деминерализации воды путем разделения разнозаряженных ионов диссоциированных солей электростатическими силами и силами Лоренца, возникающими при движении ионов через силовые линии постоянного магнитного поля, при этом одновременно с воздействием постоянных электростатического и магнитного полей на поток опресняемой воды воздействуют высокочастотным электромагнитным полем [Патент РФ RU 2094385 C1].

Недостатками данного способа являются большие затраты энергии на создание постоянных электрических и магнитных полей, а так же высокочастотного электромагнитного поля.

Изобретение решает задачу выделения ионов веществ, уменьшения затрат энергии, ускорение процесса разделения и уменьшения размеров оборудования.

Сущность изобретения заключается в том, что способ выделения веществ из электролитов, включающий трубу прямоугольного сечения, выполненную из диэлектрического материала с раздвоением на конце, с расположенными вдоль наружных боковых сторон металлическими пластинами и двух емкостей с расположенными в них электродами, и соединенными между собой проводником тока, согласно изобретению разделение в электролизере происходит за счет разности электрических потенциалов металлических пластин изолированных от раствора электролита, а разряд ионов происходит на электродах в емкостях, где жидкости изолированы друг от друга.

На фиг.1 представлен вид электролизера сверху, на фиг.2 - поперечный разрез трубы прямоугольного сечения.

Электролизер к способу представляет собой трубу прямоугольного сечения 3 (фиг.2) выполненную из диэлектрического материала, например, стекла вдоль боковых стен которой с наружной стороны расположены металлические пластины 4, в конце труба раздваивается, металлические пластины с поворотом прилегают к трубе на расстояние от поворота не менее двух расстояний между пластинами до раздвоения. Далее трубы соединяются с двумя емкостями 5 (фиг.1), так же выполненных из диэлектрического материала, в которые помещены электроды 6, соединенными между собой проводником тока.

Электролизер к способу работает следующим образом. Раствор электролита поступает в трубу прямоугольного сечения 3, где под действием разности потенциалов φ₁ и φ₂ создаваемых пластинами 4 ионы начинают разделяться, и в месте раздвоения трубы катионы и анионы расходятся в разные трубы. В местах, где заканчиваются пластины 4, ионы уносятся потоком жидкости в емкости 5, где разряжаются на электродах 6.

Ключевые параметры конструкции электролизера (фиг.1)

L=D²·Vэл/(v·(φ₂-φ₁)),

где L - длина трубы прямоугольного сечения до раздвоения, Vэл - скорость потока электролита, v - абсолютная подвижность ионов выделяемого вещества, φ₁ и φ₂ - электрические потенциалы на пластинах.

Таким образом конструкция электролизера к способу выделения веществ из электролитов обеспечивает непрерывное выделение веществ, изолирует выделенные вещества друг от друга, уменьшает затраты электроэнергии, обеспечивает высокую производительность при относительно малых размерах.

Claims

Способ выделения веществ из электролитов, включающий трубу прямоугольного сечения с раздвоением на конце, с расположенными вдоль наружных боковых сторон металлическими пластинами и двумя емкостями с расположенными в них электродами и соединенными между собой проводником тока, отличающийся тем, что в электролизере разделение происходит за счет разности электрических потенциалов металлических пластин, изолированных от раствора электролита, а разряд ионов происходит на электродах в емкостях, где жидкости изолированы друг от друга.