RU2681039C1 - Установка для электрохимической активации воды - Google Patents
Установка для электрохимической активации воды Download PDFInfo
- Publication number
- RU2681039C1 RU2681039C1 RU2018110908A RU2018110908A RU2681039C1 RU 2681039 C1 RU2681039 C1 RU 2681039C1 RU 2018110908 A RU2018110908 A RU 2018110908A RU 2018110908 A RU2018110908 A RU 2018110908A RU 2681039 C1 RU2681039 C1 RU 2681039C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- diaphragm
- ribs
- electrodes
- electrode
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
- C25B11/02—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
- C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
Изобретение относится к обработке воды. Установка для электрохимической активации воды содержит расположенные вертикально наружный 1 и внутренний 5 электроды, закрепленные взаимно неподвижно и коаксиально при помощи втулок 6 из диэлектрического материала, диафрагму 16 из эластичного ультрафильтрационного материала, размещенную между электродами 1, 5, которая разделяет межэлектродное пространство на электродные камеры 17, 18, магистрали для подачи 20 и отвода 21 воды. Наружный электрод 1 выполнен в форме трубы квадратного сечения с концевыми частями 3, 4 в виде полых колец. Внутренняя полость трубы поделена на секции продольными уплотнениями 19 из эластичного диэлектрического материала. Внутренний электрод 5 выполнен в форме трубы, снабжен токопроводящими пластинами 11, между которыми установлены вертикальные ребра 12 из электроизоляционного материала, расположенные в одной плоскости с продольными уплотнениями 19, имеет вставки 13 из диэлектрического материала, снабженные квадратным наружным профилем и пазами 15 на сопрягаемой с ребрами 12 поверхности, посредством которых вставки 13 скреплены с ребрами 12. Диафрагма 16 закреплена на наружной поверхности вставок 13, расположена между продольными уплотнениями 19 и кромками вертикальных ребер 12. Изобретение позволяет использовать диафрагму без каркаса, обеспечить равномерное перемещение воды вдоль поверхности электродов и добиться снижения энергозатрат процесса электрохимической активации воды. 2 ил.
Description
Изобретение относится к техническим средствам для электрохимической активации воды.
Известен электрохимический модульный элемент ПЭМ-3, содержащий вертикально установленные цилиндрический и стержневой электроды, между которыми размещена трубчатая пористая диафрагма, причем диафрагма и электроды закреплены взаимно неподвижно, герметично и коаксиально при помощи втулок из диэлектрического материала [1].
Недостатком данного устройства является сложность изготовления тонкостенной керамической диафрагмы с ультрафильтрационными свойствами, ее хрупкость и малый объем обрабатываемой жидкости электрохимическим элементом. Увеличение производительности устройства достигается наращиванием числа модульных элементов, что ведет к удорожанию, усложнению, увеличению габаритов и снижению надежности установки для электрохимической активации воды.
Известен электролизер для обработки воды, включающий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них анодом и катодом, при этом на поверхности электродов со стороны межэлектродного пространства установлены вертикальные ребра, прижимающие диафрагму к поверхности противоположного электрода [2].
К недостаткам данного устройства относятся сложность конструкции, несимметричная форма сечения электродных камер, выполненная в виде прямоугольного треугольника, которая является причиной неравномерного перемещения обрабатываемой жидкости по поверхности электродов, что ведет к образованию застойных зон, увеличению потерь, связанных с нагревом обрабатываемой жидкости, а в итоге - к снижению эффективности процесса активации.
Наиболее близким аналогом к заявленному объекту изобретения является установка для электрохимической активации воды, содержащая вертикально расположенные наружный и внутренний электроды, между которыми на электроизоляционном каркасе со сквозными прорезями размещена диафрагма из эластичного ультрафильтрационного материала, разделяющая межэлектродное пространство на две электродные камеры, снабженные патрубками для раздельного подвода и отвода воды, источник тока, соединенный с электродами, причем электроды закреплены взаимно неподвижно, герметично и коаксиально при помощи втулок из диэлектрического материала [3]. Известная установка имеет увеличенную рабочую поверхность диафрагмы за счет оптимизированной перфорации электроизоляционного каркаса под диафрагму.
Недостатком известного технического решения является частичное использование поверхности диафрагмы (менее 70% от площади всей поверхности) в ионообменных процессах и увеличенный зазор между стержневым электродом и диафрагмой из-за наличия каркаса под диафрагму, что ведет к электролизу дополнительного объема жидкости, находящегося в отверстиях каркаса. В связи с этим возрастает напряжение на электродах и увеличиваются потери электроэнергии.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, -повышение эффективности установки для электрохимической активации воды.
Технический результат - уменьшение энергозатрат установки для электрохимической активации воды.
Указанный технический результат достигается тем, что в известной установке для активации воды, содержащей вертикально расположенные наружный и внутренний электроды, диафрагму из эластичного ультрафильтрационного материала, разделяющую межэлектродное пространство на электродные камеры, магистрали для подачи и отвода воды, источник тока, соединенный с электродами, согласно изобретению
наружный электрод выполнен в форме трубы квадратного сечения с концевыми частями в виде полых колец, имеет в каждом кольце отверстие для прохода воды, а внутренняя полость трубы поделена на секции, закрепленными по углам квадратного сечения продольными уплотнениями из эластичного диэлектрического материала, внутренний электрод выполнен в форме трубы, имеет жестко скрепленные с ним токопроводящие пластины, снабженные в верхней и в нижней части радиальными отверстиями во внутреннюю полость трубы для прохода воды, вертикальные ребра из электроизоляционного материала, установленные неподвижно и герметично между пластинами и в одной плоскости с продольными уплотнениями, вставки из диэлектрического материала, имеющие квадратный наружный профиль, уплотнительное кольцо на внутренней цилиндрической поверхности и пазы на сопрягаемой с ребрами боковой поверхности, посредством которых вставки скреплены с ребрами, при этом диафрагма закреплена на наружной поверхности вставок, расположена между продольными уплотнениями и кромками вертикальных ребер, а толщина продольных уплотнений превышает величину зазора между внутренней поверхностью квадратной трубы и кромками ребер на величину упругой деформации, достаточной для уплотнения прилегающих к диафрагме поверхностей.
Использование в предложенной установке внутреннего электрода трубчатой формы с закрепленными токопроводящими пластинами и размещенными между пластинами вертикальными ребрами из электроизоляционного материала, а также установка ребер в одной плоскости с продольными уплотнениями из эластичного диэлектрического материала, расположенными на внутренней поверхности по углам трубы квадратного сечения, примененной в качестве наружного электрода, позволяет разделить электродные камеры на секции, установить между продольными уплотнениями и ребрами диафрагму из эластичного материала, исключив необходимость применения каркаса под диафрагму, и, как следствие,
уменьшить расстояние между электродами, использовать в ионообменном процессе всю поверхность диафрагмы, расположенную между электродами, что повышает эффективность установки для активации воды.
Изобретение поясняется иллюстрационным материалом.
На фигуре 1 представлена установка для электрохимической активации воды, на фигуре 2 показан поперечный разрез установки.
Установка включает наружный электрод 1 с трубчатой квадратной средней частью 2 и концевыми частями 3, 4 в виде полых колец с отверстиями, внутренний электрод 5, втулки 6 из диэлектрического материала, гайки 7 для скрепления установки. Герметизацию зон контакта между втулками 6 и электродами 1, 5 выполняют уплотнительные кольца 8, 9. Внутренний электрод 5 имеет форму трубы с перегородкой 10, разделяющей внутреннюю полость трубы на две части, а на наружной поверхности закреплены неподвижно пластины 11 из токопроводящего материала, между которыми установлены вертикальные ребра 12 из электроизоляционного материала. На электроде 5 расположены вставки 13 из диэлектрического материала с уплотнительным кольцом 14 на внутренней поверхности и пазами 15 на боковой поверхности, посредством которых вставки соединены с ребрами 12. Диафрагма 16 закреплена на вставках 13, разделяет межэлектродное пространство на электродные камеры 17, 18, каждая из которых состоит из четырех секций, образованных ребрами 12, и продольными уплотнениями 19, размещенными на внутренней поверхности по углам трубы квадратного сечения средней части 2 наружного электрода 1. Для подачи воды в электродную камеру 17 служит магистраль 20, а для отвода - магистраль 21. Подача воды в электродную камеру 18 осуществляется магистралью 22, внутренней полостью трубы 23 электрода 5, радиальными отверстиями 24, а отвод - радиальными отверстиями 25, внутренней полостью трубы 26, магистралью 27.
В качестве материала для вертикальных ребер возможно применение стеклопластика, а для продольных уплотнений - резинового уплотнителя.
Диафрагма изготовлена из эластичного материала с ультрафильтрационными свойствами на основе полиэтилена, полиэтилена с каучуком или каучука. Наружный и внутренний электроды могут быть изготовлены из нержавеющей стали, титана.
Установка для электрохимической активации воды работает следующим образом. Обрабатываемая вода подается из магистрали 20 в полую кольцевую часть 3 наружного электрода 1 и далее в электродную камеру 17, разделенную на секции продольными уплотнениями 19, а из магистрали 22, через внутреннюю полость трубы 23 и радиальные отверстия 24 - в электродную камеру 18, которая разделена на секции продольными ребрами 12. При подаче постоянного напряжения на электроды 1, 5 в секциях электродных камер 17, 18, разделенных диафрагмой 16, происходят электрохимические реакции с образованием анолита (в камере, примыкающей к электроду с положительным потенциалом) и католита (в камере, образованной электродом с отрицательным потенциалом). Продукты электрохимических реакций отводятся из электродной камеры 17 через полую кольцевую часть 4 наружного электрода 1 и магистраль 21, а из электродной камеры 18 через радиальные отверстия 25, внутреннюю полость трубы 26, магистраль 27.
Применение в установке системы подачи и отвода жидкости через кольца, расположенные в концевых частях 3, 4 наружного электрода 1, внутренние полости трубы 23, 26 внутреннего электрода 5 с симметрично расположенными отверстиями 24, 25, обеспечивает равномерное перемещение жидкости в камерах 17, 18.
Эксплуатационная надежность установки обеспечивается уплотнением прилегающих к диафрагме поверхностей силой упругой деформации продольных уплотнений из эластичного материала, которая образуется за счет превышения толщины уплотнения над величиной зазора между внутренней поверхностью квадратной трубы наружного электрода и кромкой вертикальных ребер.
Приведенные данные свидетельствуют о выполнении поставленной задачи, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение эффективности установки для активации воды.
Источники информации, использованные при составлении описания изобретения:
1. В.М. Бахир и др. Электрохимическая активация: история, состояние, перспективы. Под ред. д.т.н., проф. Бахира В.М. - М.: АМТН РФ, ВНИИИМТ, 1999. - С. 24…122).
2. А.с.1468867 SU, МКИ3 C02F 1/46. Электролизер для обработки воды / Рогов В.М. и др. - №4211825/23-26; заявл. 18.03.1987; опубл. 30.03.1989, Бюл. №12.
3. Пат. 2573004 RU, МПК C02F 1/46. Установка для электрохимической активации воды / Конюшков А.Л. и др. - №2014122825/05; заявл. 04.06.2014; опубл. 20.01.2016, Бюл. №2.
Claims (1)
- Установка для электрохимической активации воды, содержащая вертикально расположенные наружный и внутренний электроды, между которыми размещена диафрагма из эластичного ультрафильтрационного материала, разделяющая межэлектродное пространство на электродные камеры, магистрали для подачи и отвода воды, источник тока, соединенный с электродами, причем электроды закреплены взаимно неподвижно и коаксиально при помощи втулок из диэлектрического материала, отличающаяся тем, что наружный электрод выполнен в форме трубы квадратного сечения с концевыми частями в виде полых колец, имеет в каждом кольце отверстие для прохода воды, а внутренняя полость трубы поделена на секции закрепленными по углам квадратного сечения продольными уплотнениями из эластичного диэлектрического материала, внутренний электрод выполнен в форме трубы, имеет жестко скрепленные с ним токопроводящие пластины, снабженные в верхней и в нижней части радиальными отверстиями для прохода воды во внутреннюю полость трубы, вертикальные ребра из электроизоляционного материала, установленные неподвижно и герметично между пластинами и в одной плоскости с продольными уплотнениями, вставки из диэлектрического материала, имеющие квадратный наружный профиль, уплотнительное кольцо на внутренней цилиндрической поверхности и пазы на сопрягаемой с ребрами боковой поверхности, посредством которых вставки скреплены с ребрами, при этом диафрагма закреплена на наружной поверхности вставок, расположена между продольными уплотнениями и кромками вертикальных ребер, а толщина продольных уплотнений превышает величину зазора между внутренней поверхностью квадратной трубы и кромками ребер на величину упругой деформации, достаточной для уплотнения прилегающих к диафрагме поверхностей.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018110908A RU2681039C1 (ru) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Установка для электрохимической активации воды |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018110908A RU2681039C1 (ru) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Установка для электрохимической активации воды |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2681039C1 true RU2681039C1 (ru) | 2019-03-01 |
Family
ID=65632681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018110908A RU2681039C1 (ru) | 2018-03-27 | 2018-03-27 | Установка для электрохимической активации воды |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2681039C1 (ru) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2142427C1 (ru) * | 1998-10-12 | 1999-12-10 | Габленко Вячеслав Георгиевич | Устройство для электрохимической обработки воды и водных растворов |
| RU2400436C1 (ru) * | 2008-12-29 | 2010-09-27 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук | Модуль электрохимической активации воды |
| WO2012010177A1 (ru) * | 2010-07-21 | 2012-01-26 | Vinogradov Vladimir Vikentievich | Устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов |
| RU2518606C1 (ru) * | 2013-02-05 | 2014-06-10 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук | Установка для электрохимической активации воды |
| RU2573004C2 (ru) * | 2014-06-04 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий" (ФГБНУ "ПНИИЭМТ") | Установка для электрохимической активации воды |
| RU2604211C1 (ru) * | 2015-05-18 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российкой академии наук" | Установка для получения электроактивированной воды |
| EP1538128B1 (en) * | 2003-12-04 | 2017-07-26 | Aquastel International B.V. | End cap for an electrolytic cell |
-
2018
- 2018-03-27 RU RU2018110908A patent/RU2681039C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2142427C1 (ru) * | 1998-10-12 | 1999-12-10 | Габленко Вячеслав Георгиевич | Устройство для электрохимической обработки воды и водных растворов |
| EP1538128B1 (en) * | 2003-12-04 | 2017-07-26 | Aquastel International B.V. | End cap for an electrolytic cell |
| RU2400436C1 (ru) * | 2008-12-29 | 2010-09-27 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук | Модуль электрохимической активации воды |
| WO2012010177A1 (ru) * | 2010-07-21 | 2012-01-26 | Vinogradov Vladimir Vikentievich | Устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов |
| RU2518606C1 (ru) * | 2013-02-05 | 2014-06-10 | Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий Российской академии сельскохозяйственных наук | Установка для электрохимической активации воды |
| RU2573004C2 (ru) * | 2014-06-04 | 2016-01-20 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий" (ФГБНУ "ПНИИЭМТ") | Установка для электрохимической активации воды |
| RU2604211C1 (ru) * | 2015-05-18 | 2016-12-10 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный центр агроэкологии, комплексных мелиораций и защитного лесоразведения Российкой академии наук" | Установка для получения электроактивированной воды |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| FI60724B (fi) | Elektrolysapparat foer framstaellning av klor | |
| SU704464A3 (ru) | Электролизер дл извлечени металлов из водных растворов | |
| JPH0722008A (ja) | 電気化学的プロセスを実施するための電気化学的電池 | |
| US4720331A (en) | Method and apparatus for electrolyzing water | |
| FI71355C (fi) | Elektrolytisk cell av filterpresstyp | |
| RU2297981C1 (ru) | Устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов | |
| SE449233B (sv) | Monopoler elektrolysor av filterpresstyp | |
| RU2681039C1 (ru) | Установка для электрохимической активации воды | |
| RU2385841C1 (ru) | Электроактиватор воды | |
| RU2581054C1 (ru) | Электрохимическая модульная ячейка для обработки растворов электролитов | |
| RU2573004C2 (ru) | Установка для электрохимической активации воды | |
| SE446104B (sv) | Sett att vid drift av en elektrolyscell med anod- och katodrum reducera avstandet mellan cellelektroderna | |
| EP0500505B1 (en) | Equipment for electrolysis and electrodialysis | |
| RU2017101726A (ru) | Неразделенная ячейка для электролиза с узким зазором | |
| RU2518606C1 (ru) | Установка для электрохимической активации воды | |
| RU2614450C1 (ru) | Электрохимическая модульная ячейка для обработки растворов электролитов | |
| GB1396019A (en) | Electrolytic cell assembly | |
| CA1134779A (en) | Electrolysis cell | |
| NL7905295A (nl) | Elektrolytische cel. | |
| RU2759853C1 (ru) | Аппарат для электролиза воды или водных растворов с получением анолита и католита | |
| RU2429202C2 (ru) | Проточный электроактиватор воды | |
| RU2438988C2 (ru) | Установка для электрохимической активации воды | |
| US4705614A (en) | Cell with improved electrolyte flow distributor | |
| SU1468867A1 (ru) | Электролизер дл обработки воды | |
| RU2392232C1 (ru) | Электроактиватор воды |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200328 |