RU2754009C1 - Способ и устройство получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода (варианты) - Google Patents
Способ и устройство получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода (варианты) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2754009C1 RU2754009C1 RU2021100003A RU2021100003A RU2754009C1 RU 2754009 C1 RU2754009 C1 RU 2754009C1 RU 2021100003 A RU2021100003 A RU 2021100003A RU 2021100003 A RU2021100003 A RU 2021100003A RU 2754009 C1 RU2754009 C1 RU 2754009C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- reactor
- reactors
- ultraviolet lamps
- hydrogen peroxide
- Prior art date
Links
- MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N Hydrogen peroxide Chemical compound OO MHAJPDPJQMAIIY-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 146
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title claims abstract description 54
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 103
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims abstract description 27
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 claims description 10
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 11
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 5
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000008635 plant growth Effects 0.000 abstract description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 239000008174 sterile solution Substances 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 16
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N Isopropanol Chemical compound CC(C)O KFZMGEQAYNKOFK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 3
- 239000008239 natural water Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 239000012212 insulator Substances 0.000 description 2
- 150000002978 peroxides Chemical class 0.000 description 2
- 238000011012 sanitization Methods 0.000 description 2
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 2
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 2
- 241000711573 Coronaviridae Species 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- FMMSEFNIWDFLKK-UHFFFAOYSA-N [O].OO Chemical compound [O].OO FMMSEFNIWDFLKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052785 arsenic Inorganic materials 0.000 description 1
- RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N arsenic atom Chemical compound [As] RQNWIZPPADIBDY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 239000003651 drinking water Substances 0.000 description 1
- 235000020188 drinking water Nutrition 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000035784 germination Effects 0.000 description 1
- 230000012010 growth Effects 0.000 description 1
- 206010022000 influenza Diseases 0.000 description 1
- 238000003973 irrigation Methods 0.000 description 1
- 230000002262 irrigation Effects 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 210000003928 nasal cavity Anatomy 0.000 description 1
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 150000004968 peroxymonosulfuric acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000008121 plant development Effects 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M sodium benzoate Chemical compound [Na+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 WXMKPNITSTVMEF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004299 sodium benzoate Substances 0.000 description 1
- 235000010234 sodium benzoate Nutrition 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/123—Ultraviolet light
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/24—Stationary reactors without moving elements inside
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B15/00—Peroxides; Peroxyhydrates; Peroxyacids or salts thereof; Superoxides; Ozonides
- C01B15/01—Hydrogen peroxide
- C01B15/027—Preparation from water
-
- 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
- C02F1/30—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation
- C02F1/32—Treatment of water, waste water, or sewage by irradiation with ultraviolet light
-
- 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
- C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields
- C02F1/487—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields using high frequency electromagnetic fields, e.g. pulsed electromagnetic fields
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Physical Water Treatments (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в сельском хозяйстве для стимуляции роста растений, в ветеринарии и медицине. Для получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода реактор заполняют водой. В реакторе размещают ультрафиолетовые лампы и высоковольтные электроды. Облучают воду в реакторе ультрафиолетовым излучением от ультрафиолетовых ламп с длиной волны 150-400 нм с плотностью энергии ультрафиолетового излучения 10-100 мДж/см2, электрической мощностью ультрафиолетовых ламп 5-30 Вт на один литр объёма воды в реакторе. Одновременно облучают воду стримерами электрического разряда напряжением 1-1000 кВ частотой 1 кГц - 6 МГц путём соединения высоковольтных электродов с резонансным высокочастотным трансформатором Тесла. Предложен также вариант способа получения экологически чистого раствора пероксида водорода и устройства для осуществления указанных способов. Группа изобретений позволяет получить экологически чистые стерильные растворы пероксида водорода, не содержащие химических стабилизирующих добавок, путем электрофизического воздействия на воду. 4 н. и 22 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 пр.
Description
Изобретение относится к области электротехнологии, в частности к сельскому хозяйству для стимуляции роста растений, к ветеринарии и медицине для санитарной обработки, дезинфекции и дезинсекции, а именно, к способу и устройству для электрофизического воздействия на воду для получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода.
Известен способ получения водного раствора пероксида (перекиси) водорода электрохимическим методом через надсерную кислоту (медицинскую и техническую марки А) и органическим методом, основанном на жидкофазным окислением изопропилового спирта (ГОСТ 177-88 «Водорода перекись. Технические условия»). Полученный известным способом пероксид водорода предназначен для применения в химической целлюлозно-бумажной, текстильной промышленности и в медицине только для наружного применения.
Недостатком известного способа получения водного раствора пероксида водорода является наличие токсических стабилизирующих добавок (серная кислота, уксусная кислота, мышьяк, бензоат натрия и др.), не позволяющие использовать его в сельском хозяйстве, а также в ветеринарии и медицине для внутреннего применения.
Другим недостатком известного способа получения водного раствора пероксида водорода является то, что используемые для стабилизации пероксида водорода примеси и добавки снижают эффективность использования его в медико-биологических процессах (реакциях) по сравнению с пероксидом водорода, находящимся в свободном от примесей состоянии.
Известен способ и устройство получения водного раствора пероксида водорода путём электрофизического воздействия с помощью безэлектродного разряда катушки Тесла на водяной пар с последующей его конденсацией при температуре 81°К (-192,12°С) (Barton S.S., Groch F., Lipin S.E., Brittain D. “Variation of the evolved oxygen-hydrogen peroxide ratio with volume and input power in the discharged water vapour system”, J. Chem. Soc.A, 1968. P. 689-691. https://doi.org/10.1039/J19680000689) (прототип).
Недостатком известного способа и устройства является небольшой выход экологически чистого раствора пероксида водорода, необходимость использования водяного пара и низкой температуры для его конденсации.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение экологической чистоты и эффективности использования водного раствора пероксида водорода, и расширение областей его применения.
Технический результат заключается в получении экологически чистых и стерильных водных растворов пероксида водорода, не содержащих химических стабилизирующих добавок электрофизическим воздействием на воду ультрафиолетового излучения и стримеров высоковольтного электрического разряда и использования полученного водного раствора пероксида водорода в сельском хозяйстве для стимуляции роста и развития растений, для санитарной обработки, дезинфекции и дезинсекции в ветеринарии и медицинской практике путем распыления мелкодисперсной капельно-воздушной смеси водного раствора пероксида водорода.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения экологически чистого и стерильного водного раствора пероксида водорода путём электрофизического воздействия на воду в реакторе, согласно изобретению, реактор заполняют водой, в реакторе размещают ультрафиолетовые лампы и высоковольтные электроды, облучают воду в реакторе ультрафиолетовым излучением от ультрафиолетовых ламп с длиной волны 150–400 нм с плотностью энергии ультрафиолетового излучения 10-100 мДж/см2, электрической мощностью ультрафиолетовых ламп 5-30 Вт на один литр объёма воды в реакторе и одновременно облучают воду стримерами электрического разряда напряжением 1-1000 кВ частотой 1 кГц – 6 МГц путём соединения высоковольтных электродов с резонансным высокочастотным трансформатором Тесла до получения необходимой концентрации пероксида водорода в воде.
В варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода реактор заполняют дистиллированной водой.
В другом варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода в качестве реактора используют естественный или искусственный водоём, например, пруд, бассейн или водохранилище.
Ещё в одном варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода ультрафиолетовые лампы погружают в воду и изолируют от воды прозрачным экраном из кварцевого стекла.
В варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода высоковольтные электроды размещают над водой, а корпусы реакторов заземляют.
В другом варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода высоковольтные электроды погружают в воду, а корпусы реакторов заземляют.
Технический результат достигается также тем, что в способе получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода путем электрофизического воздействия на воду в реакторе, согласно изобретению, n+ 1 проточных реакторов, где n= 1,2,3…, натуральный ряд чисел, соединяют между собой патрубками и с насосом для прокачки воды и заполняют водой, в m реакторах, m<n+ 1, устанавливают ультрафиолетовые лампы, в остальных n- m + 1 реакторах размещают высоковольтные электроды, облучают воду в m реакторах ультрафиолетовым излучением от ультрафиолетовых ламп с длиной волны 150–400 нм, плотностью энергии ультрафиолетового излучения 10-100 мДж/см2, электрической мощностью ультрафиолетовых ламп 5-30 Вт на один литр объёма воды в реакторе и одновременно облучают воду в n- m + 1 реакторах стримерами электрического разряда напряжением 1-1000 кВ частотой 1 кГц – 6 МГц путём соединения высоковольтных электродов с резонансным высокочастотным трансформатором Тесла до получения необходимой концентрации пероксида водорода в воде.
В варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода реактор заполняют дистиллированной водой.
В другом варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода ультрафиолетовые лампы погружают в воду и изолируют от воды прозрачным экраном из кварцевого стекла.
Ещё в одном варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода высоковольтные электроды размещают над водой, а корпусы реакторов заземляют.
В варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода высоковольтные электроды погружают в воду, а корпусы реакторов заземляют.
В другом варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода все n+ 1 реакторов соединяют патрубками последовательно.
Ещё в одном варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода все n+ 1 реакторов соединяют патрубками параллельно.
В варианте способа получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода m реакторов с ультрафиолетовыми лампами соединяют патрубками параллельно и n- m + 1 реакторов с высоковольтными электродами соединяют патрубками параллельно, соединенные параллельно реакторы с ультрафиолетовыми лампами соединяют последовательно патрубками с параллельно соединенными реакторами с высоковольтными электродами.
Технический результат достигается также тем, что в предлагаемом устройстве получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода, содержащем реактор и источник электроэнергии, согласно изобретению, реактор содержит изолированные от корпуса реактора высоковольтные электроды и погруженные в воду ультрафиолетовые лампы, ультрафиолетовые лампы соединены с источником электроэнергии и имеют длину волны ультрафиолетового излучения 150–400 нм с максимальной энергией излучения на длине волны 254 нм, плотность энергии ультрафиолетового излучения10-100 мДж/см2, электрическую мощность 5-30 Вт на один литр объёма воды в реакторе, высоковольтные электроды соединены с источником электроэнергии через резонансный высокочастотный трансформатор Тесла для обработки воды стримерами электрического разряда с напряжением 1-1000 кВ частотой 1 кГц – 6 МГц.
В варианте устройства получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода все реакторы заполнены дистиллированной водой.
В другом варианте устройства получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода ультрафиолетовые лампы отделены от воды герметичными прозрачными экранами из кварцевого стекла или пластика.
Ещё в одном варианте устройства получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода реактор выполнен в виде естественного или искусственного водоёма, например, пруда, бассейна или водохранилища.
В варианте устройства для получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода высоковольтные электроды установлены над водой, а корпусы реакторов заземлены.
В другом варианте устройства для получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода высоковольтные электроды погружены в воду, а корпусы реакторов заземлены.
Технический результат достигается также тем, что в устройстве получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода, содержащем реактор и источник электроэнергии, согласно изобретению, n+ 1 проточных реакторов, где n= 1,2,3…, натуральный ряд чисел, соединены между собой патрубками и с насосом для прокачки воды, в m реакторах, где m<n+ 1, установлены ультрафиолетовые лампы, в остальных n- m + 1 реакторах установлены высоковольтные электроды, ультрафиолетовые лампы соединены с источником электроэнергии и имеют длину волны ультрафиолетового излучения 150–400 нм с максимальной энергией излучения на длине волны 254 нм, плотность энергии ультрафиолетового излучения 10-100 мДж/см2, электрическую мощность ультрафиолетовых ламп 5-30 Вт на один литр объёма воды в реакторе при скорости потока воды 1–10 мл/мин на 1 Вт электрической мощности ультрафиолетовой лампы, высоковольтные электроды соединены с источником электроэнергии через резонансный высокочастотный трансформатор Тесла для обработки воды стримерами электрического разряда с напряжением 1-1000 кВ частотой 1 кГц – 6 МГц.
В варианте устройства получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода все реакторы заполнены дистиллированной водой.
В другом варианте устройства получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода ультрафиолетовые лампы отделены от воды герметичными прозрачными экранами из кварцевого стекла или пластика.
Ещё в одном варианте устройства получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода все n+ 1 реакторов соединены патрубками последовательно.
В варианте устройства получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода все n+ 1 реакторов соединены патрубками параллельно.
В другом варианте устройства получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода m реакторов с ультрафиолетовыми лампами соединены патрубками параллельно и остальные n- m + 1 реакторов с высоковольтными электродами соединены патрубками параллельно, соединенные параллельно реакторы с ультрафиолетовыми лампами соединены последовательно патрубками с параллельно соединенными реакторами с высоковольтными электродами.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена блок-схема способа и устройства получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода в одном реакторе, на фиг. 2 – блок-схема способа и устройства для получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода в двух проточных реакторах (осевое течение).
Блок-схема способа и устройства на фиг. 1 содержит реактор 1, заполненный водой 2, патрубок 3 с краном 4 периодической подачи воды и патрубок 7 с краном 8 для слива полученного экологически чистого водного раствора пероксида водорода в ёмкость для хранения 9. Внутри реактора 1 в воде установлены одна (n= 1) ультрафиолетовая лампа 10 с длиной волны 150–400 нм и максимальной энергией излучения на длине волны 254 нм. Электрическая мощность лампы 10 составляет 5–30 Вт на 1 литр объёма воды в реакторе 1. Плотность энергии излучения на поверхности лампы 10 составляет 10–100 мДж/см2 в зависимости от электрической мощности лампы 10 и объёма реактора 1. Ультрафиолетовая лампа 10 присоединена к источнику электроэнергии 11 и изолирована от воды прозрачным экраном 12 из кварцевого стекла. В реакторе 1 над поверхностью воды 2 установлены на изоляторах 13 высоковольтный электрод 14, который соединён с источником электроэнергии 11 через резонансный высокочастотный трансформатор Тесла 15 с напряжением на высоковольтном электроде 14 1-1000 кВ частотой 1 кГц – 6 МГц. Трансформатор Тесла 15 и реактор 1 заземлены.
На фиг. 2 два (n= m = 1) проточных реактора 16 и 17 содержат патрубок 18 для дозированной непрерывной подачи воды от источника водоснабжения 5 с фильтром 6, насосом 19 и патрубки 20 и 21 для последовательного соединения двух реакторов 16 и 17 через трубопровод 22 и патрубок 23 для слива полученного экологически чистого водного раствора пероксида водорода 24 в ёмкость 25 для хранения. В реакторе 16 установлены две ультрафиолетовые лампы 26 и 27, которые соединены с источником электроэнергии 28. В реакторе 17 на изоляторах 29 установлен высоковольтный электрод 30, присоединённый через трансформатор Тесла 31 к источнику электроэнергии 28. Скорость непрерывной подачи воды через реакторы 16 и 17 насосом 19 составляет 1–10 мл/мин на 1 Вт электрической мощности ультрафиолетовой лампы.
Способ и устройство для получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода реализуется следующим образом.
В устройстве на фиг. 1 после заполнения реактора 1 водой одновременно соединяют с источником электроэнергии 11 ультрафиолетовую лампу 10 и высокочастотный трансформатор Тесла 15. На воду в реакторе 1 одновременно воздействуют ультрафиолетовым излучением с максимальной энергией излучения на длине волны 254 нм и стримерами электрического разряда напряжением 1-1000 кВ частотой 1 кГц – 6 МГц. Электрофизическое воздействие двух факторов: ультрафиолетового излучения и высокочастотного высокопотенциального электромагнитного поля приводит к образованию в воде озона и пероксида водорода, концентрация которого в воде определяется временем и интенсивностью электрофизического воздействия.
В устройстве на фиг. 2 пероксид водорода образуется в реакторе 16 под действием ультрафиолетового излучения. Полученный водный раствор пероксида водорода поступает в реактор 17, в котором под действием стримеров электрического разряда происходит увеличение концентрации пероксида водорода в воде.
Примеры выполнения способа и устройства получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода.
Пример 1. Реактор 1 (фиг. 1) наполняют дистиллированной водой 12. В воду помещают одну ультрафиолетовую лампу 10 максимальной энергией на длине волны 254 нм электрической мощностью 12 Вт. Объём воды в реакторе 1 л. Над водой 12 устанавливают высоковольтный электрод 14, на который подают напряжение 220 кВ с частотой 6 МГц от трансформатора Тесла 15. Длина стримеров электрического разряда 20 см, электрическая мощность 300 Вт. Ультрафиолетовую лампу 10 и высокочастотный трансформатор Тесла 15 соединяют с источником электроэнергии 11. Длительность процесса электрофизического воздействия на воду 30 мин.
Содержание пероксида водорода в водном растворе 15 мг/л, что в 150 раз превышает концентрацию пероксида водорода 0,1 мг/л в биологически активной воде, указанную в Межгосударственном стандарте ГОСТ 32460-2013 по определению содержания пероксида водорода в питьевой воде.
Пример 2. Устройство на фиг. 2 содержит два проточных реактора 16 и 17, соединённых последовательно. В реакторе 16 с объёмом воды 8 л установлены две ультрафиолетовые лампы 26 и 27 общей электрической мощностью 110 Вт, которые соединены с источником электроэнергии 28.
В реакторе 17 высоковольтный электрод 30 соединён с трансформатором Тесла 31. При соединении трансформатора Тесла 31 с источником электроэнергии 28 напряжение на высоковольтном электроде 30 составляет 200 кВ, частота 6 МГц, электрическая мощность 250 Вт, скорость потока очищенной артезианской воды через реакторы 16 и 17 составляет 0,5 л/мин. Концентрацию пероксида водорода в водном растворе составляет 16 мг/л.
В соответствии с Межгосударственным стандартом ГОСТ 32460-2013 по определению содержания в воде пероксида водорода его присутствие при массовой концентрации до 100 мкг/дм3 (0,1 мг/л) является признаком биологической полноценности природной воды, а отсутствие пероксида водорода в природной воде является признаком ухудшения биологической полноценности природной воды (ГОСТ 32460-2013).
Таким образом в реакторе 1 на фиг. 1 и в реакторах 16 и 17 на фиг. 2 воспроизведены условия образования пероксида водорода в природной среде в дождевой воде, которые происходят под действием ультрафиолетового излучения Солнца, электрического поля Земли и грозовых разрядов в атмосфере. Полученный водный раствор пероксида водорода может использоваться в сельском хозяйстве для ускоренного проращивания семян, стимуляции роста и развития растений.
При использовании дистиллированной воды экологически чистый водный раствор пероксида водорода может найти применение в ветеринарии и медицине, в частности, при изготовлении стерильных и особо чистых растворов пероксида (перекиси) водорода.
В медицине экологически чистый водный раствор пероксида водорода может быть использован в профилактике короновируса и гриппа, для санации полости рта, горла и носовой полости путём полоскания и орошения. Эффективность использования водного раствора пероксида водорода повышается при отсутствии стабилизирующих примесей и добавок, а также при использовании небулайзера с размером применяемых капель до 5 мкм. Концентрацию пероксида водорода, длительность и частоту ингаляций необходимо согласовать со специалистом.
Claims (26)
1. Способ получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода путем электрофизического воздействия на воду в реакторе, отличающийся тем, что реактор заполняют водой, в реакторе размещают ультрафиолетовые лампы и высоковольтные электроды, облучают воду в реакторе ультрафиолетовым излучением от ультрафиолетовых ламп с длиной волны 150-400 нм с плотностью энергии ультрафиолетового излучения 10-100 мДж/см2, электрической мощностью ультрафиолетовых ламп 5-30 Вт на один литр объёма воды в реакторе и одновременно облучают воду стримерами электрического разряда напряжением 1-1000 кВ частотой 1 кГц - 6 МГц путём соединения высоковольтных электродов с резонансным высокочастотным трансформатором Тесла.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что реактор заполняют дистиллированной водой.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве реактора используют естественный или искусственный водоём, например пруд, бассейн или водохранилище.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что ультрафиолетовые лампы погружают в воду и изолируют от воды прозрачным экраном из кварцевого стекла.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высоковольтные электроды размещают над водой, а корпусы реакторов заземляют.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что высоковольтные электроды погружают в воду, а корпусы реакторов заземляют.
7. Способ получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода путем электрофизического воздействия на воду в реакторе, отличающийся тем, что n+1 проточных реакторов, где n=1,2,3…, натуральный ряд чисел, соединяют между собой патрубками и с насосом для прокачки воды и заполняют водой, в m реакторах, m<n+1, устанавливают ультрафиолетовые лампы, в остальных n-m+1 реакторах размещают высоковольтные электроды, облучают воду в m реакторах ультрафиолетовым излучением от ультрафиолетовых ламп с длиной волны 150-400 нм, плотностью энергии ультрафиолетового излучения 10-100 мДж/см2, электрической мощностью ультрафиолетовых ламп 5-30 Вт на один литр объёма воды в реакторе и одновременно облучают воду в n-m+1 реакторах стримерами электрического разряда напряжением 1-1000 кВ частотой 1 кГц - 6 МГц путём соединения высоковольтных электродов с резонансным высокочастотным трансформатором Тесла.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что реакторы заполняют дистиллированной водой.
9. Способ по п. 7, отличающийся тем, что ультрафиолетовые лампы погружают в воду и изолируют от воды прозрачным экраном из кварцевого стекла.
10. Способ по п. 7, отличающийся тем, что высоковольтные электроды размещают над водой, а корпусы реакторов заземляют.
11. Способ по п. 7, отличающийся тем, что высоковольтные электроды погружают в воду, а корпусы реакторов заземляют.
12. Способ по п. 7, отличающийся тем, что все n+1 реакторов соединяют патрубками последовательно.
13. Способ по п. 7, отличающийся тем, что все n+1 реакторов соединяют патрубками параллельно.
14. Способ по п. 7, отличающийся тем, что m реакторов с ультрафиолетовыми лампами соединяют патрубками параллельно и n-m+1 реакторов с высоковольтными электродами соединяют патрубками параллельно, соединенные параллельно реакторы с ультрафиолетовыми лампами соединяют последовательно патрубками с параллельно соединенными реакторами с высоковольтными электродами.
15. Устройство получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода способом по п. 1, содержащее реактор и источник электроэнергии, отличающееся тем, что реактор содержит изолированные от корпуса реактора высоковольтные электроды и погруженные в воду ультрафиолетовые лампы, ультрафиолетовые лампы соединены с источником электроэнергии и имеют длину волны ультрафиолетового излучения 150-400 нм с максимальной энергией излучения на длине волны 254 нм, электрическую мощность 5-30 Вт на один литр объёма воды в реакторе, высоковольтные электроды соединены с источником электроэнергии через резонансный высокочастотный трансформатор Тесла для обработки воды стримерами электрического разряда с напряжением 1-1000 кВ частотой 1 кГц - 6 МГц.
16. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что все реакторы заполнены дистиллированной водой.
17. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что ультрафиолетовые лампы отделены от воды герметичными прозрачными экранами из кварцевого стекла или пластика.
18. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что реактор выполнен в виде естественного или искусственного водоёма, например пруда, бассейна или водохранилища.
19. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что высоковольтные электроды установлены над водой, а корпусы реакторов заземлены.
20. Устройство по п. 15, отличающееся тем, что высоковольтные электроды погружены в воду, а корпусы реакторов заземлены.
21. Устройство получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода способом по п. 7, содержащее реактор и источник электроэнергии, отличающееся тем, что n+1 проточных реакторов, где n=1,2,3…, натуральный ряд чисел, соединены между собой патрубками и с насосом для прокачки воды, в m реакторах, m<n+1, установлены ультрафиолетовые лампы, в остальных n-m+1 реакторах установлены высоковольтные электроды, ультрафиолетовые лампы соединены с источником электроэнергии и имеют длину волны ультрафиолетового излучения 150-400 нм с максимальной энергией излучения на длине волны 254 нм, плотность энергии ультрафиолетового излучения 10-100 мДж/см2, электрическую мощность 5-30 Вт на один литр объёма воды в реакторе при скорости потока воды 1-10 мл/мин на 1 Вт электрической мощности ультрафиолетовой лампы, высоковольтные электроды соединены с источником электроэнергии через резонансный высокочастотный трансформатор Тесла для обработки воды стримерами электрического разряда с напряжением 1-1000 кВ частотой 1 кГц - 6 МГц.
22. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что все реакторы заполнены дистиллированной водой.
23. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что ультрафиолетовые лампы отделены от воды герметичными прозрачными экранами из кварцевого стекла или пластика.
24. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что все n+1 реакторов соединены патрубками последовательно.
25. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что все n+1 реакторов соединены патрубками параллельно.
26. Устройство по п. 21, отличающееся тем, что m реакторов с ультрафиолетовыми лампами соединены патрубками параллельно и остальные n-m+1 реакторов с высоковольтными электродами соединены патрубками параллельно, соединенные параллельно реакторы с ультрафиолетовыми лампами соединены последовательно патрубком с параллельно соединенными реакторами с высоковольтными электродами.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021100003A RU2754009C1 (ru) | 2021-01-02 | 2021-01-02 | Способ и устройство получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода (варианты) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021100003A RU2754009C1 (ru) | 2021-01-02 | 2021-01-02 | Способ и устройство получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода (варианты) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2754009C1 true RU2754009C1 (ru) | 2021-08-25 |
Family
ID=77460518
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021100003A RU2754009C1 (ru) | 2021-01-02 | 2021-01-02 | Способ и устройство получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода (варианты) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2754009C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2792643C1 (ru) * | 2022-04-18 | 2023-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно Исследовательский Центр "Астрофизика" | Способ получения водорода |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2347743C2 (ru) * | 2007-01-23 | 2009-02-27 | Александр Викторович Львов | Генератор озона и перекиси водорода |
| US20170070180A1 (en) * | 2014-03-03 | 2017-03-09 | Brilliant Light Power, Inc. | Photovoltaic power generation systems and methods regarding same |
| WO2017161035A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Reverse Ionizer Systems Llc | Devices for the treatment of liquids using plasma discharges and related methods |
| EP3140252B1 (en) * | 2014-05-05 | 2019-02-27 | Synexis LLC | Purified hydrogen peroxide gas generation devices |
| WO2020165502A1 (en) * | 2019-02-12 | 2020-08-20 | 3R-Cycle Oy | Method and device for recovering metal by leaching |
-
2021
- 2021-01-02 RU RU2021100003A patent/RU2754009C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2347743C2 (ru) * | 2007-01-23 | 2009-02-27 | Александр Викторович Львов | Генератор озона и перекиси водорода |
| US20170070180A1 (en) * | 2014-03-03 | 2017-03-09 | Brilliant Light Power, Inc. | Photovoltaic power generation systems and methods regarding same |
| EP3140252B1 (en) * | 2014-05-05 | 2019-02-27 | Synexis LLC | Purified hydrogen peroxide gas generation devices |
| WO2017161035A1 (en) * | 2016-03-15 | 2017-09-21 | Reverse Ionizer Systems Llc | Devices for the treatment of liquids using plasma discharges and related methods |
| WO2020165502A1 (en) * | 2019-02-12 | 2020-08-20 | 3R-Cycle Oy | Method and device for recovering metal by leaching |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| BARTON S.S. et al., Variation of the evolved oxygen-hydrogen peroxide ratio with traversed volume and input power in the discharged water vapour system, Journal of the Chemical Society A: Inorganic, Physical, Theoretical, 1968, pp. 689-691. * |
| ПИСКАРЕВ И.М. и др., Зависимость от температуры скорости образования активных частиц при наносекундном стримерном коронном электрическом разряде между твердым электродом и поверхностью воды, Химия высоких энергий, 2007, т. 41, N 4, сс. 334-336. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2792643C1 (ru) * | 2022-04-18 | 2023-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью Научно Исследовательский Центр "Астрофизика" | Способ получения водорода |
| RU2797916C1 (ru) * | 2022-10-19 | 2023-06-13 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Научно-исследовательский институт прикладной акустики" | Способ увеличения урожайности зерновой культуры тритикале путем опрыскивания водным раствором пероксида водорода и циклогексанона надземной части растений в период поздней вегетации |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10723644B2 (en) | Method for controlling chlorinated nitrogen-containing disinfection by-product in water | |
| US20100219136A1 (en) | Fluid treatment using plasma technology | |
| JP5821020B2 (ja) | 液体処理装置及び液体処理方法 | |
| ES2359222T3 (es) | Procedimiento de tratamiento de residuos biológicos. | |
| KR20170049618A (ko) | 양액 재배 시스템과 제균 정화용 수처리 장치 | |
| CN102583697A (zh) | 一种介质阻挡放电水处理装置及其处理方法 | |
| KR100439195B1 (ko) | 광촉매 반응에 의한 용수 살균 방법 및 장치 | |
| CN206761952U (zh) | 一种大气压柔性冷等离子体射流内窥镜灭菌装置 | |
| RU2709032C1 (ru) | Устройство для дезинфекции | |
| CN107592855A (zh) | 低温水中等离子体发生装置 | |
| CN106629980A (zh) | 一种大气压等离子活化水处理水藻的方法 | |
| JP2004517725A (ja) | 活性水装置および方法 | |
| RU2754009C1 (ru) | Способ и устройство получения экологически чистого водного раствора пероксида водорода (варианты) | |
| KR20210073646A (ko) | 콜드 플라즈마 기술을 이용한 농·어업용 대용량 살균수 제조장치 | |
| CN103011336A (zh) | 二氧化钛光催化协同液相电晕放电水处理装置及方法 | |
| CN203095665U (zh) | 二氧化钛光催化协同液相电晕放电水处理装置 | |
| CN106693009A (zh) | 一种大气压柔性冷等离子体射流内窥镜灭菌装置及方法 | |
| CN107253786A (zh) | 小型介质阻挡放电水处理装置及水处理方法 | |
| CN111333234A (zh) | 一种低温等离子体有机废水降解系统 | |
| CN106865910A (zh) | 一种含菌有机废水消毒处理的方法 | |
| CN102807262A (zh) | 一种水箱消毒机 | |
| CN105800729A (zh) | 双介质低温螺旋等离子体水处理反应器 | |
| GB1583394A (en) | Method and apparatus for sterilizing liquids | |
| KR100776538B1 (ko) | 오존화물과 과산화물을 함유하는 오일제제 제조장치 및 그제법 | |
| KR20000058453A (ko) | 코일전극을 내장한 관형 오존발생기 |