RU71332U1

RU71332U1 - DEVICE FOR PRODUCING A LIQUID ENVIRONMENT WITH A NEGATIVE OXIDATIVE-REDUCING POTENTIAL BY SATURATING ITS HYDROGEN

Info

Publication number: RU71332U1
Application number: RU2007130830/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Михайлович Пискарев; Сергей Николаевич Туголуков; Марк Аркадьевич Милявский; Леонард Степанович Волков
Original assignee: Игорь Михайлович Пискарев; Сергей Николаевич Туголуков; Марк Аркадьевич Милявский; Леонард Степанович Волков
Priority date: 2007-08-13
Filing date: 2007-08-13
Publication date: 2008-03-10

Abstract

Устройство для получения жидкой среды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, путем насыщения ее водородом.A device for producing a liquid medium with a negative redox potential by saturating it with hydrogen.

Полезная модель относится к области обработки жидкой среды.The utility model relates to the field of processing a liquid medium.

Устройство содержит емкость для соединения жидкой среды с водородом, источник водорода, средства для подвода газообразного водорода и жидкой среды в емкость для их соединения, в качестве источника водорода используют газообразный водород, находящийся в газовом баллоне, в качестве емкости используют кавитационный эжектор, и при этом количество вводимого в жидкую среду водорода составляет от 1 до 1,79 литров на 100 литров жидкой среды.The device contains a container for connecting a liquid medium with hydrogen, a source of hydrogen, means for supplying hydrogen gas and a liquid medium to a container for connecting them, hydrogen gas in a gas cylinder is used as a hydrogen source, a cavitation ejector is used as a container, and the amount of hydrogen introduced into the liquid medium is from 1 to 1.79 liters per 100 liters of liquid medium.

Устройство позволяет снизить энергоемкость установки, получить требуемое ОВП насыщаемой жидкой среды за более короткий промежуток времени и меньшим количеством газообразного водорода.The device allows to reduce the energy consumption of the installation, to obtain the required ORP of a saturated liquid medium for a shorter period of time and less hydrogen gas.

Description

Полезная модель относится к области обработки жидкой среды, в частности, воды, водных растворов солей, соков и т.п. с целью изменения их окислительных и восстановительных свойств и может быть использовано для получения питьевой воды, а также для получения моющих и дезинфицирующих растворов.The utility model relates to the field of processing a liquid medium, in particular, water, aqueous solutions of salts, juices, etc. in order to change their oxidizing and reducing properties and can be used to obtain drinking water, as well as to obtain detergents and disinfectants.

Сегодня в науке и медицине известно, что одним из самых важных параметров воды является ее окислительно-восстановительный потенциал (ОВП). Когда обычная питьевая вода проникает в ткани человеческого организма, она отнимает электроны от клеток и тканей, которые состоят из воды на 80-90%. В результате этого биологические структуры организма подвергаются окислительному разрушению. Так организм изнашивается, стареет, жизненно важные органы теряют свою функцию.Today in science and medicine it is known that one of the most important parameters of water is its redox potential (ORP). When ordinary drinking water enters the tissues of the human body, it takes away electrons from cells and tissues, which are 80-90% water. As a result of this, the biological structures of the body undergo oxidative destruction. So the body wears out, grows old, vital organs lose their function.

Эти негативные процессы могут быть замедлены, если в организм с питьем и пищей будет поступать жидкость, обладающая свойствами внутренней среды организма, то есть, обладающая защитными восстановительными свойствами. Это подтверждено These negative processes can be slowed down if a fluid with the properties of the internal environment of the body, that is, with protective regenerative properties, enters the body with drink and food. This is confirmed.

многочисленными исследованиями в специализированных научных центрах России и за рубежом. Если поступающая в организм жидкость, в частности, питьевая вода имеет ОВП, близкий к значению ОВП внутренней среды организма человека, то «жизненная энергия организма» усваивается, поскольку обладает наилучшей биологической совместимостью с человеческим организмом именно по этому параметру.numerous studies in specialized scientific centers of Russia and abroad. If the fluid entering the body, in particular, drinking water, has an ORP close to the value of the ORP of the internal environment of the human body, then the "vital energy of the body" is absorbed, because it has the best biological compatibility with the human body in this parameter.

Известно устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов, содержащее наружный электрод в виде полого цилиндра, внутри которого расположен внутренний электрод. Между электродами размещена полупроницаемая диафрагма, разделяющая электродное пространство на внутреннюю и внешнюю электродные камеры. В верхней части боковой поверхности наружного цилиндрического электрода выполнено отверстие, посредством которого внешняя электродная камера соединена выходным каналом. Во внутреннем электроде выполнено, по меньшей мере, одно отверстие, соединяющее внутреннюю камеру с каналом для отвода жидкости. Внутренняя камера соединена кольцевым каналом с горизонтальным каналом для подачи обрабатываемой жидкости (см. патент RU №2297981, МПК-8: C02F 1/461, опубл. 27.04.2007 г.).A device for the electrochemical treatment of water or aqueous solutions is known, containing an external electrode in the form of a hollow cylinder, inside of which an internal electrode is located. A semipermeable diaphragm is placed between the electrodes, dividing the electrode space into the inner and outer electrode chambers. An opening is made in the upper part of the lateral surface of the outer cylindrical electrode, by means of which the outer electrode chamber is connected by the output channel. At least one hole is made in the inner electrode connecting the inner chamber to the channel for draining the liquid. The inner chamber is connected by an annular channel with a horizontal channel for supplying the processed fluid (see patent RU No. 2297981, IPC-8: C02F 1/461, publ. 04/27/2007).

Техническим эффектом данного известного устройства является увеличение производительности, расширение диапазона получаемых рН и окислительно-восстановительных потенциалов обработанной воды, повышение надежности работы устройства, увеличение срока эксплуатации, снижение трудозатрат при монтаже и ремонте устройства, снижение энергопотребления при работе устройства, повышение его компактности.The technical effect of this known device is to increase productivity, expand the range of pH and redox potentials of treated water, increase the reliability of the device, increase the operating life, reduce labor costs during installation and repair of the device, reduce power consumption during operation of the device, increase its compactness.

Однако, известное устройство сложно и, как следствие не обладает достаточной надежностью, остается энергоемким.However, the known device is complex and, as a result, does not have sufficient reliability, remains energy-intensive.

Известна установка для насыщения жидкой среды, в частности, воды водородом с целью повышения отрицательного окислительно-восстановительного потенциала, содержащая ячейку с никелевыми электродами, бутыль и ванну с водой. В качестве электролита используется 30% раствор КОН. Ток электролизера 5 А (см. Электронный научный журнал «Исследовано в России». (http://zhurnal.gpi.ru/articles/2007/023.pdf).A known installation for saturating a liquid medium, in particular, water with hydrogen in order to increase the negative redox potential, containing a cell with nickel electrodes, a bottle and a bath of water. A 30% KOH solution is used as an electrolyte. The current of the electrolyzer is 5 A (see the electronic scientific journal “Investigated in Russia.” (Http://zhurnal.gpi.ru/articles/2007/023.pdf).

В известной установке бутыль заполняют исследуемым водным раствором доверху. Горлышко бутыли закрывают пробкой. Затем бутыль вверх дном опускают в ванну с водой. Под водой пробку открывают и через трубку в бутыль с водой вводится водород из электролитической ячейки. В бутыль, объемом 0,5 л для In a known installation, the bottle is filled to the top with the test aqueous solution. The neck of the bottle is corked. Then the bottle upside down is lowered into a bath of water. Under water, the cork is opened and hydrogen is introduced into the water bottle through the tube from the electrolytic cell. To a 0.5 liter bottle for

получения воды, насыщенной водородом, вводится не менее 9 мл водорода. После введения водорода бутыль снова под водой закрывают пробкой. Заполненную водородом бутыль извлекают из ванны, после чего ее держат вверх дном, либо на боку, но ни в коем случае, не переворачивают вверх горлышком.to obtain water saturated with hydrogen, at least 9 ml of hydrogen is introduced. After the introduction of hydrogen, the bottle is again closed with a stopper under water. A bottle filled with hydrogen is removed from the bath, after which it is held upside down or on its side, but in no case is it turned upside down.

После выдержки в таком положении в течение определенного времени пробку открывают и в специальном сосуде измеряют полученный ОВП (ОВП измеряют хлор-серебряными и платиновыми электродами с помощью прибора «Эксперт-001» фирмы «Эконикс». При измерении учитывают собственный потенциал хлор-серебряных электродов).After holding it in this position for a certain time, the cork is opened and the obtained redox potential is measured in a special vessel (the redox potential is measured with chlorine-silver and platinum electrodes using the Econix Expert-001 device. When measuring, the inherent potential of the silver-silver electrodes is taken into account) .

Исследуемый водяной раствор перед заполнением бутыли проходил очистку на установке БЭР-49-М серии «Пилимин». Заправка водородом на известной установке производилась на следующие сутки, то есть через 24 часа после наполнения бутыли очищенной водой для того, чтобы озон, содержащийся в очищенной воде успел полностью распасться. После заправки воды водородом с помощью известной установки в бутыли остается газовый пузырь.The studied aqueous solution was purified before filling the bottle with a BER-49-M Pilimin plant. Refueling with hydrogen at a known installation was carried out the next day, that is, 24 hours after filling the bottle with purified water so that the ozone contained in the purified water could completely decay. After filling the water with hydrogen using a known installation, a gas bubble remains in the bottle.

Количество вводимого с помощью известной установки водорода составлял от 9 мл и выше (30-40 мл) на 0,5 л воды, то есть от 1,8 л до 6-8 литров водорода на 100 литров воды.The amount of hydrogen introduced using a known installation was from 9 ml and above (30-40 ml) per 0.5 l of water, that is, from 1.8 l to 6-8 liters of hydrogen per 100 liters of water.

Время установления потенциала составляет примерно 24 часа.Potential establishment time is approximately 24 hours.

За это время успевает установиться значение ОВП на уровне минус (200-250) мВ. В течение часа ОВП уменьшается примерно до минус 400 мВ. Это значение практически не меняется в течение 4-5 часов. Затем через 12-15 часов после введения водорода ОВП достигает значения около - 600 мВ. ОВП - 600 мВ сохраняется до 74 дня наблюдения.During this time, the ORP value has been set at minus (200-250) mV. Within an hour, the ORP decreases to approximately minus 400 mV. This value remains virtually unchanged for 4-5 hours. Then, 12-15 hours after the introduction of hydrogen, the ORP reaches a value of about - 600 mV. ORP - 600 mV is maintained until the 74th day of observation.

При увеличении объема вводимого водорода более 9 мл (30-40 мл) ОВП через сутки уменьшается от - 400 до 600 мВ.With an increase in the volume of hydrogen introduced by more than 9 ml (30-40 ml), the ORP in a day decreases from - 400 to 600 mV.

Как видно известная установка достаточно сложна, требует для своего использования соблюдения дополнительных условий - наличие ванны с водой, установки для очистки жидкости, хранение бутылей с водой, насыщенной водородом только в определенном положении.As you can see the well-known installation is quite complicated, it requires the observance of additional conditions for its use - the presence of a bath with water, installations for cleaning liquids, storage of bottles of water saturated with hydrogen only in a certain position.

Все эти сложности не позволяют использовать данную известную установку при промышленном производстве активированной водородом воды.All these difficulties do not allow the use of this known installation in the industrial production of hydrogen-activated water.

Добавление в воду указанного в известной установке такого большого количества водорода (от 9 до 30-40 мл на 0,5 литров воды) вызвано тем, что насыщение водородом воды в бутыли, The addition of such a large amount of hydrogen (from 9 to 30-40 ml per 0.5 liters of water) to the water indicated in a known installation is caused by the fact that hydrogen saturation of water in a bottle

расположенной в известной установке вниз горлышком происходит в ванне с водой. При таком расположении бутыли, вода, расположенная в бутыли насыщается только определенным количеством поступившего в нее водорода, остальная же его часть уходит из нее в воду, расположенную в ванне, окружающей бутыль.located in a well-known installation with the neck down in a bath of water. With this arrangement of the bottle, the water located in the bottle is saturated only with a certain amount of hydrogen entering it, the rest of it leaves from it into the water located in the bath surrounding the bottle.

Помимо этого, использование известной установки для смешивания воды с водородом непосредственно в бутыли не обеспечивает достаточной производительности и также не может быть использовано при промышленном производстве активированной воды.In addition, the use of a known installation for mixing water with hydrogen directly in a bottle does not provide sufficient performance and also cannot be used in the industrial production of activated water.

В известной установке время установления требуемого потенциала составляет примерно 24 часа, и дополнительно 24 часа для удаления озона, поступившего в водную среду при очистке, что является не приемлемым для промышленного производства.In a known installation, the time required to establish the required potential is approximately 24 hours, and an additional 24 hours to remove ozone entering the aqueous medium during purification, which is not acceptable for industrial production.

Минимальное количество вводимого водорода также значительно - не менее 1,8 л на 100 литров воды.The minimum amount of hydrogen introduced is also significant - at least 1.8 liters per 100 liters of water.

Известная установка остается энергоемкой.The known installation remains energy intensive.

Таким образом, техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является упрощение конструкции устройства для получения жидкой среды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом Thus, the technical result, the solution of which is claimed by the claimed utility model, is to simplify the design of the device for producing a liquid medium with a negative redox potential

путем насыщения ее водородом, снижение энергоемкости установки и получение требуемого ОВП насыщаемой жидкости за более короткий промежуток времени и меньшим количеством газообразного водорода.by saturating it with hydrogen, reducing the energy intensity of the installation and obtaining the required ORP of the saturated liquid in a shorter period of time and with less hydrogen gas.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для получения жидкой среды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, путем насыщения ее водородом, находящимся под давлением, содержащем емкость для соединения жидкой среды с водородом, источник водорода, средства для подвода водорода и жидкой среды в емкость, согласно полезной модели, в качестве источника водорода используют газообразный водород, находящийся в газовом баллоне, в качестве емкости для соединения жидкой среды с водородом используют кавитационный эжектор-смеситель, при этом количество вводимого в воду водорода составляет не менее 1:100 (1 литр водорода на 100 литров воды), но не более 1,79:100 (1,79 литров на 100 литров жидкой среды.The specified technical result is achieved by the fact that in the known device for producing a liquid medium with a negative redox potential, by saturating it with hydrogen, which is under pressure, containing a container for connecting the liquid medium with hydrogen, a hydrogen source, means for supplying hydrogen and a liquid medium to According to the utility model, a container using hydrogen gas in a gas cylinder as a source of hydrogen is used as a container for connecting a liquid medium with hydrogen zuyut cavitation mixer-ejector, and the amount of hydrogen introduced into the water is at least 1: 100 (1 liter of hydrogen per 100 liters of water), but not more than 1.79: 100 (1.79 liters in 100 liters of liquid medium.

Использование в качестве источника водорода газообразного водорода, находящегося в газовом баллоне, позволяет значительно упростить конструкцию устройства и значительно снизить энергоемкость установки.The use of hydrogen gas in a gas cylinder as a source of hydrogen makes it possible to significantly simplify the design of the device and significantly reduce the energy consumption of the installation.

Это обеспечивается за счет использования готового к употреблению газообразного водорода, полученного различными способами, отсутствие энергоемкой установки для электролитического получения водорода.This is achieved through the use of ready-to-use gaseous hydrogen obtained in various ways, the absence of an energy-intensive installation for the electrolytic production of hydrogen.

Кроме того, нахождение водорода в газовом баллоне, делает заявляемую установку более безопасной.In addition, the presence of hydrogen in a gas cylinder makes the inventive installation safer.

Использование в качестве емкости для соединения жидкой среды с водородом кавитационного эжектора-смесителя позволяет значительно снизить время насыщения жидкой среды водородом и, как следствие, снизить время получения ОВП жидкой среды с требуемым значением.The use of a cavitation ejector-mixer as a container for connecting a liquid medium with hydrogen can significantly reduce the time of saturation of the liquid medium with hydrogen and, as a result, reduce the time for obtaining the ORP of the liquid medium with the required value.

Это объясняется тем, что обязательным условием работы кавитационного эжектора-смесителя является наличие в нем пузырьков газа водорода, количество которых может достигать пределов 2¹⁰ - 10¹⁰ на 1 м³ жидкой среды и размера 5-10 мкм.This is because a prerequisite for the operation of a cavitation ejector-mixer is the presence of hydrogen gas bubbles in it, the amount of which can reach 2 ¹⁰ - 10 ¹⁰ per 1 m ^{3 of} liquid medium and a size of 5-10 microns.

За счет образования в кавитационном эжекторе-смесителе значительного количества мелких пузырьков увеличивается площадь соприкосновения газообразного водорода с жидкой средой и, как следствие, ускоряется процесс восстановления всех минеральных и органических веществ в жидкой среде и получения требуемого ОВП.Due to the formation of a significant number of small bubbles in the cavitation ejector-mixer, the contact area of gaseous hydrogen with the liquid medium increases and, as a result, the process of recovery of all mineral and organic substances in the liquid medium and the production of the required ORP are accelerated.

Авторами заявляемого устройства экспериментально установлено, что наилучшие результаты (величина ОВП до минус 600 мВ, минимальное количество вводимого водорода и минимальное время насыщения жидкой среды водородом 10-15 секунд) достигаются при количестве вводимого в жидкую среду водорода не менее 1:100 (к 100 литрам жидкой среды добавляют 1 литр газообразного водорода) и не более 1,79:100 (1,79 литров водорода на 100 литров жидкой среды), в отличие от ближайшего аналога, в котором минимальное количество вводимого водорода составляет не менее 1,8 литров на 100 литров воды и выше (при этом величина ОВП при данном количестве вводимого водорода равна минус 600 мВ, время насыщения 24 часа).The authors of the inventive device experimentally established that the best results (ORP value up to minus 600 mV, the minimum amount of hydrogen introduced and the minimum time for saturation of the liquid medium with hydrogen for 10-15 seconds) are achieved when the amount of hydrogen introduced into the liquid medium is not less than 1: 100 (to 100 liters 1 liter of gaseous hydrogen is added to the liquid medium) and not more than 1.79: 100 (1.79 liters of hydrogen per 100 liters of liquid medium), in contrast to the closest analogue, in which the minimum amount of hydrogen introduced is at least 1.8 liters per 100 liters of water and above (in this case, the ORP value for a given amount of hydrogen introduced is minus 600 mV, the saturation time is 24 hours).

Авторами экспериментально установлено, что введение водорода в жидкую среду в количестве менее 1 литра на 100 литров жидкой среды не достаточно для получения требуемого ОВП. При количестве вводимого в жидкую среду водорода более 1,79 литров на 100 литров жидкой среды величина ОВП не увеличивается, остается на том же уровне, что и при количестве, равном или несколько меньшем 1,79 литров на 100 литров вводимого в жидкую среду водорода. И это подтверждено выводами авторов известной The authors experimentally established that the introduction of hydrogen into the liquid medium in an amount of less than 1 liter per 100 liters of liquid medium is not enough to obtain the required ORP. When the amount of hydrogen introduced into the liquid medium is more than 1.79 liters per 100 liters of liquid medium, the ORP value does not increase; it remains at the same level as when the amount equal to or slightly less than 1.79 liters per 100 liters of hydrogen introduced into the liquid medium. And this is confirmed by the conclusions of the authors of the famous

установки: при увеличении количества вводимого в жидкую среду водорода до 30-40 мл на 0,5 л воды (6-8 литров на 100 литров воды) значение ОВП уменьшается также до минус 400-600 мВ, как и при введении водорода в количестве менее 9 мл. на 0,5 л. воды).installation: when the amount of hydrogen introduced into the liquid medium is increased to 30-40 ml per 0.5 liter of water (6-8 liters per 100 liters of water), the ORP value also decreases to minus 400-600 mV, as with the introduction of hydrogen in an amount of less 9 ml by 0.5 liters water).

Схема заявляемой установки представлена на чертеже. Устройство для получения жидкой среды, в частности воды, с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом путем насыщения ее водородом, находящимся под давлением содержит емкость для смешивания воды с газообразным водородом, в качестве которой используется кавитационный эжектор-смеситель 1, насос 2, трубопровод 3 для подачи жидкой среды - воды, газовый баллон 4 с газообразным водородом, средства для подачи жидкой среды и водорода в кавитационный эжектор-смеситель 1, трубопровод 5 для подачи газообразного водорода. Устройство работает следующим образом. Исходная вода подается в кавитационный эжектор-смеситель 1 насосом 2 по трубопроводу 3. Одновременно с подачей воды в кавитационный эжектор-смеситель 1 по трубопроводу 3 из газового баллона 4 по трубопроводу 5 в кавитационный эжектор-смеситель 1 подсасывается газообразный водород. Количество подсасываемого газообразного водорода составляет от 1 литра A diagram of the inventive installation is presented in the drawing. A device for producing a liquid medium, in particular water, with a negative redox potential by saturating it with hydrogen under pressure contains a container for mixing water with hydrogen gas, which is used as a cavitation ejector-mixer 1, pump 2, pipe 3 for supplying liquid medium - water, gas cylinder 4 with gaseous hydrogen, means for supplying a liquid medium and hydrogen to a cavitation ejector-mixer 1, pipe 5 for supplying gaseous hydrogen. The device operates as follows. The source water is supplied to the cavitation ejector-mixer 1 by pump 2 through pipeline 3. Simultaneously with the supply of water to the cavitation ejector-mixer 1 through pipeline 3, hydrogen gas is sucked in from the gas cylinder 4 through pipeline 5 to the cavitation ejector-mixer 1. The amount of gaseous hydrogen being sucked in is from 1 liter

водорода на 100 литров воды до 1,79 литров водорода на 100 литров воды.hydrogen per 100 liters of water to 1.79 liters of hydrogen per 100 liters of water.

Время насыщения водородом в количестве 1 литр воды в емкости величиной 100 литров с достижением значения ОВП минус 200 мВ составляет 10 секунд, время насыщения водородом в количестве 1,79 литров воды в емкости объемом 100 литров с достижением ОВП минус 600 мВ составляет 15 секунд.The time of saturation with hydrogen in the amount of 1 liter of water in a tank of 100 liters with an ORP value of minus 200 mV is 10 seconds, the time of hydrogen saturation in an amount of 1.79 liters of water in a tank of 100 liters with an ORP of minus 600 mV is 15 seconds.

Из кавитационного эжектора-смесителя 1 вода с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом от минус 200- 600 мВ направляется в герметичную тару 6 (например бутылку) и далее к потребителю.From a cavitation ejector-mixer 1, water with a negative redox potential of minus 200-600 mV is sent to an airtight container 6 (for example, a bottle) and then to the consumer.

Насыщенная водородом вода, в зависимрсти от объема тары 7 в которой она храниться находится в восстановленной форме от 20 до 70 суток.Water saturated with hydrogen, depending on the volume of the container 7 in which it is stored, is in reduced form from 20 to 70 days.

Claims

A device for producing a liquid medium with a negative redox potential by saturating it with hydrogen under pressure, containing a container for connecting a liquid medium with hydrogen, a hydrogen source, means for supplying hydrogen gas and a liquid medium to a container for connecting them, characterized in that as a source of hydrogen, gaseous hydrogen in a gas cylinder is used; a cavitation ejector-mixer is used as a container for the connection; dimogo hydrogen medium in the liquid is 1 to 1.79 liter per 100 liters of the liquid medium.