RU95329U1 - INDUCTION ELECTROCHEMICAL INSTALLATION - Google Patents

INDUCTION ELECTROCHEMICAL INSTALLATION Download PDF

Info

Publication number
RU95329U1
RU95329U1 RU2010106902/22U RU2010106902U RU95329U1 RU 95329 U1 RU95329 U1 RU 95329U1 RU 2010106902/22 U RU2010106902/22 U RU 2010106902/22U RU 2010106902 U RU2010106902 U RU 2010106902U RU 95329 U1 RU95329 U1 RU 95329U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
chambers
cathode
anode
electrode
outlet
Prior art date
Application number
RU2010106902/22U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Образцов
Айгуль Муратовна Ивлеева
Алексей Алексеевич Орлов
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский политехнический университет
Priority to RU2010106902/22U priority Critical patent/RU95329U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU95329U1 publication Critical patent/RU95329U1/en

Links

Landscapes

  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

1. Индукционная электрохимическая установка, содержащая, по меньшей мере, одну электрохимическую ячейку, имеющую разделенные ионообменными мембранами электродные камеры: катодную и анодную для прокачки электролита с входными и выходными патрубками и рабочие камеры: для получения католита с выходным патрубком, для получения анолита с выходным патрубком и центральную камеру для получения деионизированного раствора с входным и выходным патрубками, камеры заключены в диэлектрический корпус, ионообменные мембраны, разделяющие электродные и рабочие камеры, выполнены биполярными, а также устройство для индуцирования переменной составляющей напряжения (тока), выполненное в виде трансформатора, первичная обмотка которого подключена к сети переменного тока, а вторичные обмотки выполнены из диэлектрических трубок, намотанных попарно бифилярно и соединенных соответственно с входными и выходными патрубками смесителя, который, в свою очередь, соединен с устройством для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока); при этом электродная катодная камера электрохимической ячейки, соединенная с соответствующими вторичными обмотками трансформатора, образует катодный гидравлический контур, а электродная анодная камера, соединенная с устройством для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока) образует анодный гидравлический контур; кроме того, электрохимическая ячейка дополнительно содержит шесть диафрагм, образующих шесть дополнительных камер, при этом первая, пятая и девятая камеры предназначены для прокачки электролита, каждая из них имеет входной и выходной патрубки, вторая и восьм� 1. An induction electrochemical plant containing at least one electrochemical cell having electrode chambers separated by ion-exchange membranes: cathode and anode chambers for pumping electrolyte with inlet and outlet nozzles and working chambers: for producing catholyte with an outlet nozzle, for producing anolyte with an outlet branch pipe and a central chamber for obtaining a deionized solution with inlet and outlet pipes, the chambers are enclosed in a dielectric housing, the ion-exchange membranes separating the electrode and working chambers are made bipolar, as well as a device for inducing an alternating voltage (current) component, made in the form of a transformer, primary the winding of which is connected to the AC network, and the secondary windings are made of dielectric tubes wound in pairs bifilar and connected respectively to the input and output pipes of the mixer, which, in turn, is connected to a device for inducing a constant voltage (current) component; at the same time, the electrode cathode chamber of the electrochemical cell, connected to the corresponding secondary windings of the transformer, forms a cathode hydraulic circuit, and the electrode anode chamber, connected to the device for inducing a constant voltage (current) component, forms an anode hydraulic circuit; in addition, the electrochemical cell additionally contains six diaphragms forming six additional chambers, while the first, fifth and ninth chambers are designed for electrolyte pumping, each of them has inlet and outlet pipes, the second and eight

Description

Полезная модель относится к области прикладной электрохимии, а именно к аппаратурному обеспечению электрохимических технологий для разделения жидкостей по ионному составу, и очистки от примесей неорганического и органического происхождения при повышенной концентрации исходного раствора, очистки и разделения смесей электролитов с использованием ионитовых мембран.The utility model relates to the field of applied electrochemistry, namely to the hardware of electrochemical technologies for the separation of liquids by ionic composition, and purification of impurities of inorganic and organic origin at an increased concentration of the initial solution, purification and separation of electrolyte mixtures using ionite membranes.

Известно устройство [см. патент №RU 2100286 С1 Пушняков Николай Карпович, Найда Николай Николаевич «Способ обеззараживания воды и устройство для его реализации» Заявка: 96123069/25 Дата подачи заявки: 1996.12.11.] для обеззараживания воды, содержащее два электролизера, при этом электролизеры, снабженные катионообменными мембранами и имеющие на вводах в анодные камеры подключения от дозирующих емкостей, и соединенные друг с другом так, что вывод из анодной камеры первого электролизера подключен к вводам в анодную и катодную камеры второго электролизера, вывод из анодной камеры второго электролизера подключен к камере смешения с исходной обрабатываемой водой, поступающей в первый электролизер, а выводы из катодных камер первого и второго электролизеров представляют собой выходные тракты полученных в электрохимическом устройстве растворов.A device is known [see Patent No.RU 2100286 C1 Pushnyakov Nikolay Karpovich, Naida Nikolay Nikolaevich “Method of water disinfection and device for its implementation” Application: 96123069/25 Date of filing: 1996.12.11.] for water disinfection, containing two electrolysers, while electrolyzers equipped with cation exchange membranes and having connections from the metering tanks at the inputs to the anode chambers, and connected to each other so that the output from the anode chamber of the first electrolyzer is connected to the inputs to the anode and cathode chambers of the second electrolyzer, the output from the anode chamber the second electrolyzer is connected to the mixing chamber with the source of treated water entering the first electrolyzer, and the conclusions from the cathode chambers of the first and second electrolysis cells are the output paths of the solutions obtained in the electrochemical device.

В качестве прототипа выбрана индукционная электрохимическая установка [см. патент на полезную модель RU №81189 МПК 2006.01 C25F 1/48, С25В 9/00, С25В 11/00 от 22.09.2008, опубл. 10.03.2009 г.]. Установка содержит трансформатор для индуцирования переменной составляющей напряжения (тока), первичная обмотка которого подключена к сети переменного тока, а вторичные обмотки выполнены из диэлектрических трубок, намотанных попарно бифилярно, заполненных электролитом и соединенных соответственно с входными и выходными патрубками смесителя, который соединен с патрубками устройства для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока), выполненного на основе двух униполярных генераторов с жидкостным ротором, а также электрохимическую ячейку. Электрохимическая ячейка разделена ионообменными мембранами на электродные камеры: анодную и катодную для прокачки электролита с входными и выходными патрубками и рабочие камеры: для получения католита с выходным патрубком, для получения анолита с выходным патрубком, центральную камеру для получения деионизованного раствора с входным и выходным патрубками. Электродная катодная камера электрохимической ячейки, соединенная через насос с соответствующими вторичными обмотками трансформатора образует катодный гидравлический контур. Анодный гидравлический контур образован соединением устройства для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока) через насос с электродной анодной камерой электрохимической ячейки. В частном случае электролит, заполняющий гидравлические контуры представляет собой насыщенный раствор NaCl. Данное устройство является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому эффекту, поэтому выбрано за прототип.As a prototype of the selected induction electrochemical installation [see Utility Model Patent RU No. 81189 IPC 2006.01 C25F 1/48, С25В 9/00, С25В 11/00 dated 09/22/2008, publ. March 10, 2009]. The installation comprises a transformer for inducing an alternating component of voltage (current), the primary winding of which is connected to an alternating current network, and the secondary windings are made of dielectric tubes wound in pairs bifilar, filled with electrolyte and connected respectively to the input and output nozzles of the mixer, which is connected to the nozzles of the device for inducing a constant component of voltage (current), made on the basis of two unipolar generators with a liquid rotor, as well as electroche ical cell. The electrochemical cell is divided by ion-exchange membranes into electrode chambers: anode and cathode for pumping electrolyte with inlet and outlet nozzles and working chambers: for producing catholyte with an outlet nozzle, for receiving anolyte with an outlet nozzle, a central chamber for receiving a deionized solution with an inlet and outlet nozzles. The electrode cathode chamber of the electrochemical cell, connected through a pump to the corresponding secondary windings of the transformer, forms a cathode hydraulic circuit. An anode hydraulic circuit is formed by connecting a device to induce a constant component of voltage (current) through a pump with an electrode anode chamber of an electrochemical cell. In the particular case, the electrolyte filling the hydraulic circuits is a saturated solution of NaCl. This device is the closest to the invention in technical essence and the achieved effect, therefore, selected for the prototype.

Недостатками прототипа являются: невозможность очистки воды и водных растворов от примесей неорганического и органического происхождения, сложных по своему составу. Кроме того, камеры для получения католита и камеры для получения анолита имеют только выходные патрубки для отвода соответственно католита и анолита, что ограничивает возможности использования этого устройства для решения различных технологических задач электрхимической очистки, разделения и выделения различных примесей.The disadvantages of the prototype are: the inability to purify water and aqueous solutions from impurities of inorganic and organic origin, complex in composition. In addition, chambers for producing catholyte and chambers for producing anolyte have only outlet pipes for discharging catholyte and anolyte, respectively, which limits the possibility of using this device to solve various technological problems of electrochemical cleaning, separation and separation of various impurities.

Задачей полезной модели является создание компактной многофункциональной, надежной и относительно дешевой электрохимической установки позволяющей улучшить конструкцию, удешевить изготовление устройства и расширить возможности его использования для очистки воды и водных растворов от примесей неорганического и органического происхождения, имеющих сложный состав, за счет снижения общего количества деталей и вариации комплектации устройства в зависимости от поставленной задачи и необходимой производительности, а также обеспечить возможность проведения безреагентной очистки воды и водных растворов от примесных элементов, используя процессы электрокоагуляциии в диафрагменном электролизере с ионообменными мембранами и нерастворимыми электродами, закрытыми защитными ионитовыми или биполярными мембранами, т.е. выделять примесные ионы с изменением фазового состояния (при достижении в катодной камере рН=9-14 соли всех металлов, кроме щелочных, выпадают в форме мелкодисперсного осадка, который затем легко удаляется фильтрованием или центрифугированием).The objective of the utility model is to create a compact multifunctional, reliable and relatively cheap electrochemical installation that allows to improve the design, reduce the cost of manufacturing the device and expand its use for cleaning water and aqueous solutions from inorganic and organic impurities having a complex composition by reducing the total number of parts and variations in the configuration of the device depending on the task and the required performance, and also ensure zmozhnost of water nonchemical and purification of aqueous solutions of the impurity element, using electrocoagulation processes in a diaphragm cell with ion exchange membranes and the insoluble electrode, with release ionite or bipolar membranes, i.e. to separate impurity ions with a change in the phase state (when the pH of 9-14 in the cathode chamber reaches, salts of all metals except alkaline precipitate in the form of a fine precipitate, which is then easily removed by filtration or centrifugation).

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, заключается в том, что в индукционную электрохимическую установку в качестве нагрузки введен не электродиализатор, а электрокоагулятор, что позволяет проводить ряд электрохимических процессов невозможных при использовании электродиализатора. Кроме того, заявляемое устройство может служить не только для разделения жидкостей по ионному составу, но и для селективного выделения отдельных компонентов исходной смеси, в зависимости от частоты питающего тока, а при наличии нескольких электрохимических установок можно повысить производительность всего комплекса.The technical result achieved by solving the problem lies in the fact that not an electrodialyzer, but an electrocoagulator was introduced as a load into the induction electrochemical installation, which allows a number of electrochemical processes impossible when using an electrodialyzer. In addition, the inventive device can serve not only for the separation of liquids by ionic composition, but also for the selective separation of the individual components of the initial mixture, depending on the frequency of the supply current, and in the presence of several electrochemical plants, it is possible to increase the productivity of the entire complex.

Указанный технический результат достигается следующим образом:The specified technical result is achieved as follows:

Заявляемая полезная модель, как и прототип, содержит, по меньшей мере, две и более электрохимических ячеек, имеющих две камеры, разделенные ионообменной мембраной. В отличие от прототипа электрохимическая установка не имеет центральной камеры. Устройство для индуцирования переменной составляющей напряжения (тока), выполнение в виде трансформатора, первичная обмотка которого подключена к сети переменного тока, а вторичные обмотки выполнены из диэлектрических трубок, намотанных попарно бифилярно и соединенных соответственно с входными и выходными патрубками микшера-накопителя, соединенного с устройством для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока). При этом используется только одна пара жидкостных электродов (анод и катод), а промежуточные электроды заменены биполярными мембранами. Кроме того, для расширения круга возможностей решения электрохимических задач пары катодных и анодных камер снабжены отдельными входными и выходными патрубками. При этом электродная катодная камера электрохимической ячейки, соединенная с соответствующими вторичными обмотками трансформатора образует катодный гидравлический контур, а электродная анодная камера, соединенная с устройством для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока) образует анодный гидравлический контур.The inventive utility model, like the prototype, contains at least two or more electrochemical cells having two chambers separated by an ion-exchange membrane. Unlike the prototype, the electrochemical installation does not have a central chamber. A device for inducing an alternating component of voltage (current), made in the form of a transformer, the primary winding of which is connected to an alternating current network, and the secondary windings are made of dielectric tubes wound in pairs bifilar and connected respectively to the input and output pipes of the mixer-drive connected to the device to induce a constant component of voltage (current). In this case, only one pair of liquid electrodes (anode and cathode) is used, and the intermediate electrodes are replaced by bipolar membranes. In addition, to expand the range of possibilities for solving electrochemical problems, pairs of cathode and anode chambers are equipped with separate inlet and outlet pipes. In this case, the electrode cathode chamber of the electrochemical cell connected to the corresponding secondary windings of the transformer forms a cathode hydraulic circuit, and the electrode anode chamber connected to a device for inducing a constant component of voltage (current) forms an anode hydraulic circuit.

Число электрохимических ячеек определяется в зависимости от решаемой задачи и необходимой производительности установки.The number of electrochemical cells is determined depending on the problem being solved and the required unit capacity.

На фиг.1 приведена функциональная схема индукционной электрохимической установки.Figure 1 shows a functional diagram of an induction electrochemical installation.

Установка содержит трансформатор 1 для индуцирования переменной составляющей напряжения (тока), первичная обмотка 2 которого подключена к сети переменного тока, а вторичные обмотки 3 выполнены из диэлектрических трубок, намотанных попарно бифилярно, заполненных электролитом и соединенных соответственно с входными 4, 5 и выходными 6, 7 патрубками смесителя 8, который соединен с устройством для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока) 9, выполненном на основе двух униполярных генераторов с жидкостным ротором, а также электрохимическую ячейку 10. Электрохимическая ячейка 10 разделена ионообменными мембранами 18 на электродные камеры: катодную 16 и анодную 15 для прокачки электролита с входными (нижние патрубки) и выходными (верхние патрубки) штуцерами (фиг.1) и рабочие камеры: для выделения катионов 11 с входными (нижние) и выходным (верхние) патрубками и для выделения анионов 12 с входными (нижние) и выходными (верхние) патрубками. Между каждой парой (анодной и катодной) и рабочими камерами вместо электродов устанавливаются биполярные мембраны.The installation comprises a transformer 1 for inducing an alternating component of voltage (current), the primary winding 2 of which is connected to an alternating current network, and the secondary windings 3 are made of dielectric tubes wound in pairs bifilar, filled with electrolyte and connected respectively to input 4, 5 and output 6, 7 nozzles of the mixer 8, which is connected to a device for inducing a constant component of voltage (current) 9, made on the basis of two unipolar generators with a liquid rotor, as well as electrochi cell 10. The electrochemical cell 10 is divided by ion-exchange membranes 18 into electrode chambers: cathode 16 and anode 15 for pumping electrolyte with inlet (lower tubes) and outlet (upper tubes) fittings (Fig. 1) and working chambers: for separating cations 11 s input (lower) and output (upper) nozzles and for the isolation of anions 12 with input (lower) and output (upper) nozzles. Bipolar membranes are installed between each pair (anode and cathode) and working chambers instead of electrodes.

Устройство работает следующим образом: При подаче электропитания питания между первичной 2 и вторичной обмоткой 3 трансформатора 1 возникает электрическое поле. В катодном контуре раствор NaCl из смесителя-накопителя 8 через штуцер 6 по вторичной обмотке 3-1 (w 21) с помощью насоса 25 прокачивается через патрубок 14, электродную катодную камеру 16, выводится через выходной патрубок 13 и через бифилярно намотанную вторичную обмотку трансформатора 3-2 (w 22) направляется через входной патрубок 4 в смеситель 8 для регенерации, при этом в электродной катодной камере 16 сосредотачиваются положительные заряженные ионы. В анодном контуре раствор NaCl из смесителя-накопителя 8 через штуцер 7, устройство для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока) 9, через входной патрубок 36, электродную анодную камеру 15, выходной патрубок 32 прокачивается насосом 26 через устройство для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока) 9, выполненного на основе двух униполярных генераторов с жидкостным ротором и через штуцер 5 возвращается в смеситель-накопитель 8 для регенерации, при этом в электродной анодной камере 15 сосредотачиваются отрицательно заряженные ионы. Таким образом, между электродной катодной камерой 16 и электродной анодной камерой 15 возникает электрическое поле, под воздействием которого исходный раствор обрабатывается как в катодных камерах для получения католита 11, так и в анодных камерах для получения анолита 12. Сформированный таким образом пакет, состоящий из электродных анодной и катодной камер, набора катодных и анодных рабочих камер между которыми проложены разделительные мембраны (в зависимости от поставленной задачи катионитовые или анионитовые) сжат с помощью шпилек и прижимных плит 31 через резиновые изолирующие прокладки 33, между парами анодных и катодных камер вместо промежуточных электродов проложены биполярные мембраны и образует многокамерный, многофункциональный электролизер с жидкостными электродами.The device operates as follows: When a power supply is applied between the primary 2 and secondary winding 3 of the transformer 1, an electric field occurs. In the cathode circuit, the NaCl solution from the storage drive 8 through the nozzle 6 through the secondary winding 3-1 (w 21) is pumped through the nozzle 14 through the nozzle 14, the electrode cathode chamber 16, is discharged through the outlet nozzle 13 and through the bifilarly wound secondary winding of the transformer 3 -2 (w 22) is sent through the inlet pipe 4 to the mixer 8 for regeneration, while positive charged ions are concentrated in the electrode cathode chamber 16. In the anode circuit, the NaCl solution from the storage drive 8 through the nozzle 7, a device for inducing a constant component of voltage (current) 9, through an inlet pipe 36, an electrode anode chamber 15, an output pipe 32 is pumped by a pump 26 through a device for inducing a constant component of voltage (current) ) 9, made on the basis of two unipolar generators with a liquid rotor and through the nozzle 5, is returned to the mixer-drive 8 for regeneration, while negative charge is concentrated in the electrode anode chamber 15 pronounced ions. Thus, an electric field arises between the electrode cathode chamber 16 and the electrode anode chamber 15, under the influence of which the initial solution is processed both in the cathode chambers to obtain catholyte 11, and in the anode chambers to obtain anolyte 12. Thus formed package consisting of electrode anode and cathode chambers, a set of cathode and anode working chambers between which separation membranes are laid (depending on the task, cationic or anionitic) is compressed using studs and other back focus lock plate 31 through the insulating rubber gasket 33 between the pairs of anode and cathode chambers instead of intermediate electrodes laid bipolar membrane and forms a multi-chamber, multi-cell with liquid electrodes.

Технический результат: повышение степени очистки поверхностных, технологических и сточных вод и водных растворов от примесей неорганического и органического происхождения сложного состава при одновременном сокращении эксплуатационных расходов.Effect: increase the degree of purification of surface, technological and waste water and aqueous solutions from impurities of inorganic and organic origin of complex composition while reducing operating costs.

Полезная модель поясняется примером конкретного выполнения и принципиальной схемой устройства. Полученный после очистки и исходный раствор по данным атомно-абсорбционного анализа имел состав, приведенный в таблице 1.The utility model is illustrated by an example of a specific implementation and circuit diagram of the device. Obtained after purification and the initial solution according to atomic absorption analysis had the composition shown in table 1.

Пример технического исполнения.An example of technical performance.

1. Подготовка и работа электродной системы: В микшер-накопитель 8 заливали насыщенный раствор НСl по метку расположенную на корпусе, а в буферную емкость 30 исходный раствор, предназначенный для очистки и содержащий компоненты, указанные в таблице 1, после чего включали насосы 25, 26. Электролит - насыщенный раствор NaCl прокачивали насосом 25 из микшера-смесителя 8 через выходной патрубок 7 по катодному контуру через вторичную обмотку 3-2 (w 22), через входной патрубок 14, катодную электродную камеру 16, выходной патрубок 13 по вторичной обмотке 3-1 (w 21) через штуцер 4 и возвращали в микшер-смеситель 8 на регенерацию. Из микшера-смесителя 8 электролит - насыщенный раствор NaCl поступал через штуцер 7 и устройство для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока) 9, выполненное на основе двух униполярных генераторов с жидкостным ротором, входной патрубок 36, в электродную анодную камеру, а через выходной патрубок 32, через устройство для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока) 9, патрубок 5 и возвращался в микшер-смеситель 8 для регенерации.1. Preparation and operation of the electrode system: A saturated HCl solution was poured into the mixer-drive 8 by a mark located on the housing, and an initial solution intended for cleaning and containing the components indicated in Table 1 was placed in the buffer tank 30, after which the pumps 25, 26 were turned on The electrolyte - saturated NaCl solution was pumped by pump 25 from the mixer-mixer 8 through the outlet pipe 7 along the cathode circuit through the secondary winding 3-2 (w 22), through the inlet pipe 14, the cathode electrode chamber 16, the outlet pipe 13 through the secondary winding 3- 1 (w 21) 3 connection 4 and returned to the mixer-mixer 8 for regeneration. From the mixer-mixer 8, the electrolyte - saturated NaCl solution was supplied through the nozzle 7 and the device for inducing the DC component of voltage (current) 9, made on the basis of two unipolar generators with a liquid rotor, the inlet pipe 36, into the electrode anode chamber, and through the outlet pipe 32 through a device for inducing a constant component of voltage (current) 9, pipe 5 and returned to the mixer-mixer 8 for regeneration.

2. Подготовка и работа анодного и катодного рабочих контуров:2. Preparation and operation of the anode and cathode working loops:

Анодную буферную емкость 30 заполняли исходным раствором электролита, содержащим ионы, указанные в таблице 1, затем включали насос 28 и заполняли камеры для получения анолита 12 через входной патрубок коллектора 19 анодных камер, через выходной патрубок коллектора 34 раствор возвращался в буферную емкость 30.The anode buffer tank 30 was filled with the initial electrolyte solution containing the ions indicated in Table 1, then the pump 28 was turned on and the chambers were filled to obtain anolyte 12 through the inlet pipe of the collector 19 of the anode chambers, the solution was returned to the buffer tank 30 through the outlet pipe of the collector 34.

Катодную буферную емкость 29 заполняли принимающим 5% раствором НСl, затем включали насос 27 и заполняли камеры для получения 11 католита через входной патрубок коллектора 20 катодных камер, через выходной патрубок 35 раствор возвращался в буферную емкость 29.The cathode buffer tank 29 was filled with a 5% HCl receiving solution, then the pump 27 was turned on and the chambers were filled to obtain 11 catholyte through the inlet pipe of the collector 20 of the cathode chambers, the solution was returned to the buffer tank 29 through the outlet pipe 35.

Указанными действиями обеспечивалась циркуляция исходного (очищаемого) и принимающего растворов.The indicated actions ensured the circulation of the initial (purified) and receiving solutions.

Питание электрохимической ячейки осуществляли переменным асимметричным током промышленной частоты. Процесс проводили при плотности тока 0,5А/дм2, в течении 20 минут. В рабочих камерах для получения католита 11 и анолита 12 наблюдалось концентрирование соответствующих ионов примесей из очищаемого раствора.The electrochemical cell was supplied with an alternating asymmetric current of industrial frequency. The process was carried out at a current density of 0.5 A / dm 2 for 20 minutes. In the working chambers for producing catholyte 11 and anolyte 12, concentration of the corresponding impurity ions from the solution being purified was observed.

Содержание компонентов в исходном и принимающем растворах в случае использования в качестве источника электропитания переменного асимметричного тока резонансной частоты представлены в таблице 2.The content of the components in the source and receiving solutions in the case of using an asymmetric current of a resonant frequency as a power source is presented in table 2.

По данным атомно-абсорбционного анализа содержание примесей в обессоленной воде соответствует требованиям предельно-допустимых концентраций.According to atomic absorption analysis, the content of impurities in demineralized water meets the requirements of maximum permissible concentrations.

Индукционная электрохимическая установкаInduction Electrochemical Plant

Таблица 1.Table 1. № пробыSample number Элементный составElemental composition Исходная вода, г/л (рН=6)Source water, g / l (pH = 6) Очищенная вода, г/лPurified water, g / l рН=7pH = 7 рН=9pH = 9 рН=11,5pH = 11.5 1one ZnZn 9,989.98 3,973.97 0,120.12 2,5 10-3 2.5 10 -3 FeFe 0,20.2 3,5 10-3 3.5 10 -3 9 10-4 9 10 -4 5,4 10-4 5.4 10 -4 СuCu 0,010.01 1,2 10-3 1.2 10 -3 7 10-4 7 10 -4 3 10-4 3 10 -4 СaCa 0,450.45 0,450.45 0,430.43 0,10.1 MgMg 0,350.35 0,350.35 0,330.33 0,050.05 NaNa 10,6710.67 10,0410.04 9,199.19 9,019.01 22 FeFe 21,921.9 СледыTraces ZnZn 1,821.82 -- NiNi 0,450.45 -- MoMo 0,740.74 0,20.2 СuCu 2,352,35 0,20.2 Cr+6 Cr +6 0,0120.012 -- 33 Cl- Cl - 1,761.76 2,7 10-3 2.7 10 -3 SO4-2 SO 4 -2 2,532,53 3,6 10-3 3.6 10 -3 СO3- CO 3 - 0,690.69 1,8 10-3 1.8 10 -3

Таблица 2.Table 2. Элементный составElemental composition Исходная вода, г/лSource water, g / l Принимающий раствор, г/лThe receiving solution, g / l Частота, Гцfrequency Hz ZnZn 2,5·10-3 2.5 · 10 -3 2,1·10-3 2.1 · 10 -3 737737 FeFe 5,4·10-4 5.4 · 10 -4 5,3·10-4 5.3 · 10 -4 574574 СuCu 3,4·10-4 3.4 · 10 -4 3,2·10-4 3.2 · 10 -4 15081508 СаSa 0,10.1 0,9·10-1 0.910 -1 12061206 MgMg 0,050.05 0,4·10-2 0.4 · 10 -2 20102010 NaNa 9,019.01 8,98.9 42004200 Примечание: В случае выделения заданного компонента на резонансных частотах в принимающем растворе, содержание остальных компонентов находится на уровне следов.Note: In the case of separation of a given component at resonant frequencies in the receiving solution, the content of the remaining components is at the level of traces.

Claims (2)

1. Индукционная электрохимическая установка, содержащая, по меньшей мере, одну электрохимическую ячейку, имеющую разделенные ионообменными мембранами электродные камеры: катодную и анодную для прокачки электролита с входными и выходными патрубками и рабочие камеры: для получения католита с выходным патрубком, для получения анолита с выходным патрубком и центральную камеру для получения деионизированного раствора с входным и выходным патрубками, камеры заключены в диэлектрический корпус, ионообменные мембраны, разделяющие электродные и рабочие камеры, выполнены биполярными, а также устройство для индуцирования переменной составляющей напряжения (тока), выполненное в виде трансформатора, первичная обмотка которого подключена к сети переменного тока, а вторичные обмотки выполнены из диэлектрических трубок, намотанных попарно бифилярно и соединенных соответственно с входными и выходными патрубками смесителя, который, в свою очередь, соединен с устройством для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока); при этом электродная катодная камера электрохимической ячейки, соединенная с соответствующими вторичными обмотками трансформатора, образует катодный гидравлический контур, а электродная анодная камера, соединенная с устройством для индуцирования постоянной составляющей напряжения (тока) образует анодный гидравлический контур; кроме того, электрохимическая ячейка дополнительно содержит шесть диафрагм, образующих шесть дополнительных камер, при этом первая, пятая и девятая камеры предназначены для прокачки электролита, каждая из них имеет входной и выходной патрубки, вторая и восьмая камеры предназначены для получения католита, каждая из них имеет выходной патрубок для отвода католита, третья и седьмая камеры предназначены для получения деионизированного раствора, каждая из них имеет входной патрубок для подачи исходного раствора и выходной патрубок для отвода деионизированного раствора, четвертая и шестая камеры предназначены для получения анолита, каждая из них имеет выходной патрубок для отвода анолита; при этом диафрагмы между первой и второй камерами, между четвертой, пятой и шестой камерами и между восьмой и девятой камерами выполнены в виде биполярных мембран, а диафрагмы между второй, третьей и четвертой камерами и между шестой, седьмой и восьмой камерами выполнены в виде ионообменных мембран, отличающаяся тем, что в устройстве используются несколько пар анодных и катодных рабочих камер для получения католита и анолита, каждая из которых дополнительно снабжена индивидуальными входными и выходными патрубками, которые объединяются в группы и образуют входной и выходной коллекторы, при этом используются несколько пар анодных и катодных камер в зависимости от поставленной задачи по очистке исходного раствора от примесей неорганического или органического происхождения и требуемой производительности, между которыми устанавливаются биполярные мембраны, выполняющие функцию промежуточных биполярных электродов.1. Induction electrochemical installation containing at least one electrochemical cell having electrode chambers separated by ion-exchange membranes: cathode and anode for pumping electrolyte with inlet and outlet nozzles and working chambers: for producing catholyte with an outlet nozzle, for producing anolyte with an outlet a nozzle and a central chamber for producing a deionized solution with inlet and outlet nozzles, the chambers are enclosed in a dielectric housing, ion-exchange membranes separating the electrode and working chambers are made bipolar, as well as a device for inducing a variable component of voltage (current), made in the form of a transformer, the primary winding of which is connected to an alternating current network, and the secondary windings are made of dielectric tubes wound in pairs bifilar and connected respectively to the input and output nozzles of the mixer, which, in turn, is connected to a device for inducing a constant component of voltage (current); wherein the electrode cathode chamber of the electrochemical cell connected to the corresponding secondary windings of the transformer forms a cathode hydraulic circuit, and the electrode anode chamber connected to a device for inducing a constant component of voltage (current) forms an anode hydraulic circuit; in addition, the electrochemical cell additionally contains six diaphragms forming six additional chambers, while the first, fifth and ninth chambers are designed for pumping electrolyte, each of them has an inlet and outlet pipe, the second and eighth chambers are designed to produce catholyte, each of them has the outlet pipe for the removal of catholyte, the third and seventh chambers are designed to receive a deionized solution, each of them has an inlet pipe for supplying the initial solution and an outlet pipe for the drain yes deionized solution, the fourth and sixth chambers are designed to receive anolyte, each of them has an outlet pipe for drainage of the anolyte; the diaphragms between the first and second chambers, between the fourth, fifth and sixth chambers and between the eighth and ninth chambers are made in the form of bipolar membranes, and the diaphragms between the second, third and fourth chambers and between the sixth, seventh and eighth chambers are made in the form of ion-exchange membranes , characterized in that the device uses several pairs of anode and cathode working chambers to obtain catholyte and anolyte, each of which is additionally equipped with individual inlet and outlet pipes, which are combined into groups and form the input and output collectors, while several pairs of anode and cathode chambers are used, depending on the task to clean the initial solution from impurities of inorganic or organic origin and the required performance, between which bipolar membranes are installed that perform the function of intermediate bipolar electrodes. 2. Индукционная электрохимическая установка по п.1, отличающаяся тем, что электропитание осуществляется переменным асимметричным током промышленной или резонансной частот в зависимости от поставленной задачи.
Figure 00000001
2. Induction electrochemical installation according to claim 1, characterized in that the power supply is carried out by an alternating asymmetric current of industrial or resonant frequencies, depending on the task.
Figure 00000001
RU2010106902/22U 2010-02-24 2010-02-24 INDUCTION ELECTROCHEMICAL INSTALLATION RU95329U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106902/22U RU95329U1 (en) 2010-02-24 2010-02-24 INDUCTION ELECTROCHEMICAL INSTALLATION

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010106902/22U RU95329U1 (en) 2010-02-24 2010-02-24 INDUCTION ELECTROCHEMICAL INSTALLATION

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU95329U1 true RU95329U1 (en) 2010-06-27

Family

ID=42683985

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010106902/22U RU95329U1 (en) 2010-02-24 2010-02-24 INDUCTION ELECTROCHEMICAL INSTALLATION

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU95329U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TW201812104A (en) Method for producing hydrogen water
CN101694007B (en) Treatment method of electroplating rinsewater
WO2011044782A1 (en) Super advanced sewage treatment method and device
CN109455797A (en) A kind of non-preparation facilities and preparation method thereof for drinking strong basicity electrolytic ionic water
KR101152090B1 (en) Electrolytic ion water generator having scale prevention function
RU95329U1 (en) INDUCTION ELECTROCHEMICAL INSTALLATION
CN217051729U (en) Water body deionization filter
CN105858828A (en) Asymmetric-flow electrode desalting plant
RU2436736C1 (en) Method for electrotreatment of water in apparatus for obtaining drinking water through electrochemical coagulation and apparatus for realising said method
RU92417U1 (en) INDUCTION ELECTROCHEMICAL INSTALLATION
RU95328U1 (en) INDUCTION ELECTROCHEMICAL INSTALLATION
CN1477065A (en) Preparation method of disinfectant liquor and its equipment
CN210764485U (en) Electric flocculation device
RU85471U1 (en) INDUCTION ELECTROCHEMICAL INSTALLATION
RU133119U1 (en) DEVICE FOR WASTE WATER TREATMENT FOR PRODUCTION OF PRINTED CIRCUIT BOARDS CONTAINING ALCOHOLIC PHOTO RESIST SPF-VSC
CN207726783U (en) Electroreduction sewage disposal device
CN201198454Y (en) Electrolyzing ion water maker with boron-doped diamond electrodes
WO2018135073A1 (en) Electrolyzed water generation device, and production device for water used in dialysate preparation
CN201981041U (en) Condensing chamber-free electrodeionization system
CN102079559A (en) Electrical deionization method and system without enriched chamber
CN211689248U (en) Device for treating byproduct mirabilite of viscose factory
JP2004249221A (en) Desalinizing method of seawater or the like using alkali ionized water generator and apparatus therefor
RU142285U1 (en) ELECTROLYTIC PLANT FOR PRODUCING A GAS MIXTURE OF HYDROGEN AND OXYGEN
CN217498942U (en) Desulfurization waste water resourceful treatment device
CN212532583U (en) Household dual-purpose alkaline water ionizer

Legal Events

Date Code Title Description
MM1K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20110225