RU97994U1 - LINE FOR PRODUCING BIOLOGICALLY ACTIVE DRINKING WATER WITH REDUCED DEUTERIUM - Google Patents
LINE FOR PRODUCING BIOLOGICALLY ACTIVE DRINKING WATER WITH REDUCED DEUTERIUM Download PDFInfo
- Publication number
- RU97994U1 RU97994U1 RU2010121319/05U RU2010121319U RU97994U1 RU 97994 U1 RU97994 U1 RU 97994U1 RU 2010121319/05 U RU2010121319/05 U RU 2010121319/05U RU 2010121319 U RU2010121319 U RU 2010121319U RU 97994 U1 RU97994 U1 RU 97994U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- water
- deuterium
- electrolysis
- gas
- electrolyzer
- Prior art date
Links
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Линия по получению биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия, содержащая электролизер, осушитель электролизных газов, преобразователь электролизных газов в воду, конденсатор паров воды и сборник обедненной дейтерием воды, отличающаяся тем, что электролизер содержит блок биполярных электродов покрытых с анодной стороны серебряным покрытием, а с катодной - покрытием из никеля Ренея, осушитель заполнен регенерируемым водопоглощающим веществом, а преобразователь электролизных газов выполнен в виде газовой высокотемпературной турбины, вал которой механически связан с валом генератора, который связан с входом блока питания для частичной компенсации энергозатрат в процессе электролиза, кроме того, сборник обедненной дейтерием воды одновременно служит минерализатором. A line for producing biologically active drinking water with a reduced deuterium content, comprising an electrolyzer, an electrolysis gas dehydrator, an electrolysis gas to water converter, a water vapor condenser and a deuterium-depleted water collector, characterized in that the electrolyzer comprises a block of bipolar electrodes coated with a silver coating on the anode side, and with the cathode, a Raney nickel coating, the desiccant is filled with regenerated water-absorbing substance, and the electrolysis gas converter is made in the form of a gas juice temperature turbine, the shaft of which is mechanically connected with the shaft of the generator, which is connected to the input of the power unit to partially compensate for energy consumption during the electrolysis, in addition, the collection of deuterium-depleted water also serves as a mineralizer.
Description
Заявленное техническое решение относится к области получения биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием в ней дейтерия путем ее изотопного разделения на обедненную и обогащенную дейтерием фракции.The claimed technical solution relates to the field of obtaining biologically active drinking water with a reduced content of deuterium in it by its isotopic separation into depleted and enriched in deuterium fractions.
Вода с точки зрения химии является веществом, состоящим из молекул Н2О. В природе совершенно чистой воды не бывает, она всегда содержит механические, химические и биологические примеси.Water from the point of view of chemistry is a substance consisting of H 2 O molecules. There is no completely pure water in nature, it always contains mechanical, chemical and biological impurities.
Молекула Н2О состоит из двух элементов, каждый из которых представляет собой смесь изотопов. Водород в природе представлен двумя стабильными изотопами:The H 2 O molecule consists of two elements, each of which is a mixture of isotopes. Hydrogen in nature is represented by two stable isotopes:
- протием (обозначение 1H или Н)- protium (designation 1 H or H)
- дейтерием (обозначение 2H или D).- deuterium (designation 2 H or D).
Естественное содержание изотопов 1Н и 2Н в природных объектах составляет 99,985 и 0,015%. Легкая (обогащенная Н или обедненная D) вода обладает высокой биологической активностью. Употребление легкой воды приводит к нормализации углеводного и липидного обмена, коррекции веса, выведению шлаков и токсинов из организма и т.д. Результатами клинических испытаний доказано [Лобышев В.Н., Калиниченко Л.П. Изотопные эффекты D2O в биологических системах. М.: Наука, 1978.], что при употреблении такой воды повышается работоспособность, физическая активность, выносливость и сопротивляемость организма.The natural content of isotopes 1 N and 2 N in natural objects is 99.985 and 0.015%. Light (rich in H or depleted in D) water has a high biological activity. The use of light water leads to the normalization of carbohydrate and lipid metabolism, weight correction, elimination of toxins from the body, etc. The results of clinical trials proved [Lobyshev V.N., Kalinichenko L.P. Isotopic effects of D 2 O in biological systems. M .: Nauka, 1978.] that the use of such water increases performance, physical activity, endurance and resistance of the body.
Известно, что в легкой воде изменяется скорость протекания химических реакций, сольватация ионов, их подвижность и т.д. Легкая вода оказывает стимулирующее действие на живые системы, существенно повышает их активность, жизнестойкость к различным негативным факторам, репродуктивную деятельность, улучшает и ускоряет обмен веществ. Для сельскохозяйственных культур действие легкой воды проявляется в повышении всхожести и урожайности, для человека - в оздоровительном эффекте. Реакция биосистем при воздействии на них воды, может изменяться в зависимости от количественных и качественных изменений изотопного состава воды. Применение воды с повышенной концентрацией тяжелых изотопов, в частности дейтерия, вызывает выраженные токсические эффекты на уровне организма, ограничивая возможность ее использования в лечебно-профилактических целях [Kushner D.J., Baker F., Dunstall T.G. Can. J. Physiol. Pharmacol. 1999, Feb.77(2): 79-88].It is known that in light water changes the rate of chemical reactions, solvation of ions, their mobility, etc. Light water has a stimulating effect on living systems, significantly increases their activity, resistance to various negative factors, reproductive activity, improves and speeds up metabolism. For crops, the effect of light water is manifested in increased germination and productivity, for humans - in the healing effect. The reaction of biosystems when exposed to water may vary depending on quantitative and qualitative changes in the isotopic composition of water. The use of water with an increased concentration of heavy isotopes, in particular deuterium, causes pronounced toxic effects at the body level, limiting the possibility of its use for therapeutic and prophylactic purposes [Kushner D.J., Baker F., Dunstall T.G. Can. J. Physiol. Pharmacol 1999, Feb. 77 (2): 79-88].
В то же время на разных объектах зарегистрирована положительная биологическая активность вод, полученных с помощью различных технологических процессов, относящихся к категории изотопно-легких, со сниженной в той или иной мере по сравнению с исходной концентрацией дейтерия. Т.е. количественные и качественные показатели изотопного состава воды существенным образом отражаются на ее эффективности при использовании воды в качестве растворителя или ингредиента. Поэтому очевидна необходимость в зависимости от целей применения регулирования изотопного состава воды, употребляемой человеком для технологических процессов, питья, в составе лекарственных, косметических, гигиенических, парфюмерных средств и т.д.At the same time, positive biological activity of waters obtained using various technological processes belonging to the category of isotope-light, with a decrease in one degree or another compared with the initial concentration of deuterium, was recorded at different sites. Those. quantitative and qualitative indicators of the isotopic composition of water significantly affect its effectiveness when using water as a solvent or ingredient. Therefore, the need is obvious depending on the purpose of the regulation of the isotopic composition of water used by humans for technological processes, drinking, as part of medicinal, cosmetic, hygienic, perfumery, etc.
Уровень техники получения изотопно-легкой воды представлен рядом патентов: RU №№2031085, 2091335, 2091336 и др. Известен также ряд физико-химических методов изменения изотопного состава водорода, входящего в состав воды [Андрееев Б.М. и др., Разделение стабильных изотопов физико-химическими методами. Москва: Энергоатомиздат. 1982. сс.44-49, 68-69, 75-79].The prior art for the production of isotope-light water is represented by a number of patents: RU No. 2031085, 2091335, 2091336 and others. There are also a number of physico-chemical methods for changing the isotopic composition of hydrogen that is part of the water [Andreeev BM et al., Separation of stable isotopes by physicochemical methods. Moscow: Energoatomizdat. 1982. pp. 44-49, 68-69, 75-79].
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является патент RU №2182562. Согласно прототипу устройство для получения биологически активной воды с пониженным содержанием дейтерия, содержащее электролизер с твердым ионообменным электролитом, зажатым между пористыми анодом и катодом, преобразователь электролизных газов в воду, конденсатор паров воды и сборник бездейтериевой воды, отличается тем, что оно дополнительно снабжено реактором изотопного обмена D2/H2O, расположенным между электролизером и преобразователем электролизных газов, осушителем кислорода от паров воды и кондиционером воды, при этом реактор изотопного обмена содержит гидрофобизированный и промотированный катализатор на носителе из активного угля, содержащем 4-10% фторопласта и 2-4% палладия или платины, а стенки реактора и осушителя кислорода выполнены из ионообменных мембран, причем осушитель кислорода содержит ионообменный катионит, а кондиционер представляет собой фильтр с зажатым слоем ионообменных материалов, адсорбента и минерализатора, содержащего гранулированные кальций-магнийсодержащие карбонатные материалы. При этом в качестве кальций-магнийсодержащих карбонатных материалов используют доломит.The closest technical solution to the claimed is a patent RU No. 2182562. According to the prototype, a device for producing biologically active water with a reduced deuterium content, comprising an electrolyzer with a solid ion-exchange electrolyte sandwiched between a porous anode and a cathode, an electrolysis gas to water converter, a water vapor condenser and a deuterium-free water collector, characterized in that it is additionally equipped with an isotopic reactor exchange D 2 / H 2 O located between the electrolyzer and the electrolysis gas converter, an oxygen dryer from water vapor and water conditioning, while The p isotope exchange contains a hydrophobized and promoted catalyst on an activated carbon carrier containing 4-10% fluoroplastic and 2-4% palladium or platinum, and the walls of the reactor and oxygen dryer are made of ion-exchange membranes, and the oxygen dryer contains ion-exchange cation exchange resin, and the conditioner a filter with a sandwiched layer of ion-exchange materials, an adsorbent and a mineralizer containing granular calcium-magnesium-containing carbonate materials. In this case, dolomite is used as calcium-magnesium carbonate materials.
Недостатками описанного устройства являются:The disadvantages of the described device are:
- наличие ионообменных мембран в электролизере приводит к увеличению омического сопротивления электролизера, и к увеличению затрат электроэнергии в несколько раз, а затраты электроэнергии составляют 80-90% от себестоимости производимого продукта [Федотьев Н.П. и др. Прикладная электрохимия. Л.: Химия 1967. с.346.]., что приводит к повышенной себестоимости получаемого продукта.- the presence of ion-exchange membranes in the cell leads to an increase in the ohmic resistance of the cell, and to increase the cost of electricity by several times, and the cost of electricity is 80-90% of the cost of the product [Fedotiev N.P. and others. Applied electrochemistry. L .: Chemistry 1967. p.346.]., Which leads to increased cost of the resulting product.
- использование электродов из титана, промотированного платиной, обладающих низким коэффициентом разделения дейтерия и высокой поляризацией электродных процессов приводит к низкой степени обеднения воды дейтерием, а также излишне высокому напряжению на электролизере; т.е. к повышенным энергозатратам.- the use of electrodes made of titanium promoted by platinum, having a low separation coefficient of deuterium and high polarization of the electrode processes leads to a low degree of depletion of water by deuterium, as well as an excessively high voltage on the cell; those. to increased energy consumption.
- платина, которой промотированы титановые электроды является дорогостоящим драгоценным металлом;- Platinum, which is promoted by titanium electrodes, is an expensive precious metal;
- производительность по воде со сниженными концентрациями дейтерия у прототипа составляет всего 50 мл в час, что возможно достаточно для условий, когда требуется получение продукта в небольших количествах, но недостаточно при промышленном производстве.- the water productivity with reduced concentrations of deuterium in the prototype is only 50 ml per hour, which is probably sufficient for conditions when it is required to obtain the product in small quantities, but not enough in industrial production.
Технической задачей заявляемого решения является:The technical task of the proposed solution is:
1. Снижение затрат электроэнергии в процессе производства воды обедненной изотопом дейтерия, а следовательно уменьшение себестоимости по сравнению с аналогами и прототипом.1. Reducing the cost of electricity in the process of producing water depleted in deuterium isotope, and therefore reducing costs compared with analogues and prototype.
2. Повышение эффективности способа, т.е. степени разделения изотопов водорода за одну стадию, качества получаемого продукта и уменьшение энергозатрат в процессе электролиза.2. Improving the efficiency of the method, ie the degree of separation of hydrogen isotopes in one stage, the quality of the resulting product and the reduction of energy consumption in the electrolysis process.
3. Удешевление способа за счет использования при электролизе более дешевых и эффективных электродных материалов.3. The cheaper method due to the use of electrolysis of cheaper and effective electrode materials.
Для решения технической задачи предлагается линия по получению биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия, которая включает электролизер, осушитель электролизных газов, преобразователь электролизных газов в воду, конденсатор паров воды и сборник обедненной дейтерием воды. При этом электролизер содержит блок биполярных электродов покрытых с анодной стороны серебряным покрытием, а с катодной - покрытием из никеля Ренея, осушитель заполнен регенерируемым водопоглощающим веществом, а преобразователь электролизных газов выполнен в виде газовой высокотемпературной турбины вал которой механически связан с валом генератор же связан со входом блока питания для частичной компенсации энергозатрат в процессе электролиза, кроме того сборник обедненной дейтерием воды одновременно служит минерализатором.To solve the technical problem, a line is proposed for producing biologically active drinking water with a reduced deuterium content, which includes an electrolyzer, an electrolysis gas dehumidifier, an electrolysis gas to water converter, a water vapor condenser, and a deuterium-depleted water collector. In this case, the electrolyzer contains a block of bipolar electrodes coated with a silver coating on the anode side and a Raney nickel coating on the cathode side, the desiccant is filled with a regenerated water-absorbing substance, and the electrolysis gas converter is made in the form of a high-temperature gas turbine whose shaft is mechanically connected to the shaft and the generator is connected to the input a power supply for partial compensation of energy consumption during the electrolysis, in addition, the collection of deuterium-depleted water at the same time serves as a mineralizer.
На Фиг.1 схематически изображена линия по получению биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия.Figure 1 schematically shows a line for producing biologically active drinking water with a reduced content of deuterium.
Линия содержит блок питания 1 электрически связанный с электролизером 2 выход которого соединен газовым трубопроводом со входом осушителя 3, также соединенного газовым трубопроводом с турбиной 4, механически соединенной с генератором переменного тока 5. Генератор 5 электрически соединен с входом блока питания 1. 6 - конденсатор, соединенный с выходом турбины паропроводом, а его выход соединен со сборником обедненной дейтерием воды 7.The line contains a power supply unit 1 electrically connected to the electrolyzer 2, the output of which is connected by a gas pipeline to the inlet of the dryer 3, also connected by a gas pipeline to a turbine 4, mechanically connected to an alternating current generator 5. The generator 5 is electrically connected to the input of the power supply 1. 6 is a capacitor, connected to the turbine outlet by a steam line, and its outlet is connected to a collector of deuterium-depleted water 7.
Работа линии осуществляется следующим образом.The line is as follows.
Переменный трехфазный ток внешней электрической сети преобразуется в постоянный блоком питания 1 и поступает на электролизер 2 куда подается и дистиллированная вода. Образовавшаяся в электролизере 2 смесь кислорода и обедненного дейтерием водорода для предотвращения обратного изотопного обмена водорода с парами воды поступает по газовому трубопроводу в осушитель 3, где осушается регенерируемым водопоглощающим веществом. Далее осушенная газовая смесь поступает в турбину 4, где сгорая, приводит во вращение ротор турбины и образует пары воды, которые конденсируясь в конденсаторе 6, поступают в сборник 7, где обедненная дейтерием вода подвергается минерализации, путем растворения заранее внесенной порции смеси растворимых солей с необходимым для получения питьевой воды составом. Энергия вращения ротора турбины 4 преобразуется в энергию механического вращения вала генератора 5, где преобразуется в электроэнергию переменного трехфазного тока. Переменный ток с генератора 5 поступает на вход блока питания 1 для компенсации части энергозатрат процесса электролиза.The alternating three-phase current of the external electric network is converted into a constant power supply unit 1 and supplied to the electrolyzer 2, where distilled water is also supplied. The mixture of oxygen and deuterium-depleted hydrogen formed in the electrolyzer 2 to prevent reverse isotopic exchange of hydrogen with water vapor enters the dryer 3 through a gas pipeline, where it is dried by a regenerated water-absorbing substance. Next, the dried gas mixture enters the turbine 4, where it burns, rotates the turbine rotor and forms water vapor, which condenses in the condenser 6 and enters the collector 7, where deuterium-depleted water is mineralized by dissolving a pre-introduced portion of the mixture of soluble salts with the necessary for drinking water composition. The rotational energy of the rotor of the turbine 4 is converted into the energy of mechanical rotation of the shaft of the generator 5, where it is converted into electrical energy of an alternating three-phase current. Alternating current from the generator 5 is fed to the input of the power supply 1 to compensate for part of the energy consumption of the electrolysis process.
Из приведенного описания работы линии очевидно, что за счет обратной связи осуществляется рекуперация (до 40%) первоначально использованной электроэнергии, что следует из максимально возможного термического коэффициента полезного действия цикла тепловой турбины [Б.П.Поршаков, Б.А.Романов / Основы термодинамики и теплотехники. М. Недра, 1979, с.120]. Использование в электролизере биполярных электродов с предложенными покрытиями обеспечивает получение легкой воды с более низким содержанием дейтерия, так как известны коэффициенты разделения изотопов водорода на различных электродах, а также снижение поляризации электродных процессов, что приводит к уменьшению прямых энергозатрат процесса электролиза [В.Фильштих / Топливные элементы, М. Мир, 1968 с.388].From the above description of the operation of the line, it is obvious that feedback (up to 40%) of the originally used electricity is recovered, which follows from the maximum possible thermal efficiency of the heat turbine cycle [B.P. Porshakov, B. A. Romanov / Fundamentals of Thermodynamics and heat engineering. M. Nedra, 1979, p.120]. The use of bipolar electrodes with the proposed coatings in the electrolyzer provides light water with a lower deuterium content, since the separation coefficients of hydrogen isotopes on different electrodes are known, as well as a decrease in the polarization of electrode processes, which leads to a decrease in direct energy consumption of the electrolysis process [V. Filshtich / Fuel elements, M. Mir, 1968 s. 388].
Кроме того использованные в процессе электролиза электродные материалы более дешевые и устойчивые в условиях электролиза чем в прототипе и позволяют получать в одностадийном процессе электролиза воду в несколько раз более обедненную дейтерием, чем в прототипе [В.Фильштих / Топливные элементы, М. Мир, 1968 с.388], что делает ее существенно биологически активнее.In addition, the electrode materials used in the electrolysis process are cheaper and more stable under electrolysis conditions than in the prototype and make it possible to obtain water several times more deuterium depleted in the one-stage electrolysis process than in the prototype [V. Filshtikh / Fuel cells, M. Mir, 1968 p. .388], which makes it significantly biologically more active.
Таким образом, предлагаемая линия по получению биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия позволяет эффективнее чем в прототипе получать более качественный продукт при меньших материальных и энергетических затратахThus, the proposed line for the production of biologically active drinking water with a reduced deuterium content allows more efficient than in the prototype to obtain a better product with less material and energy costs
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010121319/05U RU97994U1 (en) | 2010-05-25 | 2010-05-25 | LINE FOR PRODUCING BIOLOGICALLY ACTIVE DRINKING WATER WITH REDUCED DEUTERIUM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010121319/05U RU97994U1 (en) | 2010-05-25 | 2010-05-25 | LINE FOR PRODUCING BIOLOGICALLY ACTIVE DRINKING WATER WITH REDUCED DEUTERIUM |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU97994U1 true RU97994U1 (en) | 2010-09-27 |
Family
ID=42940701
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010121319/05U RU97994U1 (en) | 2010-05-25 | 2010-05-25 | LINE FOR PRODUCING BIOLOGICALLY ACTIVE DRINKING WATER WITH REDUCED DEUTERIUM |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU97994U1 (en) |
-
2010
- 2010-05-25 RU RU2010121319/05U patent/RU97994U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9062382B2 (en) | Electrolytic cells and methods for the production of ammonia and hydrogen | |
US5258241A (en) | Rebalance cell for a Cr/Fe redox storage system | |
CN103668311B (en) | For electro-catalysis reduction CO2to the catalysis electrode of formic acid, application and electro-catalysis reduction carbon dioxide to the method for formic acid | |
JP3432778B2 (en) | Active oxygen scavenger concentrate, process for producing the same, and active oxygen scavenger powder | |
US20050274623A1 (en) | Process for the production of hydrogen | |
Ochiai et al. | Development of solar-driven electrochemical and photocatalytic water treatment system using a boron-doped diamond electrode and TiO2 photocatalyst | |
CN104630816B (en) | Hydrogen production device and technology via photoelectric degradation of organic pollutant based on solar energy and sea water cell collaborative drive | |
Dixit et al. | CO2 capture and electro-conversion into valuable organic products: A batch and continuous study | |
CN107512760B (en) | Electrolytic cell device for synchronously generating ozone and hydrogen peroxide through electricity, and preparation method and application thereof | |
RU2438766C1 (en) | Method of producing biologically active drinking water with reduced content of deuterium | |
RU97994U1 (en) | LINE FOR PRODUCING BIOLOGICALLY ACTIVE DRINKING WATER WITH REDUCED DEUTERIUM | |
Dhanda et al. | Recent advances in the electrochemical production of hydrogen peroxide | |
CN109621989A (en) | The Fluorin doped catalyst and preparation method and cathode material of a kind of electrochemistry formated ammonia | |
RU2438765C1 (en) | Method of producing biologically active drinking water with reduced content of deuterium | |
RU101648U1 (en) | LINE FOR PRODUCING BIOLOGICALLY ACTIVE DRINKING WATER WITH REDUCED DEUTERIUM | |
RU134442U1 (en) | LOW ELECTROLYTIC WATER PRODUCTION LINE WITH DEUTERIUM | |
RU2548442C1 (en) | Method of obtaining deuterium-depleted water | |
RU128127U1 (en) | REDUCED DEUTERIUM WATER LINE | |
RU2182562C2 (en) | Method of producing biologically active potable water with reduced content of deuterium and device for production of said water | |
RU2521627C1 (en) | Method of producing water with low content of deuterium | |
RU2605123C1 (en) | Method and device for producing biologically active drinking water with low content of deuterium | |
Tang et al. | An appealing photo-powered multi-functional energy system for the poly-generation of hydrogen and electricity | |
Greenbaum | Kinetic studies of interfacial photocurrents in platinized chloroplasts | |
RU138803U1 (en) | LINE FOR PRODUCING DECLETED WATER DATTERIUM | |
RU106559U1 (en) | LINE FOR PRODUCING BIOLOGICALLY ACTIVE DRINKING WATER WITH REDUCED DEUTERIUM |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20110526 |
|
NF1K | Reinstatement of utility model |
Effective date: 20120227 |
|
QB1K | Licence on use of utility model |
Free format text: LICENCE Effective date: 20120813 |
|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20130526 |