SU1353742A1

SU1353742A1 - Device for electrolytic treatment of liquid

Info

Publication number: SU1353742A1
Application number: SU843813773A
Authority: SU
Inventors: Владимир Егорович Зяблицев; Камиль Фаатович Уразаев; Олег Константинович Камалов; Мария Петровна Зяблицева
Original assignee: Стерлитамакское Производственное Объединение "Каустик"
Priority date: 1984-11-19
Filing date: 1984-11-19
Publication date: 1987-11-23

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл электрохимической очистки сточных вод и позвол ет повысить степень очистки. Устройство содержит цилиндрический корпус с размещенным внутри коаксиально полым электродом, подключенные к разноименным полюсам источника тока патрубки. Патрубок ввода соединен с внутренней полостью электрода. Наружна поверхность электрода покрыта диэлектриком. В боковой поверхности электрода выполнены конусообразные отверсти , обращенные большим основанием к межэлектродному рассто нию, в которых размещены конические вставки, выполненные из термостойкого неэлектропроводного материала и установленные с возможностью перемещени . 2 ил. САЭ CUT 00 vl 4 tsDThe invention relates to devices for the electrochemical treatment of wastewater and allows an increase in the degree of purification. The device comprises a cylindrical case with a hollow electrode placed inside a coaxially, connected to opposite poles of the current source branch pipes. The input nozzle is connected to the internal cavity of the electrode. The outer surface of the electrode is covered with dielectric. In the side surface of the electrode there are cone-shaped apertures, with a large base facing the interelectrode distance, in which conical inserts are placed, made of heat-resistant non-conducting material and mounted so that they can be moved. 2 Il. SAE CUT 00 vl 4 tsD

Description

Изобретение относитс к области охраны природы, конкретно к устройствам , используемым дл очистки и переработки отходов, и может найти применение при очистке сточных вод от токсичных биологически не окисл емых и трудноокисл емых растворимых и нерастворимых органических примесей, а также при переработке органических отходов, например отходов производства глицерина.The invention relates to the field of nature protection, specifically to devices used for cleaning and recycling of waste, and can be used in the treatment of wastewater from toxic biodegradable and hardly acid soluble soluble and insoluble organic impurities, as well as in the processing of organic waste, such as production of glycerin.

Цель изобретени - повьшгениё степени очистки и увеличение выхода по- лезных продуктов.The purpose of the invention is to improve the degree of purification and increase the yield of useful products.

На фиг. 1 представлена схема устройства , виб сбоку; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a diagram of the device, vibro side; in fig. 2 shows section A-A in FIG. one.

Корпус 1 устройства имеет цилиндрическую форму и закрыт нижней 2 и верхней 3 крышками. Верхн крьшка имеет штуцер 4 дл отвода газообразных продуктов электролиза и паров воды. Внутренн поверхность корпуса устройства вл етс анодом. Внутри корпуса по его оси помещен цилиндрический полый электрод 5, наружна поверхность которого покрыта слоем диэлектрика 6. На наружной поверхности внутреннего цилиндрического электрода выполнены конусообразные отверсти 7, проход щие до внутренне полости и.закрытые снаружи подвижными диэлектрическими коническими .вставками 8 с системой регулировки величины проходного отверсти 9, Поверхность конусообразных отверстий вл етс катодом.The housing 1 of the device has a cylindrical shape and is closed by the lower 2 and upper 3 covers. The top cap has a nozzle 4 for removal of gaseous electrolysis products and water vapor. The inner surface of the device is an anode. Inside the body, a cylindrical hollow electrode 5 is placed along its axis, the outer surface of which is covered with a dielectric layer 6. Conical holes 7 are made on the outer surface of the inner cylindrical electrode and extend to the inner cavity and are closed externally with movable dielectric conical inserts 8 with a passage adjustment system holes 9, the surface of the tapered holes is the cathode.

Сточна вода на очистку подаетс через штуцер 10, очищенный раствор отводитс через штуцер 11,The wastewater for purification is supplied through the nozzle 10, the purified solution is discharged through the nozzle 11,

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Жидкость, содержаща соединени щелочно-земельных металлов и органические соединени подаетс через штуцер 10 и поступает, проход внутренний цилиндрический электрод 5 и выполненные в нем отверсти 7 со вставками 8. в корпус электролизера . Подвижные конусообразные диэлектрические вставки устанавливаютс с помощью системы регулировки так, чтобы обеспечить требуемую величину проходного отверсти . Величина зазора подбираетс в зависимости от природы содержащихс органических примесей (горючие, негорючие, хорошо и плохоокисл емые и т.д.) так, чтобыLiquid containing alkaline-earth metal compounds and organic compounds is supplied through fitting 10 and the internal cylindrical electrode 5 and holes 7 made therein with inserts 8 enter the passage of the electrolyzer. Movable cone-shaped dielectric inserts are installed by means of an adjustment system so as to provide the required bore size. The size of the gap is selected depending on the nature of the contained organic impurities (combustible, non-combustible, well and poorly oxidizable, etc.) so that

достигнуть максимальной степени очистки или переработки отходов.achieve the maximum degree of purification or recycling.

При подаче на электроды посто нного тока начинаетс электролиз. При этом на поверхности конусообразных отверстий ( вл ютс катодами) происходит выделение водорода (вследствие разр да воды) и наблюдаетс постепенное защелачивание примыкающего к поверхности электрода сло электролита . Ионы щелочно-земельных металлов, участвующие в переносе тока, подход т к поверхности катода и при достижении рН-гидратообразовани и произведени растворимости Ме(ОН)„ (Me - щелочно-земельный металл) происходит пассиваци поверхности катода. Пассиваци катода происходит в первые секунды электролиза.When a direct current is applied to the electrodes, electrolysis begins. In this case, on the surface of the cone-shaped holes (being cathodes), hydrogen evolution occurs (due to the discharge of water) and a gradual alkalinization of the electrolyte layer adjacent to the electrode surface is observed. Alkaline-earth metal ions involved in current transfer approach the cathode surface and when pH-hydrate formation and solubility production Me (OH) "(Me, alkaline earth metal) is reached, the cathode surface is passivated. Passivation of the cathode occurs in the first seconds of electrolysis.

Электролиз производитс при напр жении , достаточном дл пробо сло гидроокиси, пoкpiывщeй активную поверхность катода. При этом на поверхности конических отверстий внутреннего цилиндрического электрода - катода возникает коронный разр д.The electrolysis is carried out at a voltage sufficient to break down the hydroxide layer that surrounds the active surface of the cathode. In this case, a corona discharge occurs on the surface of the conical holes of the inner cylindrical electrode - cathode.

Обрабатьшаема жидкость проходит через зону коронного разр да. ПриThe liquid to be processed passes through the corona zone. With

этом происходит сгорание горючих и деструкци негорючих (температура в зоне коронного разр да превьшает . 3000 С) органических примесей, упарка растворов и концентрирование соединений щелочно-земельных металлов.This causes the combustion of combustible and destruction of non-combustible (the temperature in the corona discharge exceeds. 3000 C) organic impurities, evaporation of solutions and concentration of alkaline-earth metal compounds.

Прошедша зону коронного разр да (конусообразные отверсти ) обрабатываема жидкость попадает в прианод- ное пространство, где подвергаетс After passing through the corona discharge zone (cone-shaped holes), the treated liquid enters the near-anode space, where it is subjected to

воздействию хлора, кислорода (вьщел - ютс на аноде) и продуктов гидролиза хлора. В результате этого происходит дополнительна очистка растворов от остатков органических соединений, аexposure to chlorine, oxygen (allocated at the anode) and chlorine hydrolysis products. As a result, additional purification of solutions from organic residues occurs, and

при переработке отходов органики - окисление подвергнутых термодеструкции органических соединений. Образующиес в результате электролитической обработки газы и пары отвод тс in the processing of organic waste - the oxidation of subjected to thermal decomposition of organic compounds. Gases and vapors resulting from electrolytic treatment are discharged.

через штуцер 4, очищенна и упаренна сточна вода и продукты переработки отходов органики вывод тс через штуцер 11,through fitting 4, purified and one-stripped waste water and organic waste products are discharged through fitting 11,

Величина поверхности катода (сумма поверхностей катодных отверстий) подобрана такой, чтобы обеспечить плотность тока, позвол ющую быстро запассировать поверхность электрода слоем гидроокиси и создать устойчиThe size of the cathode surface (the sum of the surfaces of the cathode holes) is chosen so as to ensure the current density, allowing the electrode surface to be quickly passaged with a layer of hydroxide and create a stable

вый коронный разр д. Величина зазора (проходного отверсти ) между стенками отверстий и диэлектрическими вкладышами подбираетс из расчета возможности максимального использовани действи на органические примеси коронного разр да. Зазор регулируетс с помощью перемещени подвижных вставок и определ етс природой органических соединений и сточных вод. Коническа форма отверстий позвол ет увеличить площадь катода, охваченную коронным разр дом (при конической форме наблюдаетс более равно мерное распределение потенциала и тока, равномернее происходит пассиваци электрода и пробой осадка), увеличить площадь контакта обрабаты- ваемой жидкости с зоной коронного разр да. Это позвол ет повысить степень очистки, снижает врем обработки , открывает возможность перераба- тьшать органические отходы в ценные продукты. При очистке сточных водcorona discharge. The size of the gap (orifice) between the walls of the apertures and the dielectric inserts is selected on the basis of the possibility of maximizing the effect of corona discharge on organic impurities. The gap is controlled by the movement of the moving inserts and is determined by the nature of the organic compounds and the wastewater. The conical shape of the holes allows to increase the cathode area covered by the corona discharge (with a conical form, a more even distribution of potential and current is observed, passivation of the electrode and breakdown of the precipitate occur more uniformly), to increase the contact area of the treated liquid with the corona discharge zone. This allows to increase the degree of purification, reduces processing time, opens up the possibility to process organic waste into valuable products. When wastewater treatment

вследствие испарени водь происходит концентрирование раст в6рс)§ соединений щелочно-земельных йёталлов.As a result of evaporation, concentration of plants grows (6pc) § compounds of alkaline-earth metals.

Лабораторные испытани показали высокуй эффективность предлагаемого устройства. Степень очистки модельных сточных вод от органических и хлорррганических примесей составл ет 80-90%, от азотсодержащих органических ,и горючих органических примесей 100%. Это достигаетс при одновременном повышении концентрации (упаривании ) солевых растворов в 10 раз и более. Устройство позвол ет также производить переработку отходов органики (например, отходов производстваLaboratory tests have shown high efficiency of the proposed device. The degree of purification of model wastewater from organic and chlorine impurities is 80-90%, from nitrogen-containing organic and combustible organic impurities 100%. This is achieved while simultaneously increasing the concentration (evaporation) of salt solutions by a factor of 10 or more. The device also allows the processing of organic waste (e.g.

глицерина) с получением ценных продуктов (дихлоргидрина глицерина, хлористого аллила и т.д.).glycerol) to obtain valuable products (glycerol dichlorohydrin, allyl chloride, etc.).

Предлагаемое устройство обладает простотой конструкции, высокой степенью очистки. Кроме того, оно обеспечивает меньшее врем очистки, снижение энергозатрат, концентрирование очищаемых растворов солей, возможность переработки органических отходов с получением полезных продуктов .The proposed device has a simple design, high degree of purification. In addition, it provides less cleaning time, reduced energy consumption, the concentration of the purified salt solutions, the ability to process organic waste to produce useful products.

Claims

Invention Formula

A device for the electrolytic treatment of a fluid, containing a cylindrical body and a hollow cylindrical electrode placed inside it, the outer surface of which is covered with a dielectric, connected to the opposite poles of the current source, inlet and outlet nozzles of the treated fluid, characterized in that in order to increase the degree of purification and increase the output of useful products, the internal electrode is connected to the negative pole of the current source, the input nozzle is connected to the internal cavity of the electrode, and in the side The surfaces of the electrode are made with conical holes, the large bases of which are facing the housing, and conical inserts are installed coaxially with the holes; they are made of heat-resistant non-conducting material and are mounted for movement.

Phi. one

Editor N. Tupitsa

Compiled by T. Barabash

Tehredil.Oliynps Corrector A.Ilyin

Order 5664/21 Circulation 851 Subscription

VNISh State Committee of the USSR

for inventions and discoveries 113035, Moscow, Zh-35., Raushsk nab. 4/5

Production and printing company, Uzhgorod, st. Project, 4