SU1719316A1

SU1719316A1 - Device for electrochemical processing of liquid

Info

Publication number: SU1719316A1
Application number: SU864131091A
Authority: SU
Inventors: Витольд Михайлович Бахир; Леонид Ефимович Спектор; Юрий Георгиевич Задорожний; Николай Матвеевич Лысенко; Яков Аронович Рудинский
Original assignee: Проектно-Технологическое Сметное Бюро Государственного Комитета Узсср По Промышленному Птицеводству
Priority date: 1986-10-17
Filing date: 1986-10-17
Publication date: 1992-03-15

Abstract

Изобретение относитс к устройствам дл электрохимической обработки жидкости и примен етс дл обработки питьевой и минерализованной воды, а также дл нейтрализации и обеззараживани , например в птицеводстве. Цель изобретени -уменьше- ние расхода электроэнергии. Устройство дл электрохимической обработки жидкости содержит корпус, диафрагмы в форме труб, внутри которых коаксиально размещены электроды, выполненные в виде прутков, крышки верхние и нижние, коллекторы верхние и нижние с патрубками ввода и вывода жидкости, токоподводы, причем корпус выполнен в виде сплошного электрода с параллельными его оси сквозными отверсти ми, расположенными в центре и по вершинам правильных прилегающих шестиугольников и их центрах. В каждое отверстие электрода-корпуса коаксиально установлены диафрагмы с электродами. Электроды установлены с просветом от поверхности отверстий от 3,7 до 5,9 мм, а диафрагмы из пористого керамического материала с размером порот 0,3 до 1 мкм, толщиной стенки от 1,7 до 2,3 мм и длиной от 150 до 200 мм соответственно, с просветом от электродов до диафрагмы в пределах от 1 до 1,8 мм, 1 з.п. ф-лы-, 2 ил. еThe invention relates to devices for the electrochemical treatment of liquids and is used for treating drinking and saline water, as well as for neutralizing and disinfecting, for example, in poultry farming. The purpose of the invention is to reduce power consumption. The device for the electrochemical treatment of a fluid comprises a housing, diaphragms in the form of tubes, inside which electrodes made in the form of rods are placed coaxially, upper and lower covers, upper and lower collectors with fluid inlet and outlet nozzles, current leads, and the housing is made in the form of a solid electrode with parallel to its axis through holes located in the center and along the vertices of regular adjacent hexagons and their centers. Coaxial diaphragms with electrodes are coaxially mounted in each hole of the housing electrode. The electrodes are installed with a clearance from the surface of the holes from 3.7 to 5.9 mm, and the diaphragms are made of porous ceramic material with a size of 0.3 to 1 μm, a wall thickness from 1.7 to 2.3 mm and a length of from 150 to 200 mm, respectively, with a lumen from the electrodes to the diaphragm in the range from 1 to 1.8 mm, 1 hp f-ly-, 2 ill. e

Description

Изобретение относитс к электрохимической обработке жидкости, например жидких растворов с минерализацией в среднем от 0,05 до 20 г/л и электропроводностью от 0,1 до 5 дл регулировани ее реакционной способности и физико-химических свойств, и может примен тьс дл обработки питьевой и минерализованной воды, нейтрализации обеззараживани , в сельском хоз йстве, в частности птицеводстве, в легкой , пищевой и других област х промышленности .The invention relates to the electrochemical treatment of liquids, for example, liquid solutions with an average salinity of from 0.05 to 20 g / l and an electrical conductivity of from 0.1 to 5 to control its reactivity and physicochemical properties, and can be used for the treatment of drinking and saline water, neutralization of disinfection, in agriculture, in particular, poultry farming, in light, food and other industries.

Целью изобретени вл етс снижение расхода энергии.The aim of the invention is to reduce energy consumption.

На фиг. 1 изображено устройство дл электрохимической обработки жидкостей, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.FIG. 1 shows a device for the electrochemical treatment of liquids, a general view; 2 is a section A-A in FIG. one.

Устройство состоит из корпуса, выполненного в виде электрода-моноблока 1 из графитового цилиндра, покрытого снаружи защитным слоем из диэлектрического материала , например стеклотканью и эпоксидной смолой, с параллельными его оси сквозными отверсти ми, в каждое из которых коаксиально установлены диафрагмы 2 керамические (из глины латненской ЛТ, каолина и жидкого стекла плотностью 1,39- 1,41 г/см3) с размерами по0 от 0,3 до 1 мкм.The device consists of a housing made in the form of a monoblock electrode 1 of a graphite cylinder, covered from the outside with a protective layer of dielectric material, such as fiberglass and epoxy resin, with through holes parallel to its axis, in which two ceramic diaphragms (made of clay) are coaxially mounted Latnensky LT, kaolin and liquid glass with a density of 1.39-1.41 g / cm3) with dimensions of 0 from 0.3 to 1 micron.

О 00About 00

толщиной стенки от 1,7 до 2,3 мм и длиной от 150 до 200 мм. Внутри отверстий электрода-моноблока 1 коаксиально установлены электроды 3, выполненные в виде прутков из графита или диоксида свинца, с просветом между поверхностью отверсти в электроде-моноблоке 1 и электродом 3 от 3,7 до 5,9.мм, и диафрагмы 2, соответственно , установленные с просветом от электродов до диафрагмы в пределах от 1 до 1,8 мм, Коллекторы нижний 4, верхний 5с патрубками ввода 6 и 7 вывода 8 и 9 жидкости выполнены из диэлектрического материала, а в них закреплены диафрагмы 2. Коллекторы 4 и 5 с обеих сторон имеют цилиндриче- ские углублени , которые с торцовыми поверхност ми электрода-моноблока 1 образуют камеры - распределительную tO в коллекторе нижнем и сборную 11 в коллекторе верхнем. Аналогично с нижней крыш- кой 12 и верхней крышкой 13, выполненными из диэлектрического материала , коллекторы 4 и 5 образуют камеры распределительную 14 и сборную 15.wall thickness from 1.7 to 2.3 mm and a length of from 150 to 200 mm. Inside the holes of the monoblock electrode 1, coaxially mounted electrodes 3, made in the form of rods of graphite or lead dioxide, with a gap between the surface of the hole in the monoblock electrode 1 and electrode 3 from 3.7 to 5.9 mm, and diaphragm 2, respectively installed with a lumen from the electrodes to the diaphragm in the range from 1 to 1.8 mm, lower collectors 4, upper 5 with nozzles 6 and 7 of the output 8 and 9 of the liquid are made of a dielectric material, and the diaphragms 2 are fixed in them. Collectors 4 and 5 both sides have cylindrical pits Which form the end surfaces of the monoblock electrode 1 chambers - distribution tO in the lower collector and team 11 in the upper collector. Similarly, with the bottom cover 12 and the top cover 13, made of a dielectric material, the collectors 4 and 5 form distribution chambers 14 and a team 15.

Электроды 3 верхним концом центриру- ютс в углублени х верхней крышки 13 верхней , а нижним концом центрируютс в отверсти х нижней крышки нижней 12. Кроме того, они электрически соединеныс то- коподводом 16, выполненным з виде пластины, передающей напр жение всем электродам 3 от положительного полюса источника питани псето нного тока (непоказано). То- коподвод 16 размещен в углублении нижней крышки 12 и защищен накладкой 17 из диэлектрического материала.The electrodes 3 with the upper end are centered in the recesses of the upper cover 13 of the upper, and the lower end are centered in the holes of the lower cover of the lower 12. In addition, they are electrically connected by a current lead 16, made from a plate that transmits voltage to all the electrodes 3 from the positive pole of the pseudo current power supply (not shown). The power supply 16 is located in the recess of the bottom cover 12 and is protected by a lining 17 of a dielectric material.

На фиг.2 изображены токоподводы 18, которые проход т через электрод-моноблок 1, служат дл передачи напр жени от отри- цательного полюса источника питани посто нного тока (не показано) и дл ст жки устройства (не показано).Figure 2 shows the current leads 18, which pass through the monoblock electrode 1, are used to transmit voltage from the negative pole of the DC power source (not shown) and to tighten the device (not shown).

Отверсти в электроде-моноблоке 1 расположены следующим образом: отвер- стие 19 в центре и отверстие 20 - по верши- нам правильных внутреннего 21 л наружного 22 шестиугольников, которые размещены концентрично отверсти 19, а также на их сторонах в точках 23 пересече- ни продолжений сторон 24 внутреннего шестиугольника 21 со сторонами внешнего шестиугольника 22, при этом количество шестиугольников может быть увеличено или уменьшено. Соответственные стороны шее- тиугольников расположены параллельно друг другу.The holes in the monoblock electrode 1 are located as follows: hole 19 in the center and hole 20 - along the tops of the correct inner 21 l outer 22 hexagons, which are located concentrically with the holes 19, as well as on their sides at the points 23 of the continuations sides 24 of the inner hexagon 21 with the sides of the outer hexagon 22, while the number of hexagons can be increased or decreased. The respective sides of the necks are parallel to each other.

Диафрагмы 2 и электроды 3 в отверсти х электрода-моноблока 1 и катодных 25 и анодных 26 камер расположены коаксиэль- но. Камеры 10 и 14 распределительные сообщаютс соответственно с камерами 25 катодными и камерами 26 анодными и служат дл равномерной подачи в них жидкости.The diaphragms 2 and the electrodes 3 in the holes of the monoblock electrode 1 and the cathode 25 and anode 26 chambers are located coaxially. The distribution chambers 10 and 14, respectively, communicate with the cathode chambers 25 and the anodic chambers 26 and serve to evenly supply fluid to them.

Камера 11 сборна сообщаетс с камерами 25 катодными и патрубком 8 вывода, а камера 15 сборна сообщаетс с камерами 26 анодными и патрубком 9 вывода.Chamber 11 of the assembly communicates with the cathode chambers 25 and the outlet nozzle 8, and assembly chamber 15 communicates with the anode chambers 26 and the output nozzle 9.

Устройство работает следующим образом .The device works as follows.

Исходна жидкость, например, в виде водного раствора сульфатов, хлоридов, карбонатов с концентрацией от 0,05 до 20 г/л, электропроводностью от 0,1 до 5 см-м и водородным показателем рН 6-8 поступает через патрубок 6, камеру распределительную 10 в-камеру катодную 24, из нее в камеру сборную 11 и через патрубок 8 выводитс АЗ устройства. В то же врем вспомогательный электролит поступает через патрубок 7, камеру распределительную 14 в камеру анодную 26, из нее в камеру сборную 15 и через патрубок 9 выводитс из устройства.The initial liquid, for example, in the form of an aqueous solution of sulphates, chlorides, carbonates with a concentration of from 0.05 to 20 g / l, electrical conductivity from 0.1 to 5 cm-m and pH 6-8, passes through nozzle 6, the distribution chamber 10 in the cathode chamber 24, the AZ of the device is brought out of it into the chamber of the national team 11 and through the pipe 8. At the same time, the auxiliary electrolyte enters through the nozzle 7, the distribution chamber 14 into the anode chamber 26, the assembly 15 from it into the chamber and through the nozzle 9 is led out of the device.

При включении источника посто нного тока (не показано) на электрод-моноблок 1 подаетс отрицательное напр жение, а на электроды 3 - положительное (пол рность может быть и обратной). Через жидкость, наход щуюс в катодной камере 25 и порах диафрагмы 2, и жидкость в анодной камере 26, замыкаетс электрическа цепь между электродом-моноблоком 1 и электродами 3.When a DC source is turned on (not shown), a negative voltage is applied to the monoblock 1, and a positive voltage is applied to the electrodes 3 (the polarity may be reversed). Through the fluid in the cathode chamber 25 and the pores of the diaphragm 2, and the fluid in the anode chamber 26, an electrical circuit closes between the monoblock electrode 1 and the electrodes 3.

Происходит процесс электрохимической обработки жидкости в катодной камере 25 и анодной камере 26, перевод жидкости в активированное состо ние. Между камерами анодной и катодной поддерживаетс разность давлений в пределах от 0,1-10 до 0,5 105Па(отО,1доО,5кгс/см2) (устройство дл поддержани разности давлени на фиг. не показано), что при заданных параметрах диафрагмы предотвращает электроосмотический переток жидкости из анодной камеры а катодную,The process of electrochemical treatment of the liquid in the cathode chamber 25 and the anode chamber 26 takes place, the liquid is transferred to the activated state. Between the anodic and cathodic chambers a pressure difference is maintained in the range from 0.1-10 to 0.5 105 Pa (oT, 1dO, 5kgs / cm2) (a device for maintaining the pressure difference in the figure is not shown), which, with the given aperture parameters, prevents the flow of fluid from the anode chamber and the cathode,

В зависимости от назначени исходна жидкость может быть обработана в камере анодной, а вспомогательна жидкость в камере катодной, или исходна жидкость мо- жет подаватьс в камеры катодную и анодную.Depending on the purpose, the initial liquid can be processed in the anode chamber, and the auxiliary liquid in the cathode chamber, or the initial liquid can be supplied to the cathode and anode chambers.

Использование предлагаемого изобретени по сравнению с наиболее близкими существующими устройствами обеспечивает следующие преимущества: снижение энергетических затрат на проведение процесса обработки на единицу объема жидкости на 30-50% за счет уменьшени омических потерь в жидкости и токоподво- дах; повышение производительности на 30% за счет увеличени удельной площади поверхности электродов на единицу объемаThe use of the proposed invention in comparison with the closest existing devices provides the following advantages: reduction of energy costs for carrying out the treatment process per unit volume of liquid by 30-50% due to reduction of ohmic losses in the liquid and current paths; 30% increase in productivity by increasing the specific surface area of the electrodes per unit volume

Claims

devices that reduce the flow of fluid from the anode chamber into the cathode chamber; reduction in capital investment by 15-20% due to simplified construction. Claim 1. A device for the electrochemical treatment of a liquid, comprising a cylindrical body with rod electrodes located therein, surrounded by tubular diaphragms, the electrodes being placed in the tops and centers of the correct ones. adjacent to each other

0

hexagons, characterized in that, in order to reduce energy consumption, the housing is made in the form of a solid body of electrically conductive material connected by a system of current leads to one of the poles of a DC source, and provided with parallel holes in its axis, in which rod electrodes are located and aperture.

2. The device according to claim 1, that is, so that the diaphragm is made of porous ceramic material.

FIG.

4lA