UA67977U

UA67977U - Process for preparation of anolyte, disinfectant solution

Info

Publication number: UA67977U
Application number: UAU201110144U
Authority: UA
Inventors: Елена Владимировна Борисенко
Original assignee: Елена Владимировна Борисенко
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2012-03-12

Abstract

A process for the preparation of anolyte, disinfectant solution, comprises the supply of fresh water and supply of concentrated solution of alkali metal chloride. Then produced starting solution is treated sequentially in cathode and anode chambers of electrochemical reactor. The separation of gas and liquid phases of catholyte in the flotation reactor is carried out and disinfectant solution is removed into the drainage. Before its supply fresh water is sequentially passed through a filter, pressure stabilizer and passage transducer. Solution of oxidants is prepared by mixing treated catholyte and oxidation products. The mixing of oxidant solution with catholyte is carried out. The continuous control of current strength and voltage is carried out and constant water consumption is maintained.

Description

Корисна модель належить до прикладної електрохімії, зокрема способів одержання екологічно чистих і безпечних для людини й теплокровних тварин дезінфікуючих розчинів, що мають миючі властивості, застосовуються для дезінфекції, попереднього стерилізаційного очищення і стерилізації виробів медичного призначення в лікувально-профілактичних установах охорони здоров'я, у технології виробництва фармацевтичних препаратів, для дезінфекції й мийки різних об'єктів на підприємствах харчової промисловості, комунального господарства, у ветеринарії й тваринництві, а також як антисептичний засіб для обробки гнійних ран людини й тварин.The useful model belongs to applied electrochemistry, in particular, methods of obtaining environmentally clean and safe for humans and warm-blooded animals disinfectant solutions, which have cleaning properties, are used for disinfection, preliminary sterilization cleaning and sterilization of medical products in medical and preventive health care institutions, in technologies for the production of pharmaceutical preparations, for disinfection and washing of various objects at enterprises of the food industry, communal economy, in veterinary medicine and animal husbandry, as well as as an antiseptic agent for the treatment of purulent wounds of humans and animals.

Відомим є вибраний найближчим аналогом за технічною суттю й результатом, що досягається, спосіб одержання дезінфікуючого розчину - аноліту, описаний у патенті США Мо 5628888, С258 9/00, 1997 "Установка для одержання водяного розчину оксидантів". У найближчому аналогу описана установка, що містить діафрагмений електрохімічний реактор, електроди якого розділені мілюкопористою діафрагмою на анодну й катодну камери із входами й виходами, сепаратор для поділу газової й рідкої фази католіту із входом у середній частині й виходами у верхній і нижній частинах, причому вихід катодної камери з'єднаний із входом сепаратора. Установка також містить лінію подачі прісної води, лінію подачі концентрованого розчину хлориду лужного металу, вузол для змішування прісної води й концентрованого розчину хлориду лужного металу, лінію відводу водного розчину аноліту й лінію виводу в дренаж із установленим на ній регулювальним вентилем, з'єднану з верхнім виводом сепаратора. Водний розчин аноліту одержують шляхом насичення попередньо обробленого в катодній камері електрохімічного реактора розчину хлориду натрію оксидантами. Насичення ведуть шляхом обробки розчину в анодній камері того ж реактора. Вузол для змішування прісної води й концентрованого розчину хлориду лужного металу з'єднаний з лінією подачі прісної води й з лінією подачі концентрованого розчину хлориду лужного металу. Після змішування отриманий вихідний розчин надходить у катодну камеру реактора, де після обробки виводиться в сепаратор для поділу рідкої й газової фаз католіту. З верхньої частини сепаратора відбирається водень, тобто газова фаза зі шламом, що являє собою виділені в катодній камері нерозчинні гідроксиди важких металів. З нижньої частини сепаратора відводиться очищений католіт і надходить на обробку в анодну камеру, у якій розчин насичується оксидантами -The closest analogue in terms of technical essence and the result achieved is the method of obtaining a disinfectant solution - anolyte, described in the US patent Mo 5628888, C258 9/00, 1997 "Installation for obtaining an aqueous solution of oxidants". The closest analogue describes an installation containing a diaphragm electrochemical reactor, the electrodes of which are divided by a fine-porous diaphragm into anode and cathode chambers with inlets and outlets, a separator for separating the gas and liquid phases of the catholyte with an inlet in the middle part and outlets in the upper and lower parts, and the outlet of the cathode chamber is connected to the inlet of the separator. The installation also includes a fresh water supply line, a concentrated alkali metal chloride solution supply line, a unit for mixing fresh water and a concentrated alkali metal chloride solution, anolyte aqueous solution discharge line and a drain line with a control valve installed on it, connected to the upper output of the separator. The aqueous solution of the anolyte is obtained by saturating the sodium chloride solution pretreated in the cathode chamber of the electrochemical reactor with oxidants. Saturation is carried out by treating the solution in the anode chamber of the same reactor. The node for mixing fresh water and concentrated alkali metal chloride solution is connected to the fresh water supply line and to the supply line of concentrated alkali metal chloride solution. After mixing, the obtained initial solution enters the cathode chamber of the reactor, where, after treatment, it is discharged into a separator to separate the liquid and gas phases of the catholyte. Hydrogen is removed from the upper part of the separator, that is, the gas phase with sludge, which is the insoluble hydroxides of heavy metals separated in the cathode chamber. Purified catholyte is removed from the lower part of the separator and enters the anode chamber for processing, in which the solution is saturated with oxidants -

Зо продуктами електродних реакцій і окислювально-відновних реакцій в об'ємі розчину. Отриманий водний розчин оаноліту з анодної камери направляється споживачеві. Передбачено регулювання властивостей одержуваного розчину за рахунок можливості відбору із сепаратора частини католіту, тобто зменшення об'єму оброблюваного аноліту в порівнянні з об'ємом католіту. Цей процес регулюється вентилем, установленим на лінії відводу в дренаж. Установка виконана по модульному принципу, що дозволяє порівняно легко збирати електрохімічні системи (установки) великої продуктивності й одержувати продукти у вигляді електрохімічно активованих розчинів, що мають порівняно високу концентрацію оксидантів при нейтральному, або близькому до нього значенні рН.With products of electrode reactions and oxidation-reduction reactions in the volume of the solution. The resulting aqueous solution of the anolyte from the anode chamber is sent to the consumer. Regulation of the properties of the resulting solution is provided due to the possibility of removing part of the catholyte from the separator, that is, reducing the volume of the treated anolyte in comparison with the volume of the catholyte. This process is regulated by a valve installed on the drain line. The installation is made according to the modular principle, which makes it relatively easy to assemble high-performance electrochemical systems (installations) and obtain products in the form of electrochemically activated solutions with a relatively high concentration of oxidants at a neutral or close to pH value.

Ознаками найближчого аналога, що збігаються з суттєвими ознаками корисної моделі, є наявність у способі одержання дезінфікуючого розчину - аноліту подачі прісної води, подачі концентрованого розчину хлориду лужного металу, приготування вихідного розчину змішанням у вузлі змішування прісної води з концентрованим розчином хлориду лужного металу - електроліту, обробки отриманого вихідного розчину послідовно в катодній і анодній камерах електрохімічного реактора, електроди якого розділені мілюопористою діафрагмою на анодну й катодну камери із входами й виходами, сепарації для поділу газової й рідкої фази католіту, відводу дезінфікуючого розчину в дренаж.The signs of the closest analogue, which coincide with the essential signs of the useful model, are the presence in the method of obtaining a disinfecting solution - anolyte of fresh water supply, supply of a concentrated solution of alkali metal chloride, preparation of the initial solution by mixing in the mixing unit of fresh water with a concentrated solution of alkali metal chloride - electrolyte, treatment of the obtained initial solution in series in the cathode and anode chambers of the electrochemical reactor, the electrodes of which are divided by a microporous diaphragm into anode and cathode chambers with inputs and outputs, separation for the separation of the gas and liquid phases of the catholyte, and the discharge of the disinfectant solution into the drain.

Недоліком найближчого аналога є недостатній вихід по струму цільових продуктів за рахунок низького ступеня перетворення використовуваного вихідного електроліту - хлориду лужного металу, як правило, хлориду натрію, що обумовлено технологічною схемою одержання розчину оксидантів і, відповідно, хімізмом процесу. Перенесення струму через діафрагму у відомому рішенні здійснюється не тільки катіонами, але й аніонами, зокрема іонами хлору. Це приводить до зниження виходу по струму цільових продуктів. Крім того, у кінцевому продукті - розчині оксидантів - містяться значні кількості хлорид-іонів, що приводить до зниження активності розчинів і скорочення їхнього строку придатності.The disadvantage of the closest analogue is the insufficient current yield of the target products due to the low degree of conversion of the used starting electrolyte - alkali metal chloride, as a rule, sodium chloride, which is due to the technological scheme of obtaining the oxidant solution and, accordingly, the chemistry of the process. Current transfer through the diaphragm in the known solution is carried out not only by cations, but also by anions, in particular, chlorine ions. This leads to a decrease in the current output of the target products. In addition, the final product - a solution of oxidants - contains significant amounts of chloride ions, which leads to a decrease in the activity of the solutions and a shortening of their shelf life.

Технічним результатом, що досягається при використанні заявленої корисної моделі, є поліпшення ефективності способу за рахунок підвищення ступеня електрохімічного перетворення хлориду натрію, за рахунок більш глибокого очищення розчину оксидантів від іонів важких металів, а також забезпечення можливості одержання розчинів оксидантів з поліпшеними функціональними властивостями - посиленою антимікробною здатністю, кращими бо миючими властивостями, зниженою корозійною активністю, більшим строком зберігання. Всі ці нові якості розчину оксидантів обумовлені можливістю синтезу розчину 3 високою концентрацією оксидантів при низькій загальній мінералізації розчину. Також досягається підвищення надійності здійснення способу в стабільному режимі без необхідності контролювання великої кількості параметрів і збільшення проміжку часу між необхідними технологічними процедурами промивання кислотою катодних камер з метою видалення катодних відкладень, чим забезпечується зниження трудовитрат.The technical result achieved when using the claimed useful model is the improvement of the efficiency of the method due to the increase in the degree of electrochemical conversion of sodium chloride, due to deeper purification of the oxidant solution from heavy metal ions, as well as providing the possibility of obtaining oxidant solutions with improved functional properties - enhanced antimicrobial ability, better cleaning properties, reduced corrosion activity, longer shelf life. All these new qualities of the solution of oxidants are due to the possibility of synthesis of solution 3 with a high concentration of oxidants at a low overall mineralization of the solution. It also improves the reliability of the implementation of the method in a stable mode without the need to control a large number of parameters and increase the time interval between the necessary technological procedures for washing the cathode chambers with acid in order to remove cathode deposits, which ensures a reduction in labor costs.

В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу одержання дезінфікуючого розчину - аноліту.The basis of the useful model is the task of improving the method of obtaining a disinfectant solution - anolyte.

Аноліт - електроліт, що дотикається з анодом і відділений від катода пористою перегородкою - діафрагмою. У цьому випадку - це бактерицидний високоефективний засіб боротьби з усіма видами мікроорганізмів, що не має шкідливої дії на організм людини й інших живих організмів, а навпаки має величезний спектр взаємодії й лікування. Це прозора рідина, без осаду, кисла на смак, злегка в'язка. Якщо у вихідній водопровідній воді Недох-Потенціал не більше 200-300 мВ, то в аноліті - до 1000 мВ. Насичений протонами він працює вже на клітинному рівні. Аноліт - рідина без механічних домішок з рН 6,0-8,0; водний розчин має лужну реакцію; масова концентрація активного хлору - 0,05 95. Склад дезінфікуючого засобу й вміст діючих і допоміжних речовин, наприклад: хлорнуватиста кислота, високоактивні сполуки хлору, вільні радикали хлору, кисню - НС; Сі; СІ; Оз; НзО ОО»; НзО; О»; СІ; Масі.Anolyte is an electrolyte in contact with the anode and separated from the cathode by a porous partition - a diaphragm. In this case, it is a bactericidal highly effective means of combating all types of microorganisms, which does not have a harmful effect on the human body and other living organisms, but on the contrary has a huge spectrum of interaction and treatment. It is a transparent liquid, without sediment, sour in taste, slightly viscous. If the Nedoh-Potential is no more than 200-300 mV in the original tap water, then in the anolyte - up to 1000 mV. Saturated with protons, it already works at the cellular level. Anolyte is a liquid without mechanical impurities with a pH of 6.0-8.0; the aqueous solution has an alkaline reaction; mass concentration of active chlorine - 0.05 95. The composition of the disinfectant and the content of active and auxiliary substances, for example: hypochlorous acid, highly active chlorine compounds, free radicals of chlorine, oxygen - NS; Si; SI; Oz; NzO OO"; NzO; AT"; SI; Massey

Поставлена технічна задача вирішена тим, що в способі одержання дезінфікуючого розчину - аноліту, що включає подачу прісної води, подачу концентрованого розчину хлориду лужного металу, готування вихідного розчину змішанням у вузлі змішування прісної води з концентрованим розчином хлориду лужного металу - електроліту, обробку отриманого вихідного розчину послідовно в катодній і анодній камерах електрохімічного реактора, електроди якого розділені мілюкопористою діафрагмою на анодну й катодну камери із входами й виходами, сепарацію для поділу газової й рідкої фази католіту, відвід дезінфікуючого розчину в дренаж, згідно з корисною моделлю, прісну воду й розчин подають таким чином, щоб об'єм розчину, що протікає в анодній камері був меншим, ніж об'єм розчину, що протікає в катодній камері за однаковий час; перед подачею прісну воду послідовно пропускають через фільтр, стабілізатор тиску й датчик протоку; сепарацію для поділу газової й рідкої фази католітуThe set technical problem is solved by the fact that in the method of obtaining a disinfecting solution - anolyte, which includes the supply of fresh water, the supply of a concentrated solution of alkali metal chloride, preparation of the initial solution by mixing in the mixing unit of fresh water with a concentrated solution of alkali metal chloride - electrolyte, processing of the obtained initial solution successively in the cathode and anode chambers of the electrochemical reactor, the electrodes of which are divided by a fine-pore diaphragm into anode and cathode chambers with inlets and outlets, separation for the separation of the gas and liquid phases of the catholyte, the discharge of the disinfectant solution into the drain, according to a useful model, fresh water and solution are supplied to such so that the volume of the solution flowing in the anode chamber is less than the volume of the solution flowing in the cathode chamber in the same time; before supply, fresh water is sequentially passed through a filter, pressure stabilizer and flow sensor; separation to separate the gas and liquid phases of the catholyte

Зо виконують у флотаційному реакторі, об'єм якого становить від двох до семи об'ємів катодної камери реактора, розчин оксидантів одержують змішуванням очищеного католіту й продуктів окислювання з анодної камери; здійснюють змішування розчину оксидантів з католітом у пристосуванні для змішування, перед входом у яке установлений оптичний індикатор; здійснюють постійний контроль сили струму й напруги на електрохімічному реакторі, підтримуючи при цьому постійні витрати води, при зменшенні сили струму й/або збільшенні напруги на електродах електрохімічного реактора збільшують подачу дози розчину хлориду лужного металу або збільшують концентрацію вихідного розчину хлориду лужного металу при збереженні незмінної дози, або видаляють катодні відкладення з електрохімічного реактора промиванням розчином кислоти.Zo is performed in a flotation reactor, the volume of which is from two to seven volumes of the cathode chamber of the reactor, the oxidant solution is obtained by mixing purified catholyte and oxidation products from the anode chamber; the oxidant solution is mixed with the catholyte in a mixing device, in front of which an optical indicator is installed; carry out constant control of the current and voltage on the electrochemical reactor, while maintaining a constant flow of water, with a decrease in the current and/or an increase in the voltage on the electrodes of the electrochemical reactor, increase the supply of the dose of alkali metal chloride solution or increase the concentration of the source solution of alkali metal chloride while maintaining a constant dose , or remove cathode deposits from the electrochemical reactor by washing with an acid solution.

Спосіб здійснюється таким чином.The method is carried out as follows.

Катодну камеру, а також флотаційний реактор заповнюють прісною водою (це, наприклад, вода дистильована, вода очищена для гемодіалізу, вода питна водопровідна ГОСТ 2874,The cathode chamber, as well as the flotation reactor, are filled with fresh water (this is, for example, distilled water, purified water for hemodialysis, drinking tap water GOST 2874,

ДСанпінН 2.2. 4-171. За допомогою стабілізатора тиску й регулятора витрати встановлюють необхідний тиск і витрати прісної води в системі. У вузол змішування дозовано роздільно подають розчин хлориду лужного металу, наприклад хлориду натрію марок "ХЧ" або "Ч" заDSanpinH 2.2. 4-171. With the help of a pressure stabilizer and a flow regulator, the necessary pressure and flow of fresh water in the system are set. A solution of alkali metal chloride, for example sodium chloride of the "ЧЧ" or "Ч" brands, is fed separately into the mixing unit

ГОСТ 4233-77, або солі харчової за ДСТУ 3583, ГОСТ 13830-84 і прісну воду таким чином, щоб об'єм розчину, що протікає, в анодній камері був меншим ніж об'єм розчину, що протікає в катодній камері, за однаковий час. На електроди реактора подають напругу, католіт із флотаційного реактора подають у прісну воду, що надходить у катодну камеру. При проведенні процесу електролізу в анодній і в катодної камерах на електродах виділяються електролізні гази. Отриманий в анодній камері розчин оксидантів у вигляді газорідинної суміші з піноподібною структурою надходить у пристосування для змішування католіту й розчину оксидантів. Процес контролюють і регулюють співвідношення потоків в електродних камерах оптичним індикатором. У катодну камеру при проведенні процесу електролізу через мілкопористу діафрагму надходять іони лужного металу й на катоді виділяється електролізний газ - переважно водень. Католіт у вигляді газорідинної суміші надходить на вхід флотаційного реактора, з верхньої частини якого виходить газ і захоплений ним шлам, що утворився в результаті збільшення значення рН католіту в процесі електролізу. Залежно від витрат може бути виведена із процесу обробки й частина католіту. Очищений католіт виводять із бо флотаційного реактора й подають у пристосування для змішування католіту й розчину оксидантів. Отриманий продукт - водний розчин ооксидантів виводиться й подається споживачеві.GOST 4233-77, or table salt according to DSTU 3583, GOST 13830-84 and fresh water in such a way that the volume of the solution flowing in the anode chamber is less than the volume of the solution flowing in the cathode chamber, for the same time. Voltage is applied to the electrodes of the reactor, catholyte from the flotation reactor is fed into the fresh water entering the cathode chamber. During the electrolysis process in the anode and cathode chambers, electrolysis gases are released from the electrodes. The oxidant solution obtained in the anode chamber in the form of a gas-liquid mixture with a foam-like structure enters the device for mixing the catholyte and the oxidant solution. The process is controlled and the ratio of flows in the electrode chambers is controlled by an optical indicator. Alkaline metal ions enter the cathode chamber during the electrolysis process through a shallow diaphragm, and electrolysis gas - mainly hydrogen - is released at the cathode. The catholyte in the form of a gas-liquid mixture enters the entrance of the flotation reactor, from the upper part of which the gas and the sludge captured by it, formed as a result of increasing the pH value of the catholyte in the electrolysis process, come out. Depending on costs, part of the catholyte may also be removed from the treatment process. The purified catholyte is taken out of the flotation reactor and fed into the device for mixing the catholyte and the oxidant solution. The resulting product - an aqueous solution of oxidants - is removed and served to the consumer.

При здійсненні способу необхідно контролювати наступні параметри: силу струму й напругу на електрохімічному реакторі, підтримуючи при цьому постійні витрати води. Зменшення сили струму й/або збільшення напруги на електродах електрохімічного реактора свідчить про необхідність збільшити подачу дози сольового розчину або про необхідність збільшити концентрацію вихідного сольового розчину при збереженні незмінної дози, або про необхідність видалити катодні відкладення з електрохімічного реактора промиванням розчином кислоти.When implementing the method, it is necessary to control the following parameters: current and voltage at the electrochemical reactor, while maintaining a constant flow of water. A decrease in the current strength and/or an increase in the voltage at the electrodes of the electrochemical reactor indicates the need to increase the dose of saline solution, or the need to increase the concentration of the initial saline solution while maintaining the same dose, or the need to remove cathode deposits from the electrochemical reactor by washing with an acid solution.

Електрохімічний реактор виконаний з однієї або з декількох електрохімічних осередків, з'єднаних гідравлічно паралельно, і вічка-осередки містять циліндричні, коаксіально встановлені електроди, простір між якими розділено коаксіальною мілкопористою діафрагмою з кераміки на основі модифікованого оксиду цирконію, При здійсненні способу використаний, наприклад, реактор, що містить чотири вічка-осередки елемента проточного електрохімічного модульного, анод і катод кожного з яких установлені з між електродною відстанню З мм. Зовнішній діаметр анода елемента проточного електрохімічного становить 8 мм, внутрішній діаметр катода дорівнює 14 мм, довжина катода рівняється 200 мм, товщина стінок діафрагми становить 0,6 мм. В елементі встановлена ультрафільтраційна діафрагма з кераміки на основі оксиду цирконію з добавками оксидів алюмінію й ітрію. Флотаційний реактор був виконаний об'ємом 80 мл, що становило 2 сумарних об'єми катодних камер. Після заповнення прісною водою здійснювалася подача прісної води з постійною витратою 35 л/годину. Через анодні камери здійснювали проток води близько 4 літрів у годину. Ця вода розбавляла сольовий розчин концентрацією 200 г/л у пристрої для змішування до концентрації 10 г/л, після чого цей розчин з витратою близько 4 літрів у годину подавався в анодні камери реактора, що візуально контролювалося по оптичному індикатору швидкості протоку газорідинної суміші оксидантів.The electrochemical reactor is made of one or more electrochemical cells connected hydraulically in parallel, and the cell cells contain cylindrical, coaxially installed electrodes, the space between which is divided by a coaxial shallow-porous diaphragm made of ceramics based on modified zirconium oxide. When implementing the method, for example, a reactor containing four cells-cells of a flow-through electrochemical modular element, the anode and cathode of each of which are installed with an inter-electrode distance of 3 mm. The outer diameter of the anode of the flow electrochemical element is 8 mm, the inner diameter of the cathode is 14 mm, the length of the cathode is 200 mm, the thickness of the diaphragm walls is 0.6 mm. An ultrafiltration diaphragm made of ceramics based on zirconium oxide with additives of aluminum and yttrium oxides is installed in the element. The flotation reactor was made with a volume of 80 ml, which was 2 total volumes of the cathode chambers. After filling with fresh water, fresh water was supplied with a constant flow rate of 35 l/hour. About 4 liters of water flowed through the anode chambers per hour. This water diluted the salt solution with a concentration of 200 g/l in the mixing device to a concentration of 10 g/l, after which this solution was fed into the anode chambers of the reactor at a rate of about 4 liters per hour, which was visually controlled by an optical indicator of the flow rate of the gas-liquid mixture of oxidants.

Подачу електроживлення на реактор здійснювали при подачі частини католіту на вхід катодної камери реактора таким чином, щоб сумарний струм, що протікає між електродами, становив величину 40 ампер при напрузі 15 вольт.The power supply to the reactor was carried out by feeding part of the catholyte to the entrance of the cathode chamber of the reactor in such a way that the total current flowing between the electrodes was 40 amperes at a voltage of 15 volts.

При здійсненні способу після виходу на режим (протягом 2 хвилин) безупинно протягом 30 годин (З дні по 10 годин) при струмі 40 ампер і напрузі 15 вольт було отримано 1200 літрів аноліту - розчину оксидантів. Солевміст водного розчину становив 1,2 г/л, окисна активність, визначена по кількості оксидантів становила 700 мг/л при рнН, 7,0-7,1. Спороцидна активність розчину оксидантів зберігалася протягом 8 днів, час для стерилізації стоматологічних інструментів, контамінованих музейним штамом стафілокока золотавого, становив 1 хвилину на початку строку зберігання й 4 хвилини на восьмий день зберігання.When performing the method after entering the mode (within 2 minutes), 1200 liters of anolyte - a solution of oxidants were obtained continuously for 30 hours (From day to day for 10 hours) at a current of 40 amperes and a voltage of 15 volts. The salt content of the aqueous solution was 1.2 g/l, the oxidative activity determined by the amount of oxidants was 700 mg/l at pH 7.0-7.1. The sporicidal activity of the oxidant solution was maintained for 8 days, the time for sterilization of dental instruments contaminated with the museum strain of Staphylococcus aureus was 1 minute at the beginning of the storage period and 4 minutes on the eighth day of storage.

У порівнянні з відомими дезінфікуючими розчинами аналогічне значення концентрації оксидантів можна одержати тільки у випадку, якщо загальний солевміст розчину оксидантів не менш 5 грамів в 1 літрі. У порівнянні з найближчим аналогом не було потрібне регулювання в процесі роботи протягом 30 годин, у той час як при здійсненні способу за найближчим аналогом коректування режиму роботи здійснювалося 12 разів за той же час при одному промиванні катодної камери реактора розчином соляної кислоти концентрацією 5 95. Розчин, вироблений установкою, описаною у найближчому аналогу, мав загальну мінералізацію 4,2-4,5 г/л при концентрації оксидантів 450-500 мг/л і рН у межах 6, 8-7,8 при значенні окислювально- відновного потенціалу в межах від 500 до ї900 мВ (відносно хлорсрібного електроду порівняння). Сила струму при здійсненні способу за найближчим аналогом становила 43-45 ампер при напрузі від 25 до 27 вольт. Спороцидна активність розчину оксидантів, отриманого способом - найближчим аналогом, зберігалася протягом 5 днів, час для стерилізації стоматологічних інструментів, контамінованих музейним штамом стафілокока золотавого, становив З хвилини на початку строку зберігання й 12 хвилин на п'ятий день зберігання.In comparison with known disinfectant solutions, a similar concentration of oxidants can be obtained only if the total salt content of the oxidant solution is at least 5 grams in 1 liter. In comparison with the closest analog, no adjustment was required during operation for 30 hours, while when implementing the method according to the closest analog, the adjustment of the operating mode was carried out 12 times in the same time during one washing of the cathode chamber of the reactor with a solution of hydrochloric acid with a concentration of 5 95. Solution , produced by the installation described in the closest analogue, had a total mineralization of 4.2-4.5 g/l with a concentration of oxidants of 450-500 mg/l and pH within 6.8-7.8 with a value of redox potential within from 500 to 900 mV (relative to the silver chloride reference electrode). The current strength during the implementation of the method according to the closest analogue was 43-45 amperes at a voltage of 25 to 27 volts. The sporicidal activity of the oxidant solution obtained by the method - the closest analogue - was preserved for 5 days, the time for sterilization of dental instruments contaminated with the museum strain of Staphylococcus aureus was 3 minutes at the beginning of the storage period and 12 minutes on the fifth day of storage.

При одержанні аноліту запропонованим способом швидкість протоку вихідного розчину через електродну камеру одиничного елемента проточного електрохімічного модульного була в межах від 10 до 25 л/ч, а сила струму, що протікає через одиничний елемент, від 2 до 8 А. При цих умовах перенос основної частки струму через діафрагму одиничного елемента як при катодній, так і при анодній обробці здійснюється переважно іонами натрію й хлору при невеликій частці переносу струму іонами гідроксилу й гідроксонію. Це дозволяє уникнути непродуктивних витрат електроенергії й забезпечує одержання аноліту в метастабільному стані, тобто в стані відносно стійкого одночасного існування в розчині оксидантів різної хімічної природи - гідропероксидних сполук (НО2; НО») синглетного кисню (О5), озону (Оз) і кисневих сполук хлору (НСІО; СІО»; СІ.When obtaining the anolyte by the proposed method, the flow rate of the initial solution through the electrode chamber of a single element of a flow electrochemical module was in the range from 10 to 25 l/h, and the current flowing through the single element was from 2 to 8 A. Under these conditions, the transfer of the main particle current through the diaphragm of a single element during both cathodic and anodic treatment is mainly carried out by sodium and chlorine ions with a small share of current transfer by hydroxyl and hydroxonium ions. This allows you to avoid non-productive consumption of electricity and ensures the production of anolyte in a metastable state, i.e. in a state of relatively stable simultaneous existence in a solution of oxidants of different chemical nature - hydroperoxide compounds (НО2; НО»), singlet oxygen (О5), ozone (Оз) and oxygen compounds of chlorine (NSIO; SIO"; SI.

У процесі одержання аноліту при катодній обробці початкового розчину протікають реакції: (510) 2НгО я 2Ма: я 2е-ж32Маончн;In the process of obtaining anolyte during the cathodic treatment of the initial solution, the following reactions occur: (510) 2НгО и 2Ма: и 2е-ж32Маончн;

2НО 26 -» Н»-.:-20ОН..2НО 26 -» Н»-.:-20ОН..

В анодній камері реактора, протікають реакції, у ході яких утворюються біоцидні компоненти - оксиданти, : 2СІ - 26-52; 2Нго - 46-354Н:чО»;In the anode chamber of the reactor, reactions take place during which biocidal components - oxidants are formed: 2СИ - 26-52; 2Ngo - 46-354N:chO";

Сіл-Нг2О-» НС НОЇ;Sil-Ng2O-» NS NOI;

НСІ-Маон-»Ммасі--Н»е;NSI-Maon-»Mmasi--N»e;

СІ2ОН-2е -» СІНО;СИ2ОН-2е -» HAY;

Сі74Он - Бе -иСіІОо2Ннего;Si74On - Be -ySiIOo2Нnego;

О220ОН - Зе -з3 Оо-НоО;О220ОН - Ze -z3 Oo-NoO;

НО»-е -з НО 25;NO»-e - from NO 25;

ОН -е -» НО»;ON -e -" BUT";

СІО Ж Н2О» -10» 4 СІ - НО.ІО Ж Н2О» -10» 4 SI - NO.

Виконання сепаратора для поділу рідкої й газової фази католіту у вигляді флотаційного реактора, об'єм якого становить не менше двох об'ємів катодної камери реактора, дозволяє підвищити ступінь очищення обробленої в катодній камері води від іонів важких металів, що знижує мінералізацію розчину й підвищує строк зберігання продукту - електрохімічно активованого розчину оксидантів. Виконання флотаційного реактора з об'ємом, меншим, ніж двократний об'єм катодної камери, не дозволяє забезпечити необхідний ступінь очищення, тому що не забезпечує необхідний час флотації. Верхня межа визначається конструктивними особливостями установки залежно від умов поставленої задачі. Недоцільно збільшувати об'єм флотаційного реактора понад семиразовий об'єм катодної камери, тому що це порушить гідравлічний режим роботи системи й необгрунтовано збільшить матеріалоємність установки.Making a separator for separating the liquid and gas phases of the catholyte in the form of a flotation reactor, the volume of which is at least two volumes of the cathode chamber of the reactor, allows to increase the degree of purification of the water treated in the cathode chamber from heavy metal ions, which reduces the mineralization of the solution and increases the shelf life storage of the product - an electrochemically activated solution of oxidants. Designing a flotation reactor with a volume smaller than twice the volume of the cathode chamber does not allow for the required degree of purification because it does not provide the required flotation time. The upper limit is determined by the design features of the installation, depending on the conditions of the task. It is impractical to increase the volume of the flotation reactor more than seven times the volume of the cathode chamber, because this will disrupt the hydraulic mode of operation of the system and unreasonably increase the material capacity of the installation.

Фільтр необхідний для очищення води, що поступає, від зважених домішок. Стабілізатор тиску дозволяє забезпечити необхідний гідравлічний режим і сталість тиску у всіх вузлах установки.The filter is necessary to clean incoming water from suspended impurities. The pressure stabilizer allows you to ensure the necessary hydraulic regime and pressure constancy in all units of the installation.

Електрохімічний реактор може бути виконаний з одним або декількома електрохімічними вічками-осередками, з'єднаними гідравлічно паралельно. Вічка-осередки містять циліндричні, коаксиально встановлені електроди, простір між якими розділено коаксіальною мілкодисперсною мілкопористою діафрагмою з кераміки, на основі модифікованого оксидуThe electrochemical reactor can be made with one or more electrochemical cells-cells connected hydraulically in parallel. Cell covers contain cylindrical, coaxially installed electrodes, the space between which is divided by a coaxial fine-dispersed, fine-porous ceramic diaphragm based on modified oxide

Зо цирконію. У таких вічках-середках виключаються застійні зони й забезпечується ефективна обробка розчинів. Керамічні діафрагми є стійкими, не змінюють своїх характеристик у процесі електролізу, що дозволяє підтримувати процес у стаціонарному режимі, при цьому об'єм флотаційного реактора установки повинен бути не менше чим у два рази більше сумарного об'єму катодних камер осередків.From zirconium. In such cells-cells, stagnant zones are excluded and effective processing of solutions is ensured. Ceramic diaphragms are stable, do not change their characteristics during the electrolysis process, which allows you to maintain the process in a stationary mode, while the volume of the flotation reactor of the installation should be at least twice the total volume of the cathode chambers of the cells.

Розчин оксидантів одержують змішуванням очищеного католіту й продуктів окислювання з анодної камери. Це дозволяє одержати розчин з мінімальною мінералізацією, насичений розчиненим воднем, що не містить іонів солей жорсткості й важких металів, при цьому такий, що має високу активність. Оптичний індикатор, установлений на вході пристосування для змішування розчину оксидантів з католітом дозволяє по зовнішньому вигляду характеру протоку газорідинного середовища контролювати процес шляхом регулювання витрат розчину через анодну камеру.The oxidant solution is obtained by mixing purified catholyte and oxidation products from the anode chamber. This makes it possible to obtain a solution with minimal mineralization, saturated with dissolved hydrogen, which does not contain ions of hardness salts and heavy metals, and at the same time, one that has high activity. The optical indicator installed at the entrance of the device for mixing the oxidant solution with the catholyte allows you to control the process by adjusting the flow rate of the solution through the anode chamber based on the appearance of the nature of the flow of the gas-liquid medium.

Корисна модель дозволяє підвищити ефективність й ступінь електрохімічного перетворення хлориду натрію за рахунок більш глибокого очищення розчину оксидантів від іонів важких металів, за рахунок подовження ресурсу роботи анодних покриттів електрохімічного реактора, за рахунок збільшення проміжку часу між необхідними технологічними процедурами промивання кислотою катодних камер з метою видалення катодних відкладень, а також забезпечує можливість одержання розчинів оксидантів з поліпшеними функціональними властивостями - посиленою антимікробною здатністю, кращими миючими властивостями, зниженою корозійною активністю, більшим строком зберігання. Також забезпечується можливість розведення розчину оксидантів водою при пропорційній зміні активності, можливість уведення різних хімічних добавок, що поліпшують функціональні властивості. Також досягається підвищення надійності способу в стабільному режимі без необхідності контролювання великої кількості параметрів і забезпечується зниження експлуатаційних трудовитрат.A useful model allows you to increase the efficiency and degree of electrochemical conversion of sodium chloride due to deeper purification of the oxidant solution from heavy metal ions, due to the extension of the service life of the anode coatings of the electrochemical reactor, due to the increase of the time interval between the necessary technological procedures for washing the cathode chambers with acid in order to remove cathode sediments, and also provides the possibility of obtaining solutions of oxidants with improved functional properties - enhanced antimicrobial ability, better cleaning properties, reduced corrosion activity, and a longer shelf life. It also provides the possibility of diluting the oxidant solution with water with a proportional change in activity, the possibility of introducing various chemical additives that improve functional properties. An increase in the reliability of the method in a stable mode is also achieved without the need to control a large number of parameters and a reduction in operational labor costs is ensured.

Claims

USEFUL MODEL FORMULA The method of obtaining a disinfectant solution - anolyte, which includes the supply of fresh water, the supply of a concentrated solution of alkali metal chloride, preparation of the initial solution by mixing in 60 units of mixing fresh water with a concentrated solution of alkali metal chloride -

of the electrolyte, treatment of the obtained initial solution sequentially in the cathode and anode chambers of the electrochemical reactor, the electrodes of which are divided by a microporous diaphragm into anode and cathode chambers with inputs and outputs, separation for the separation of the gas and liquid phases of the catholyte, the discharge of the disinfectant solution into the drain, which is distinguished by the fact that fresh water and solution are supplied in such a way that the volume of the solution flowing in the anode chamber is less than the volume of the solution flowing in the cathode chamber in the same time; before supply, fresh water is sequentially passed through a filter, pressure stabilizer and flow sensor; separation to separate the gas and liquid phases of the catholyte is performed in a flotation reactor, the volume of which is from two to seven volumes of the cathode chamber of the reactor, the oxidant solution is obtained by mixing the purified catholyte and oxidation products from the anode chamber; the oxidant solution is mixed with the catholyte in a mixing device, in front of which an optical indicator is installed; carry out constant control of the current and voltage on the electrochemical reactor, while maintaining a constant flow of water, with a decrease in the current and/or an increase in the voltage on the electrodes of the electrochemical reactor, increase the supply of the dose of alkali metal chloride solution or increase the concentration of the source solution of alkali metal chloride while maintaining a constant dose , or remove cathode deposits from the electrochemical reactor by washing with an acid solution. 0 KomputernaverstkaA, Kryzhanivskyi (00000000 State Intellectual Property Service of Ukraine, st.

Urytskogo, 45, m.

Kyiv, MSP, 03680, Ukraine SE "Ukrainian Institute of Industrial Property", str.

Glazunova, 1, m.

Kyiv - 42, 01601