Устройство для разделения электропроводящих жидкостей

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (191 (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

fl0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21.) 3796362/23-26(22). 01.10.84 (46) 15.05.86. Бюл. N 18 (72) Н.В. Волков, И.Н. Маневич, Л.П. Пахтнн и В .В. Усов (53) 621.928.8(088.8) (56) Патент США 1(- 3511776, кл. В 03 С 1/14, 12.05.70.

Авторское свидетельство СССР

У !!86579, кл. С 02 F 1/48, В 03 С 5/02, 1982. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗДЕЛЕНИЯ

ЭЛЕКТРОНРОВОДЯЦИХ ЖИДКОСТЕЙ, содержащее концентрическую магнитную систему, узлы подвода разделяемой жидкости н отвода выделенных компонентов, узел перемещения разделяемой жидкости, выполненный в виде цилиндрической обечайки, размещенной в цилиндрическом зазоре магнитной сис(Ю 4 С 02 F 1/48, В 03 С 5/02 темы и снабженной пористым транспортирующим элементом, привод вращения, о т л и ч а ю щ е е С я тем, что, с целью повьппения производительности устройства, привод вращения соединен с узлом перемещения разделяемой жидкости, пористый транспортирующий элемент установлен на внутренней поверхности Цилиндрической обечайки, при этом устройство снабжено кольцевыми электродами, расположенными над и под пористым элементом, токосъемными кольцами, скоммутированными с электродами и установленными на торцах обечайки, токосъемными щетками, закрепленными на магнитной системе с возможностью контакта с токосъемными кольцами, а цилиндрическая.обечайка выполнена иэ электроизоляционного материала.

1231 001

Изобретение относится к разделению электропроводящих жидкостей, в частности ионных растворов на их диссоциирующие компоненты, и может быть использовано в отраслях науки и техники, применяющих процессы электролиза и кулонометрический ана-, лиз.

Цель изобретения — повышение про- 10 изводительности устройства для разделения злектронроводящих жидкостей путем создания условий для увеличения скорости и пути технологического перемещения разделяемых частиц. 15

Иа фиг. 1 показана конструктивная схема устройства; на фиг. 2 — расположение дросселированного отводящего отверстия.

Устройство для осуществления пред- 20 лагаемого способа содержит коаксиально-цилиндрическую магнитную систему

1, на магнитопроводах которой имеется . обмотка 2 возбуждения магнитного поля. В цилиндрическом зазоре магнитной д системы 1-размещен узел перемещения . разделяемой жидкости, выполненный в виде цилиндрической обечайки 3 из электроиэоляционного материала. Цилиндрическая обечайка 3 имеет на сво. ей внутренней цилиндрической поверхности. пористый транспортирующий элемент 4, под который уложены кольцевые электроды 5. Последние расположены вблизи торцов обечайки 3 и скоммутированы с токосъемными коль" цами б, закрепленными на этих торцах, или с металлическим валом привода вращения обечайки 3. Посредством токосъемных щеток 7 токосъемные элек40 троды б скоммутированы с замыкающей их внешней электрической схемой, содержащей, например, амперметр и активные сопротивления (не показаны).

Кроме этого, обечайка имеет привод

8 ее вращения, приводной вал 9 является также одной из опор оси обечай-, ки 3, на которой эта ось жестко защемлена. Второй конец оси 10 обечайки 3 образует в теле полюса 11 магнитной системы 1 опору качения с

50 помощью подшипника 12, например шарикового. Устройство смонтировано на монтажной плите 13 с применением

MoHTKKHblx стоек 14 и имеет возможность установки и закрепления на фун55 даменте посредством лап 15, которые одновременно дают возможность размещения электропривода 8 и магнитной системы 1 по разные стороны монтажной плиты 13, являющейся при этом электрическим экраном. Кроме этого, в цилиндрической стенке обечайки 3 имеются отводящие отверстия 16 и подводящий патрубок 17, закрепленный на магнитной системе 1.

Устройство работает следующим образом.

В цилиндрическом зазоре магнитной системы и возбуждают магнитное ноле, для чего через обмотку 2 пропускают постоянный электрический ток.. Величину тока устанавливают такой, чтобы магнитопроводы магнитной системы 1 находились в насыщении. В обечайку

3 через патрубок 17 заливают разделяемую жидкость в объеме не более, чем может впитать пористый транспортирующий элемент 4. Далее включают привод 8 вращения обечайки 3, а щетки

7 подключают к амперметру постоянного тока (не показан). Наличие электрического тока в цепи упомянутого амперметра н его величина указывают, что заряженные частицы разделяемой жидкости отклоняются магнитной системой 1 и в соответствии с их знаком ,концентрируются в зоне кольцевых электродов 5 и разряжаются на них, создавая этим электрический ток в электрически замкнутой (через амперметр) внешней цепи. Количество электричества, зафиксированное во внешней цепи амперметром, через число

Фарадея и валентность выделяемых частиц позволяет оценить количество вещества, имеющегося в разделяемой жидкости и выделившегося в виде составных компонентов. С увеличением числа оборотов обечайки 3, обеспечивающим индуцирование потенциала разложения следующего вещества, растворенного в разделяемой жидкости, начинается выделение компонентов этого вещества, фиксируемое новым всплеском тока во внешней цепи. Это создает воэможность не только выделять из жидкостей необходимые компоненты, но и количественно анализиро.вать их состав. Наличие перегородокстенок пор в пористом транспортирующем элементе 4 исключает образование вихрей, перемешивающих разделяемую жидкость. Отвод выделенных компонентов из устройства осуществляется в зависимости от их .физического состояния — твердые с электродами 5 или

1231

Способ

Показатели

Прототип ) Известный Предлагаемый

Удельные капи тальные затраты, тыс.руб. м 7сут

7-10

07-1,0

То же

Удельные затраты элект1 энергии, кВтч

1, 5-3

100

То же м

Соленость воды, г/л

4-10

То же

То же

Удельная стоимость опресненной

Р воды, 1-1,5 0,5-0,7

0,1-0,2

В прототипе высокие знергозатраты на перемещение жидкости. с пористым транспортирующим элементом

4, жидкие с помощью дистанционно управляемых дросселированных отверстий

16, газообразные путем размещения устройства под колоколом. 5

Устройство работает в непрерывном или периодическом режиме (в зависимости от решаемой задачи).

Технико-экономическая эффективность предлагаемогоспособа иустройст. 10 ва для его осуществления подсчитана для случая опреснения соленой воды.

3а базу сравнения принят наиболее прогрессивный для этого случая электродиализный метод, осуществляемый на электродиализной установке ЗОУНИИПИ-12.

Сравнительные данные,для прототипа, известного и предлагаемого технического способа приведены в таблице.

Как видно из таблицы стоимость опресненной воды по предлагаемому

001 л решению наименьшая. Это достигнуто благодаря уменьшению затрат на обслуживание устройства (по сравнению с известным способом) и более высокой производительности как в сравнении с прототипом, так и с известным способом. Кроме этого, потребление энергии ь предлагаемом способе можно заменить на энергию воды, ветра, двигателя внутреннего сгорания и т.д.

Магнитная система может быть вылолнена из постоянных магнитов.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет увеличить производительность разделения электропро- . водящих жидкостей путем их перемещения через магнитное поле; расширить область применения устройства, в частности, для количественного кулонометрического анализа и для контроля полноты и времени процессов разделения.

l23IOOI

Составитель О. Симоненко . Редактор Н. Слободяник Техред M. Ходанич Корректор С. Шекмар

Заказ 2518/27 Тираж 864 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4