Способ обработки воды

 

Изобретение относится к области обработки воды электрохимическим методом и позволяет снизить энергозатраты и упростить процесс. Обработку воды ведут в бездиафрагменном электролизере с использованием нерастворимых электродов при одновременном положений однородного магнитного поля , линии индукции которого перпендикулярны направлению электрического поля при отношении напряженности магнитного поля к напряженности электрического поля 1:(1/3-2). 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9). (И) (51)4 С 02 F 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

М е,)

СР

Ю

Об

<Ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3963093/24-26 (22) 14. 10.85 (46) 30 ° 01.88. Бюл. Ф 4 (71) Вкный филиал Всесоюзного теплотехнического института им. Ф.Э.Дэержинского (72) Н.Г.Горлач (53) 628.543(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

O 903302, кл. С 02 P 1/46, 1980. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ВОДЫ (57) Изобретение относится к области обработки воды электрохимическим методом и позволяет снизить энергоэатраты и упростить процесс. Обработку воды ведут в беэдиафрагменном электролизере с использованием нерастворимых электродов при одновременном положении однородного магнитного поля, линии индукции которого перпендикулярны направлению электрического поля при отноаении напряженности магнитного поля к напряженности электрического поля 1:(1/3-2). 2 табл.

1370086

Изобретение относится к обработке воды электрохимическим методом.

Цель изобретения — снижение энергозатрат и упрощение процесса.

Пример 1..Электролизу подвергают воду с солесодержанием

3, 0 г/л и величиной рН = 7, 8 в условиях проточной бездиафрагменной электрохимической ячейки с равновели- 10 кими- графитовыми электродами прямоугольной формы, соединенными по монополярной схеме. Разделение католита анолита осуществляют магнитным полем, создаваемым двумя одинаковыми коак- 15 сиальными катушками, в которых ток протекает в одном направлении. При этом, катушки устанавливают таким образом, чтобы электрическое поле электрохимической ячейки пересекало маг- 20 нитные силовые линии (линии индукции).

Магнитное поле также может создаваться проводником, помещенным внутрь катушки,и заканчивающимся полосами, прилегающими к стенкам корпуса элек- 25 трохимической ячейки.

Расстояние между электродами

10 10 м, площадь электродов 15

«10 м, напряжение электролиза 3660 В. Напряженность магнитного поля 30 изменяют в пределах 8,0 — 20,0 10 Аlм, 3

Расход воды через электрохимическую ячейку составляет 0,2 л/мин.

Полученные данные приведены в табл. 1.

Пример 2. Электролиз воды с рН = 7,8 проводят при различных величинах напряженности магнитного поля, в котором размещают бездиафрагменную электрохимическую ячей- 40 ку с с графитовыми электродами.

Расстояние между электродами

10.10 м.

Параметры обработки воды: плотность тока на электродах 600 А/м нап- 45 ряжение электролиза 40 В, нремя электролиза 20 мин.

Напряженность электрического поля

U э

Е

Ъ

4 10 в/м. 50 где U — напряжение электролиза;

1 — расстояние между электродаПолученные данныс. приведены в 55 табл. 2.

Из табл. 2 видно,что с увеличением напряженности магнитного поля по сравнению с напряженностью электрического поля менее чем в 3 раза и более чем в 6 раз снижается выход католита и анолита и уменьшается степень изменения рН обрабатываемой воды.

Пример 3. Электролиз воды с солесодержанием 3 г/л осуществляют в бездиафрагменной электрохимической ячейке с нерастворимыми графитовыми электродами. Расстояние между электродами 10 10 м, площадь электроо дов 15 10 м, напряжение электролиза 40 В. Изменение рН обрабатываемой воды отсутствует.

Применение известного способа обработки водных растворов для электролиза воды с солесодержанием 1,53 г/л в бездиафрагменной электрохимической ячейке с нерастворимыми электродами с целью получения катодно- и аноднополяризованной воды с достаточно высоким изменением величины активной реакции среды (рН) не эффективно, вследствие того, что полиградиентное магнитное поле; создаваемое намагниченной ферритовой пластинкой с чередующимися магнитными и немагнитными зонами, существует у поверхности электрода только между магнитными зонами, т.е. поле накладывается локально на часть приэлектродного объема обрабатываемой воды.

В результате не удается предотвратить электромиграцию ионов гидрооксила и водорода к соответствующим электродам, Так, например, при обработке годы с солесодержанием, 3 г/л и величиной рН = 7,8 по известному способу получается католит с рН = 9 4 и анолит с рН = 6,2. При увеличении напряженности полиградиентного магнитного поля эффективность обработки не повышается.

По данному способу используют однородное магнитное поле, магнитная индукция которого одинакова во всех точках, что позволяет эффективно воздействовать на выход ионов ОН и

Н по всему приэлектродному объему обрабатываемой воды, как у катода, так и у анода. Регулирование напряженности однородного магнитного поля осуществить значительно проще, чем полиградиентного поля.

Кроме того, регулируя соотношение напряженностей магнитного и электричегкого полей, можно добиться мак1370086 симально возможного выхода католита и анолита. При этом, вектор индукции магнитного поля направлен перпендикулярно направлению электрического поля. Пересечение полей, отличное о от 90, приводит к снижению выхода продуктов электродных реакций разложения воды. формула изобретения

Способ обработки воды, включающий электрохимическую обработку с использованием нерастворимых электроТаблица 1

Предлагаемый способ

Известный способ

Анолит

Католит

0,67

1,28

5,5

10, 1

0,96

2,4

4,9

10,7

1,47

3,62

4,4

11,2

2,30

4,83

3,9

11,7

3,10

5,94

12,0

4,00

6,82

2,6

11,3

Таблица2

Параметры обработк--. воды

Затраты электроэнергии, кВт. ч/м

Напряженность магнитного

СоотношерН каторН

Выход католирН анорН

Выход анолиние напряженностей та,мгэкв/л та, мгэкв/л лита лита поля, Н, A/MX10 магнитного и электрического полей Н:Е

0,52

8,0

2,0

8,0

0,60

10,0

2,50

8,2

0,80

3,00

12,0

12,4

3,2 4,6 0,8

2,6 5,2 6,0

2,1 5,7 9,2

4,6 40,0

4,8 60,0

5,0 80,0

0,95

15,0

3,75

12,6

1,25

4,50

18,0

12,8 рН обработанной воды дов при одновременном наложении магнитного поля и разделение католита и анолита, о т л и ч а ю щ и йс я тем,что,с целью снижения энергозатрат и упрощения процесса,электрохимическую обработку ведут в беэдиафрагменном электролиэере при наложении однородного магнитного поля, !

0 линии индукции которого перпендикулярны направлению электрического поля при соотношении напряженности магнитного поля к напряженности электрического поля (3-1): 1.

Расход электроэнергии, квт ч/м

0 2 0 001 7 5 0 3 0 002

0,4 0,002 7,4 0,4 0,004

1370086

Продолжение табл. 2

Параметры обработки воды

НапряженСоотноаерН католита рН . рН анолита

ыход атолиа,мгкв/л трнчес" кого по лей Н:Е чс !

130 52 1000 15 63 500

1,45

20,0

5,00

1,8

24,0

6,00

13, 1

53 1500 1,2 66 800

2,6

25,0

6,25

11,0

3,4

27,0

6,75

10,2

4,3

30,0

7,25

10,0

Составитель Т.Барабаш

Редактор И.Сегляник Техред Л.Олийнык

Корректор В.Бутяга

Заказ 368/21 Тираж 851

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

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

Затраты электроэнергии, кВт. ч/и ность магнитного

Н, А/мХ10 ние напряженностей магнитного и элек"

3,2 .1,0

2,4 0,2

2,2 0,1

Выход нолиа, мгкв/л

4,8 3,0 0,08

5,4 2,4 0,02

6,0 1,8 0,01