Электролизер для обработки воды

 

Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработ - ки воды. Цель изобретения - снижение энергозатрат при обработке воды. Электролизер состоит из чередующихся анодных 1 и катодных 2 камер, в которых установлень соответственно по два анода 3 и катода 4, а также патрубков подачи 5 и отвода воды 6. Камеры отделены одна от другой диафрагмами 7. В зазорах между анодами 3 и диафрагмами 7 и катодами 4 и диафрагмами 7 размещены вертикальные ребра 8 и 9, причем ребра 8, примыкающие к анодам, установлены между ребрами 9, примыкающими к катодам, а толщина каждого ребра равна расстоянию между анодом 3 и.катодом 4 за вычетом толщины диафрагмы 7. Ребра могут быть изготовлены из токонепроводящего или токопроводящего материала . 1 з.п. ф-лы, 2 ил. 2 05 00 00 О5 « .1

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

С 02 F 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н Д ВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4211825/23-26 (22) 18.03.87 (46) 30.03.89. Бюл. 11 12 (71) Московский автомобильный завод им. И.А. Лихачева и Украинский институт водного хозяйства (72) В.М, Рогов, В.А. Кирсанов, В.Н. Анопольский, В.А. Швороб, Н.С. Курилюк и А.M. Сережина (53) 628.543(088.8) (54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ОБРАБОТКИ ВОДЫ (57) Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки воды. Цель изобретения — снижение энергозатрат при обработке воды.

Электролиз ер со стоит из чередующихÄÄSUÄÄ 1468867 А1 ся анодных 1 и катодных 2 камер, в которых установлены соответственно по два анода 3 и катода 4, а также патрубков подачи 5 и отвода воды 6.

Камеры отделены одна от другой диафрагмами 7. В зазорах между анодами

3 и диафрагмами 7 и катодами 4 и ди-. афрагмами 7 размещены вертикальные ребра 8 и 9, причем р«ра 8, примыкающие к анодам, установлены между ребрами 9, примыкающими к катодам, а толщина каждого ребра равна расстоянию между анодом 3 и катодом 4 за вычетом толщины диафрагмы 7. Ребра могут быть изготовлены из токонепроводящего или токопроводящего материала. 1 з.п. ф — лы, 2 ил °

1468867

Изобретение относится к химической технологии, в частности к устройствам для электрохимической обработки природных и сточных вод, и может быть и спольз о вано для изменения активной реакции и окислительно-восстановительного потенциала воды.

Целью изобретения является снижение энергозатрат на обработку воды.

На фиг. 1 показан предложенный электролизер, вид в плане; на фиг.2разрез А-А на фиг. 1, Электролизер состоит из анодных

1 и катодных 2 камер, в которых установлены вертикально по два анода

3 и катода 4, а также из патрубков

5 подачи и 6 отвода воды. Анодные камеры 1 отделены от катодных 2 тканевыми диафрагмами 7. В зазорах между анодами 3 и дафрагмами 7, катодами 4 и диафрагмами 7 размещены вертикальные ребра 8 и 9, причем ребра 8, примыкающие к анодам, установлены между ребрами 9, примыкающими к ка- 25 тодам. Ширина каждого ребра равна расстоянию между анодом и катодом

sa вычетом толщины диафрагмы. При этом тканевые диафрагмы изгибаются, как показано на фиг. 2. Ширина каждо-3Q го ребра, которое может быть изготовлено из токонепроводящего или токопроводящего материала, 5-15 мм.

Электролизер при обработке воды работает следующим образом.

Вода из.патрубков 5 подается в анодные 1 и катодные 2 камеры. Под действием электрического тока на аноде 3 происходит разряд молекул воды с образованием ионов Н и газообраз-, + 40 ного кислорода. На катоде 4 происходит разряд молекул воды с образованием ионов ОН и газообразного водорода. При этом в пространстве меж45 ду электродом и диафрагмой за счет выделения электролизных газов возрастает газонаполнение жидкости, что вызывает подсос менее газонаполненной жидкости с большей плотностью из

5О пространства между одноименными элек- о тродами. Благодаря интенсивной циркуляции жидкости в направлении, показанном стрелками, осуществляется быстрый отвод газов, а. также ионов

Н+ и ОН из межэлектродного пространства, что снижает сопротивление жидкости в межэлектродном пространстве и поляризацию электродов, уменьшает нежелательную миграцию через диафрагму ионов Н+ и, ОН . При этом снижаются энергоз атраты на обработку жидкос ти, Применение в предложенном электролиэере ребер позволяет обеспечить эффективную циркуляцию жидкости в камерах электролизера при меньшем расстоянии между электродами, чем в прототипе. Кроме того, неравномерность расстояния между электродами и диафрагмой,- а также неравномерность распределения плотности тока по поверхности электрода дополнительно турбулизирует циркуляционные потоки жидкости и снижает поляризацию электродов, что в конечном итоге приводит к снижению энергозатрат на обработку жидкости.

Пример ° В электролизерах различных конструкций обрабатывают

0,005 Н раствор NaSOg с целью изменения его рН. Все исследуемые элек тролизеры состоят из трех анодных камер, в которых установлены по два анода из нержавеющей стали, и из четырех катодных камер, в которых, за исключением крайних камер, установлены по два катода из стали. В крайних катодных камерах установлено по одному катоду. Площадь каждого анода и катода 0,2 м, плотность тока 100 А/м . В качестве диафрагм исполb3уют брезент.

Исследуют работу электролизеров с катодами и анодами без распорок ! (прототип), а также с распорками из токонепроводящего (винипласт) и токопроводящего (нержавеющая сталь) материалов (предложенный электролиз ер) .

Исследования производят при разч личных расстояниях между анодами и катодами, при этом изменяется толщина распорок. Во всех случаях у электролизера без распорок (прототипа) диафрагма располагается на равном удалении от анода и катода °

Результаты исследований приведены в таблице.

Из таблицы видно, что дпя достижения одного и того же значения рН анолита с применением предложенного электролизера энергозатраты снижаются на 30-487 по сравнению с прототипом.

1468867

Удельные

s атраты электроэнергиии, кВт ч/м

Анод ный расход тока, Кп/л

Расстояние межрН анолит

Напряже ние, Б ду анодом и катодом за вычетом толщины диафрагмы, мм

Электролизер без распорок (пр

3 61 600 21

3,57 205 19,5

3,54 115 20,5

3 58 80 245

3,56 79 34,5

3,54 79 39

Электролизер с распорками из токонепроводящего материала

3,6 276 11,0

3,56 121 11,0

3,53 88 19,8

352 80 180

3,58 81 23,0

Электролизер с распорками из токо проводящего материала

3,59 300 9,5

3,57 135 9,0

3,45 89 12,0

352 84 150

3 55 84 20 0 ототип)

3,5

1,11

0,65

0,54

0,75

0,86

О

5

)О

3

0,86

0,37

0,36

0,4

0,52

5

l0

0,79

0,34

0,33

0,35

0,47 формул а из об ретения

1 . .Электролизер для обработки воды, включающий кбрпус, разделенный диафрагмой: на анодную и катодную камеры с размещенными в них анодом и катодом, отличающийся тем, что, с целью снижения энергозатрат на обработку, на поверхности электродов со стороны межэлектродного пространства, установлены верти- . кальные ребра, прижимающие диафрагму к поверхности противоположного электрода, причем на аноде и катоде ребра установлены в чередующемся порядке.

2. Злектролизер по п. 1, о т— лича ю шийся тем, что ребра

10 выполнены из токопроюдящего материала.

146886(Фиг. Р

Составитель Т. Барабаш

Редактор М. Циткина Техред М.Дидык Корректор М.Иаксимишинец

Заказ 1312/22 Тираж 823 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета но изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

1 1 303 5 р Иосква, й-35 Раушская наб ., д. 4 /5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101