Электролизер для обработки воды

 

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий и может быть использовано при приготовлении бесцементных строительных смесей на основе кремнезема, а также для получения высококонцентрированной вяжущей суспензии, получаемой посредством затворения молотого кремнезема щелочной водой. Целью изобретения является получение компоненты щелочной воды с высоким значением рН при минимальном расходе электроэнергии. Аппарат состоит из анодной и катодной камер, расположенных вертикально и симметрично относительно диафрагмы. Диафрагма выполнена из стеклоткани. Камеры разделены в продольном направлении на два равных вертикально расположенных объема электропроводящей сеткой с ячейкой 0,1-1,0 мм², выполняющей функцию перфорированных электродов. Полуобъемы анодной и катодной камер между электродами и разделительной диафрагмой в горизонтальном направлении разделены диэлектрический перегородкой на две равные части - верхнюю и нижнюю. В верхней части камер выполнены переливные щели, соединяющие пространство взаимодействия с накопительными полостями. Последние в верхней части снабжены расходно-регулировочными устройствами, а также патрубками для стравливания газа. Аппарат выполнен из двух идентичных секций, симметричных относительно диафрагмы, из унифицированных прямоугольных пластмассовых рамок с параллельным входом и выходом воды. 1 ил.

Изобретение относится к производству строительных материалов и изделий и может быть использовано при приготовлении бесцементных строительных смесей на основе кремнезема, а также для получения высококонцентрированной вяжущей суспензии, получаемой при помощи затворения молотого кремнезема щелочной водой.

Известно устройство для электролиза воды.

Наиболее близким к предлагаемому является электролизеp для обработки воды, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них перфорированными электродами, параллельными диафрагме, и снабженные патрубками подачи и отвода воды.

Недостатком этого устройства является низкая эффективность электролиза, высокий расход электроэнергии, высокая степень газоотделения, большие габариты и вес установки.

Цель изобретения получение щелочной компоненты воды с высоким значением рН при минимальном расходе электроэнергии.

Поставленная цель достигается тем, что в аппарате для электролиза воды, содержащем анодную и катодную камеры с размещенными в них перфорированными электродами, параллельными диафрагме пространство взаимодействия сформировано вертикально, при этом анодная и катодная камеры расположены симметрично относительно диафрагмы. Диафрагма выполнена из стеклоткани. Анодная и катодная камеры разделены в продольном направлении на два равных объема электропроводящей сеткой с ячейкой 0,1-1,0 мм², выполняющей роль перфорированных электродов. Полуобъемы камер между электродами и разделительной диафрагмой в горизонтальном направлении разделены диэлектрической перегородкой на две равные части. В верхней части камер выполнены переливные щели, соединяющие пространство взаимодействия с накопительными полостями. Накопительные полости в верхней части снабжены расходно-регулировочными устройствами, а также патрубками для стравливания газа.

Аппарат выполнен из двух идентичных секций симметричных относительно диафрагмы из унифицированных прямоугольных пластмассовых рамок с параллельным входом и выходом воды.

На чертеже показан аппарат для электролиза воды, поперечный разрез.

Аппарат состоит из анодной 1 и катодной 2 камер, отделенных друг от друга диафрагмой 4, выполненной из стеклоткани. В камерах при помощи двойных формообразующих прокладок 5 закреплены перфорированные электроды 3. разделяющие камеры в продольном направлении на две равные части. Примыкающие к диафрагме части объемов камер между электродами и диафрагмой, в горизонтальном направлении разделены диэлектрической перегородкой 13 на две равные части верхнюю и нижнюю. Наружные стенки электродных камер 1 и 2 выполнены из пластмассовых пластин 6, снабженных переливными щелями 8, соединяющими пространство взаимодействия с накопительной полостью. Накопительная полость образована формообразующими прокладками 7 и 12, а также наружной стенкой 9. В верхней части накопительные полости снабжены расходно-регулировочными устройствами 10. А наружной стенке накопительных полостей 9 выполнены отверстия с патрубком для стравливания газа 11 и патрубками отвода воды 14. Патрубок подачи воды 15 расположен перед ротаметром 16, контролирующем расход воды.

Аппарат работает следующим образом.

Обрабатываемая вода под напором поступает в анодную 1 и катодную 2 камеры, снизу через патрубок подачи 15 и ротаметр 16. В каждой электродной камере вода проходит вверх, проходя сквозь отверстия в электродных сетках 3. При подаче на электроды 3 электрического тока вода, находящаяся в узком пространстве электродных камер 1 и 2 и за счет эффективного взаимодействия с электродами 3 подвергается обработке (электролизу). При этом в анодной камере образуется полезная составляющая щелочная вода (Н О гидроксоний), а в катодной кислая составляющая (Н О перекись водорода).

Применение перфорированных электродов выполненных из электропроводящих сеток с ячейкой 0,1-1,0 мм², обеспечивает равномерное распределение плотности тока между электродами и равномерное поступление обрабатываемой воды, в результате чего обрабатываемая вода проходит через область с максимальной плотностью тока, образуемую по контурам отверстий в электропроводящих сетках-электродах.

Дойдя до конца пространства взаимодействия в верхней точке обработанная вода переливается через щели 8 в заэлектродное пространство, где проходит через расходные регулировочные узлы 10, в которых с помощью задвижек и винтов регулируется скорость вытекания щелочной и кислой компоненты. Пройдя расходно-регулировочный узел, вода попадает в накопительные полости в которых через патрубки 11 происходит газоотделение. После чего щелочная и кислая компоненты подаются в выходные патрубки 14. Получение необходимой величины рН осуществляется при помощи увеличения или уменьшения расходных отверстий в расходно-регулировочных устройствах 10. Так, для получения щелочной составляющей с рН 11,5 необходимо, чтобы скорость отвода кислой компоненты была в 3 раза больше скорости отвода щелочной компоненты через патрубки 14.

Для сокращения габаритов и веса аппарата используется принцип бестрансформаторного питания, причем при сетевом напряжении 220 в секции электрически включены последовательно, при напряжении 110 В параллельно.

Предлагаемый аппарат позволяет получить требуемое качество щелочной воды с соответствующим значением рН, необходимой для затворения кремнеземистого порошка и получения результате высокопрочного материала.

Формула изобретения

1 Электролизер для обработки воды, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них перфорированными электродами, параллельными диафрагме, и снабженный патрубком подачи и отвода воды, отличающийся тем, что диафрагма установлена вертикально и выполнена из стеклоткани, анодная и катодная камеры расположены симметрично относительно диафрагмы и в них закреплены перфорированные электроды, выполненные из электропроводящей сетки с размерами ячеек 0,1 1,0 мм, делящие камеры на две равные части, электролизер снабжен горизонтальной диэлектрической перегородкой и накопительными полостями, снабженными регулировочно-расходным устройством и патрубками для удаления газа, причем полости соединены соответственно с анодной и катодной камерами через переливные щели, выполненные в верхней части корпуса.

РИСУНКИ

Рисунок 1