Устройство для электрохимической активации воды и водных растворов
Владельцы патента RU 2251532:
Государственное научное учреждение Поволжский научно-исследовательский институт эколого-мелиоративных технологий (RU)
Устройство относится к электрохимической технологии и может быть использовано в процессах, связанных с регулированием кислотно-основных, окислительно-восстановительных свойств, биологической активности воды и водных растворов в диафрагменных активаторах. Устройство для электрохимической активации воды и водных растворов состоит из коаксиально расположенных положительно и отрицательно заряженных электродов, полупроницаемой диафрагмы между ними, нижней и верхней коллекторной головки с гидравлическими каналами, стягиваемыми резьбовым соединением. Отрицательно заряженный электрод выполнен из профилированного листового металла и размещен внутри охватывающей трубы. Положительно заряженный электрод выполнен из профилированного листового металла и установлен с охватом металлического стержня с резьбовыми наконечниками. Длина отрицательного электрода ограничена верхней кромкой выходного патрубка католита. Длина положительного электрода ограничена верхней кромкой выходного патрубка анолита. Технический эффект - повышение производительности и уменьшение расхода электроэнергии для получения заданного потенциала активации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к электрохимической обработке воды, используемой в сельскохозяйственном производстве в животноводческих, птицеводческих, пчеловодческих, рыбоводческих хозяйствах, а также в системах капельного орошения.
В системах капельного орошения с окислительно-восстановительными свойствами обеспечивается оптимальные условия произрастания сельскохозяйственных культур и получение максимальной урожайности.
Известен ионизатор воды, включающий коаксиально расположенные корпус с входным и выходным патрубками, цилиндрические электроды, полупроницаемую мембрану и монтажные диэлектрические фланцы, при этом корпус выполнен в виде трубчатого электрода с глухим дном, внутренний электрод выполнен полым с перфорацией в нижней части, а верхний диэлектрический фланец соединен перфорацией с выходным патрубком (SU, авторское свидетельство №1393799, М.Кл3 С 02 F 1/48. Ионизатор воды. / С.П.Серебряков и В.В.Варенцов. - Заявка №3901648/23-26; Заявлено 28.05.85; Опубл. 07.05.88, Бюл. №17).
К недостаткам известного устройства относятся низкая производительность, значительные гидравлические сопротивления, повышенный расход электрической энергии.
Известно устройство для электрохимической обработки воды и водных растворов, включающее коаксиально расположенные электроды и керамическую диафрагму между ними, нижнюю и верхнюю головки с двумя гидравлическими каналами в каждой, стягиваемых резьбовым соединением на концах внутреннего электрода, при этом на внутренней поверхности каждой головки выполнены два ограничительных уступа: первый уступ взаимодействует с внешним трубчатым электродом, второй уступ, расположенный между концом диафрагмы и каналом, связанным с камерой внешнего электрода, взаимодействует с наружным утолщением цилиндрической уплотнительной прокладки S-образного сечения, а внутреннее утолщение цилиндрической прокладки контактирует с торцом керамической диафрагмы, а на внутренней поверхности прокладки, обращенной и внутреннему электроду, выполнены выступы, взаимодействующие с поверхностью внутреннего электрода, а внутренний электрод выполнен в виде трубки постоянного сечения (SU, патент №2142426, С 02 F 1/46. Устройство для электрохимической обработки воды и водных растворов. / Габленко В.Г., Сазонов А.Ф. - Заявка №98118537/28; Заявлено 12.10.98; Опубл. 10.12.99).
К недостаткам известного устройства относятся сложность конструкции, низкая производительность, недостаточная площадь контакта потока воды с электродами и повышенный расход электроэнергии.
Данная конструкция является наиболее близким аналогом к заявленному объекту.
Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, - повышение производительности и уменьшение расхода электроэнергии для получения заданного потенциала активации.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для электрохимической активации воды и водных растворов, включающем коаксиально расположенные положительно и отрицательно заряженные электроды, полупроницаемую диафрагму между ними, нижнюю и верхнюю коллекторные головки с гидравлическими каналами, стягиваемыми резьбовым соединением, при этом отрицательно заряженный электрод выполнен из профилированного листового металла и размещен внутри охватывающей трубы, а положительно заряженный электрод выполнен из профилированного листового металла и охватывает металлический стержень с резьбовыми наконечниками, при том длина отрицательного электрода ограничена верхней кромкой выходного патрубка католита, а длина положительного электрода ограничена верхней кромкой выходного патрубка анолита.
Изобретение поясняется чертежами.
На фиг.1 изобретено устройство для электрохимической активации воды и водных растворов, диаметрально - вертикальный разрез.
На фиг.2 - сечение А-А на фиг.1, горизонтальное сечение.
Устройство для электрохимической активации воды и водных растворов состоит из коллекторной головки 1 с подводящим патрубком 2, который обеспечивает подачу воды в катодную 3 и анодную 4 камеры.
Катодная камера 3 представляет собой металлическую трубу 5, в которую установлен каркас 6 из профилированного металла, позволяющего увеличить площадь контакта отрицательного электрода с протекающим потоком воды. Анод состоит из металлического стержня 7, охваченного профилированным металлическим каркасом 8. Между катодом и анодом предусмотрена полупроницаемая диафрагма 9. В коллекторной головке 10 выполнены патрубок 11 для отвода воды с отрицательным потенциалом (католит) и патрубок 12 для отвода воды с положительным потенциалом (анолит). Коллекторные головки 1 и 10 крепятся на металлической трубе 5 с помощью резьбы 13 и 14.
Стержень 7 анода имеет резьбовые наконечники 15, 16 для крепления в коллекторных головках 1 и 10. Уплотнение резьбовых наконечников производится уплотнительными втулками 17, 18.
Устройство работает следующим образом. Вода или водный раствор по подводящему патрубку 2 подается в коллекторную головку 1 и распределяется по кольцевому каналу, поступает в катодную 3 и анодную 4 камеры устройства.
На каркас 6 катода подается ток с отрицательным потенциалом, а на каркас 8 с положительным потенциалом. При протекании потока на него воздействует напряжение электрического тока и происходит электролиз воды. В катодной камере 3 вода приобретает отрицательный потенциал (католит) с рН 7,0...12,0 и ОВП в пределах 600...1000 MB, а в анодной камере 4 положительный потенциал с рН 4,5...6,0 и ОВП в пределах 500...900 мВ.
При подходе к патрубку 11 вода с отрицательным потенциалом поступает в соответствующую систему для использования католита, а при подходе к патрубку 12 соответственно поступает вода с положительным потенциалом и используется по назначению.
1. Устройство для электрохимической активации воды и водных растворов, включающее коаксиально расположенные положительно и отрицательно заряженные электроды, полупроницаемую диафрагму между ними, нижнюю и верхнюю коллекторные головки с гидравлическими каналами, стягиваемыми резьбовым соединением, отличающееся тем, что отрицательно заряженный электрод, выполнен из профилированного листового металла и размещен внутри охватывающей трубы, а положительно заряженный электрод выполнен из профилированного листового металла и размещен с охватом металлического стержня с резьбовыми наконечниками.
2 Устройство по п.1, отличающееся тем что длина отрицательного электрода ограничена верхней кромкой выходного патрубка для католита, а длина положительного электрода ограничена верхней кромкой выходного патрубка для анолита.
