Способ выделения веществ из электролитов

Изобретение относится к способам выделения веществ из растворов электролитов с последующим их разрядом на электродах и может быть использовано для выделения веществ или для повышения концентраций веществ в растворе. Изобретение решает задачу выделения ионов веществ, уменьшения затрат энергии, ускорение процесса разделения и уменьшения размеров оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что способ выделения веществ из электролитов включает трубу прямоугольного сечения, выполненную из диэлектрического материала с раздвоением на конце, с расположенными вдоль наружных боковых сторон металлическими пластинами и двумя емкостями с расположенными в них электродами и соединенными между собой проводником тока. Разделение в электролизере происходит за счет разности электрических потенциалов металлических пластин, изолированных от раствора электролита, а разряд ионов происходит на электродах в емкостях, где жидкости изолированы друг от друга. 2 ил.

 

Изобретение относится к способам выделения веществ из растворов электролитов с последующим их разрядом на электродах, и может быть использовано для выделения веществ или для повышения концентраций веществ в растворе.

Известно устройство для электролиза водных растворов электролитов, включающий один или несколько электродных блоков, выполненных в виде металлических коробок, в которых размещены электроды, фильтрующие диафрагмы или ионообменные мембраны и токоподвод к электроду [Авторское свидетельство SU 984232 А1], однако данное устройство требует значительных затрат энергии на выделение веществ из слабых растворов электролитов или значительные затраты времени на выделение ионов из раствора с меньшей разностью потенциалов. А так же невозможность повышения концентрации веществ в предэлектродной камере за счет диффузии ионов из зоны с большей концентрацией в зону с меньшей концентрацией.

Наиболее близким к предлагаемому способу т.е. прототипом является способ опреснения воды, в котором к способу деминерализации воды путем разделения разнозаряженных ионов диссоциированных солей электростатическими силами и силами Лоренца, возникающими при движении ионов через силовые линии постоянного магнитного поля, при этом одновременно с воздействием постоянных электростатического и магнитного полей на поток опресняемой воды воздействуют высокочастотным электромагнитным полем [Патент РФ RU 2094385 C1].

Недостатками данного способа являются большие затраты энергии на создание постоянных электрических и магнитных полей, а так же высокочастотного электромагнитного поля.

Изобретение решает задачу выделения ионов веществ, уменьшения затрат энергии, ускорение процесса разделения и уменьшения размеров оборудования.

Сущность изобретения заключается в том, что способ выделения веществ из электролитов, включающий трубу прямоугольного сечения, выполненную из диэлектрического материала с раздвоением на конце, с расположенными вдоль наружных боковых сторон металлическими пластинами и двух емкостей с расположенными в них электродами, и соединенными между собой проводником тока, согласно изобретению разделение в электролизере происходит за счет разности электрических потенциалов металлических пластин изолированных от раствора электролита, а разряд ионов происходит на электродах в емкостях, где жидкости изолированы друг от друга.

На фиг.1 представлен вид электролизера сверху, на фиг.2 - поперечный разрез трубы прямоугольного сечения.

Электролизер к способу представляет собой трубу прямоугольного сечения 3 (фиг.2) выполненную из диэлектрического материала, например, стекла вдоль боковых стен которой с наружной стороны расположены металлические пластины 4, в конце труба раздваивается, металлические пластины с поворотом прилегают к трубе на расстояние от поворота не менее двух расстояний между пластинами до раздвоения. Далее трубы соединяются с двумя емкостями 5 (фиг.1), так же выполненных из диэлектрического материала, в которые помещены электроды 6, соединенными между собой проводником тока.

Электролизер к способу работает следующим образом. Раствор электролита поступает в трубу прямоугольного сечения 3, где под действием разности потенциалов φ1 и φ2 создаваемых пластинами 4 ионы начинают разделяться, и в месте раздвоения трубы катионы и анионы расходятся в разные трубы. В местах, где заканчиваются пластины 4, ионы уносятся потоком жидкости в емкости 5, где разряжаются на электродах 6.

Ключевые параметры конструкции электролизера (фиг.1)

L=D2·Vэл/(v·(φ21)),

где L - длина трубы прямоугольного сечения до раздвоения, Vэл - скорость потока электролита, v - абсолютная подвижность ионов выделяемого вещества, φ1 и φ2 - электрические потенциалы на пластинах.

Таким образом конструкция электролизера к способу выделения веществ из электролитов обеспечивает непрерывное выделение веществ, изолирует выделенные вещества друг от друга, уменьшает затраты электроэнергии, обеспечивает высокую производительность при относительно малых размерах.

Способ выделения веществ из электролитов, включающий трубу прямоугольного сечения с раздвоением на конце, с расположенными вдоль наружных боковых сторон металлическими пластинами и двумя емкостями с расположенными в них электродами и соединенными между собой проводником тока, отличающийся тем, что в электролизере разделение происходит за счет разности электрических потенциалов металлических пластин, изолированных от раствора электролита, а разряд ионов происходит на электродах в емкостях, где жидкости изолированы друг от друга.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу и устройству обработки загрязненной воды в электролизере. Устройство для обработки загрязненной воды имеет электрокоагуляционный реактор (26) и отстойник для приема потока, выходящего из реактора.

Изобретение относится к устройствам для получения дезинфицирующих растворов и может быть использовано в различных областях техники, в том числе и в сельском хозяйстве.

Изобретение относится к электрохимическим устройствам очистки воды, а именно к устройствам деоксигенации высокочистой воды. Устройство для электрохимической деоксигенации высокочистой воды содержит мембранный электролизер 1, состоящий по крайней мере из одной ячейки для мембранного электролиза, содержащей катодную камеру 3 с катодом 7, анодную камеру 4 с анодом 8, разделяющую катод и анод катионообменную мембрану 2 и каталитический реактор 16, соединенный с мембранным электролизером.

Изобретение может быть использовано в технологии электроактивационной обработки воды, используемой для питьевых целей в медицине и сельскохозяйственном производстве.

Изобретение относится к обработке воды электролизом с целью ее обезжелезивания, обеззараживания и может быть использовано для очистки промышленных, природных и поверхностных сточных вод, а также в домашних условиях для обезжелезивания питьевой воды.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды по принципу обратного осмоса и может быть использовано для приготовления диализирующей жидкости. Устройство для выработки высокочистой воды по принципу обратного осмоса содержит фильтр обратного осмоса, который посредством мембраны обратного осмоса разделен на первичную камеру и вторичную камеру, и насос, который прокачивает жидкость через первичную камеру, а также расположенное выше по потоку от мембраны обратного осмоса, необходимое для создания давления в первичной камере гидравлическое сопротивление.

Изобретение относится к способу и устройству для очистки питьевой воды. Способ осуществляют в устройстве (2) для очистки питьевой воды с резервуаром (4) для воды для приема подлежащей очистке питьевой воды (6), насосом (8) для транспортировки воды и блоком (10) мембранного фильтра, который имеет подвод (12) воды, мембранный фильтр (14), водоспуск (16) чистой воды и водоспуск (18) промывной воды.

Изобретение относится к очистке сточных вод и питьевой воды от радионуклидов и вредных химических элементов и может использоваться для очистки жидких радиоактивных отходов атомных электростанций (АЭС), дезактивации грунтовых вод и водоемов питьевой воды, очистке технологических растворов и сточных вод промышленных предприятий, а также в системах водоочистных станций и водоподготовки.

Изобретение относится к оборудованию для очистки природных и сточных вод и может применяться для очистки от органических и неорганических загрязнений на предприятиях водоочистки питьевых вод, коммунального хозяйства и ТЭЦ.

Изобретение относится к электролитической кислотной воде для использования в фармацевтических и косметических применениях, которая имеет ширину пика на половине высоты в ЯМР спектре с использованием изотопа 17O от около 45 до менее 51 Гц, окислительно-восстановительный потенциал от +900 до +1250 мВ и pH от 0,5 до 5,0.
Изобретение может быть использовано в технологии изготовления искусственного грунта, применяемого в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель. Для осуществления изобретения проводят изменение влажности исходного осадка сточных вод. Осуществляют забор суспензии осадка сточных вод из илового накопителя. Перекачивают суспензию забранного осадка по трубопроводу с одновременным определением содержания в нем сухого вещества в узел приготовления осадка, где производят разбавление суспензии с последующим ее обеззараживанием, осаждением ионов тяжелых металлов и нейтрализацией неприятных запахов. Способ обеспечивает возможность утилизации значительного объема осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства при транспортировке его по технологической линии. 3 з.п. ф-лы.
Изобретение может быть использовано при производстве композиционных материалов, которые могут быть применены в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель. Для осуществления способа предварительно разбавляют суспензию осадка сточных вод до содержания сухих веществ в количестве 4,5-5,5%. Готовят раствор флокулянта концентрацией 1-2%. Подают в узел смешения подготовленную суспензию осадка и раствор флокулянта. Смешение суспензии осадка и раствора флокулянта проводят с использованием последовательно установленных кавитационного и лопаточного смесителей, обработанную раствором флокулянта суспензию осадка сточных вод закачивают в емкости из геоткани, в которых происходит разделение твердой и жидкой фаз. Способ обеспечивает повышение эффективности отделения воды от твердой фазы суспензии осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства.
Изобретение может быть использовано в дорожно-транспортном строительстве, в производстве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель. Для осуществления способа последовательно проводят забор осадка сточных вод с разбавлением его до рабочей концентрации 5% в узле приготовления осадка. В подготовленную суспензию добавляют средства для связывания ионов тяжелых металлов, дезинфекции и устранения неприятных запахов. Подготавливают обезвоживающий раствор флокулянта. Готовят площадки и оборудование для обезвоживания подготовленного осадка. Смешивают обработанный осадок с раствором флокулянта и помещают полученную смесь в мешки из геотекстильного материала. Выдерживают смесь в мешках до получения осадка, обезвоженного до состояния 25-28% по сухому веществу. Смешивают полученный осадок с песком и золой, при этом перед смешением с флокулянтом осадок проходит кавитационный смеситель. Способ обеспечивает эффективную утилизацию значительного объема осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства с получением композиционных материалов, применяемых по разному назначению.
Изобретение может быть использовано при производстве искусственного грунта, который применяют в дорожно-транспортном строительстве, в качестве удобрений для придорожного озеленения, лесоразведении, рекультивации полигонов твердых бытовых отходов и полигонов промышленных отходов, для биологической рекультивации нарушенных земель. Устройство содержит три бункера. Первый бункер предназначен для размещения биошлама, представляющего собой результат статического обезвоживания в мешке из геоткани осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства до состояния 25-28% по сухому веществу. Второй бункер предназначен для размещения песка. Третий бункер предназначен для размещения золы. Кроме того, устройство дополнительно содержит узел смешения, грохот и силовой агрегат. Бункеры снабжены скребковыми транспортерами, выходы которых подключены к входу узла смешения. Выход узла смешения подведен к дисковому грохоту. Технический результат реализации разработанного устройства состоит в обеспечении утилизации значительного объема осадка сточных вод предприятий коммунального хозяйства с получением композиционных материалов, которые могут быть использованы с эффективностью по разному назначению. 1 з.п. ф-лы.
Изобретение относится к водной полимерной дисперсии, способу ее получения, ее применению и способу получения бумаги. Водная полимерная дисперсия для использования в качестве флоккулянта при изготовлении бумаги или для очистки воды содержит анионный растворимый в воде дисперсионный полимер, включающий в полимеризованной форме мономерную смесь, содержащую (i) один или несколько анионных мономеров, (ii) первый неионный винильный мономер, который представляет собой акриламид, и (iii) по меньшей мере, один второй неионный винильный мономер; растворимую в воде соль и стабилизатор, где растворимая в воде соль присутствует в количестве, равном, по меньшей мере, 2,0% мас. в расчете на совокупную массу дисперсии, и где мономерная смесь содержит от приблизительно 1 до приблизительно 40% мол., анионного мономера, от приблизительно 20 до приблизительно 98% моль, акриламида и от приблизительно 1 до приблизительно 40% мол., второго неионного винильного мономера, при этом сумма процентных содержаний составляет 100 и стабилизатор представляет собой полимер. Технический результат - дисперсии по изобретению характеризуются лучшим временем обезвоживания. 5 н. и 18 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.
Изобретение относится к области магнитного обогащения и может быть использовано для разделения исходных руд и продуктов гравитационного обогащения в магнитных жидкостях по плотности. Способ разделения материалов включает сепарацию материалов с выделением немагнитной и магнитной фракций, подачу немагнитной фракции и магнитной жидкости в зону разделения магнитожидкостного сепаратора, разделение материала в псевдоутяжеленной магнитной жидкости с выделением продуктов разделения, содержащих магнитную жидкость. Выделение магнитной жидкости из продуктов разделения, обработку выделенной жидкости в неоднородном магнитном поле и возвращение ее в магнитожидкостной сепаратор. Выделение магнитной жидкости из продуктов разделения осуществляют в центробежном поле, при этом выделенную жидкость подвергают вибрационному воздействию в неоднородном магнитном поле, величина произведения напряженности на градиент напряженности которого равна и более величины произведения напряженности на градиент напряженности магнитного поля магнитожидкостного сепаратора. Изобретение позволяет повысить эффективность разделения и однородность магнитной жидкости. 2 з.п. ф-лы.

Изобретение может быть использовано в нефтеперерабатывающей, нефтехимической и нефтедобывающей, пищевой и легкой промышленности, на предприятиях черной и цветной металлургии, машиностроительных заводах. Флотационный аэратор содержит корпус, содержащий перегородку 10 с центральным отверстием, делящую его пространство на верхнюю 2 и нижнюю 3 зоны; ввод воды, расположенный в нижней части нижней зоны 3; воздуховод 7; вывод водовоздушной смеси; электродвигатель 1 с закрепленными на его валу 4 рабочими колесами 5 и 6, размещенными в различных зонах корпуса. Перегородка 10 выполнена в виде диафрагмы. Воздуховод 7 соединен с верхней зоной 2. Вывод водовоздушной смеси выполнен в виде перфорации в боковых стенках нижней зоны 3 корпуса. Рабочее колесо 6, расположенное в нижней зоне 3, выполнено в виде ротора с вертикальными сменными лопатками. Лопатки выполнены перфорированными и/или с зубчатыми краями. Вывод воды в нижнюю зону выполнен с возможностью ее поступления через съемную регулирующую диафрагму 12 с центральным отверстием и насадок 11. Электродвигатель 1 расположен в объеме аэрируемой воды. Изобретение позволяет повысить эффективность приготовления мелкодисперсной водовоздушной смеси, а также повысить надежность работы аэратора. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Устройство включает расположенные последовательно в одном продольном сосуде зону замораживания воды с кольцевой морозильной камерой, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое с кольцевым нагревательным элементом, раздельные патрубки для вывода примесей в виде рассола и талой питьевой воды, расположенные в нижней части сосуда, приводное устройство перемещения стержня замороженной воды в виде кольца с резьбой на внутренней поверхности и с зубчатым приводом вращения на наружной поверхности, а также разобщающее устройство в виде трубы с кольцевой режущей частью. В зоне замораживания воды установлен подвижно на упругих элементах дополнительный цилиндр с вибратором, при этом на внутренней поверхности цилиндра размещена резьба в направлении перемещения стержня замороженной воды. Технической задачей, на решение которой направлено изобретение, является повышение производительности и степени чистоты воды. 1 ил.

Изобретение относится к биотехнологии. Предложены способы получения реагента, обладающего свойствами как коагулянта, так и флокулянта (варианты). В одном варианте способ предусматривает взаимодействие жидкого коллоидного раствора гидроксохлорида алюминия (ГОХА) с динамической вязкостью 50-80 Па·с с хитозаном при одновременном добавлении алюминия марки АГ до достижения динамической вязкости 90-180 Па·с. В другом варианте способ предлагает взаимодействие раствора гидроксохлорида алюминия с динамической вязкостью 90-180 Па·с с хитозаном. В обоих случаях массовое соотношение ГОХА:хитозан составляет 1:(0,01-0,20). Изобретения обеспечивают получение водорастворимого реагента для очистки природных и сточных вод, который не содержит токсичных, пожаро- и взрывоопасных веществ, обладает высокой коагуляционно-флокуляционной активностью, позволяет эффективно устранять из очищаемой системы ионы d-элементов, а также обладает дезинфицирующими свойствами. 2 н.п. ф-лы, 1 табл., 1 ил., 2 пр.
Изобретение может быть использовано для совершенствования мембранных и сорбционных технологий, в водоподготовке, при разработке технологий утилизации ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод. Для осуществления способа проводят контактирование водных растворов в течение 1-20 мин с полимерными сорбентами на основе целлюлозы, модифицированными при микроволновом облучении мощностью 300 Вт с частотой 2,45 ГГц при модуле раствор/сорбент, равном 50-200. Модифицирование сорбентов осуществляют путем их предварительного погружения в водный раствор капролактама или кубового остатка дистилляции капролактама с концентрацией 2-20 г/л при модуле 15-50 с последующим отжимом и микроволновым облучением в течение 1-5 мин при температуре 150-200°C. Контактирование модифицированных сорбентов с водными растворами проводят при pH раствора 3-7. Способ обеспечивает повышение степени извлечения ионов тяжелых металлов из слабокислых растворов с pH менее 5 примерно на 20% при сохранении высокой степени извлечения ионов тяжелых металлов из нейтральных водных растворов, а также позволяет повысить устойчивость сорбента при хранении на открытом воздухе до одного года и сократить число стадий при модифицировании сорбентов. 1 табл., 5 пр.

Изобретение относится к способам выделения веществ из растворов электролитов с последующим их разрядом на электродах и может быть использовано для выделения веществ или для повышения концентраций веществ в растворе. Изобретение решает задачу выделения ионов веществ, уменьшения затрат энергии, ускорение процесса разделения и уменьшения размеров оборудования. Сущность изобретения заключается в том, что способ выделения веществ из электролитов включает трубу прямоугольного сечения, выполненную из диэлектрического материала с раздвоением на конце, с расположенными вдоль наружных боковых сторон металлическими пластинами и двумя емкостями с расположенными в них электродами и соединенными между собой проводником тока. Разделение в электролизере происходит за счет разности электрических потенциалов металлических пластин, изолированных от раствора электролита, а разряд ионов происходит на электродах в емкостях, где жидкости изолированы друг от друга. 2 ил.

Наверх