Способ электролиза с управлением процессом электрохимической обработки водных растворов


 

C25B15/02 - Электролитические способы; электрофорез; устройства для них (электродиализ, электроосмос, разделение жидкостей с помощью электричества B01D; обработка металла воздействием электрического тока высокой плотности B23H; обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод электрохимическими способами C02F 1/46; поверхностная обработка металлического материала или покрытия, включающая по крайней мере один способ, охватываемый классом C23 и по крайней мере другой способ, охватываемый этим классом, C23C 28/00, C23F 17/00; анодная или катодная защита C23F; электролитические способы получения монокристаллов C30B; металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной

Владельцы патента RU 2500838:

Журавков Олег Анатольевич (RU)
Куприков Николай Петрович (RU)

Изобретение относится к способу электролиза с управлением процессом электрохимической обработки водных растворов, который может быть использован для получения дезинфицирующих и моющих растворов, а также для обработки питьевой воды, бытовых и промышленных сточных вод. Способ заключается в том, что между моментом отключения электропитания и моментом включения с противоположной полярностью присутствует пауза от нескольких секунд до нескольких часов. Техническим результатом является устранение зарастания межэлектродного пространства осадком отложений солей жесткости на электродах электролизных устройств и увеличение ресурса работы этих устройств. 1 ил.

 

Изобретение относится к способам электролиза и управления процессами электрохимической обработки водных растворов. Оно может быть использовано для получения дезинфицирующих и моющих растворов, а также для обработки питьевой воды, бытовых и промышленных сточных вод. Техническим результатом изобретения является устранение зарастания межэлектродного пространства осадком отложений солей жесткости на электродах электролизных устройств и увеличение ресурса работы этих устройств.

Известен способ электрохимической обработки водных растворов, реализованный в RU 2119456 от 01.12.1997, в котором питание электролизера складывается из длительности действия суммарного импульса, образованного наложением постоянной составляющей на переменную составляющую тока.

Также известен способ электролиза с управлением процессом электрохимической обработки водных растворов, реализованный в RU 2128145 от 17.04.1998, в котором регулируется плотность тока в электролизере в зависимости от концентрации веществ в воде и изменения полярности электродов.

Наиболее близким техническим решением является установка, реализованная в RU 2139956 от 04.06.1997 в которой применяются титановые аноды и катоды с окисно-рутениевым покрытием с реверсированием тока. Переключение полярности электродов производили через каждые 12 часов электролиза, при этом перед моментом изменения полярности ток убывает постепенно, а после момента изменения полярности постепенно возрастает, а между моментом отключения электропитания и моментом включения с противоположной полярностью отсутствует пауза. Техническое решение, хотя и позволяют решить проблему удаления отложений солей жесткости (соли кальция и магния), однако резко ограничивает продолжительность ресурса электролизера так как смена полярности сокращает срок службы электродов.

Также из BG 66016 В1 от 29.10.2009 известен способ проведения электролиза и устройство для его проведения, который предусматривает использование групп электродов ЕК1 - EKn, электрически соединенных с источником питания (1), каждая из которых содержит, по меньшей мере, одну пару разноименно заряженных электродов, при этом, в процессе электролиза осуществляют коммутацию электрической цепи через блок коммутации (3), обеспечивающую поочередное подключение к источнику питания и отключение от него групп электродов. Согласно примеру осуществления известного способа частоту и продолжительность подключения источника питания к группам электродов определяет блок управления (5), который отслеживает мощность постоянного тока, подаваемого на группы электродов (стр.3, зона 30 - справа).

Согласно Большой советской энциклопедии (М: Советская энциклопедия, 1969-1978), постоянный ток - это электрический ток, не изменяющийся с течением времени ни по силе, ни по направлению.

Таким образом, в BG 66016 В1 используют принцип отключения электропитания и последующего включения для поддержания необходимой силы постоянного тока на группах электродов без изменения полярности.

Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является устранение образующихся отложений солей жесткости на электродах электролизных устройств при значительном увеличении ресурса работы электролизных устройств.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что при электрохимической обработке водных растворов путем изменения полярности титановых электродов между моментом отключения электропитания и моментом включения с противоположной полярностью присутствует пауза от нескольких секунд до нескольких часов.

Пауза между периодами действия питания электролизера позволяет устранить отрицательное влияние переходных процессов на активное металлооксидное покрытие электродов и продлевает жизнь покрытия в режиме переполяризации в 3-5 раз.

В результате длительного эксперимента по изучению ресурса одних и тех же электродов с одинаковым покрытием с паузой и без паузы электроды, работающие с паузой продемонстрировали в эксперименте срок службы более 2 лет (эксперимент продолжается).

На фиг.1 изображены результаты эксперимента по изучению ресурса покрытий электродов при работе с паузами и без паузы между периодами действия питания электролизера.

Резкое увеличение напряжения на электролизной ячейке свидетельствует о полном срабатывании активного покрытия и исчерпании ресурса электрода. Среди исследованных электродов самый короткий ресурс в шесть месяцев оказался у электродов, работающих без паузы. Электроды, работающие с паузой, продемонстрировали срок службы более 2 лет. При этом образования отложений солей жесткости на электродах устранялись при их переполюсовке, и зарастания межэлектродного пространства осадком не происходило за все время эксперимента.

Приведенный пример свидетельствует, что в случае применения предлагаемого технического решения удается достичь продолжительной работы электролизного устройства без зарастания осадком солей жесткости на электродах.

Из приведенного выше описания понятно, что предлагаемое изобретение может быть реализовано не только в соответствии с рассмотренным примером ее реализации, но и в других конкретных формах без отступления от существа изобретения, определенного ее формулой.

Способ электролиза с управлением процессом электрохимической обработки водных растворов путем изменения полярности титановых электродов, отличающийся тем, что между моментом отключения электропитания и моментом включения с противоположной полярностью присутствует пауза от нескольких секунд до нескольких часов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к технике электролитического получения водорода и кислорода в электролизерах воды и может быть использовано в топливных элементах, применяющихся в космических, подводных аппаратах, в наземном транспорте и в других устройствах.

Изобретение относится к способу электрохимической обработки воды дезинфектантами, который может быть использован для обработки питьевой воды, бытовых и промышленных сточных вод, воды плавательных бассейнов.

Изобретение относится к раствору противовирусной композиции и к способу его получения. Раствор противовирусной композиции содержит комплексное серебро, глицин, комплексно связанный с серебром, глицинат натрия и воду в определенных соотношениях.

Изобретение относится к области химии. Для получения водорода проводят реакцию паровой каталитической конверсии углеродсодержащей жидкости с получением продуктов реакции, содержащих водород.
Изобретение относится к области электрохимии и может быть использовано в качестве подготовительного этапа производства электрокатализаторов. Описан способ предварительной обработки углеродного носителя электрохимического катализатора, заключающийся в том, что обработку углеродного носителя электрохимического катализатора производят в вакуумной камере, снабженной источником потока атомных частиц и держателем углеродного порошка, выполненным с возможностью перемешивания порошка, порошок углеродного носителя перемешивают, а поверхность носителя бомбардируют пучком атомных частиц, при этом для размещения порошка углеродного носителя используют установленную в держателе пористую подложку с открытой пористостью, выполненную из инертного материала, пневматически связанную с устройством автономной подачи газа, помещают на подложку слои частиц углеродного носителя, через пористую подложку продувают инертный газ с образованием над подложкой псевдокипящего слоя частиц углеродного носителя, а бомбардировку поверхности частиц углеродного носителя производят с энергией ионов не менее 7,41 эВ/атом.

Изобретение относится к электролизеру (100), включающему корпус (115) высокого давления, имеющий обечайку и противоположные закрытые концы; пакет (101) электролизных ячеек внутри корпуса высокого давления, содержащий группу биполярных электролизных ячеек, собранных в пакет между первой концевой контактной пластиной (107a) и второй концевой контактной пластиной (108a), и приспособленный для работы под внутренним давлением; соединения для текучих сред для подвода электролита к пакету ячеек и для отвода продукта(ов) электролиза от пакета ячеек, и электрические соединения, включающие по меньшей мере анодное и катодное соединения.

Изобретение относится к водородной энергетике. Способ получения водорода из воды включает обработку воды одновременно электрическим и магнитным полями для разложения молекул воды на кислород и водород посредством пары колебательных контуров, состоящих из водяного конденсатора с изолированными обкладками, на которые подают высоковольтное выпрямленное напряжение импульсной формы, индуктивностей и размещенных между пластинами конденсаторов и индуктивностями полостей для обрабатываемой воды, при этом воздействие на воду полями осуществляют в резонансном режиме по отношению к гидродинамическим колебаниям воды при направлении вектора напряженности магнитного поля перпендикулярно вектору напряженности электрического поля.

Изобретение относится к способу получения диарилкарбоната в сочетании с электролизом образующихся содержащих хлорид щелочного металла отработанных водных растворов.
Изобретение относится к области электрохимии и может быть использовано, например, при разработке и производстве катализаторов для электролизеров или топливных элементов с твердополимерным электролитом.
Изобретение относится к способу разложения лигнина, в котором водный раствор или суспензию лигнина электролизуют на алмазном электроде в кислых условиях и получаемые в качестве продуктов разложения лигнина производные гидроксибензальдегида и/или производные фенола непрерывно удаляют из электрохимической ячейки.

Изобретение относится к способам обезвреживания токсичных отходов гальванического и радиоэлектронного производства и может быть использовано для обезвреживания отработанных растворов гальванических и химических покрытий металлами, содержащих анион 1-гидроксиэтан-1,1-дифосфоновой кислоты, а также для нейтрализации отработанных растворов травления печатных плат, содержащих пероксодисульфат аммония.

Изобретение относится к способу электрохимической обработки воды дезинфектантами, который может быть использован для обработки питьевой воды, бытовых и промышленных сточных вод, воды плавательных бассейнов.

Изобретение может быть использовано в области обезвреживания морской балластной воды судов. Способ включает подачу озона в количестве, обеспечивающем концентрацию не более 2 мг озона на 1 литр обрабатываемой морской воды из озоносодержащей газовой смеси или из смеси озона с пресной водой в обезвреживаемую морскую балластную воду.
Изобретение относится к сорбционным технологиям очистки сточных вод от ионов металлов и может быть использовано в различных отраслях промышленности. Способ включает использование сорбента, состоящего из смеси гидроксида и карбоната магния, обработку воды сорбентом путем их перемешивания с получением дисперсии и образованием в результате обработки продуктов в виде практически нерастворимых частиц гидроксидов хрома, железа и меди и растворимой соли магния.

Изобретение относится к области химии. Отходы серной кислоты при синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля производства полисульфидного полимера, содержащие примеси этиленхлоргидрина и параформальдегида, обрабатывают гидроксидом магния до получения среды с кислотностью рН=6,5-7,0, из которой декантацией отделяют примеси этиленхлоргидрина и параформальдегида с возможностью рециклирования их в синтезе 2,2'-дихлордиэтилформаля.
Изобретение относится к области санитарии и гигиены, в частности к обеззараживанию различных типов вод. Дезинфицирующее средство для обеззараживания воды включает соединение полигуанидина-фосфат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или хлорид поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или, глюконат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или цитрат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина), или бензоат поли-(4,9-диоксадодекангуанидина, или цитрат полигексаметиленгуанидина или глюконат полигексаметиленгуанидина, или бензоат полигексаметиленгуанидина, или фосфат полигексаметиленгуанидина или хлорид, полигексаметиленгуанидина; гидроксиэтилцеллюлозу, гуанидин гидрохлорид и воду при следующем соотношении компонентов, мас.%: соединение полигуанидина - 0,5-8,0; гидроксиэтилцеллюлоза - 0,1-2,0; гуанидин гидрохлорид - 0,001-0,02; вода - остальное.

Изобретение относится к области сорбционной техники и может быть использовано для реактивации отработанных активных углей без их выемки с целью их дальнейшего применения в системах водоочистки.

Устройство для термодистилляционной очистки воды может быть использовано для опреснения морской воды, очистки промышленных стоков с высоким содержанием солей жесткости, выпарки растворов до получения сухого остатка.
Изобретение относится к противомикробным композициям. Синергетическая противомикробная композиция содержит: (а) замещенное гидроксиметилом фосфорсодержащее соединение, которое выбрано из группы, включающей соли тетракис(гидроксиметил)фосфония и трис(гидроксиметил)фосфин; и (б) трис(гидроксиметил)нитрометан.
Изобретение относится к магнитной жидкости на основе нефти и нефтепродуктов, предназначенной для очистки водоемов от нефти. Магнитная жидкость на основе нефти получена смешением 24 г хлорной или сернокислой соли трехвалентного железа с 12 г хлорной или сернокислой соли двухвалентного железа, свободных от механических примесей.
Изобретение относится к медицине, а именно к ветеринарии, и может быть использовано для лечения кожных заболеваний у овец. Для этого осуществляют подготовку пораженных участков кожного покрова. Пораженные участки кожного покрова предварительно обрабатывают раствором этилового спирта при концентрации 70%. Далее осуществляют обработку пораженных участков электрохимически активированной водой с помощью распылителя сначала кислой фракцией с pH 3,0 в количестве 20-30 мл на 10 см2 поверхности в течение 10-15 секунд с расстояния 15-20 см. Затем проводят выдержку в течение 25-30 минут с последующей обработкой щелочной фракцией с pH 11,0, в количестве 20-30 мл на 10 см2 поверхности в течение 10-15 секунд с расстояния 15-20 см. Обработку проводят два раза в сутки. Способ обеспечивает повышение эффективности лечения, сокращение сроков лечения и, соответственно его себестоимости. 1 з.п. ф-лы, 2 табл., 1 пр.
Наверх