Способ получения электроактивированных водных растворов солей



Способ получения электроактивированных водных растворов солей
Способ получения электроактивированных водных растворов солей
Способ получения электроактивированных водных растворов солей
Способ получения электроактивированных водных растворов солей

 


Владельцы патента RU 2601466:

Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции" (RU)

Изобретение относится к технологии обработки водных растворов и может быть использовано для получения электроактивированных средств. Способ получения электроактивированных водных растворов солей включает обработку растворов смеси солей хлорида натрия и хлорида аммония с концентрацией 1-2 г/л, причем доля хлорида аммония составляет 10-20% от суммы солей. Электрохимическую активацию ведут в непроточном диафрагменном электролизере при силе тока 0,3-1,0 А, напряжении 38-40 В, температуре 20-25°С в течение 15-20 минут, получают анолит с рН 1,80-2,15, ОВП +1000 - +1100 мВ со сроком хранения при температуре +2 - +6°С от 7 до 11 суток при постоянных величинах рН и ОВП. Способ позволяет продлить срок хранения анолита до 7-11 суток в охлажденном состоянии (+2 - +6°С), расширить ассортимент электроактивированных растворов. 2 пр.

 

Изобретение относится к технологии обработки водных растворов солей и может быть использовано для получения электроактивированных средств.

Электроактивированные водные растворы солей находят применение в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и других отраслях. Способ получения электроактивированных средств осуществляется путем обработки растворов солей в диафрагменном электролизере-активаторе постоянным электрическим током. При этом в катодной камере диафрагменного электролизера получают щелочной раствор - католит с рН 8-12, в анодной камере - анолит с рН 2-5 - кислый раствор.

Католит наряду со щелочью содержит восстановители и активные частицы с окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП) от -100 до -1000 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения (ХСЭ), анолит наряду с кислотами - окислители и активные частицы с ОВП +300-+1100 мВ (ХСЭ). Католит обладает моющими свойствами, анолит - дезинфицирующими свойствами [1]. На этих свойствах в основном основаны методы их применения в сельском хозяйстве, пищевой промышленности и других отраслях [2, 3, 4]. В качестве растворителя применяют дистиллированную либо водопроводную питьевую воду. Католит и анолит обладают также биологической активностью.

Описан способ электрохимической активации (ЭХА) водных растворов хлорида натрия с концентрацией 5-10%, например, на установке проточного типа СТЭЛ-МТ-1, выпускаемой НПО «Экран» (Москва) [5].

В комплект установки входят: вертикальный диафрагменный электролизер, емкости для исходного раствора, католита и анолита, входной водоструйный насос, выпрямитель и арматура, керамическая диафрагма. Производительность установки по 10 л/час католита и анолита.

Анолит содержит до 300 мг/л «активного хлора».

Недостатки способа: большой расход соли и необходимость утилизации отработанных растворов, разбавление исследуемого раствора водопроводной водой.

Описан способ получения электроактивированных водных растворов солей натрия (сульфата и фосфата натрия) с концентрацией 0,9-2,2 г/л обработкой в электрическом поле постоянного тока в непроточном электролизере - активаторе разборного типа «Мелеста» [6]. Прибор (электролизер) снабжен емкостью объемом около 1 литра вертикального типа из корозионностойкой пластмассы с диафрагмой из подобной ткани. Прибор модифицирован нами путем замены крышки на пластину из оргстекла с прорезями для крепления электродов - катода из нержавеющей стали и анода - типа ОРТА, с выпрямителем типа ВСА-5к, снабженном амперметром и вольтметром. Объемы католита ~660 мл, а анолита ~330 мл.

Прибор позволяет с указанными растворами получать католит и анолит с рН 11,9 и 2,1 соответственно при плотности тока 0,08-0,14 А/см2 и малый срок хранения анолита (до 2-3 суток).

Недостатки способа:

- использование относительно дорогостоящих веществ сульфата и фосфата натрия;

- малый срок хранения анолита.

Известен способ получения электроактивированных растворов хлорида натрия с концентрацией 1 г/л в диафрагменном электролизере непроточного типа путем электрообработки (ЭХА) при силе тока 1-1,4 А, температуре 18-20°C в течение 15 мин. Получают католит с рН 12,44, ОВП -877 мВ и анолит с рН 2,5, ОВП +1198 мВ.

Растворы католита и анолита хранили в закрытой емкости при температуре 18-20°C. Растворы применяют, в частности, при переработке сахарной свеклы и в пищевой промышленности [7; прототип].

Авторы изучили стабильность показателей рН и ОВП при хранении. Установлено, что показатели изменяются в течение недели:

Таким образом, показатели при хранении в значительной степени изменяются, особенно значения ОВП. Анолит применяли для дезинфекции свекловичного сырья.

В источнике не указано: величина рН и ОВП исходных растворов до электрообработки, напряжение, плотность тока на электродах, объемы катодного и анодного пространств.

Недостатки способа:

- неполнота данных по показателям качества растворов, параметрах электрообработки;

- относительно малый срок хранения анолита со стабильными показателями рН и ОВП.

Технический результат - разработка способа получения электроактивированных водных растворов солей, позволяющего продлить срок хранения анолита, получить дополнительную информацию по процессу ЭХА, расширить ассортимент электроактивированных растворов.

Это достигается тем, что в качестве электролизера - активатора используют модифицированный вариант прибора типа «Мелеста». В качестве разбавленных растворов солей используют раствор смеси NaCl и NH4Cl с концентрацией 1-2 г/л, причем доля NH4C1 в смеси составляет 10-20% от суммы солей.

ЭХА ведут при силе тока от 0,3 до 1,0 А при напряжении 38-40 В при температуре 20-25°C в течение 15-20 минут. Получают анолит с рН 1,80-2,15, ОВП 1000-1100 мВ (ХСЭ) со сроком хранения при температуре 2-+6°C от 7 до 11 суток при практически постоянных величинах рН и ОВП. Католиты в процессах хранения не изменяют свои показатели рН и ОВП при хранении в течение 5-6 часов. Площадь поверхности катода и анода составляют по 5 см2.

Мы полагаем, что продление срока хранения анолита связано с образованием в анолите NH2Cl и NHCl2, которые постепенно гидролизуются с образованием «активного» хлора, способствующего стабилизации показателей рН и ОВП.

Пример 1

Приготовляют раствор, содержащий 0,9 г/л NaCl и 0,1 г/л NH4Cl в мерной колбе на 1 л из навесок солей и дистиллированной воды. Загружают в катодную камеру 660 мл раствора и 330 мл в анодную камеру. Подают напряжение от выпрямителя ВСА-5к 56-38 В. Процесс ЭХА проводят при силе тока 0,4-0,6 А, температуре 20-23°C в течение 20 мин.

Отключают напряжение, выливают католит и анолит и определяют рН и ОВП которые составляют:

Анолит хранят в закрытой посуде в охлажденном состоянии (+2-+6°С) в течение 11 суток, показатели pH 2,0 ОВП+1121 мВ.

Пример 2

Приготовляют раствор 0,8 г/л NaCl и 0,2 г/л NH4Cl, как в примере 1. Загружают в электролизер и проводят ЭХА при силе тока 0,35-0,40 А, напряжении 37-38 В, температуре 19-22°C в течение 14 минут.

Получают анолит и католит следующего качества:

Анолит хранят при температуре (+2-+6°C) в течение 7 суток показатели рН 2,20, ОВП +1060 мВ.

Пример 3

Приготавливают раствор 1,8 г/л NaCl и 0,2 г/л NH4Cl, как в примере 1. Загружают в электролизер и проводят ЭХА при силе тока 0,7-1,0 А, напряжении 38-39 В, температуре 20-22°C в течение 15 минут.

Получают анолит и католит следующего качества:

Анолит хранят при температуре (+2-+6°C) в течение 7 суток показатели рН 1,80, ОВП +1047 мВ.

В примерах 1-3 показатели рН и ОВП католита в охлажденном состоянии сохраняются около 5 часов.

Таким образом, разработан способ получения электроактивированных водных растворов солей - смеси NaCl и NH4Cl с концентрацией 1-2 г/л с долей NH4Cl 10-20%, позволяющий продлить срок хранения анолитов до 7-11 суток без изменения величин рН и ОВП, дополнить информацию об условиях ЭХА и расширить ассортимент электроактивированных растворов.

Источники информации

1. Бахир, В.М. Современные технические электрохимические системы для обеззараживания, очистки и активации воды. М.: ВНИИМТ, 1999, 84 с.

2. Осадченко, И.М. Технология получения электроактивированной воды, водных растворов и их применение в АПК/И.М. Осадченко, И.М. Горлов. - Волгоградское науч. изд-во, 2010. - 92 с.

3. Осадченко, И.М. Перспективный способ хранения мяса в охлажденном состоянии / И.М. Осадченко, И.Ф. Горлов, Е.Ю. Злобина, Д.В. Николаев // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. - 2014. - №3 (113). - С. 111-114.

4. Горлов, И.Ф. Инновационный способ выращивания свиней и хранения свинины в охлажденном состоянии / И.Ф. Горлов, И.М. Осадченко, О.П. Шахбазова, Д.В. Николаев, Л.А. Сюльев // Хранение и переработка сельхозсырья. - 2013. - №2. - С. 41-44.

5. Установка СТЭЛ-МТ-1. Руководство оператора с режимно-технологической картой. НПО «Экран». Москва, 1993.

6. RU 2512362 от 10.02.2014.

7. Бывальцев, В.И. и др. Свойства активированной воды и ее использование в пищевой технологии // Хранение и переработка сельхозсырья, 2008. - №7. - С. 49-53.

Способ получения электроактивированных водных растворов солей, включающий обработку исходных водных растворов постоянным электрическим током на установке с непроточным диафрагменным электролизером с их загрузкой в катодную и анодную камеры, отличающийся тем, что в качестве исходных водных растворов используют смесь хлорида натрия и хлорида аммония с концентрацией 1-2 г/л, причем доля хлорида аммония составляет 10-20% от суммы солей, электрохимическую активацию ведут при силе тока 0,3-1,0 А, напряжении 38-40 В, температуре 20-25°С в течение 15-20 минут, получают анолит с рН 1,80-2,15, ОВП +1000 - +1100 мВ со сроком хранения при температуре +2 - +6°С от 7 до 11 суток при постоянных величинах рН и ОВП.



 

Похожие патенты:

Изобретение может быть использовано на машиностроительных предприятиях. Для осуществления способа сточные воды очищают от грубых нерастворенных осадков путем пропускания через блок гидроциклонов, насыщают кислородом воздуха путем пропускания через сатуратор, удаляют мелкодисперсные взвеси путем пропускания через флотационную машину, подают очищаемые воды в отстойник, где удаляют оставшийся осадок, пропускают очищаемые воды через фильтр.

Изобретение относится к химической технологии, а именно к способу очистки промышленных сточных вод от гипохлорит-ионов, образующихся в процессе хлорирования гидрооксидов лития, натрия, кальция.

Изобретение может быть использовано на предприятиях цветной металлургии для нейтрализации кислых техногенных растворов. Способ включает обработку растворов и/или стоков комплексным реагентом-осадителем, включающим карбонат кальция, железо, оксиды кремния и магния в массовом соотношении CaCO3:Fобщ.:SiO2:MgO=100:0,7-9.5:1,3-4,8:2,5-6,5, при активном перемешивании с получением в пульпе pH 5,0-5,5, и последующие выдержку пульпы при активном перемешивании 0,5-2 часа, фильтрацию и промывку осадка.

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к оборудованию для опреснения и очистки воды, и может быть использовано на сельскохозяйственных объектах в пищевой промышленности, медицине, в быту сельского населения, на кораблях и морских платформах и других областях народного хозяйства.

Способ очистки и обезвреживания сточных вод с применением трехкамерной установки относится к области защиты окружающей среды и биотехнологии и направлен на осуществление контролируемого сорбционно-микробиологического непрерывного процесса очистки промышленных сточных вод.

Изобретение относится к обработке воды и водных растворов для одновременного умягчения, снижения минерализации, опреснения, обеззараживания и может быть использовано в химической, пищевой, фармацевтической, нефтегазодобывающей отраслях промышленности, а также в сельском хозяйстве и медицине.

Изобретение относится к комбинированным устройствам для разделения неоднородных жидких сред и может быть использовано в сельскохозяйственной мелиорации, в частности в системах капельного полива, микроорошения и дождевания, а также при водоочистке или водоподготовке.
Изобретение может быть использовано для ускорения процессов сгущения и фильтрации суспензий путем образования рыхлых хлопьевидных агрегатов из мелких частиц дисперсной фазы.

Изобретение относится к системам обработки текучей среды от накипи и может быть использовано для предотвращения формирования накипи в содержащей текучую среду системе и/или для предотвращения роста бактерий внутри такой системы.

Акустическое устройство для сбора нефти и нефтепродуктов с поверхности воды содержит корпус с впускным отверстием и коллектором, систему обеспечивающих плавучесть поплавков, прикрепленных к корпусу кронштейнами, циркуляционный насос с патрубком, резервуар для сбора нефтепродуктов, соединенный гибким шлангом с патрубком циркуляционного насоса, источник питания, соединенный с циркуляционным насосом и ультразвуковым генератором, подключенным к источнику ультразвука, погруженному под поверхность воды и направленному на границу слоя нефти с водой.

Изобретение относится к устройствам для доочистки водопроводной, артезианской, колодезной и другой условно питьевой воды. Устройство включает зону замораживания воды, зону вытеснения примесей из фронта льда и концентрации примесей в виде рассола, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое, при этом все зоны расположены последовательно в одном продольном сосуде, в зоне замораживания установлена кольцевая морозильная камера, за которой смонтировано приводное устройство продольного перемещения замороженного стержня воды в виде зубчатых роликов, а в зоне вытеснения примесей размещено по центру замороженного стержня разобщающее устройство, за которым расположен кольцевой нагревательный элемент, причем для вывода примесей в виде рассола и талой воды имеются раздельные патрубки, расположенные в нижней части продольного сосуда, при этом приводное устройство оборудовано дополнительным усилителем перемещения замороженного стержня, выполненным в виде бесконечной ленты, которая проходит по центру продольного сосуда через зону замораживания воды, зону вытеснения примесей, зону перехода воды из твердого состояния в жидкое и имеет привод движения, кинематически связанный с вращением зубчатых роликов, совпадающим со скоростью продольного перемещения замороженного стержня, при этом положение бесконечной ленты относительно продольного сосуда обеспечивается натяжными роликами согласно изобретению, приводом движения бесконечной ленты является привод вращения зубчатых роликов за счет использования приводного ролика, соединенного зубчатой передачей с одним из зубчатых роликов. Техническим результатом изобретения является повышение производительности и долговечности генератора талой воды. 1 ил.

Изобретение относится к нефтеперерабатывающей, нефтехимической промышленности и предназначено для выделения аммиака, сероводорода и меркаптанов из сернисто-аммонийных сточных вод. В способе очистку и отделение аммиака проводят в трехсекционном абсорбере, снабженном двумя циркуляционными охлаждаемыми системами орошения, расположенными в его верхней и нижней частях. Жидкую фазу после абсорбции направляют в буферную сырьевую емкость и далее на разделение в колонну выделения серосодержащих соединений, после чего полученную парогазовую фазу - серосодержащие соединения - охлаждают и сепарируют с получением меркаптанов и сероводорода, а полученную жидкую фазу направляют на последующее разделение в отпарную колонну с получением парогазовой фазы, содержащей аммиак и остатки серосодержащих соединений, которую далее подают на очистку и отделение аммиака, и жидкой фазы - очищенной сточной воды, которую далее охлаждают и часть очищенной сточной воды направляют на очистку и отделение аммиака, другую ее часть - на разделение в колонну выделения серосодержащих соединений, а оставшуюся часть - на дальнейшую биохимическую очистку. Сернисто-аммонийные сточные воды, содержащие преимущественно аммиак, подают на очистку и отделение аммиака в трехсекционный абсорбер, и/или на разделение в отпарную колонну, и/или в буферную сырьевую емкость для последующего разделения в колонне выделения серосодержащих соединений, а сернисто-аммонийные сточные воды, содержащие преимущественно сульфиды и гидросульфиды, подают в буферную сырьевую емкость для последующего разделения в колонне выделения серосодержащих соединений или предварительно нагревают и разделяют в дополнительной отпарной колонне, при этом образованную парогазовую фазу охлаждают и направляют в буферную сырьевую емкость для последующего разделения в колонне выделения серосодержащих соединений. Изобретение обеспечивает создание эффективного, надежного и бесперебойного способа очистки сернисто-аммонийных сточных вод, позволяющего выделять аммиак, сероводород и меркаптаны из сернисто-аммонийных сточных вод различного состава, как с высокой, так и с низкой концентрацией растворенных веществ и одновременно получать очищенные сточные воды надлежащего качества, достаточного для дальнейшей биохимической очистки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области очистки карьерных вод. Воздух, поступающий по трубопроводу 4 от компрессора 5, смешивают с карьерной водой в смесителе 2. Образовавшуюся водовоздушную смесь подают в камеру аэрации 10. Далее вода последовательно проходит камеры 13 и 15, разделенные сеткой 14, и фильтрующую загрузку 16. Образующуюся пену отводят по патрубку 7 из пеноприемника 8. Очищенную воду отводят из камеры 18 посредством устройства отвода 17. Осадок собирают в отстойнике 20 и отводят по патрубку 22. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки карьерных вод. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение предназначено для защиты и очистки от отложений солей жесткости (накипи) на внутренних поверхностях трубопроводов и может быть использовано в теплоэнергетике, системах отопления, водонагревательном и отопительном оборудовании, в стиральных и посудомоечных машинах, холодильной технике. Система водоподготовки включает корпус 1, в котором расположены генератор несинусоидальных электромагнитных колебаний качающейся частоты, к противофазным выходам которого подключены провода-излучатели 4, 5 с возможностью их навивки во взаимно противоположном направлении на трубопровод 3, блок интеллектуального режима оповещения 9, автономный источник питания 10, индикатор 11, датчик сигнализации 12, стяжки 6, ультрафиолетовый обеззараживатель 8 и фильтр 7 очистки от примесей и взвешенных частиц. Стяжки 6 выполнены из токонепроводящего материала с возможностью закрепления проводов-излучателей 4, 5 и расположены на трубопроводе. Изобретение позволяет повысить надежность работы системы, обеспечить ее безопасность и повысить качество водоподготовки. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к водоочистке и может быть использовано в сельском хозяйстве, промышленности и в быту. В воду (24) вдувают кислород посредством инжектора до ее электролиза. Затем в воду вводят кислород путем ее электролиза при пропускании электрического тока через первый узел спаренных электродов (22), выполненных из углерода или инертного металла. Подвергают воду воздействию ионов серебра, получаемых на втором узле спаренного серебряного электрода(ов) (16), и ионов меди, получаемых на третьем узле спаренного медного электрода(ов) (18), на которые подается электрический ток. Изобретение позволяет повысить эффективность очистки и обеззараживания воды, а также осуществить безопасную обработку воды. 2 н. и 14 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способам контроля и регулирования химии процесса с нулевым жидким сбросом (ZLD) и может быть использовано в электростанциях. Первую фракцию жидкого стока из устройства для обработки отходов, приходящих из установки обработки дымового газа, направляют в испарительную установку. Вторую фракцию направляют в резервуар для хранения. Периодически отбирают образцы жидких потоков, циркулирующих в выходных секциях из устройства обработки отходов, из устройства смягчения и входной секции в устройство кристаллизации/испарения и секции пополнения из резервуара для хранения в установку обработки дымового газа. Вычисляют коэффициенты насыщения для сульфата кальция и карбоната кальция для каждой из секций. Идентифицируют критические секции, которые подвержены осаждению сульфата кальция или карбоната кальция, имеющие вычисленные коэффициенты насыщения выше, чем фиксированный порог. Изменяют дозировку реагентов/добавок в упомянутую установку кристаллизации/испарения и/или в устройство обработки отходов или изменяют отношения между скоростями потоков фракций жидкого стока так, что коэффициенты насыщения для сульфата кальция или карбоната кальция поддерживаются меньшими или равными 1 во времени. Изобретение позволяет обеспечить регулирование химии воды при изменении качества сероочистки дымового газа. 6 з.п. ф-лы, 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к устройствам для подачи в скважину жидких систем. Наземное устройство для подачи в нефтедобывающую скважину жидких систем, преимущественно ингибитора парафиноотложений, включает емкость 1, путепровод 2 для подачи ингибитора в скважину 9 и магнитный блок 3 проточного типа. Магнитный блок состоит из коаксиально размещенной на путепроводе и вплотную к нему ферромагнитной трубы 4, поверх которой и с зазором 100-300 мм друг от друга установлены два постоянных кольцевых магнита 5, обеспечивающих в указанном зазоре аксиальную составляющую напряженности магнитного поля с градиентом от 1000 до 2000 Э, и при соотношении их масс как 1:(1,5-2,5) соответственно, при этом внешние полюса кольцевых магнитов зашунтированы. Путепровод дополнительно снабжен ферромагнитными кольцами 7, установленными с каждого торца магнитного блока вплотную к кольцевым магнитам и жестко соединенными с ферромагнитным экраном 8, охватывающим магнитный блок, причем, по меньшей мере, одно ферромагнитное кольцо путепровода жестко соединено с емкостью. Один из кольцевых магнитов наземного устройства выполнен составным из нескольких кольцевых магнитов, установленных вплотную друг к другу. Устройство содержит не менее двух магнитных блоков. Технический результат заключается в обеспечении улучшения свойств закачиваемых ингибиторов парафиноотложений различных классов с различными физико-химическими характеристиками при различной скорости их протекания по путепроводу, даже в условиях колебания скорости течения. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электролизной ванне для получения кислой воды. Ванна содержит: корпус 100, оснащенный двумя наполнительными камерами 110а и 110b, разделенными одной ионообменной мембраной 111, при этом каждая из наполнительных камер 110а и 110b снабжена впускными отверстиями 112а и 113а для воды и выпускными отверстиями 112b и 113b для воды, сформированными в камере; первую группу 200 электродов, установленную в наполнительной камере 110а; вторую группу 300 электродов, установленную рядом с ионообменной мембраной 111 в наполнительной камере 110b и имеющую полярность, противоположную первой группе 200 электродов; и третью группу 300' электродов с такой же полярностью, что и вторая группа 300 электродов, установленную в наполнительной камере 110b на заданном расстоянии от второй группы электродов 300. При этом вторая группа 300 электродов и третья группа 300' электродов соединены друг с другом таким образом, что питание одновременно подается на вторую группу 300 электродов и третью группу 300' электродов. Использование предлагаемого устройства позволяет эффективно генерировать кислую воду с широким диапазоном измерения рН и щелочную воду с избытком ОН- без использования катализатора. 10 з.п. ф-лы, 5 ил., 5 пр.
Наверх