Способ получения электроактивированных водных растворов солей натрия



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

 


Владельцы патента RU 2635618:

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

Изобретение относится к технологии электрообработки водных растворов солей и может быть использовано для получения электроактивированных растворов. Способ включает электрообработку исходного раствора соли нитрита натрия с концентрацией 0,5-1,0 г/л на установке с непроточным электролизером при плотности тока 0,04-0,07 А/см2 с удельным количеством электричества 0,10-0,15 А/ч на 1 л католита и анолита с рН 11,5-12,5, ОВП -300-(-700) мВ и анолита с рН 2-3, ОВП +450 – (+550) мВ. Способ позволяет снизить расход солей, снизить удельный расход количества электричества, расширить ассортимент ЭХА растворов для обработки сельхозсырья и использования в молочной и мясной промышленности. 2 пр.

 

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

Способы электроактивирования водных растворов солей натрия находят применение в сельском хозяйстве, ветеринарии.

Электрохимическая активация (ЭХА) воды и водных растворов осуществляется в диафрагменных электролизерах-активаторах под действием постоянного электрического тока. При этом обычно в катодной камере электролизера получают щелочной раствор, в анодной - кислый раствор.

Католит также содержит восстановители, анолит-окислители. Католит имеет рН в интервале 8-12, окислительно-восстановительный потенциал (ОВП) -100…-900 мВ (относительно хлорсеребряного электрода сравнения (ХСЭ), анолит рН 2-5, ОВП +300…+1000 мВ.

Католит обладает моющими свойствами, анолит-дезинфицирующими свойствами, т.е. обладают биологической активностью [1].

Применяются, в частности, для стимуляции проращивания семян растений, обработки оборудования в пищевой промышленности, в медицине и т.д. [2].

Описан способ ЭХА растворов поваренной соли (NaCl) с концентрацией в исходном растворе 5-10% на установках типа СТЭЛ проточного типа (изготовитель НПО «Экран», Москва) [3].

Установка СТЭЛ-МТ-1 снабжена вертикальным электролизером с керамической диафрагмой, катодом из титана, анодом типа ОРТА. Проток раствора осуществляется с помощью водоструйного насоса с расходом 10 л/час.

Анолит содержит до 300 мг/л активного хлора.

Недостатки способа - большой расход соли, необходимость утилизации большого количества отработанных растворов.

Описан способ ЭХА водных растворов солей сульфата натрия, ацетата натрия с концентрацией 0,50-0,95 масс % на установке СТЭЛ-МТ-1 в проточной системе при соотношении скоростей католита и анолита 0,744-0,942 с удельным расходом количества электричества 0,370-0,448 А/ч на 1 л суммарно католита и анолита [4]. ЭХА растворы применяют для обработки сельхозкультур, в том числе семян растений и оборудования.

Недостатки способа:

- относительно большой расход солей и количества электричества;

- сложность технологии обслуживания и контроля параметров установки;

- разбавление исходного раствора водопроводной водой, что нежелательно.

Описан способ активации водных растворов солей натрия - сульфата и фосфата с концентрацией 0,09-0,22% (0,9-2,2 г/л) на установке «Мелеста» непроточного типа [5] (прототип). ЭХА применяют для обработки сельхозсырья.

Установка является усовершенствованным вариантом выпускаемого в России прибора «Мелеста» цилиндрического типа вместимостью 1 л, включающего сменный стакан (0,33 л) для анолита. В стакане, обращенном к катодной камере, встроена диафрагма из пластикового отрезка (ткани). Объем катодной камеры 0,67 л. Катод - из нержавеющей стали, анод - типа ОРТА. Электроды - пластины шириной 1 см, длиной 5 см, толщиной 1 мм.

ЭХА проводится до рН в катодной и анодной камере 11,9 и 2,1. Плотность тока на электродах составляет 0,08-0,14 А/см2, а удельный расход количества электричества 0,208-0,243 А/ч на 1 л католита и анолита.

Недостатки способа:

- использование относительно дорогостоящих веществ (сульфата и фосфата натрия), что приводит к завышению затрат;

- относительно большой удельный расход количества электричества.

Технический результат - разработка способа ЭХА, позволяющего снизить расход солей, удельный расход количества электричества;

- расширить ассортимент ЭХА растворов, используемых при обработке сельхозсырья, в молочной и мясной промышленности.

Это достигается тем, что в качестве исходных солей используют водный раствор нитрита натрия с концентрацией 0,5-1,0 г/л в электролизере непроточного типа установки «Мелеста».

ЭХА проводят при температуре 20-30°С при плотности тока на электродах 0,04-0,07 А/см2 с удельным расходом количества электричества 0,10-0,15 А/ч на 1 л католита и анолита.

Получают католит с рН 11,5-12,5, ОВП -300…-700 мВ и анолит с рН 2-3, ОВП +450…+550 мВ.

Пример 1

Приготавливали водный раствор нитрита натрия (NaNO2) с концентрацией 0,5 г/л в количестве около 1 л в мерной колбе (рН 5,7; ОВП +230 мВ (ХСЭ).

Затем загружали в катодную камеру около 666 мл раствора, в анодную - 333 мл раствора.

Подключали электроды, закрепленные в крышке электролизера, к выпрямителю типа ВСА-5 к и подавали постоянный ток силой 0,2-0,3 А при напряжении 41-42 В при температуре 20-30°С в течение 30 мин. Выгружали католит и анолит, измеряли показатели:

Плотность тока в среднем 0,048 А/см2, удельный расход количества электричества 0,10 А/ч на 1 л.

Пример 2

Приготавливали исходный раствор 1 г/л NaNO2 в 1 л мерной колбе (рН 5,8; ОВП +255 мВ).

Загружали раствор, как в примере 1, подключали электроактиватор к выпрямителю ВСА-5 к и подавали ток 0,2-0,4 А при напряжении 41-42 В и при температуре 20-25°С в течение 25 мин.

Выгружали католит и анолит, измеряли показатели:

Плотность тока в среднем 0,066 А/см2, удельный расход количества электричества 0,138 А/ч на 1 л.

Изменение параметров и условий ЭХА может привести к снижению эффективности.

Из приведенных примеров видно, что предлагаемый способ позволяет снизить расход солей, удельный расход количества электричества, расширить ассортимент ЭХА растворов для обработки сельхозсырья и для применения в молочной и мясной промышленности.

Источники информации

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

2. Бахир В.М. Электрохимическая активация. М.: ВНИИИМТ, 1992. - т 1, и 2. - 657 с.

3. Установка СТЭЛ-МТ-1. Руководство оператора с режимно-технологической картой. М.: НПО «Экран», 1993 г.

4. Пат. RU 2297980, C02F 1/46, опубл. 27.04.2007.

5. Пат. RU 2548967, C02F 1/46, опубл. 20.04.2015.

Способ электроактивирования водных растворов солей натрия, включающий обработку исходного раствора постоянным электрическим током на установке с непроточным диафрагменным электролизером с загрузкой его в катодную и анодную камеры, отличающийся тем, что в качестве исходного раствора используют водный раствор нитрита натрия с концентрацией 0,5-1,0 г/л, электрообработку ведут при плотности тока 0,04-0,07 А/см2 с удельным расходом количества электричества 0,10-0,15 А/ч на 1 л католита и анолита, получают католит с рН 11,5-12,5, ОВП -300…-700 мВ; анолит с рН 2-3, ОВП +450…+550 мВ.



 

Похожие патенты:

Настоящее изобретение относится к области нефтедобычи, в частности к подготовке пластовых вод для поддержания пластового давления нефтяных залежей. Способ подготовки пластовых вод для системы поддержания пластового давления нефтяных залежей девона и/или нижнего карбона и залежей среднего и/или верхнего карбона содержит этапы, на которых: добывают водогазонефтяную смесь – ВГНС из залежей девона и/или нижнего карбона, а также из залежей среднего и/или верхнего карбона, осуществляют извлечение нефти из указанной ВГНС и извлечение из нее нефти, полученные в результате этого пластовые воды залежей девона и/или нижнего карбона, содержащие ионы двухвалентного железа, смешивают с полученными в результате этого пластовыми водами залежей среднего и/или верхнего карбона, содержащими сероводород, добавляют по меньшей мере один коагулянт в смешанные пластовые воды для укрупнения частиц мелкодисперсной взвеси сульфида железа, образовавшегося в результате указанного смешивания, осуществляют очистку смешанных пластовых вод от взвеси сульфида железа и подают очищенную смесь пластовых вод в указанную систему поддержания пластового давления для закачки в нагнетательные скважины, эксплуатирующие залежи девона и/или нижнего карбона, а также залежи среднего и/или верхнего карбона.
Изобретение относится к технике электрообработки водных растворов солей и может быть использовано для получения электроактивированных растворов. Способ получения электроактивированных водных растворов солей включает обработку водных растворов NaCl, KCl, Na2SO4, CH3COONa и аскорбиновой кислоты в концентрациях 0,5-2 г/л и 0,1-0,3 г/л соответственно.

Изобретение относится к комбинированной обработке и обеззараживанию воды и может быть использовано для очистки сильнозагрязненных сточных, фекальных и бытовых, природных вод из открытых и подземных источников.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды. Установка содержит вращающийся барабан и корпус.

Изобретение может быть использовано для очистки сточных вод в производстве твердого ракетного топлива. Для осуществления способа сточные воды, загрязненные перхлоратом аммония, пропускают через адсорбер, выполненный в виде шести секций, и после последовательного прохождения воды через секции адсорбера очищенную воду сбрасывают в канализацию.

Изобретение может быть использовано в мембранных и сорбционных технологиях, в водоподготовке, при разработке технологий утилизации ионов тяжелых металлов из водных растворов и сточных вод.

Изобретение относится к химическим средствам обработки воды из природных источников и может быть использовано в питьевом водоснабжении в быту или в полевых условиях.

Изобретение относится к области очистки воды от загрязнения углеводородами нефти, маслами. Гидрофобный фильтр для сбора нефтепродуктов с поверхности воды, состоящий из кассеты, в которой размещены отдельные, соединенные между собой высокопористые гидрофобные блоки, выполненные из высокотемпературных оксидных материалов с плотностью 0,4-0,6 г/см3, внешние поверхности высокопористых гидрофобных блоков и внутренние поверхности пор которых покрыты сплошной углеродной пленкой.

Изобретение относится к конструкции аппарата получения и хранения дистиллированной воды, используемой в медицинской, фармацевтической, биотехнической, электронной, химической и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к очистке сточных вод. Установка включает флотокамеру 1 с нерастворимыми электродами 2, плавающую фильтрующую загрузку 3, плавающую сорбционно-активную загрузку, растворимый электрод 4.

Изобретение относится к водоподготовке. Способ фотохимической очистки воды включает процесс усиленного окисления загрязнений с использованием озона и ультрафиолетового излучения - фотолитического озонирования в гетерогенной системе вода - озонокислородная смесь. В воду пропорционально количеству подаваемого озона вводят перекись водорода. Контролируют и поддерживают заданное значение величины рН. Воду пропускают через каталитический фильтр. После обработки воду снова подают на вход системы очистки. Озонирование в гетерогенной системе осуществляют на границе раздела фаз газ/жидкость. В качестве альтернативы гетерогенной системы используют водо-озоновоздушную смесь. Устройство для гетерогенной фотохимической очистки воды содержит блок озонатора 1, систему 2 ввода озона в воду, фотохимический реактор 3, систему газоотделения 4, аппаратно-программный комплекс управления 8, систему циркуляции обрабатываемой воды, каталитический фильтр 5, узел коррекции рН 6, узел дозирования перекиси водорода 7. Система 2 ввода озона в воду соединена непосредственно с входом в фотохимический реактор 3. Изобретение позволяет эффективно обеззараживать воду от микробиологических загрязнений, обеспечить глубокое окисление органических соединений, детоксикацию неорганических загрязнений, а также очистку воды в широком диапазоне концентраций загрязнителей при отсутствии загрязнений, вносимых в очищаемую среду самой технологией очистки воды. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности при обезвреживании гипохлоритных пульп, образующихся в процессе очистки отходящих хлорсодержащих газов от хлора известковым молоком. Способ обезвреживания пульпы гипохлорита кальция включает термическое разложение гипохлорита кальция при перемешивании острым паром в присутствии нихромового катализатора, обработанного в баке травления раствором соляной кислоты. В отработанном растворе соляной кислоты, образующемся при обработке нихромового катализатора после его использования в процессе термического разложения гипохлорита кальция, определяют содержание активного хлора. При перемешивании отработанного раствора соляной кислоты постепенно добавляют раствор тиосульфата натрия. Количество раствора тиосульфата натрия в отработанном растворе соляной кислоты поддерживают в 5-15-кратном избытке от стехиометрически необходимого. Обезвреженный раствор сливают в сточные воды канализации. Изобретение позволяет снизить содержание токсичных веществ и активного хлора в сточных водах. 4 з.п. ф-лы, 1 пр.

Изобретение относится к системе, аппарату и способу электролиза жидкостей, в частности солесодержащей воды, для создания полезных композиций и может быть использовано для получения напитков. Способ электролиза осуществляют в электролизной системе, которая включает в себя первую камеру, содержащую по меньшей мере один катод, выполненный с возможностью осуществлять электролиз первого солесодержащего водного потока и создавать продукт с высоким рН; вторую камеру, содержащую по меньшей мере один анод, выполненный с возможностью осуществлять электролиз второго солесодержащего водного потока и создавать продукт с низким рН; и мембрану между первой камерой и второй камерой, выполненную с возможностью позволять проходить ионам и препятствовать прохождению воды. Вторая камера имеет впуск в аноде, и второй солесодержащий водный поток находится в пределах самое большее 12,7 см от поверхности анода в течение времени от 1 секунды до 60 секунд для электролиза второго солесодержащего водного потока. Технический результат – повышение эффективности электролиза за счет большей пропускной способности, более низкого электрического напряжения, более высоких скоростей потока, меньших требований к охлаждению растворов. 3 н. и 35 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к технологии защиты окружающей среды и может быть использовано для очистки сточных вод с использованием порошкового активированного угля. Система для очистки сточных вод с использованием порошкового активированного угля содержит устройство для добавления активированного угля, устройство для смешивания и обработки, устройство для разделения воды и активированного угля, устройство для обратной промывки, систему управления и модуль питания. Способ очистки сточных вод с использованием порошкового активированного угля включает равномерное смешивание порошкового активированного угля и сточной воды и их транспортирование с помощью питающего насоса (306) в устройство для разделения активированного угля и воды. С помощью датчика (404) давления определяют разность давлений между давлением впуска воды и давлением выпуска воды в устройстве для разделения активированного угля и воды. Приводят в действие устройство для обратной промывки для осуществления обратной промывки полой микропористой фильтровальной трубы (302) устройства для разделения активированного угля и воды. Устройство для обратной промывки отключают и включают электромагнитный клапан (304) для выпуска суспензии активированного угля, дегидратации, сушки и активирования суспензии активированного угля. Отделенный порошковый активированный уголь собирают и направляют на рециркуляцию. Изобретение позволяет обеспечить высокоэффективную очистку сточных вод с использованием порошкового активированного угля и упростить регенерацию порошкового активированного угля. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электрохимической очистке воды или водных растворов. Электролизер для очистки и обеззараживания воды содержит вертикально установленные в диэлектрических втулках, коаксиально расположенные по отношению друг к другу цилиндрические электроды и коаксиально расположенные между электродами две микропористые диафрагмы, образующие в межэлектродном пространстве наружную электродную камеру, внутреннюю электродную камеру и среднюю междиафрагменную камеру. Подача воды осуществляется через вход, расположенный в нижней торцевой втулке, одновременно во все три камеры электролизера. Отводят воду через выходы в верхней втулке, при этом чистую воду отводят через выход, соединенный с междиафрагменной камерой, а потоки, протекающие в электродных камерах, - через выходы, соединенные с ними. Устройство обеспечивает возможность одновременно получать очищенную от анионов и катионов обеззараженную пригодную к потреблению воду без дополнительной обработки и воды с накопленными в ней анионами и катионами. 4 ил.

Группа изобретений может быть использована для биологической очистки сточных вод от органических веществ, соединений азота и фосфора в системе аэротенк-вторичный отстойник. Способ включает подачу сточных вод в аэротенк коридорного типа и обработку активным илом в образованных по всей длине аэротенка зонах - по меньшей мере, одной анаэробной (AN), двух аноксидных (D1, D2) и двух аэробных (N1, N2) зонах. Кроме того, проводят рассредоточенную подачу сточных вод в анаэробную (AN), аноксидные (D1, D2) зоны и обработку воды в дополнительной третьей аноксидной зоне (D3), расположенной между аэробными зонами аэротенка (N1, N2). Способ включает также внутренний аноксидный рецикл из первой аноксидной (D1) или второй аноксидной (D2) зоны в анаэробную (AN) зону, отделение активного ила во вторичном отстойнике и его рециркуляцию в первую аноксидную (D1) зону. Установка для осуществления способа включает устройство для подачи сточной воды (1), аэротенк (2), вторичный отстойник (3), механические перемешивающие устройства (4) и аэраторы (5). Аэротенк разделен поперечными перегородками на, по меньшей мере, одну анаэробную (AN), две аноксидные (D1,D2), две аэробные (N1,N2) зоны, и содержит дополнительную третью аноксидную (D3) зону, расположенную между аэробными зонами (N1,N2). Изобретения обеспечивают повышение эффективности и надежности биологической очистки сточных вод. 2 н. и 28 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к мембранной технике и может быть использовано при процессах разделения, концентрирования и очистки компонентов сточных вод и технологических жидких смесей. Способ химической очистки фильтров обратного осмоса растворами экологически безопасных комплексонов включает в себя 3 этапа промывки: травлением, грубой щелочной очисткой и тонкой щелочной очисткой, раствор травления содержит 2,55 мас.% ИДЯК; раствор для грубой щелочной очистки содержит 1,275 мас.% динатриевой соли ИДЯК и 0,1275 мас.% ОП-10; раствор для тонкой щелочной очистки содержит 1 мас.% жидкого чистящего препарата Kleen™ МСТ511, 0,64 мас.% динатриевой соли ИДЯК и 0,1275 мас.% ОП-10. Технический результат - повышение качества очистки фильтров с помощью растворов на основе экологически безопасного комплексона с высокими комплексообразующими характеристиками. 1 табл.

Изобретение относится к устройствам для очистки жидкостей и газов, например, в сельском хозяйстве, медицинской, пищевой и микробиологической отраслях промышленности, а также может быть использовано для разделения и концентрирования технологических растворов, водоподготовки, очистки сточных вод других производств. Аппарат для фильтрации жидкостей содержит цилиндрический корпус, днище, крышку с резьбовым отверстием для отвода фильтрата, установленную внутри корпуса центральную распределительно-стяжную трубу со сквозными отверстиями и с перегородкой, трубчатые фильтрующие элементы, концентрично расположенные вокруг центральной распределительно-стяжной трубы, кольцевую чашку для заглушки свободных концов трубчатых фильтрующих элементов и трубную решетку для фиксации трубчатых фильтрующих элементов, обечайку для адсорбента, расположенную между трубной решеткой и крышкой, с возможностью ее демонтажа, разъемную на расстоянии высоты обечайки распределительно-стяжную трубу для установки дополнительного патрубка. Технический результат: повышение технологичности изготовления аппарата за счет упрощения его конструкции, возможность быстрой сборки и разборки и комбинирования фильтрующих элементов в зависимости от требований к конечному продукту. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к прикладной электрохимии и может быть использовано для получения методом электролиза воды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом, совместимой с внутренней средой организма. Электролизер содержит два коаксиально расположенных электрода: внешний электрод представляет собой трубку с продольным отверстием, внутренний электрод представляет собой трубку или стержень. Между электродами установлены диэлектрические втулки. Внутренняя поверхность внешнего электрода не имеет диэлектрического покрытия. Часть внешнего электрода, на которой выполнено продольное отверстие, представляет собой сектор цилиндра, а на конце электродов расположен электрический разъем для подвода к электродам напряжения. Изобретение позволяет повысить производительность работы электролизера за счет снижения электрического сопротивления слоя воды между рабочими поверхностями электродов. 3 ил.

Изобретение относится к насосостроению и предназначено для перекачки различных сред, например, для выделения воздуха, растворенного в воде. Выделение растворенных газов из перекачиваемой жидкости методом понижения давления в потоке газа с использованием явления кавитации выполняется благодаря подаче жидкости через патрубок ввода на диаметральный дисковый ротор, разделению потока жидкости за счет центробежных сил в междисковом пространстве на области с повышенным и пониженным давлением и раздельный вывод жидкости и выделенного газа через патрубки. В междисковом пространстве ротора, за счет перепада давления от оси ротора к периферии, создают регулируемую кавитационную область пониженного давления, размер которой в радиальном направлении зависит от числа оборотов ротора и пропорционален квадрату числа оборотов, при этом выделенный газ принудительно отводят через центральный полый канал. Центральный полый канал дискового ротора для отвода газа выполнен в виде трубы с перфорированными стенками или образован пакетом дисков с центральными отверстиями и связан в нижней части с патрубком принудительного отвода газа, а в верхней части с крайним сплошным диском ротора и валом двигателя. Изобретение позволяет совместить функцию перекачивающего насоса и устройства выделения растворенных газов из перекачиваемой жидкости и обеспечивает возможность изменения режима обработки жидкости. 3 н.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх