Бездиафрагменный электролизер

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 прикладной электрохимии и может быть использовано для получения из воды активного раствора с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП), совместимым с внутренней средой организма, методом электролиза.

Известен бездиафрагменный электролизер, выполненный в виде металлической трубки-катода с перфорированной нижней частью. Внутри трубки-катода выше ее перфорированной части размещена цилиндрическая диэлектрическая втулка с резьбовым отверстием, плотно прилегающая к внутренней поверхности металлической трубки-катода, с вкрученным в диэлектрическую втулку металлическим цилиндрическим стержнем-анодом, резьбовой конец которого частично выходит за пределы диэлектрической втулки, внутри трубки-катода поверх диэлектрической втулки размещены батарея гальванических элементов, положительный вывод которой соприкасается с торцевой резьбовой частью стержня-анода, и металлическая пружина сжатия, соприкасающаяся нижним концом с отрицательным выводом батареи гальванических элементов, сверху трубка-катод закрыта металлической крышкой, в дно которой упирается верхний конец пружины сжатия. Нижняя часть внутренней поверхности трубки-катода покрыта слоем инертного диэлектрика. Дешевый, малогабаритный, автономный бездиафрагменный электролизер предназначен для получения из воды жидкости-антиоксиданта, стимулирующей и нормализующей процессы в биологических объектах (RU 2350568 С2, опубл. 27.03.2009).

Недостатком известного электролизера является невысокая производительность процесса электролитической обработки воды, связанная с тем, что внешняя рабочая поверхность катода удалена от анода диэлектрическим изолированием внутренней поверхности катода.

Задачей изобретения является повышение производительности электролизера при электролитической активации воды.

Технический результат изобретения заключается в снижении электрического сопротивления слоя воды между рабочими поверхностями электродов.

Технический результат достигается электролизером, содержащим два коаксиально расположенных электрода: внешний электрод представляет собой трубку с продольным отверстием, внутренний электрод представляет собой трубку или стержень, а между электродами установлены диэлектрические втулки, отличающийся тем, что внутренняя поверхность внешнего электрода не имеет диэлектрического покрытия, внешний электрод на части своей длины, на которой выполнено продольное отверстие, представляет собой сектор цилиндра, а на конце электродов расположен электрический разъем для подвода к электродам напряжения от сетевого адаптера.

В предложенном электролизере-активаторе внутренняя поверхность внешнего электрода не имеет диэлектрического покрытия и является рабочей поверхностью, используемой для электролиза. При этом уменьшается слой воды между электродами и снижается электрическое сопротивление этого слоя.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 показан предложенный активатор, вид спереди; на фиг. 2 - то же, вид сбоку; на фиг. 3 - осевой разрез на фиг. 2.

Электролизер содержит два коаксиально расположенных электрода: внешний электрод 1 (анод) выполнен, например, из алюминия или титана и представляет собой трубку, на большей части длины которой имеется продольное отверстие с образованием в этой части анода в виде сектора цилиндра. Внутренний электрод 2 (катод) выполнен в виде стержня или трубки, преимущественно из нержавеющей стали. Коаксиальность электродов 1 и 2 обеспечена с помощью диэлектрических втулок 3, 4 (шайб), размещенных между электродами 1 и 2 вблизи их концов.

В описываемом примере выполнения электролизера его длина составляет примерно 20 см, внутренний диаметр внешнего электрода 1 составляет 14 мм, наружный диаметр внутреннего электрода 2 составляет 6 мм. Величина зазора между электродами 1 и 2 составляет примерно 4 мм.

В верхней части электролизера расположен электрический разъем 5 для подвода к электродам напряжения от сетевого адаптера. Рабочее напряжение может составлять от 4,5 до 12 В. Рабочий ток не превышает 0,1 А.

Получение активированного раствора с помощью предложенного электролизера осуществляется следующим образом. В сосуд наливают воду, электролизер опускают в сосуд с водой до погружения в воду продольного отверстия электрода 1, подают напряжение на электроды 1, 2 и оставляют в сосуде на время, которое зависит от объема воды.

Для приготовления активированной воды с величиной параметра ОВП до минус 250 мВ при исходном ОВП воды +245 мВ для объема воды 0,3-0,5 л время активации составляет 3-4 мин.

Полученная в процессе электролиза вода имеет значение ОВП, сдвинутое в отрицательную область относительно исходного значения ОВП воды. При этом значение водородного показателя рН в процессе обработки воды изменяется незначительно.

В прототипе время работы электролизера составило 10 мин при изменении ОВП от начального значения +245 мВ до конечного значения минус 250 мВ для объема воды примерно 200 мл. При примерно равных размерах конструкции предложенного электролизера и тех же начальном и конечном значениях ОВП воды, что и у прототипа, время работы предложенного электролизера с повышенной производительностью составило около 3 мин.

В процессе работы электролизера на поверхности электродов могут образоваться твердые отложения солей, которые следует периодически удалять. Продольное отверстие на внешнем электроде 1 должно быть достаточным для обеспечения легкого доступа к рабочим поверхностям электродов 1 и 2 при удалении солевых отложений.

Бездиафрагменный электролизер, содержащий два коаксиально расположенных электрода: внешний электрод представляет собой трубку с продольным отверстием, внутренний электрод представляет собой трубку или стержень, а между электродами установлены диэлектрические втулки, отличающийся тем, что внутренняя поверхность внешнего электрода не имеет диэлектрического покрытия, внешний электрод на части своей длины, на которой выполнено продольное отверстие, представляет собой сектор цилиндра, а на конце электродов расположен электрический разъем.



 

Похожие патенты:

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.

Изобретение относится к мембранной технике и может быть использовано при процессах разделения, концентрирования и очистки компонентов сточных вод и технологических жидких смесей.

Группа изобретений может быть использована для биологической очистки сточных вод от органических веществ, соединений азота и фосфора в системе аэротенк-вторичный отстойник.

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.

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.

Изобретение относится к системе, аппарату и способу электролиза жидкостей, в частности солесодержащей воды, для создания полезных композиций и может быть использовано для получения напитков.

Изобретение может быть использовано в химической промышленности при обезвреживании гипохлоритных пульп, образующихся в процессе очистки отходящих хлорсодержащих газов от хлора известковым молоком.

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.

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.

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 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.

Изобретение относится к гидротехнике, а именно к устройствам для очистки воды от наносов, и предназначено для предотвращения попадания донных и взвешенных наносов, фракций более 0,2 мм, в трубопроводы с машинным орошением и аванкамеры насосных станций. Пескогравиеловка включает основную приемную емкость 1, дополнительную успокоительную емкость 2, установленные в отстойной емкости 3 большего объема с приямком 4. К приямку 4 присоединен коллектор 5, имеющий задвижку 6. Дно основной 1, дополнительной 2 и отстойной 3 емкостей имеет уклон в сторону образованного в дне 7 наносопромывного приямка 4. Пескогравиеловка содержит вертикальные перегородки 8, 9 и 10. В нижней части перегородок 9 и 10 закреплены Г-образные козырьки 11 и 12, полка которых направлена вниз. Перегородки 8, 9 и 10 делят пескогравиеловку на основную 1, дополнительную успокоительную 2, переливную 13 и отстойную 3 емкости. В верхней части дополнительной успокоительной емкости 2, размещенной внутри емкости 3, под крышкой 14 размещен поплавок 15, закрепленный на одном конце рычага 16, который вторым концом закреплен в переливной емкости 13 с осью вращения 17. Тяга 18 размещена в направляющих 20 и верхним концом шарнирно соединена с рычагом 16 в средней его части, а нижним концом жестко соединена с клапаном 19. В нижней части приемной емкости 1 размещена переливная труба 22, соединяющая отстойную емкость 3 с переливной емкостью 13. Конец переливной трубы 22, лежащий в отстойной емкости 3, снабжен шлангом 23 с диффузором 24 с вертикальной трубкой 25 с обратным клапаном 26. К диффузору 24 жестко прикреплен поплавок 27. Мусорозащитное устройство 28 обеспечивает защиту от плавающего мусора входного отверстия диффузора 24. Конец переливной трубы 22, расположенный в переливной емкости 13, выполнен в виде камеры 29, на дне которой имеется отверстие 30. Для регулирования площади отверстия 30 служит клапан 19, жестко связанный с тягой 18. Вертикальные перегородки 9 и 10 закреплены так, что между их нижней кромкой с Г-образными козырьками 11 и 12, полка которых направлена вниз, и дном образовано щелевое отверстие для прохода воды из приемной емкости 1 в дополнительную успокоительную 2 и в отстойную 3 емкости. Вертикальная перегородка 8 имеет расположенное на уровне верхнего положения поплавка 15 в дополнительной успокоительной емкости 2 отверстие 31 для перелива воды из емкости 2 в переливную емкость 13. В придонной части переливная емкость 13 сообщается с трубопроводом 32 отвода чистой воды потребителю. В таком размещении емкостей, снабженных вертикальными перегородками с Г-образными козырьками, полка которых направлена вниз, и выполнении дна с уклоном в сторону приямка 4 наносы будут поступать в коллектор 5 с задвижкой 6, а чистая вода будет поступать из верхних слоев дополнительной успокоительной емкости 2 и отстойной емкости 3 в переливную емкость 13 и далее к потребителю. Конструкция сооружения направлена на обеспечение эффективности работы, упрощение и уменьшение металлоемкости. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области энергетики, а точнее к способам подготовки воды для энергетических установок. Каталитический способ удаления кислорода из воды, согласно которому исходную воду очищают от механических примесей и подают в инжектор, где ее смешивают с газообразным водородом, получают водо-водородную смесь и производят ее обескислороживание путем взаимодействия с ионообменным материалом, содержащим палладиевый катализатор, отличающийся тем, что пузырьки газообразного водорода в водо-водородной смеси дробят и полностью растворяют в воде с помощью аппарата вихревого слоя с ферромагнитными иголками, установленными с возможностью вращения под воздействием переменного электромагнитного поля. Технический результат - повышение эффективности каталитического способа удаления кислорода из воды при ее взаимодействии с растворенным газообразным водородом на зернах высокоосновного анионита, покрытых слоем металлизированного палладия. 1 ил.
Изобретение относится к области физико-химических технологий, в частности к способам дистилляции воды. Через дистиллируемую высокоминерализованную воду барботируют диспергированный нагретый атмосферный воздух при одновременном воздействии электромагнитным полем СВЧ или КВЧ диапазона в области 300 МГц - 300 ГГЦ и конденсируют пары дистиллята. Технический результат – повышение эффективности дистилляции воды. 1 пр.

Изобретение относится к технологии очистки воды или водной среды различного происхождения, в частности к высокопроизводительным методам единовременной комплексной обработки воды в потоке водной среды без применения химических реагентов. Устройство для обработки водной среды в потоке, содержащее реакционную камеру с подводящим патрубком и отводящим патрубком и элемент первой ступени сопла, установленный на входе в реакционную камеру, обеспечивающий падение давления на входе в реакционную камеру, а также диффузор, размещенный на выходе из реакционной камеры для торможения потока, при этом реакционная камера выполнена из диэлектрического материала и формируется последовательно установленными в ней по ходу потока кольцевыми электродами, разнесенными по длине камеры для создания в полости реакционной камеры продольного плазменного разряда. Способ обработки водной среды в потоке, включающий направление потока под давлением в элемент первой ступени сопла с дальнейшим истечением потока в реакционную камеру для обработки водной среды с образованием двухфазного газожидкостного потока и последующим торможением и конденсацией двухфазного потока на выходе из реакционной камеры, при этом в реакционной камере создают продольный плазменный разряд, который инициирует УФ-излучение и синтез озона из кислорода, выделившегося из водной фазы при образовании двухфазного газожидкостного потока, а при торможении потока схлопыванием пузырьков газа создают ультразвуковое поле и локальный перегрев потока водной среды. Технический результат - повышение эффективности дезинфекции воды. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 ил.

Изобретение относится к устройствам для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей и может быть использовано в очистных сооружениях водоснабжения и канализации, в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей и моющих растворов от посторонних органических примесей, а также для удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов рек, морей, океанов. Устройство содержит плавающее маслосборное средство в виде секторного ленточного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие - ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме. Между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или герметичной емкости прямоугольного поперечного сечения, прикрепленного к подвижной раме и выполненного с возможностью качания вместе с перфорированной по бокам лентой и ведущими барабанами относительного поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом. Устройство также содержит сливную систему, выполненную в виде сливного лотка, выполняющего также роль скребка с возможностью соприкосновения его с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы. Поплавок в продольном сечении представляет собой сегмент. Скребок в поперечном сечении копирует профиль волнообразной ленты. Конвейер содержит дополнительную емкость - поплавок в виде герметичного пустотелого барабана с возможностью качания с помощью пружины и водила, прикрепленного к подвижной раме конвейера. Перфорированная по бокам лента выполнена волнообразно в поперечном сечении с обеих сторон синусоидально - с верхней стороны профиль изменяется по положительной синусоиде, с внутренней - по отрицательной, причем с внутренней стороны встроен дополнительный скребок с целью повышения производительности удаления нефтепродуктов, а барабаны выполнены гладкими. Технический результат - повышение производительности удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей. 6 ил.

Изобретение относится к устройствам для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей и может быть использовано в очистных сооружениях водоснабжения и канализации, в химической, металлообрабатывающей и других отраслях промышленности при очистке технологических, смазочно-охлаждающих жидкостей и моющих растворов от посторонних органических примесей, а также для удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов рек, морей, океанов. Устройство для удаления поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей содержит плавающее маслосборное средство в виде секторного ленточного конвейера, состоящего из бесконечной перфорированной по бокам ленты из нефтестойкого материала, смонтированной на трех пустотелых герметичных барабанах, один из которых выполнен ведущим, а другие ведомыми, имеющих на концах по одной звездочке для приведения в движение перфорированной по бокам ленты и закрепленных вместе с лентой шарнирно с помощью опор на подвижной раме. Между пустотелыми барабанами и ветвями ленты размещен поплавок в виде пустотелой или заполненной пенопластом емкости прямоугольного поперечного сечения и в виде сектора в продольном сечении, прикрепленной к подвижной раме и выполненной с возможностью качания вместе с ленточным конвейером относительного поверхностного слоя нефтесодержащих жидкостей вокруг оси ведущего барабана, смонтированного на двух опорах к неподвижной раме совместно с приводом. Устройство имеет также сливную систему, выполненную в виде двух сливных лотков, выполняющих роль скребков, смонтированных на подвижной раме с возможностью соприкосновения их с бесконечной лентой в месте установки неподвижной рамы. Перфорированная по бокам лента выполнена в виде гофрированных поверхностей внутри и снаружи, например, в виде синусоиды в поперечном ее сечении для увеличения площади контакта между лентой конвейера и поверхностным слоем нефтесодержащих жидкостей. Пустотелые барабаны выполнены гладкими, а скребки имеют профиль, копирующий профиль перфорированной по бокам ленты. Повышается производительность удаления нефтепродуктов с поверхностей водоемов. 6 ил.

Изобретение относится к прикладной электрохимии и может быть использовано для получения активированной шунгитной воды, которую можно использовать в сельском хозяйстве, в медицине для лечения и профилактики различных заболеваний, а также в косметологии. Способ активации воды заключается в ее электролизе между двумя электродами, разделенными между собой пористой диафрагмой, между которыми подано напряжение, отрицательный и положительный потенциалы которого соединены соответственно с катодным и анодным электродами. Электроды выполнены из шунгита, причем анод не полностью погружен в активируемую воду, область анода на границе воздух-вода облучают лазерным лучом, длина волны которого лежит в диапазоне (800÷1540) нм, а плотность энергии лежит в диапазоне (2÷5) Дж/мм2. Технический результат - интенсификация процесса электролиза, повышение стимулирующих свойств католита. 1 ил., 1 табл., 1 пр.

Изобретение может быть использовано в аналитической химии природных вод для инструментального определения микроэлементов. Для осуществления способа группового концентрирования из кислых растворов и разделения ионов Ti, Mo, Sn, Fe к 10 мл водной фазы анализируемого кислого раствора добавляют 1 г легкоплавкого расплава ацетилсалицилата антипириния [AntH3O+]⋅[AcSal-], отделяют концентрат ионов Ti, Mo, Sn, Fe, озоляют азотной кислотой в микроволновой печи и анализируют атомно-эмиссионной спектрометрией. Для расширения спектра извлекаемых из кислого водного раствора ионов - Ti, Mo, Sn, Fe, V, Cr, Pb, Cd, Co, Sb, Mn легкоплавким расплавом ацетилсалицилата антипириния к 5 мл анализируемого раствора дополнительно прибавляют 5 мл 2,0 М раствора хлорида натрия при том же количестве – 1 г ацетилсалицилата антипириния. Полученную систему подогревают до 90оС, встряхивают 5 мин, центрифугируют, экстрагируют концентрат ионов элементов, озоляют и анализируют. Способ обеспечивает эффективное групповое извлечение широкого спектра элементов - Ti, Mo, Sn, Fe, V, Cr, Pb, Cd, Co, Sb, Mn. 2 ил., 2 табл., 1 пр.

Изобретение относится к способам очистки воды от стронция. Способ очистки питьевой воды от стронция осуществляют путём ионного обмена. Используют фильтр с загрузкой, состоящей из монодисперсного сильнокислотного катионита в Na- или H-форме с размером гранул 0,6-0,7 мм. Процесс осуществляют в фильтре с зажатым слоем загрузки при отношении диаметра и высоты загрузки не более 0,8. Используют фильтр, снабжённый дренажными щелевыми колпачками в оболочке из металлической сетки с размером ячеек 0,28-0,50 мм. Изобретение обеспечивает повышение селективности извлечения стронция, стабилизацию потока обрабатываемой воды, увеличение глубины очистки от солей жесткости и солей стронция, повышение продолжительности фильтроцикла. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.

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.

Наверх