Способ обескислороживания воды

 

ОП ИСАЙИ Е

msosra Tan ma

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсиии

Социалистических

Республии (ii) 966026 (6I ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 02.07. 80 (2.1 ) 2955562/23-26 с присоединением заявки № (23) Приоритет (53)M. Кл.

С 02 F 1/46 фтеударстмнный комитет

СССР. ио аелаи изобретений и открытий

Опубликовано 15,10.82. Бюллетень № 38.

Дата опубликования описания 15. 10. 82 (53) УДК 663.63 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. Б. Гайдадымов, В. И. Скуратов, В.

6. Б. Васильев и О.А. Хазова ок, Институт медико-биологических пр электрохимии АН СССР (71) Заявители (54 ) СПОСОБ ОБЕСКИСЛОРОЖИВАНИЯ ВОДЬ1

Изобретение относится к способам водоподготовки в тепловой и атомной энергетике и может быть использовано при подготовке воды для транспортных энергетических установок.

Известны различные способы обескислороживания воды, например с помощью электроннообменных смол (1).

Недостатками этого способа являются периодические регенерации электроннооЬменников, неоЬходимость удаления или очистки сЬросных вод, образовавшихся при регенерации смол, загрязнение оЬработаннои воды, например, медью.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и дости,гаемому результату является способ обескислороживания воды путем ее обработки в катодной камере диафрагменного электролизера. Обескислороживание по данному способу протекает в режиме электролиза воды за

-счет десорЬции растворенного кисло2 рода образующимся на катоде водородом. Процесс ведут при плотности тока 1,47-3,68 А/дм . Необходимым условием протекания процесса является достаточно высокая электропровод5 ность оЬрабатываемой воды t7 j.

Однако данныи способ не может быть использован для очистки контурных вод, которые почти полностью де" минерализованы. Кроме того., cnocob отличает высокий расход электроэнергии, так как процесс идет в режиме электролиза, а вода, оЬраЬотанная по cnocoby, содержит значительное количество газооЬразных примесей, в том числе водород.

Цель изобретения " повышение степени обескислороживания воды, снижение потерь последней и снижение энергозатрат на проведение процесса.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обескислороживания воды путем элект рохими ческой обработки и в катодной камере элек026 4 го водорода, т.е. достигается высокое качество очистки воды. Ионообменная диафрагма из перфоторированной ионообменной мембраны МФ-4, непосредственно прилегающая к засыпному катодукатализатору, позволяет обрабатывать деминерализованные жидкости, т.е. внутреннее сопротивление аппарата практически не зависит от минерали10 зации очищаемой воды, 0 03

0,05

3 966 тролизера с использованием. нерастворимых электродов, процесс ведут при напряжении 0,8-1,3 В в электролизере с твердым ионооЬменным электро.-, литом с использованием насыпного катода из активированного угля, промотированного,катализатором иониза" ции кислорода, а в качестве катализатора ионизации используют серебро или шпинели кобальта.

Теоретически потенциал разложе" ния воды на водород и кислород 1,23 В

Обычно реальный потенциал разложения воды 1,5-2,3 В, поэтому верхнее значение потенциала допустимо выбрано 1,30 В, т.е. до наступления режима электролиза воды. Нижнее значение 0,8 В дано исходя из реальных данных, достигнутых из лучших, промотированных платиной и сереЬром, ка-.. . тализаторах ионизации кислорода и .лучших анодах, промотированных платино-рутениевым катализатором, и с учетом некоторых омических потерь в мембране и уменьшением концентрации растворенного кислорода в воде при очистке.

По предлагаемому спосоЬу оЬработ- . ку воды ведут в катодной камере электролизера с твердым ионооЬменным электролитом и катодом-катализатором ионизации кислорода, при напряжении на электролизере ниже теоретического необходимого для разложения воды, так как в отсутствии растворенного кислорода в воде через электролизер ток не течет. При наличии растворенного кислорода он.деполяризует катод и через электролизер течет ток, соответствующий току ионизации кислорода.

Обработанная вода не содержит ни растÄ 40 воренного кислорода, ни растворенно- °

Электролизер с катодом из посереЬренного угля ПАУ-СВ 0

Электролизер с катодом из угля ПАУ-СВ, промотированного шпинелями коЬальта 0

СпосоЬ оЬладает черезвычайной экономичностью,,так как аппарат потребляет ток, атехиометрически неоЬходимый для окисления растворенного кислорода.

Пример. Деминерализованная сорбционным способом вода подвергается обескислороживанию путем пропускания ее через,электролизер. Обескислороживание воды, осуществляют двумя вариантами предлагаемого способа. По первому варианту катод выполняют из посеребренного активного угля ПАУ-СБ,,содержащего 2-М серебра, а на электроды электролизера подают электрический ток напряжением

0,8 В. По второму варианту катод выполняют из активного угля ПАУ-СВ, промотированного шпинелями . кобал ьта, на электролизер подают электрический ток напряжением 1,3 В. Расход воды в обоих случаях составляет 1,0 л/ч.

В таблице представлены данные, полученные при оЬескислороживании воды путем пропускания через электролиэеры с биполярню№п стальными электродами: с катодом-катализатором иэ посереЬренного активного угля 1 с катодом-катализатором из угля, промотира" ванного шпинелями кобальта. формула изобретения

Составитель Т.Барабаш

Редактор И.Келемеш Техред Л. Пекарь . Корректор С.шекмар.

Заказ 77

33 Тираж 9 1 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета .СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ПНП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 5 96

Как видно из, таблицы, предложенный способ позволяет достичь полного обескислороживания воды, при этом энергозатраты в 4-6 раз меньше по сравнению с прототипом, а в воде отсутствует водород и другие примеси.

Применение предложенного способа позволяет получать не загрязненную примесями обескислороженную воду с низкими энергозатратами.

1. Способ обескислороживания воды путем электрохимической обработки в катодной камере электролизера с использованием нерастворимых электродов, отличающийся тем, что, с целью повышения степени обес6026 6 кислороживания воды, снижения потерь последней и снижения энергозатрат, процесс ведут при напряжении 0,8l 3 В в электролизере с твердым ионообменным электролитом с использованием насыпного катода из активированного угля, промотированного катализатором ионизации кислорода.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а-. в ю шийся тем, что в качестве катализатора ионизации кислорода используют серебро или,шпинели кобальта а.

Источники информации, и принятые во внимание при экспертизе

1. Клячко В.А., Апельцин И.Э. Очистка природных вод. M., Стройиздат, 1971, с.. 471.

2. Авторское свидетельство СССР

zo Н 814882, кл. С 02 F 1/46, 1979 (прототип) .