УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ Российский патент 1994 года по МПК C02F1/46 C02F1/48 

Изобретение относится к технологии очистки воды и водных растворов магнитоэлектрохимическим способом.

В известном устройстве для деминерализации воды удаление отрицательно и положительно заряженных ионов обеспечивается посредством сил Лоренца, возникающих в приложенном магнитном поле. Неэффективность такого устройства просматривается в том, что отсутствие магнитопроводов в зонах очистки воды приводит к снижению эффекта удаления ионов, а за счет гидродинамических сил, возникающих при циркуляции воды через змеевик устройства, удаление ионов практически исключается. Например, при циркуляции воды в турболентном режиме перемещение ионов в потоке будет в основном зависеть от воздействия гидродинамических сил.

Целью изобретения является интенсификация процесса очистки воды и водных растворов.

Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее емкости, электроды, электромагнитную систему и систему электропитания, дополнительно снабжено промежуточной камерой, двумя пневмокамерами, электровентилем и компрессорной установкой, причем емкости сообщены между собой промежуточной камерой с размещенными в ней электромагнитами и пневмокамерами, которые выполнены эластичными и установлены в нижней части камеры, при этом пневмокамеры сообщены с компрессорной установкой посредством электровентиля, часть электродов, размещения между электромагнитами, выполнена неизолированной, а остальная часть, расположенная в первой по ходу очищаемого раствора емкости, выполнена изолированной диэлектрическим материалом, при этом электроды установлены между электромагнитами с зазором.

Поставленная цель также достигается за счет снабжения устройства системой автоматического регулирования, содержащей токовое реле в цепи питания электродов.

В отличие от выбранного прототипа очистка воды или водных растворов осуществляется в статическом состоянии, т. н. без циркуляции в зазорах между электродами и полюсами электромагнита. Отличительным фактором следует считать и то, что процесс очистки автоматизирован.

На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 1.

Устройство для очистки водных растворов включает верхнюю и нижнюю емкости 1, 2, нерастворимые катодные и анодные электроды 3, 4, электромагнит 5, эластичную пневмокамеру 6, промежуточную камеру 7, электромешалку 8, сообщающийся с атмосферой патрубок 9 и вентили 10, 11, 12, установленные в подводящем и отводящих трубопроводах.

Для управления работой установки предусмотрены элементы и узлы: кнопка 13 с самовозвратом, токовое реле 14 с блокировочными контактами 15, 16, 17, 18, трехходовой вентиль 19 с электроприводом 20 и компрессорная установка 21.

Изоляционный слой нерабочих поверхностей катодных и анодных электродов на чертежах изображен в виде сплошной штриховки.

Установка для очистки водных растворов функционирует следующим образом.

После очередного цикла очистки производят заправку емкостей 1 и 2 через перепускной вентиль 10, например, водяным раствором, включающим поваренную соль NaCl. При кратковременном включении кнопки 13 включается токовое реле 14, которое своими блокировочными контактами обеспечивает включение в сеть постоянного тока катодных и анодных электродов 3, 4 через контакт 15, катушки электромагнита 5 и электромешалки 8 через контакты 17, 18, а также обеспечивает отключение от сети электропривода 20 трехходового вентиля 19 посредством обратного контакта 16.

С момента отключения электропривода 20 полости эластичной пневмокамеры 6 сообщаются с атмосферой через вентиль 19, тем самым обеспечивается сообщение водяного раствора между емкостями 1 и 2 через межполюсные промежутки (фиг. 2 и 3).

В свою очередь с момента подключения электродов 3, 4 и катушки электромагнита 5 к сети постоянного тока возникает электролизный ток и выталкивающая сила (сила Лоренца) F, вызывающая перемещение ионов Na⁺ и Cl^- из емкости 1 в емкость 2. По мере удаления ионов поваренной соли из емкости 1 будет снижаться электролизный ток, и при определенном его значении отключается токовое реле 14 и посредством контакта 16 включается электропривод 20 трехходового вентиля 19. То есть с момента отключения токового реле обесточиваются электроды 3, 4, катушка электромагнита 5, электромешалка 8 и через трехходовой вентиль 19 подается сжатый воздух в пневмокамеру 6, которая разобщает емкости 1 и 2.

Далее, по ходу очистки производится очередной слив чистой воды из емкости 1 через вентиль 12 и водного раствора из емкости 2 через вентиль 11.

Таким образом, очистка водного раствора производится только за счет направленного воздействия на ионы химических элементов силы Лоренца.

Для повышения эффективности очистки расстояние между зубцовыми плоскостями магнита S₁ и межполюсные промежутки S₂ (фиг. 3) устанавливают исходя из минимальных энергозатрат.

Эффективность установки в основном ожидается за счет качества очистки воды или водных растворов, рационального использования электродов, автоматизации процесса очистки и за счет снижения удельных энергозатрат. (56) Авторское свидетельство СССР N 1579906, кл. С 02 F 1/48, 1990.

Использование: очистка водных растворов магнитоэлектрохимическим способом. Сущность изобретения: устройство содержит две емкости, установленные одна над другой и сообщающиеся между собой промежуточной емкостью, которая содержит электромагниты и размещенные в ее нижней части две пневмокамеры, выполненные эластичными и сообщающиеся с компрессорной установкой посредством трехходового электровентиля и электромагнитов, часть электрода, размещенная между электромагнитами, выполнена неизолированной, а остальная часть, расположенная в первой по ходу очищаемого раствора емкости, выполнена изолированной диэлектрическим материалом, при этом электроды установлены между электромагнитами с зазором. Устройство снабжено системой автоматического регулирования, содержащей токовое реле и установленной в цепи питания электродов, электромагнитной системой и системой электропитания. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАГНИТОЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОЧИСТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ, содержащее емкости, электроды, электромагнитную систему и систему электропитания, отличающееся тем, что, с целью интенсификации процесса, оно дополнительно снабжено промежуточной камерой, двумя пневмокамерами, электровентилем и компрессорной установкой, емкости установлены одна над другой и сообщены между собой промежуточной камерой с размещенными в ней электромагнитами и пневмокамерами, которые выполнены эластичными и установлены в нижней части камеры, при этом пневмокамеры сообщены с компрессорной установкой посредством электровентиля и электромагнитов, часть электрода, размещенная между электромагнитами, выполнена неизолированной, а остальная часть, расположенная в первой по ходу очищаемого раствора емкости, выполнена изолированной диэлектрическим материалом, при этом электроды установлены между электромагнитами с зазором. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что оно снабжено системой автоматического регулирования, содержащей токовое реле, установленное в цепи питания электродов.