ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯТОР Российский патент 1995 года по МПК C02F1/463 

Изобретение относится к аппаратам для электрохимического разделения жидких сред, суспензий и эмульсий и может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой, автотранспортной, горнодобывающей и других отраслях промышленности, а также при решении экологических проблем очистки промышленных и бытовых сточных вод.

Известна конструкция электрокоагулятора [1] состоящего из корпуса с двумя камерами, в одной из которых находится металлическая стружка, а другая предназначена для обрабатываемой среды. Камеры разделены вертикальной диафрагмой. К причинам, препятствующим достижению высокой производительности при использовании известного устройства, относится высокое электрическое сопротивление межэлектродного пространства из-за большого расстояния между электродами, особенно при низкой электропроводности жидкой среды.

Наиболее близким устройством того же назначения к заявляемому объекту по совокупности признаков является электрокоагулятор [2] включающий корпус из диэлектрического материала, засыпной анод из стружки, перфорированный анодный токопровод, сетку из диэлектрика и горизонтальный катод, выполненный из перфорированной плиты и свободно размещенный на сетке диэлектрика, принятый за прототип. К причинам, препятствующим достижению высокой производительности при использовании известного устройства, относится повышенное электрическое сопротивление межэлектродного пространства из-за неравномерного и переменного зазора между катодом и засыпным анодом.

Сущность изобретения заключается в следующем.

При использовании насыпного анода в виде стружки, металлического лома, кусков труб, обрезков металла и т.д. его поверхность представляет собой переменный профиль с резкими ломаными линиями выступов и впадин.

Цель изобретения создание одинакового зазора между поверхностью насыпного анода и катодом, повышение производительности за счет снижения электрического сопротивления межэлектродного пространства и увеличения скорости растворения насыпного анода.

Указанная цель достигается тем, что в электрокоагуляторе, включающем корпус из диэлектрического материала, засыпной анод, сетку из диэлектрика, горизонтально расположенный анодный токопровод и перфорированный катод, размещенный на сетке диэлектрика, катод выполнен в виде сетки из электропроводных нитей (углеродных или металлических), которая соединена с сеткой из диэлектрического материала так, что образует с ней гибкую двухслойную ткань. Площадь этой двухслойной ткани в 1,5-2,5 раза превышает площадь анодного токопровода.

Выполнение катода в виде сетки из электропроводных нитей и соединение ее с сеткой из диэлектрического материала с образованием гибкой двухслойной ткани позволяет повысить производительность электрокоагулятора за счет создания одинакового зазора между поверхностью насыпного анода и катодом и как следствие уменьшения электрического сопротивления, выравнивания плотности тока и увеличения скорости растворения насыпного анода. Этому же способствует увеличение площади поверхности двухслойной ткани по сравнению с площадью анодного токопровода в 1,5-2,5 раза за счет плотного облегания двухслойной тканью засыпного анода.

На чертеже представлена схема электрокоагулятора предлагаемой конструкции.

Электрокоагулятор состоит из корпуса 1, выполненного из диэлектрического материала, внутри которого в нижней части горизонтально установлен анодный токопровод 2, который представляет собой жесткий перфорированный диск и электропроводного материала, например нержавеющей стали, углерода, титана. На анодном токопроводе 2 расположен насыпной анод 3 в виде стружки, кусков металлолома, обрезков листов, трубок и т.д. Сверху насыпного анода уложена гибкая двухслойная ткань, нижний слой которой представляет собой сетку 4 из диэлектрика, например полимерных нитей. Верхний слой выполнен в виде сетки 5 из электропроводных нитей (углеродных или металлических) и соединен с отрицательным полюсом. Площадь двухслойной ткани превышает площадь анодного токопровода 2 и 1,5-2,5 раза.

Электрокоагулятор работает следующим образом. В корпус 1 заливается жидкость, предназначенная для электрообработки. Анодный токопровод 2 и верхний слой сетки 5 из электропроводных нитей подключаются к источнику постоянного тока. Под действием электрических сил, имеющих разный заряд на сетке 5 и токопроводе 2, гибкая двухслойная ткань притягивается к поверхности насыпного анода 3 и плотно охватывает ее, создавая постоянный зазор между сеткой 5 из электропроводных нитей и поверхностью материала растворимого насыпного анода 3, равный толщине сетки 4 нижнего слоя двухслойной ткани. Так как последний выполнен из диэлектрического материала, то он препятствует короткому замыканию между материалом насыпного анода 3 и верхним слоем сетки-катода 5. Так как площадь гибкой двухслойной ткани в 1,5-2,5 раза превышает площадь анодного токопровода 2,то это позволяет ей, плотно облегая неровности поверхности насыпного анода 3, увеличить площадь контакта с нижней сеткой 4 двухслойной ткани и как следствие повысить скорость растворения материала насыпного анода и производительность электрокоагулятора. Нижний предел 1,5 увеличения площади целесообразно применять для насыпного анода из одинаковых монодисперсных по размеру электропроводных материалов. Верхний предел 2,5 увеличения площади двухслойной ткани по сравнению с площадью анодного токопровода 2 целесообразно применять для насыпного анода 3 с полидисперсными электропроводными материалами, когда размеры кусков металлолома, обрезков листов, трубок, стружки отличаются в несколько раз.

Для предотвращения перемещения нижнего слоя сетки 4 из диэлектрического материала относительной верхней сетки 5 из электропроводных нитей они сшиты между собой нитями из диэлектрического материала.

Таким образом, вышеизложенные сведения свидетельствуют о выполнении при использовании заявленного изобретения следующей совокупности условий:
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, предназначено для использования в промышленности, именно: в химической, нефтехимической, пищевой, автотранспортной, горнодобывающей и других отраслях;
для заявленного изобретения в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, подтверждена возможность его осуществления с помощью описанных в заявке и известных до даты приоритета средств и методов;
средство, воплощающее заявленное изобретение при его осуществлении, способно обеспечить достижение технического результата.

Предлагаемая конструкция электрокоагулятора позволяет поддерживать постоянным зазор между электродами, увеличить рабочую поверхность насыпного растворимого электрода и скорость его растворения. В конечном итоге это приводит к увеличению производительности аппарата.

Кроме того, упрощается техобслуживание аппарата, так как, например, при встряхивании насыпного электрода 3 с целью предотвращения его пассивации гибкая двухслойная ткань не препятствует подъему, повороту и перемешиванию стружки, кусков металла, трубок и т.д.

Использование: для электрохимического разделения жидких сред, суспензий и эмульсии. Изобретение может найти применение в химической, нефтехимической, пищевой, автотранспортной, горнодобывающей и других отраслях промышленности, а также при решении экологических проблем очистки промышленных и бытовых сточных вод. Сущность изобретения: электрофлотатор включает корпус из диэлектрического материала, засыпной анод, сетку из диэлектрика, перфорированный горизонтально расположенный анодный токопровод и катод, который выполнен в виде сетки из электропроводных нитей и соединен с сеткой из диэлектрика таким образом, что образует гибкую двухслойную ткань. Площадь двухслойной ткани в 1,5-2,5 раза превышает площадь анодного токопровода. 1 ил.

ЭЛЕКТРОКОАГУЛЯТОР, содержащий корпус из диэлектрического материала, горизонтальный перфорированный анодный токопровод с размещенным на нем засыпным анодом, сетку из диэлектрика и катод, размещенный на сетке из диэлектрика, отличающийся тем, что катод выполнен сетчатым из электропроводных нитей, при этом катод и сетка из диэлектрика выполнены в виде гибкой двуслойной ткани, площадь которой в 1,5 2,5 раза больше площади анодного токоподвода.