СПОСОБ БЕСКОНТАКТНОЙ ЭЛЕКТРОАКТИВАЦИИ ЖИДКОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2004 года по МПК C02F1/46 C02F103/04 

Изобретение относится к технологии и устройствам регулирования физико-химических свойств жидкостей путем их электроактивации и структурного изменения и может быть использовано в медицине и народном хозяйстве для получения активированной воды, биологически активных жидкостей, водных растворов, в том числе питьевой воды.

Уровень техники

В настоящее время известны способы и устройства для бесконтактной активации и структурного изменения жидкостей на основе воды с целью регулирования их физико-химических свойств. При этом вода или водный раствор приобретают аномальные метастабильные свойства активированной жидкости без изменения их первоначального химического состава. Это регистрируется изменением окислительно-восстановительного потенциала - редокс-потенциала еН обработанной жидкости. Часть избыточной энергии (энергии активации) электрохимически активированного католита (или анолита) передается обрабатываемой жидкости, которая в диэлектрически изолированном объеме расположена в католите (или анолите). Такие способы реализуются устройствами для бесконтактной активации жидких систем, представляющими собой электродные камеры, в которых в зоне катода получают бесконтактный католит, а в зоне анода - бесконтактный анолит (патент РФ №2054386, заявка №2000108654, МПК C 02 F 1/46).

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату являются способ и устройство регулирования физико-химических свойств жидкости - водных систем и полярных органических растворителей по патенту РФ №2057081 “Способ активации жидкости” (МКИ C 02 F 1/ 461, опубл. 27.03.96, бюллетень №9) и по патенту №2054386 “Аппарат для электроактивации жидкости” (МКИ C 02 F, 1/461, опубл. 10.02.99, бюл. №4). Обработку жидкости проводят в диафрагменном электролизере, подключенном к источнику тока, в котором в зоне анодной или катодной камеры размещена дополнительная емкость с обрабатываемой жидкостью, выполненная из диэлектрика. Данная емкость имеет форму сосуда (для периодической активации) или трубчатого змеевика (для непрерывной активации протекающей по змеевику жидкости). Обработанная в данном устройстве жидкость приобретает аномальные метастабильные свойства активированной жидкости без изменения ее химического состава. Данные способ и устройство выбраны в качестве прототипа.

Недостатком данных способа и устройства является низкие производительность и эффективность процесса активации вследствие их конструктивных и технологических недостатков, не учитывающих особенности процесса бесконтактной электроактивации.

Сущность изобретения

Целью изобретения является повышение производительности и эффективности электроактивации жидкости за счет создания технологических и конструктивных условий, способствующих ускорению энергообмена между слоями активируемой жидкости и ускорению активации всего объема активируемой жидкости при сохранении постоянства первоначального химического состава жидкости, и создание устройства для реализации способа.

Поставленная цель достигается тем, что способ бесконтактной активации жидкости, включающий получение электрохимически активированной среды, помещение и экспонирование диэлектрической тонкостенной емкости с активируемой жидкостью в электрохимически активированной среде дополнительно включает следующие этапы:

- предварительный нагрев активируемой жидкости и электрохимически активированной среды;

- поддержание активированной среды в процессе активации в нагретом состоянии при температуре, равной или выше температуры активируемой жидкости;

- перемешивание активируемой жидкости в течение процесса активации постоянно или периодически;

- постоянная принудительная циркуляция и обновление электрохимически активированной среды;

- постоянное или периодическое механическое пространственное перемещение емкости с активируемой жидкостью в электрохимически активированной среде в любом направлении в пределах объема среды.

Для реализации способа заявляется устройство, выполненное в двух вариантах: однокамерное и двухкамерное.

Вариант однокамерного устройства

Устройство для бесконтактной активации жидкости, включающее камеру-электролизер цилиндрической формы с катодом и анодом для образования электрохимически активированной среды и размещаемую в этой среде периодически или постоянно тонкостенную диэлектрическую емкость с активируемой жидкостью стационарного или проточного типа, в котором камера-электролизер снабжена нагревателем с терморегулятором для постоянного подогрева электрохимически активированной среды до температуры, равной или выше температуры активируемой жидкости.

Емкость с активируемой жидкостью выполнена в виде одного или нескольких рядов отделенных друг от друга тонких диэлектрических вертикальных ячеек, расположенных по кольцу.

В емкости стационарного типа вертикальные ячейки объединены коллекторами. В емкости проточного типа вертикальные ячейки в виде трубок последовательно соединены между собой.

Вариант двухкамерного устройства

Устройство для бесконтактной активации жидкости, включающее камеру-электролизер с катодом и анодом для образования электрохимически активированной среды и размещаемую в этой среде периодически, или постоянно тонкостенную диэлектрическую емкость с активируемой жидкостью стационарного или проточного типа со змеевиком, выполненное из двух автономных камер: камеры-электролизера и камеры-активатора, соединенных между собой трубопроводами с насосом и электроклапаном, а емкость с активируемой жидкостью размещена в камере-активаторе.

Камера-электролизер снабжена нагревателем с терморегулятором для постоянного подогрева электрохимически активированной среды до температуры, равной или выше температуры активируемой жидкости.

Помещенная в камеру активатор емкость с активируемой жидкостью выполнена в виде сотовой ячеистой структуры, состоящей из нескольких рядов отделенных друг от друга тонких диэлектрических вертикальных ячеек, объединенных коллекторами.

Емкость с активируемой жидкостью снабжена механизмом для ее пространственного перемещения в любом направлении в пределах объема камеры-активатора.

Емкость с активируемой жидкостью снабжена магнитной мешалкой, вибратором, миксером любого типа, расположенными внутри или снаружи емкости.

Камера-активатор выполнена в виде герметичного металлического резонатора, а емкость-змеевик с активируемой жидкостью проточного типа выполнена многосекционной и помещена внутрь герметичного металлического резонатора.

Многосекционная емкость-змеевик выполнена в виде отделенных друг от друга витков из тонкой диэлектрической трубки, расположенных в каждой секции по спирали Архимеда.

Многосекционная емкость - змеевик выполнена с витками из жгута отделенных друг от друга по всей длине тонких диэлектрических трубок, объединенных коллекторами.

В обоих вариантах устройства в качестве материала для тонкостенной диэлектрической емкости с активируемой жидкостью применяют силикон, или силиконизированную пластмассу.

Способ бесконтактной активации жидкости (для однокамерного варианта устройства) заключается в получении электрохимически активированной среды путем заполнения камеры-электролизера исходным раствором, например, водой или слабым солевым раствором NaCl или КСl в дистиллированной воде или в воде, очищенной от солей жесткости, нагревания исходного раствора до температуры не выше 60°С и поддержания в нагретом состоянии в течение всего процесса активации. Для превращения исходного раствора в электрохимически активированную среду воздействуют электрическим током на анод и катод. При стационарном способе активации жидкость, предназначенную для активации, например, дистиллированную воду предварительно нагревают до температуры, допустимой для данного вида жидкости, емкость с этой жидкостью помещают в электрохимически активированную среду и проводят активацию. При проточном способе жидкость, предназначенную для активации, предварительно нагревают до температуры, допустимой для данного вида жидкости, и пропускают под небольшим давлением через несколько рядов диэлектрических тонкостенных трубок, находящихся в электрохимически активированной среде. За время прохождения жидкости по трубкам происходит активация.

Способ бесконтактной активации жидкости (для двухкамерного варианта устройства) заключается в получении электрохимически активированной среды путем заполнения камеры-электролизера исходным раствором, проведения электрохимической активации по аналогии с однокамерным вариантом устройства, помещения емкости с активируемой жидкостью в камеру-активатор и заполнения этой камеры активированной средой (при открытом электроклапане). Способ дополнительно включает постоянную принудительную циркуляцию активированной среды при включенном насосе в течение всего цикла активации. При стационарном способе жидкость, предназначенную для активации, предварительно нагревают и дополнительно перемешивают (постоянно или периодически) в течение всего процесса активации, а емкость с активируемой жидкостью перемещают (вращают, встряхивают, осуществляют колебательные, возвратно-поступательные движения и др.). Нагрев активируемой жидкости осуществляется также путем теплопередачи через стенки емкости от нагретой активированной среды. И перемешивание жидкости, и перемещения емкости, и нагрев активируемой жидкости способствуют более эффективному процессу активации.

При проточном способе активация проводится аналогично однокамерному варианту, при этом нагретая активированная среда при включенном насосе циркулирует между камерой-электролизером и камерой-активатором, а активируемая жидкость под небольшим давлением протекает по змеевику, находящемуся в активированной среде.

Устройство однокамерного типа

В однокамерном устройстве в камеру-электролизер с катодом и анодом помещают емкость с активируемой жидкостью. Благодаря нагреву электрохимически активированной среды (не выше 60°С) и поддержанию ее в нагретом состоянии достигается ускорение активации находящейся в емкости активируемой жидкости. Емкость с активируемой жидкостью представляет собой тонкие вертикальные ячейки (или трубки) с разной формой поперечного сечения из диэлектрического материала, расположенные по кольцу. Каждая ячейка омывается со всех сторон электрохимически активированной средой благодаря наличию зазоров между ними. Такая конструкция емкости с активируемой жидкостью пригодна как для стационарного, так и для проточного типа исполнения устройства. В устройстве с емкостью стационарного типа вертикальные ячейки объединены верхним и нижним коллекторами, которые служат для свободного залива в них и слива из них активируемой жидкости, а также - для равномерного распределения активируемой жидкости по всему объему емкости. Верхний коллектор выполнен с горловиной для свободного заполнения многоячеистой емкости жидкостью и слива активированной жидкости.

В устройстве с емкостью проточного типа ячейки соединены последовательно между собой, а для подачи в них жидкости предусмотрены входной и выходной патрубки. Подача в емкость жидкости, предназначенной для активации, может производиться с небольшим напором, например, с помощью насоса. Для получения требуемых значений редокс-потенциала еН активируемой жидкости скорость ее протекания через емкость выбирается в зависимости от времени активации и суммарной длины трубок.

Устройство двухкамерного типа

В двухкамерном устройстве две автономные камеры размещены в едином корпусе: камера-электролизер и камера-активатор с установленной в ней диэлектрической емкостью с активируемой жидкостью соединены между собой трубопроводами, через которые в процессе бесконтактной активации осуществляется постоянная циркуляция электрохимически активированной среды по циклу: электролизер-активатор-электролизер, чем обеспечивается обновление электрохимически активированной среды в камере-активаторе. Благодаря нагреву электрохимически активированной среды до заданной температуры (до 60°С) и поддержанию ее в нагретом состоянии достигается ускорение активации находящейся в емкости активируемой жидкости.

Камера-электролизер и камера-активатор соединены трубопроводами по типу сообщающихся сосудов: в нижний трубопровод встроен электроклапан, через который по заданной команде электрохимически активированная среда заполняет активатор; в верхний трубопровод встроен насос, с помощью которого электрохимически активированная среда перетекает из активатора в электролизер. Насос может быть установлен также на трубопроводе подачи электрохимически активированной среды из камеры-электролизера в камеру-активатор. Под давлением электрохимически активированная среда перетекает из камеры-активатора в камеру-электролизер. Процесс повторяется в течение заданного времени получения активированной жидкости.

В емкости с активируемой жидкостью стационарного типа в виде сотовой ячеистой структуры из тонких диэлектрических вертикальных ячеек (или трубок с разной формой поперечного сечения) каждая ячейка омывается со всех сторон электрохимически активированной средой благодаря наличию зазоров между ними. Ячейки объединены верхним и нижним коллекторами, которые служат для свободного залива в них и слива из них активируемой жидкости, а также - для равномерного распределения активируемой жидкости по всему объему емкости. Верхний коллектор выполнен с горловиной для свободного заполнения многоячеистой емкости жидкостью и слива активированной жидкости.

Емкость с активируемой жидкостью может быть выполнена также в виде диэлектрического тонкостенного стаканчика, диэлектрического тонкостенного мешочка, пакета, бутылочки и т.п., снабженных механизмами механического перемешивания активируемой жидкости и пространственного перемещения емкости в активированной среде.

Камера-активатор снабжена механизмом для перемещения емкости с активируемой жидкостью в активированной среде камеры-активатора (вращение, качание, кручение и т.д.), что способствует ускорению активации до требуемых значений редокс-потенциала еН активируемой жидкости. Процесс активации ускоряется также в результате перемешивания и/или встряхивания активируемой жидкости с помощью магнитной мешалки, либо вибратора, либо миксера любого типа. Кроме того, ускорение активации достигается за счет наличия тепловых потоков в среде и жидкости и теплового перемешивания микрообъемов активируемой жидкости.

В устройстве проточного типа камера-активатор, выполненная в виде герметичного металлического резонатора из немагнитного металла (например, алюминия или нержавеющей стали), устойчивого к действию щелочей и кислот, может быть, например, прямоугольной или цилиндрической формы. Помещенная в камеру-активатор емкость-змеевик выполнена многосекционной с витками из диэлектрической тонкостенной трубки диаметром 0,1 мм - 10,0 мм или из жгута трубок малого диаметра. Каждая секция выполнена в виде пластин с отверстиями, на которых или между которыми уложены витки трубки или жгута трубок. Трубка или жгут трубок с последнего витка первой секции переходит на первый виток смежной секции и т.д. Все витки трубки разделены между собой и уложены в каждой секции по спирали. Трубки в жгуте (пучке) также отделены друг от друга с помощью специальных разделителей. Все секции представляют собой закрепленную на общем стержне многоярусную конструкцию, которая удерживает витки трубок от провисания, и обеспечивает зазоры между ними. Между отдельными трубками в жгуте по всей длине змеевика также имеются разделители. Такая конструкция змеевика обеспечивает омывание всех витков трубок активированной средой, циркулирующей в резонаторе, со всех сторон.

Змеевик со жгутом трубок малого диаметра снабжен впускным и выпускным коллекторами для параллельного объединения всех трубок в жгуте на входе и выходе змеевика.

Проходя по трубкам змеевика жидкость активируется, причем степень активации жидкости зависит от диаметра трубок и их длины (например, чем меньше диаметр и больше длина трубок, тем выше степень активации). Движение активируемой жидкости по трубке обеспечивается давлением, создаваемым, например, с помощью насоса. Диаметр трубок и толщина их стенок выбираются оптимально наименьшими для каждого конкретного вида активируемой жидкости. Длина трубок может составлять от долей единиц до десятков метров в зависимости от диаметра трубки и решения конкретных задач с целью повышения эффективности активации и уменьшения времени активации. Для получения требуемых значений редокс-потенциала еН активируемой жидкости скорость ее протекания через емкость выбирается в зависимости от времени активации и суммарной длины трубок.

Габаритные размеры и форма металлического резонатора рассчитываются, исходя из резонансных диапазонов частоты низкоинтенсивной СВЧ генерации возбужденных молекулярных соединений электрохимически активированной среды.

На фиг.1 представлено однокамерное устройство с активатором стационарного типа; на фиг.2 представлено однокамерное устройство с активатором проточного типа; на фиг.3 представлено поперечное сечение устройства (вид сверху) по фиг.1, 2; на фиг.4 представлено двухкамерное устройство с активатором стационарного типа (сотовая ячеистая структура) с верхним коллектором; на фиг.5 представлено двухкамерное устройство с активатором стационарного типа (сотовая ячеистая структура) с верхним и нижним коллектором; на фиг.6 представлено двухкамерное устройство с активатором стационарного типа (с диэлектрической тонкостенной емкостью, снабженной миксером); на фиг.7 представлено двухкамерное устройство с активатором проточного типа (со змеевиком).

Устройство однокамерного типа для бесконтактной активации жидкости (водных растворов, физиологических и биологических жидкостей, соков и напитков, в том числе молочных, различной степени вязкости и консистенции) состоит из камеры-электролизера цилиндрической формы 1 (фиг.1-3), катода 2, анода 3, анодной емкости 4, размещенных в корпусе 5 и заполненных электрохимически активированной средой 6. В нижней части корпуса 5 под камерой-электролизером 1 установлен нагреватель 7 с терморегулятором. Емкость с активируемой жидкостью 8, размещенная между катодом 2 и анодом 3, выполнена в виде одного или нескольких рядов тонких вертикальных ячеек 9, расположенных по кольцу.

В устройстве с емкостью стационарного типа ячейки 9 объединены параллельно верхним коллектором 10 и нижним коллектором 11. Для заполнения ячеистой емкости 8 имеется горловина 12. В устройстве с емкостью проточного типа (фиг.2, 3) вертикальные ячейки 9 последовательно соединены между собой, а для подачи в них жидкости предусмотрены патрубки - входной 13 и выходной 14. Подача в емкость жидкости, предназначенной для активации, может производиться с небольшим напором, например, с помощью насоса (не показан).

Устройство двухкамерного типа (фиг.4-7) по стационарному способу активации состоит из камеры-электролизера 15 и камеры-активатора 16, расположенных в общем корпусе 17. В камере-электролизере 15 имеются катод 18 и анод 19 с анодной камерой 20. Обе камеры 15 и 16 заполнены электрохимически активированной средой 21 и соединены трубопроводом 22 с насосом 23 и электроклапаном 24. Емкость с активируемой жидкостью 25 размещена в камере-активаторе 16. В нижней части камеры-электролизера 15 размещен нагреватель 7 с терморегулятором (не показан).

Емкость с активируемой жидкостью 25 (фиг.4, 5) выполнена в виде сотовой ячеистой структуры 26 с ячейками (или трубками) 27 и снабжена верхним коллектором 28 и нижним коллектором 29. В верхней части емкости 26 (с коллектором 28) размещен механизм 30 для пространственного перемещения емкости в пределах объема камеры-активатора 16. Предусмотрено отверстие (или горловина) 31 для заполнения емкости жидкостью и слива активированной жидкости.

Емкость с активируемой жидкостью 25 (фиг.6) снабжена магнитной мешалкой, или вибратором, или миксером любого типа 32.

По проточному способу активации (фиг.7) камера-активатор 21 выполнена в виде герметичного металлического резонатора 33. Помещенная в резонатор 33 емкость-змеевик 34 выполнена многосекционной с витками 35 из диэлектрической тонкой трубки диаметром 0,1 мм - 10,0 мм или из жгута трубок 36 малого диаметра. Каждая секция 37 выполнена в виде пластин с отверстиями (на которых закреплены витки трубки) и представляет собой один ярус витков трубки или жгута из трубок, размещаемых на одном уровне и разделенных разделителями (не показаны). Все секции 37 закреплены на общем стержне 38. Змеевик со жгутом трубок малого диаметра снабжен впускным и выпускным коллекторами 39, 40.

Для слива отработанной электрохимически активированной среды из емкостей для целей промывки емкостей предусмотрены сливные патрубки с запорными вентилями (не показаны).

Работа устройства однокамерного типа

Стационарный способ активации

Камеру-электролизер 1 (катодную и анодную емкости) заполняют водой или раствором NaCl или КСl в дистиллированной воде или в воде, очищенной от солей жесткости. Включают нагреватель 7 и подогревают жидкость. Затем подключают электропитание к катоду 2 и аноду 3. Полученная жидкость будет служить в качестве активированной среды 6. Ячеистую емкость 8 заполняют предварительно нагретой жидкостью, предназначенной для активации, и проводят активацию (выдержку в активированной среде). После достижения заданных значений редокс-потенциала еН активируемой жидкости процесс активации завершается.

Активированную жидкость сливают из емкости 8. Процесс повторяется, причем активированная среда может использоваться многократно.

Проточный способ активации

Подготовка активированной среды производится аналогично стационарному способу активации.

Активируемую жидкость через патрубок 13 подают в емкость 8. Проходя через все последовательно соединенные тонкие ячейки (трубки) 9, жидкость активируется и отводится из емкости 8 через патрубок 14. Заданные значения редокс-потенциала еН достигаются при подборе скорости протекания активируемой жидкости через ячейки 9 емкости 8. Процесс продолжается до накопления необходимого объема жидкости.

По завершении процесса активации одного вида жидкости емкость 8 промывается и производится активация другого вида жидкости.

Работа устройства двухкамерного типа

Стационарный способ активации

Камеру-электролизер 15 (катодную и анодную емкости) заполняют водой или раствором NaCl или КСl в дистиллированной воде или в воде, очищенной от солей жесткости при закрытом электроклапане 24. Включают нагреватель 7 и подогревают жидкость (не выше 60°С). Подают электропитание на электроды 18 и 19 и получают в камере-электролизере активирующую среду с требуемым значением редокс-потенциала еН. В камеру-активатор 16 помещают емкость 25 в виде диэлектрического тонкостенного стаканчика (диэлектрического тонкостенного мешочка, пакета, бутылочки) или емкость 26 (в виде сотовой ячеистой структуры) с предварительно подогретой жидкостью, которую требуется активировать. Открывают электроклапан 24 на трубопроводе 22, и электрохимически активированный раствор (среда) перетекает в камеру-активатор 16. Включают насос 23 для принудительной циркуляции активированной среды между камерой-электролизером 15 и камерой-активатором 16. Включают механизм 30 для пространственного перемещения емкости 26, или магнитную мешалку, или вибратор, или миксер любого типа 32 для перемешивания активируемой жидкости в емкости 25. Проводят активацию (выдержку в среде) жидкости в течение заданного времени (до получения заданных значений редокс-потенциала еН), затем перекрывают электроклапан 24 на трубопроводе 22 и откачивают среду из камеры-активатора в камеру-электролизер. После этого выключают насос и извлекают емкость 26(25) из камеры-активатора. Активированную жидкость сливают, емкость промывается и заполняется очередной порцией жидкости для последующей активации.

Проточный способ активации

Подготовка активированной среды производится аналогично способам активации в двухкамерном устройстве стационарного типа.

Камера-активатор 16 выполнена в виде герметичного металлического резонатора 33.

Предварительно подогретая активируемая жидкость подается в многосекционную емкость-змеевик 34 под давлением и, проходя по виткам из тонкой диэлектрической трубки 35 или жгута трубок 36, активируется до заданных значений редокс-потенциала еН. Заданные значения редокс-потенциала еН достигаются при подборе скорости протекания активируемой жидкости через витки трубок 35 многосекционного змеевика 34. Процесс продолжается до накопления необходимого объема жидкости.

По завершении процесса активации одного вида жидкости многосекционный змеевик 34 промывается, и производится активация другого вида жидкости.

Во всех приведенных случаях процесс активации повторяется, причем активированная среда может использоваться многократно.

ПРИМЕРЫ

Для подтверждения эффективности заявляемого способа нами проводились исследования динамики изменения редокс-потенциала еН при бесконтактной активации в зависимости от температуры электрохимически активированной среды (раствора католита) и активируемой жидкости (дистиллированной воды) и времени активации. В качестве емкости для электроактивируемой жидкости использовались стаканчики с толщиной стенки 0,15 мм. Результаты измерений приведены в примерах 1-4.

Пример 1.

Дистиллированная вода предварительно нагревалась в водяной бане при температуре 42±1°С, с еН=280±15 мВ заливалась в тонкостенный стаканчик и помещалась в раствор католита с температурой 22°±1°С, еН=-860±20 мВ. Активация проводилась в течение 60 мин. Информация регистрировалась через 5, 10, 20, 30 и 60 мин. Результаты измерений активации воды (еН в мВ), соответственно, составили: +180±5; +80±5; +50±5; -40±5; -180±10.

Пример 2.

Дистиллированная вода при температуре 22°С±1°С, с еН=320±20 мВ в тонкостенном стаканчике помещалась в раствор католита с температурой 42°С±1°С, еН=-890±20 мВ. Активация проводилась в течение 60 мин. Информация регистрировалась через 5, 10, 20, 30 и 60 мин. Результаты измерений активации воды (еН в мВ), соответственно, составили: +150±10; -80±5; -150±10; -250±15; -300±15.

Пример 3.

Дистиллированная вода, предварительно нагретая в водяной бане при температуре 42°С±1°С, имела еН=280±15 мВ, заливалась в тонкостенный стаканчик и помещалась в раствор католита с температурой 42°С±1°С, еН=-890±20 мВ. Активация проводилась в течение 60 мин. Информация регистрировалась через 5, 10, 20, 30 и 60 мин. Результаты измерений активации воды (еН в мВ), соответственно, составили: -10±5; -150±10; -250±15; -280±15; -320±20.

Пример 4.

Дистиллированная вода при температуре 22°С±1°С, с еН=320±15 мВ в тонкостенном стаканчике помещалась в раствор католита с температурой 22°C±1°C, еН=-860±20 мВ. Активация проводилась в течение 60 мин. Информация регистрировалась через 5, 10, 20, 30 и 60 мин. Результаты измерений активации воды (еН в мВ), соответственно, составили: +280±15; +190±10; +110±10; +40±5; -100±10.

Таким образом, полученные нами результаты подтверждают, что при нагревании электрохимически активированной среды и активируемой жидкости повышается эффективность процесса активации.

Пример 5.

Для подтверждения эффективности заявляемого способа по сравнению с прототипом (патент №2054386, фиг.1) нами проводились исследования динамики изменения редокс-потенциала еН электрохимически активируемой жидкости с циркуляцией католита между электролизером и активатором и без циркуляции (приведенные результаты измерений редокс-потенциала еН без циркуляции получены нами на установке, аналогичной приведенной в патенте-прототипе). Результаты приведены в табл.1.

Видно, что циркуляция активированной среды приводит к повышению эффективности бесконтактной активации.

Пример 6.

Для подтверждения эффективности заявляемого способа нами проводились исследования динамики изменения редокс-потенциала еН при бесконтактной активации детского питания "NAN"", которое наливали в стаканчик из диэлектрического материала с толщиной стенки 0,15 мм, устанавливали в стаканчик миксер, стаканчик с миксером помещали в камеру-активатор, включали миксер и проводили измерения при перемешивании активируемой жидкости и без перемешивания. В табл.2 приведены результаты измерений в зависимости от времени активации (температура активируемой жидкости и католита 22°С) при перемешивании активируемой жидкости и без перемешивания.

Таким образом, при перемешивании активируемой жидкости эффективность активации значительно повышается по сравнению с активацией без перемешивания.

Пример 7.

Полиэтиленовый пакет с физиологическим раствором для внутривенных инфузий, либо шприц с физраствором помещали в камеру-активатор с вибратором и проводили измерения при перемещении емкости с активируемой жидкостью, с вибрацией активируемой жидкости и без вибрации и без перемещения (табл.3).

Таким образом, при вибрации и перемещении емкости с активируемой жидкостью эффективность активации значительно повышается по сравнению с активацией без вибрации и перемещения емкости с активируемой жидкостью.

Пример 8.

Экспериментально измеренные значения редокс-потенциала еН бесконтактно активированной водопроводной воды в зависимости от диаметра трубки в предлагаемом устройстве проточного типа (длина трубки 2000 мм; давление воды - постоянное; редокс-потенциал еН исходной воды +270 мВ, редокс-потенциал еН электрохимически активированной среды –800 мВ; электролизер выключен; камера-активатор - кварцевая; температура воды +22°С; измерения редокс-потенциала еН проводились платиновым электродом относительно хлорсеребряного электрода (табл.4).

Из табл.4 видно, что при меньшем внутреннем диаметре трубки эффективность активации повышается.

Пример 9.

Результаты измерений динамики редокс-потенциала (водопроводной воды) в зависимости от материала камеры-активатора проточного типа (немагнитный материал - нержавеющая сталь, алюминий и пластмасса), проведенных при различном диаметре силиконовой трубки (приведены в табл.5) свидетельствуют о повышении эффективности активации при использовании активатора из немагнитного материала (нержавеющая сталь, алюминий).

Пример 10.

Экспериментально измеренные значения редокс-потенциала еН бесконтактно активированной водопроводной воды в предлагаемом устройстве проточного типа (длина трубки 1500 мм; расход воды постоянный - 5-7 л/час; редокс-потенциал еН исходной воды +270 мВ, редокс-потенциал еН электрохимически активированной среды – 800 мВ; электролизер выключен; камера-активатор - кварцевая; температура воды +22°С; измерения редокс-потенциала еН проводились платиновым электродом относительно хлорсеребряного электрода) (табл.6).

Данные табл.6 свидетельствуют об эффективности использования силикона в качестве материала для емкости с активируемой жидкостью - по сравнению с другими видами диэлектрических материалов.

Изобретение относится к технологии и устройствам регулирования физико-химических свойств жидкостей путем их электроактивации и структурного изменения и может быть использовано в медицине и народном хозяйстве для получения активированной воды, биологически активных жидкостей, водных растворов, в том числе питьевой воды. Способ включает предварительный нагрев активируемой жидкости и электрохимически активированной среды и помещение диэлектрической тонкостенной емкости с активируемой жидкостью в электрохимически активированной среде. Активированную среду в процессе активации поддерживают в нагретом состоянии. Активируемую жидкость в течение процесса активации постоянно или периодически перемешивают, осуществляют постоянную принудительную циркуляцию и обновление электрохимически активированной среды; механическое пространственное перемещение емкости с активируемой жидкостью в электрохимически активированной среде в любом направлении в пределах объема среды. Камера-электролизер снабжена нагревателем с терморегулятором. Технический эффект - повышение производительности и эффективности электроактивации жидкости за счет ускорения энергообмена между слоями активируемой жидкости и ускорения активации всего объема активируемой жидкости при сохранении постоянства первоначального химического состава жидкости. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 7 ил., 6 табл.

1. Способ для бесконтактной электроактивации жидкости, включающий получение электрохимически активированной среды, помещение и экспонирование диэлектрической тонкостенной емкости с активируемой жидкостью в электрохимически активированной среде, отличающийся тем, что процесс электроактивации дополнительно включает предварительный нагрев активируемой жидкости и электрохимически активированной среды.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что активированную среду в процессе активации поддерживают в нагретом состоянии при температуре, равной или выше температуры активируемой жидкости.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеспечивают перемешивание активируемой жидкости в процессе активации постоянно или периодически.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что процесс активации осуществляют в условиях постоянной принудительной циркуляции и обновления электрохимически активированной среды.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что обеспечивают постоянное механическое пространственное перемещение емкости с активируемой жидкостью в электрохимически активированной среде в любом направлении в пределах объема среды.6. Устройство для бесконтактной активации жидкости, включающее камеру-электролизер цилиндрической формы с катодом и анодом для образования электрохимически активированной среды и размещенную в активированной среде между катодом и анодом тонкостенную диэлектрическую емкость с активируемой жидкостью стационарного или проточного типа, отличающееся тем, что камера-электролизер снабжена нагревателем с терморегулятором для постоянного подогрева электрохимически активированной среды до температуры, равной или выше температуры активируемой жидкости.7. Устройство по п.6, отличающееся тем, что емкость с активируемой жидкостью выполнена в виде одного или нескольких рядов отделенных друг от друга тонких вертикальных ячеек, расположенных по кольцу.8. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в емкости стационарного типа вертикальные ячейки объединены коллекторами параллельно.9. Устройство по п.7, отличающееся тем, что в емкости проточного типа вертикальные ячейки в виде трубок соединены между собой последовательно.10. Устройство по п.6, отличающееся тем, что в качестве материала для тонкостенной диэлектрической емкости с активируемой жидкостью применяют силикон или силиконизированную пластмассу.11. Устройство для бесконтактной активации жидкости, включающее камеру-электролизер с катодом и анодом для образования электрохимически активированной среды и размещаемую в этой среде периодически или постоянно тонкостенную диэлектрическую емкость с активируемой жидкостью стационарного типа или проточного типа со змеевиком, отличающееся тем, что оно выполнено из двух автономных камер - камеры-электролизера и камеры-активатора, соединенных между собой трубопроводами с насосом и электроклапаном, а емкость с активируемой жидкостью размещена в камере-активаторе.12. Устройство по п.10, отличающееся тем, что камера-электролизер снабжена нагревателем с терморегулятором для постоянного подогрева электрохимически активированной среды до температуры, равной или выше температуры активируемой жидкости.13. Устройство по п.10, отличающееся тем, что помещенная в камеру-активатор емкость с активируемой жидкостью выполнена в виде сотовой ячеистой структуры, состоящей из нескольких рядов отделенных друг от друга тонких вертикальных ячеек, объединенных коллекторами.14. Устройство по п.10, отличающееся тем, что камера-активатор с электрохимически активированной средой снабжена механизмом для пространственного перемещения емкости с активируемой жидкостью в любом направлении в пределах объема камеры-активатора.15. Устройство по п.10, отличающееся тем, что емкость с активируемой жидкостью снабжена магнитной мешалкой, вибратором или миксером любого типа, расположенными внутри или снаружи емкости.16. Устройство по п.10, отличающееся тем, что камера-активатор выполнена в виде герметичного резонатора из немагнитного металла, а емкость-змеевик с активируемой жидкостью проточного типа выполнена многосекционной и помещена внутрь резонатора.17. Устройство по п.15, отличающееся тем, что многосекционная емкость-змеевик выполнена в виде отделенных друг от друга витков из тонкой диэлектрической трубки, расположенных в каждой секции по спирали Архимеда.18. Устройство по пп.15 и 16, отличающееся тем, что многосекционная емкость-змеевик выполнена с витками из жгута отделенных друг от друга по всей длине тонких диэлектрических трубок, объединенных на входе и выходе коллекторами.19. Устройство по п.10, отличающееся тем, что в качестве материала для тонкостенной диэлектрической емкости с активируемой жидкостью применяют силикон или силиконизированную пластмассу.