Проточный электроактиватор воды Российский патент 2018 года по МПК C02F1/461 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрохимии, и может быть использовано в сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и других областях народного хозяйства при получении экологически чистых растворов.

Известен электролизер для обработки воды, включающий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них анодом и катодом, при этом на поверхности электродов со стороны межэлектродного пространства установлены вертикальные ребра, прижимающие диафрагму к поверхности противоположного электрода, причем на аноде и катоде ребра установлены в чередующемся порядке и выполнены из токопроводящего материала (SU, авторское свидетельство 1468867).

К недостаткам этого устройства относятся сложность конструкции, отсутствие возможности регулирования расхода воды, протекающей через катодные и анодные камеры, и создания заданного потенциала и жизненной силы подаваемой воде на орошение.

Известно устройство для активации воды, заключающееся в том, что для получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора используют устройство, содержащее диафрагменный электрохимический реактор, электрохимические ячейки, анодную и катодную камеры, разделенный мелкопористой диафрагмой (патент РФ №2329197, C02F 1/46, A61L 2/18, 2006).

Недостатками известного решения являются неэффективное использование материалов, составляющих реактор, и получение требуемых значений pH и ОВП за счет использования дополнительных химических веществ.

Наиболее близкой по технической сущности является установка для электролиза водно-солевых растворов, содержащая диэлектрический корпус, катодную и анодную камеры, разделенные мелкопористой диафрагмой, анод и катод, при этом внутри анодной и катодной камер для возможности получения турбулентного потока на внутренней горизонтальной поверхности установлены графитовые пластины под углом не более 60° относительно оси движения водного потока и имеющие высоту, удовлетворяющую условию Н0/Н1<150 мм, где Н0 - высота камеры, а Н1 - высота графитовых пластин (Патент РФ №2475456, C02F 1/461, 2006, прототип).

Недостатком устройства является его низкая производительность за счет быстрого забивания пор диафрагмы солями.

Техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемого изобретения, является повышение эксплуатационных характеристик проточного электроактиватора и сохранение его производительности во время эксплуатации, за счет увеличения времени заполнения катодной камеры солями и уменьшения интенсивности вытеснения выделяемым газом раствора из камер.

Указанный технический результат достигается тем, что в проточном электроактиваторе воды, содержащем диэлектрический корпус, катодную и анодную камеры, разделенные полунепроницаемой диафрагмой из брезента, анод и катод, согласно изобретению катодная и анодная камеры выполнены в виде прямоугольных призм из сплошного эластичного диэлектрического материала, внутри которого выполнены внутренние каналы, образующие при состыковке призм единый зигзагообразный канал, причем диафрагма установлена между призмами в поперечном сечении по диагонали, при этом для обеспечения увеличения поперечного сечения катодной камеры и уменьшения поперечного сечения анодной камеры по направлению движения воды верхняя часть диафрагмы установлена рядом с верхней частью анода, а нижняя часть диафрагмы установлена у нижней части основания катода.

Новизна изобретения состоит в том, что для повышения эксплуатационных характеристик проточного электроактиватора и сохранения его производительности без изменения объема обеих камер увеличивают поперечное сечение катодной и уменьшают поперечное сечение анодной камеры по направлению движения воды, что позволяет увеличить время заполнения катодной камеры солями и уменьшить интенсивность вытеснения выделяемым газом раствора из камер.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен общий вид проточного электроактиватора воды, на фиг. 2 - проточный электроактиватор, вид А, на фиг. 3 - проточный электроактиватор, сечение 1-1, и на фиг. 4 - проточный электроактиватор, сечение 2-2.

Проточный электроактиватор воды имеет диэлектрический корпус 1, анодную 2 и катодную 3 камеры, разделенные полунепроницаемой диафрагмой 4 из брезента, анод 5 и катод 6. Анодная 2 и катодная 3 камеры выполнены в виде прямоугольных призм из сплошного эластичного диэлектрического материала, внутри которого выполнены внутренние каналы, образующие при состыковке призм единый зигзагообразный канал 7. Между призмами в поперечном сечении по диагонали установлена диафрагма 4. Для обеспечения увеличения поперечного сечения катодной камеры 3 и уменьшения поперечного сечения анодной камеры 2 по направлению движения воды верхняя часть диафрагмы 4 установлена рядом с верхней частью анода 5, а нижняя часть диафрагмы 4 установлена у нижней части основания катода 6. Анод 5 и катод 6 подключены к источнику питания 8 с помощью соединительных проводов 9 через клеммы 10. Проточный электроактиватор имеет два входных патрубка 12, а также два выходных патрубка 11 для анодной 2 и катодной 3 камер.

Проточный электроактиватор воды работает следующим образом: через входные патрубки 12 поступает вода, заполняя по зигзагообразному каналу 7 анодную 2 и катодную 3 камеры. На анод 5 и катод 6 подают напряжение с источника питания 8, обеспечивающее протекание требуемого по величине тока. В анодной 2 и катодной 3 камерах проточного электроактиватора, заполненных водой, происходит ее (воды) электродиализ. По ходу движения воды в катодной камере 3 ее сечение увеличивается, за счет чего увеличивается время заполнения катодной камеры 3 солями и уменьшается интенсивность вытеснения выделяемым газом раствора из анодной 2 и катодной 3 камер. В связи с тем что между анодом 5 и катодом 6 находится полупроницаемая диафрагма 4, продукты электродиализа, образовавшиеся у анода 5 и катода 6, не смешиваются. В анодной камере 2 образуется анолит, а в катодной камере 3 - католит, которые поступают потребителю через выходные патрубки 11 для анодной 2 и катодной 3 камер.

Исследования, проведенные в Кубанском государственном аграрном университете на кафедре электрических машин и электропривода, показали, что время работы заявленного устройства по сравнению с прототипом увеличилось на 15-20 часов, с сохранением той же самой производительности. Это обусловлено увеличением времени заполнения катодной камеры солями и уменьшением интенсивности вытеснения, выделяемым газом раствора из камер, за счет увеличения поперечного сечения катодной камеры и уменьшения поперечного сечения анодной камеры по направлению движения воды.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрохимии, и может быть использовано в сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и других областях народного хозяйства при получении экологически чистых растворов. Проточный электроактиватор воды содержит диэлектрический корпус 1, анодную 2 и катодную 3 камеры, разделенные полунепроницаемой диафрагмой 4 из брезента, анод 5 и катод 6. Катодная и анодная камеры выполнены в виде прямоугольных призм из сплошного эластичного диэлектрического материала, внутри которого выполнены внутренние каналы, образующие при состыковке призм единый зигзагообразный канал, причем между призмами установлена диафрагма 4. Для обеспечения увеличения поперечного сечения катодной камеры и уменьшения поперечного сечения анодной камеры по направлению движения воды верхняя часть диафрагмы установлена рядом с верхней частью анода, а нижняя часть диафрагмы установлена у нижней части основания катода. Технический результат - повышение эксплуатационных характеристик электроактиватора, сохранение его производительности во время эксплуатации за счет увеличения времени заполнения катодной камеры солями и уменьшения интенсивности вытеснения выделяемым газом раствора из камер. 4 ил.

Проточный электроактиватор воды, содержащий диэлектрический корпус, катодную и анодную камеры, разделенные полунепроницаемой диафрагмой из брезента, анод и катод, отличающийся тем, что катодная и анодная камеры выполнены в виде прямоугольных призм из сплошного эластичного диэлектрического материала, внутри которого выполнены внутренние каналы, образующие при состыковке призм единый зигзагообразный канал, причем диафрагма установлена между призмами в поперечном сечении по диагонали, при этом для обеспечения увеличения поперечного сечения катодной камеры и уменьшения поперечного сечения анодной камеры по направлению движения воды верхняя часть диафрагмы установлена рядом с верхней частью анода, а нижняя часть диафрагмы установлена у нижней части основания катода.