Устройство для десорбции сероводорода Советский патент 1988 года по МПК C02F1/46 C02F1/20 C02F103/34 

(21)3918997/23-26

(22)01.07.85

(46) 15.01.88. Бкш. № 2

(72) В.П. Горшков, А.П. Салюк

и С.М. Тымчук

(53)628.543(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 981234, кл. С 02 F 1/00, 1981. .

(54)УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДЕСОРБЦИИ СЕРОВОДОРОДА

(57)Изобретение относится к устройствам для очистки сероводородсодер- жащих вод электрохимическими методами, а также для очистки питьевой воды, сточных вод и позволяет повысить степень десорбции сероводорода, упростить конструкцию и уменьшить габариты устройства. Устройство содержит корпус, разделенный на кольцевые короба для движения жидкости.

которые образованы тремя металлическими плоскими кольцами-электродами, разделяющими корпус на два одинаковых кольцевых пространства. На противоположной выходному патрубку для газа торцовой стенке между мета лли- ческими кольцами-электродами установлен металлический стержень-электрод, по длине не доходящий до патрубка вывода газа, причем два соседних кольца, между которыми расположен входной тангенциальный канал, подключены к низковольтному источнику тока и образуют однородное электрическое поле, а среднее кольцо-электрод и металлический стержень подключены к высоковольтному источнику тока таким образом, что положительный полюс источника тока подключен к металлическому стержню. 1 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

сл

со а

05

N

00

Изобретение относится к устройствам для очистки сероводородсодержа- щих вод электрохимическими методами и может быть применено в области очистки питьевой воды сточных вод предприятий горно-химической, в частности при производстве серы, нефтедобывающей, а также очистки воды, на- сьщенной газами, например геотермальной, используемой непосредственно для теплоснабжения.

Цель изобретения - повьшение степени десорбции сероводорода, упрощение конструкции и уменьшение габаритов устройства.

На чертеже изображено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство состоит из корпуса 1, выполненного из диэлектрического материала, снабженного тангенциально подсоединенными входным 2 и выходным 3 патрубками для жидкости, разделенного на два кольцевых пространства тремя металлическими плоскими кольцами-электродами 4, 5 и 6. В корпусе 1 установлен на одной торцовой стенке .также по оси металлический стержень-электрод 7, а на другой торцовой стенке - патрубок 8 для вывода десорбированного газа. Электроды 4 и 6 подключены к низковольтному источнику тока, а электроды 4 и 7 - к высоковольтному источнику тока

Образование кольцевых пространств тремя металлическими плоскими кольцами-электродами с тангенциально подсоединенными входным и выходным патрубками позволяет создать спиралеобразное движение жидкости от периферии к центру в одном кольцевом пространстве и от центра к периферии и выходному патрубку в другом кольцевом пространстве. Подключение к низковольтному источнику, тока электродов , между которыми расположен входной патрубок, приводит к электролизу части воды, образованию пузырьков газа, их коалесценции и способствующих удалению растворенного газа. При переключении источника тока на другую пластину можно изменить назначение патрубков.

Снабжение устройства металлически стержнем, расположенным по оси корпуса аппарата между металлическими кольцами-электродами, и подключение к высоковольтному источнику тока, положительного полюса к стержню и

среднего кольца-электрода к отрицательному полюсу позволяет создать неоднородное электрическое поле, способствующее всплытию пузырьков газа к поверхности жидкости и вьще- лению газа в область металлического стержня.

Выполнение стержня-электрода, по

длине не доходящем до патрубка вывода газа, обусловлено необходимостью прохода десорбированного газа из электродного пространства стержня- электрода к выходному патрубку,

г Расстояние между внутренним диаметром металлических колец и наружным диаметром металлического стержня, равное не менее расстояния между двумя соседними дисками-электродами,

Q обусловлено необходимость) создания канала для прохода воды из одного канала в другой и необходимостью иметь воздушный промежуток только для создания неоднородного электри5 чёского поля в отсутствие тока.

Устройство работает следующим образом.

При подаче напряжения от источни- , ков тока А и Б к электродам 6,4 или.

0 4,5 и 4,7 вовнутрь корпуса 1, выпол ненного из изоляционного материала, через входной патрубок 2 подается обрабатываемая жидкость, которая начинает закручиваться. Скорость жид- кости при этом увеличивается, а давление снижается, по мере .. движения жидкости к центру скорость еще более увеличивается, а давление еще уменьшается и жидкость вскипает. .Для увеQ личения газонасьщенности жидкости и увеличения выхода растворенных га- .зов через электроды 6 и 4 или(и) 6 и 5 пропускают электрический ток. При этом происходит частично электролиз

g воды с образованием электролизных газов и их последующей коалесценци- ей как между собой, так и с растворенным газом. Пузырьки газа как под действием архимедовых сил, так и сил

электрического поля, образованного электродами 4 и 7, собираются в области центрального стержня-электрода 7 и выводятся через патрубок 8. Отработанная жидкость, продолжая движение, попадает в канал между кольцами-электродами 4 i 5 и далее к выходному патрубку 3.

Пример. На вход устройства подавалась вода, содержащая 20 5

10

15

, 3t3 7«

70 МГ/Л сероводорода, находящегося в молекулярной форме, с температурой 40°С в объеме 1,5 плотность тока, протекающего между электродами 6 и 4, изменялась в диапазоне 3-4 А /дм ; напряжение на этих электродах 4-6 В, а на электродах 4-7 600 В; отношение скорости на входе к скорости на выходе, т.е. в межэлектродном пространстве, 3. Эффективность очистки определялась по количеству сероводорода, оставшегося в очищенной воде.

Эффективность очистки воды при различных концентрациях сероводорода в исходной воде и величина затрачиваемой электроэнергии, необходимой на десорбцию, приведена в таблице.

Как видно из данных таблицы, для достижения степени извлечения 95% сероводорода, находящегося в воде при указанных концентрациях, затрачиваемая мощность изменяется в пределах 20-40 Вт. В случае использо- 25 невой электрЬд является анодом, вания устройства по прототипу при обработке аналогичной воды степень очистки составляет 60-65% при одинаковой продолжительности обработки. Формула изобретения

рический корпус, соединенные с н тангенциально патрубки ввода и в да воды, патрубок вывода газа, р щенный на крьшке корпуса по его и кольцевую перегородку, отл чающееся тем, что, с це повьшения степени десорбции сер рода, упрощения конструкции и ум шения габаритов устройства, кор выполнен из диэлектрического ма ала, перегородка - из.электропр ного, корпус дополнительно снабж электродами, выполненными в вид дисков с центральными отверстия расположенными на крышке и дне рата, и стержневым электродом, щенным на дне аппарата по его о высота которого меньше высоты у К}йства, причем дисковые электр и перегородка подключены к низк вольтному источнику тока, а пер родка и стержневой электрод - к ковольтному таким образом, что

2, Устройство no.n.l, отл чающееся тем, что расс ние между дисками-электродами и верхностью стержня не меньше ра ния между перегородкой и дискам электродами.

20

1

Примечание. Ток на электродах 4 и 7 находился

в пределах 17-25 тА.

10

15

- 25 невой электрЬд является анодом,

366478

рический корпус, соединенные с ним тангенциально патрубки ввода и вывода воды, патрубок вывода газа, размещенный на крьшке корпуса по его оси, и кольцевую перегородку, отличающееся тем, что, с целью повьшения степени десорбции сероводорода, упрощения конструкции и уменьшения габаритов устройства, корпус выполнен из диэлектрического материала, перегородка - из.электропроводного, корпус дополнительно снабжен электродами, выполненными в виде дисков с центральными отверстиями, расположенными на крышке и дне аппарата, и стержневым электродом, размещенным на дне аппарата по его оси, высота которого меньше высоты уст- К}йства, причем дисковые электроды и перегородка подключены к низковольтному источнику тока, а перегородка и стержневой электрод - к высоковольтному таким образом, что стерж20

1

невой электрЬд является анодом,

2, Устройство no.n.l, отличающееся тем, что расстояние между дисками-электродами и поверхностью стержня не меньше расстояния между перегородкой и дисками- электродами.

/

/