Устройство для десорбции Советский патент 1991 года по МПК C02F1/46 C02F1/20 C02F1/46 C02F101/10 C02F103/34 C02F103/36 

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от агрессивных газов электрохимическим методом и может быть применено в области очистки питьевой воды, сточных вод предприятий горно-химической, нефтедобывающей промышленности, а также очистки воды, насыщенной сероводородом, например геотермальной, используемой непосредственно для теплоснабжения.

Целью изобретения является повышение эффективности очистки воды и надежности работы установки.

На чертеже представлена принципиальная схема устройства.

Устройство для десорбции сероводорода содержит каталитический реактор 1, фильтр 2, корпус 3, снабженный патрубком 4 подвода воды в анодное пространство и патрубком 5 отвода воды из анодного пространства, а также патрубками подвода 6 и отвода 7 воды из катодного пространства, разделенного на два кольцевых пространства тремя кольцевыми электродами 8-10. Корпус 3 снабжен стержневым электродом 11 и патрубком для отвода кислорода, соединенным с сепаратором 12 кислорода. Сепаратор 13 водорода соединен с патрубком 7 отвода воды из катодного пространства. Десорбер имеет газопроводы 14 с вентилями 15 и 16. Выход воды из анодной камеры подключен к входу катодной камеры соединительным трубопроводом 17. Кольцевые электроды заключены в кольцевую камеру 18 из диэлектрического пористого материала - перфорированного фторопласта. Низковольтный источник подключен к электродам 8-10, высоковольтный - к электродам 9 и 11. При этом электрод 9 является катодом, а электроды 8,10,11 - анодами.

Устройство работает следующим образом.

Вода с начальным содержанием растворенных газов поступает в каталитический реактор 1, где осуществляется ее обработка газообразным кислородом, образующимся на электродах (анодах) 8 и 10. При этом при наличии в воде сероводорода в реакторе 1 выделяется сера в стехиометрическом соотношении к количеству поданного в реактор кислорода. Далее воду пропускают через фильтр 2, где от нее отделяют серу одним из известных способов фильтрации. Затем воду подают тангенциально к патрубку 4, и при этом осуществляется ее закручивание. Скорость жидкости при этом увеличивается, а давление снижается. По мере движения жидкости к центру скорость еще более увеличивается, а давление уменьшается, что приводит к росту газонасыщения воды, а

следовательно, и поверхности массообме- на. Для увеличения газонасыщенности жидкости и увеличения выхода газов через электроды 8-11 пропускают электрический

ток. Электроды 8-10 подключают к низковольтному источнику тока, а электроды 9 и 11 - к высоковольтному. Благодаря этому происходит электролиз воды с образованием электролизных газов, Пузырьки кислорода как под действием архимедовых сил, так и сил электрического поля, образованного электродами 9 и 11, собираются в области центрального стержня - электрода 11 и удаляются в сепаратор 12 кислорода, откуда

часть кислорода в количестве, необходимом для окисления сероводорода подают в каталитический реактор 1, а другая часть отводится к технологическим потребителям через вентиль 16. Вода через

выходной патрубок 5 поступает в катодную камеру, образованную перегородкой и электродами 9 по трубопроводу 17. В катодной камере электролитическим водородом де- сорбируется растворенный кислород, углекислый газ, сероводород и другие коррозионно-активные газы. Отвод водорода из сепаратора осуществляется через вентиль 15.

Эффективность очистки воды от сероводорода (Э) приведена в таблице в зависимости от начальной концентрации газа (С) и затрат электроэнергии (Р).

Расход воды при 20-25°С поддерживался равным 1,5 м /ч; напряжение низковольтного источника тока поддерживалось равным 6 В, а на высоковольтном - 500- 600 В. По сравнению с базовым объектом эффективность очистки возросла до 99% при одновременном исключении возможности образования взрывоопасной смеси.

Формула изобретения 1. Устройство для десорбции, содержащее цилиндрический корпус, выполненный

из диэлектрического материала, имеющий патрубки ввода и вывода воды и газа, кольцевые электроды с центральными отверстиями и стержневой электрод, размещенный на дне корпуса по его оси, кольцевую камеру с центральным отверстием, низковольтный и высоковольтный источники тока, подключенные к соответствующим электродам и линии подачи воды и газа, отличающийся тем, что, с целью повышения

5 эффективности очистки воды и повышения надежности работы, оно снабжено газовыми сепараторами водорода и кислорода, каталитическим реактором с газопроводом, соединенным с сепаратором кислорода, фильтром, установленным на линии подачи

воды между каталитическим реактором и цилиндрическим корпусом, при этом центральный кольцевой электрод размещен внутри кольцевой камеры, выполненной из пористого диэлектрического материала с входными и выходными патрубками, первый из которых подключен к камере,

второй - к входу газового сепаратора водорода, а корпус соединен с газовым сепаратором кислорода.

2. Устройство по п. 1,отличающее- с я тем, что в качестве материала кольцевой камеры используют перфорированный фторопласт.

Изобретение относится к устройствам для очистки воды от агрессивных газов электрохимическим методом и позволяет повысить эффективность очистки воды и надежность работы. Устройство содержит каталитический реактор 1, фильтр 2, корпус 3, снабженный патрубком 4 подвода воды и патрубком 5 отвода воды. Корпус снабжен тремя кольцевыми электродами 8,9,10, стержневым электродом 11 и сепараторами кислорода 12 и водорода 13. Устройство имеет кольцевую камеру 18. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. Ht /, 1Ьо ю GJ J