Устройство для электрохимической обработки жидкости Советский патент 1992 года по МПК C02F1/46 

Изобретение относится к электрохимической обработке жидкости, например жидких растворов с минерализацией в среднем от 0,05 до 20 г/л и электропроводностью от 0,1 до 5 для регулирования ее реакционной способности и физико-химических свойств, и может применяться для обработки питьевой и минерализованной воды, нейтрализации обеззараживания, в сельском хозяйстве, в частности птицеводстве, в легкой, пищевой и других областях промышленности.

Целью изобретения является снижение расхода энергии.

На фиг. 1 изображено устройство для электрохимической обработки жидкостей, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг. 1.

Устройство состоит из корпуса, выполненного в виде электрода-моноблока 1 из графитового цилиндра, покрытого снаружи защитным слоем из диэлектрического материала, например стеклотканью и эпоксидной смолой, с параллельными его оси сквозными отверстиями, в каждое из которых коаксиально установлены диафрагмы 2 керамические (из глины латненской ЛТ, каолина и жидкого стекла плотностью 1,39- 1,41 г/см3) с размерами по0 от 0,3 до 1 мкм.

О 00

толщиной стенки от 1,7 до 2,3 мм и длиной от 150 до 200 мм. Внутри отверстий электрода-моноблока 1 коаксиально установлены электроды 3, выполненные в виде прутков из графита или диоксида свинца, с просветом между поверхностью отверстия в электроде-моноблоке 1 и электродом 3 от 3,7 до 5,9.мм, и диафрагмы 2, соответственно, установленные с просветом от электродов до диафрагмы в пределах от 1 до 1,8 мм, Коллекторы нижний 4, верхний 5с патрубками ввода 6 и 7 вывода 8 и 9 жидкости выполнены из диэлектрического материала, а в них закреплены диафрагмы 2. Коллекторы 4 и 5 с обеих сторон имеют цилиндриче- ские углубления, которые с торцовыми поверхностями электрода-моноблока 1 образуют камеры - распределительную tO в коллекторе нижнем и сборную 11 в коллекторе верхнем. Аналогично с нижней крыш- кой 12 и верхней крышкой 13, выполненными из диэлектрического материала, коллекторы 4 и 5 образуют камеры распределительную 14 и сборную 15.

Электроды 3 верхним концом центриру- ются в углублениях верхней крышки 13 верхней, а нижним концом центрируются в отверстиях нижней крышки нижней 12. Кроме того, они электрически соединеныс то- коподводом 16, выполненным з виде пластины, передающей напряжение всем электродам 3 от положительного полюса источника питания псетоянного тока (непоказано). То- коподвод 16 размещен в углублении нижней крышки 12 и защищен накладкой 17 из диэлектрического материала.

На фиг.2 изображены токоподводы 18, которые проходят через электрод-моноблок 1, служат для передачи напряжения от отри- цательного полюса источника питания постоянного тока (не показано) и для стяжки устройства (не показано).

Отверстия в электроде-моноблоке 1 расположены следующим образом: отвер- стие 19 в центре и отверстие 20 - по верши- нам правильных внутреннего 21 л наружного 22 шестиугольников, которые размещены концентрично отверстия 19, а также на их сторонах в точках 23 пересече- ния продолжений сторон 24 внутреннего шестиугольника 21 со сторонами внешнего шестиугольника 22, при этом количество шестиугольников может быть увеличено или уменьшено. Соответственные стороны шее- тиугольников расположены параллельно друг другу.

Диафрагмы 2 и электроды 3 в отверстиях электрода-моноблока 1 и катодных 25 и анодных 26 камер расположены коаксиэль- но. Камеры 10 и 14 распределительные сообщаются соответственно с камерами 25 катодными и камерами 26 анодными и служат для равномерной подачи в них жидкости.

Камера 11 сборная сообщается с камерами 25 катодными и патрубком 8 вывода, а камера 15 сборная сообщается с камерами 26 анодными и патрубком 9 вывода.

Устройство работает следующим образом.

Исходная жидкость, например, в виде водного раствора сульфатов, хлоридов, карбонатов с концентрацией от 0,05 до 20 г/л, электропроводностью от 0,1 до 5 см-м и водородным показателем рН 6-8 поступает через патрубок 6, камеру распределительную 10 в-камеру катодную 24, из нее в камеру сборную 11 и через патрубок 8 выводится АЗ устройства. В то же время вспомогательный электролит поступает через патрубок 7, камеру распределительную 14 в камеру анодную 26, из нее в камеру сборную 15 и через патрубок 9 выводится из устройства.

При включении источника постоянного тока (не показано) на электрод-моноблок 1 подается отрицательное напряжение, а на электроды 3 - положительное (полярность может быть и обратной). Через жидкость, находящуюся в катодной камере 25 и порах диафрагмы 2, и жидкость в анодной камере 26, замыкается электрическая цепь между электродом-моноблоком 1 и электродами 3.

Происходит процесс электрохимической обработки жидкости в катодной камере 25 и анодной камере 26, перевод жидкости в активированное состояние. Между камерами анодной и катодной поддерживается разность давлений в пределах от 0,1-10 до 0,5 105Па(отО,1доО,5кгс/см2) (устройство для поддержания разности давления на фиг. не показано), что при заданных параметрах диафрагмы предотвращает электроосмотический переток жидкости из анодной камеры а катодную,

В зависимости от назначения исходная жидкость может быть обработана в камере анодной, а вспомогательная жидкость в камере катодной, или исходная жидкость мо- жет подаваться в камеры катодную и анодную.

Использование предлагаемого изобретения по сравнению с наиболее близкими существующими устройствами обеспечивает следующие преимущества: снижение энергетических затрат на проведение процесса обработки на единицу объема жидкости на 30-50% за счет уменьшения омических потерь в жидкости и токоподво- дах; повышение производительности на 30% за счет увеличения удельной площади поверхности электродов на единицу объема

устройства, уменьшения перетока жидкости из камеры анодной в камеру катодную; снижение капитальных вложений на 15- 20% за счет упрощения конструкции. Формула изобретения 1. Устройство для электрохимической обработки жидкости, содержащее цилиндрический корпус с размещенными в нем стержневыми электродами, окруженными трубчатыми диафрагмами, причем электроды размещены в вершинах и серединах пра- вильных. прилегающих друг к другу

0

шестиугольников, отличающееся тем, что, с целью снижения расхода энергии, корпус выполнен в виде сплошного тела из электропроводного материала, соединенного системой токоподводов с одним из полюсов источника постоянного тока, и снабжен параллельными его оси сквозными отверстиями, в которых расположены стержневые электроды и диафрагмы.

2. Устройство по п.1, о т л и ч а ю щ е е- с я тем, что диафрагма выполнена из пористого керамического материала.

Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки жидкости и применяется для обработки питьевой и минерализованной воды, а также для нейтрализации и обеззараживания, например в птицеводстве. Цель изобретения-уменьше- ние расхода электроэнергии. Устройство для электрохимической обработки жидкости содержит корпус, диафрагмы в форме труб, внутри которых коаксиально размещены электроды, выполненные в виде прутков, крышки верхние и нижние, коллекторы верхние и нижние с патрубками ввода и вывода жидкости, токоподводы, причем корпус выполнен в виде сплошного электрода с параллельными его оси сквозными отверстиями, расположенными в центре и по вершинам правильных прилегающих шестиугольников и их центрах. В каждое отверстие электрода-корпуса коаксиально установлены диафрагмы с электродами. Электроды установлены с просветом от поверхности отверстий от 3,7 до 5,9 мм, а диафрагмы из пористого керамического материала с размером порот 0,3 до 1 мкм, толщиной стенки от 1,7 до 2,3 мм и длиной от 150 до 200 мм соответственно, с просветом от электродов до диафрагмы в пределах от 1 до 1,8 мм, 1 з.п. ф-лы-, 2 ил. е

Фиг.

4lA