Переносное устройство для электрохимической обработки жидкости

 

Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки жидкости и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства. Цель изобретения - увеличение ресурса работы устройства за счет исключения осадкообразования на диафрагме и катоде. Устройство содержит цилиндрический корпус, погружаемый в емкость с жидкостью, анод, катод, разделенные диафрагмой с образованием внутренней изолированной и внешней камер. Анод выполнен перфорированным и расположен в нижней части внутренней изолированной камеры над диафрагмой, катод расположен во внешней камере под диафрагмой. Рабочие поверхности электродов и диафрагма выполнены в виде усеченных конусов с углом, равным 60-120°, при этом катод установлен с возможностью перемещения по высоте, а анод может быть выполнен из стержня в виде кольца или спирали. 1 з.п.ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

SU 16118 1 (51)5 С 02 F 1/46

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

Н А BTOPCK0MV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (2 1) 3956399/31-26 (22) 02.07.85 (46) 07.12.90. Бюл. № 45 (71) Казанский химико-технологический институт им. С.М.Кирова (72) В.М.Бреднев, П.А.Кирпичников, А.Г.Лиакумович, И.И.Поникаров, Л.N.Àþïîâà, M.P.Ñåçåìîâà, Б.С.фридман и P.З.Муратова (53) 6?8.543(088.8) (56) Патент фРГ ¹- 2656224, кл. С 02 С 5/12, 1982.. (54) ПЕРЕНОСНОЕ. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ (57) Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработ ки жидкости и может быть использовано в различных отраслях народного хо" эяйства. Цель изобретения — увеличеИзобретение относится к устройствам для электрохимической обработки жидкостей и может быть использовано в различных областях народного хозяйства.

Цель изобретения — увеличение ресурса работы устройства за счет исключения осадкообразования на диафрагме и катоде.

На фиг. 1 представлено устройство, общий вид; на фиг. 2 — вариант крепления катода; на фиг. 3 †. вид А на фиг. 2 °

Устройство содержит корпус 1, погружаемый в емкость 2 с жидкостью,. анод 3, катод 4, полупроницаемую диафрагму 5 с образованием анодной 6 и катодной 7 камер, устройство 8 под2 ние ресурса работы устройства за счет исключения осадкообразования на диафрагме и катоде. Устройство содержит цилиндрический корпус, погружаемый в емкость с жидкостью, анод, катод, разделенные диафрагмой с образованием внутренней изолированной и внешней камер. Анод выполнен перфорированным и расположен в нижней части внутренней изолированной камеры над диафрагмой, катод расположен во внешней камере под диафрагмой. Рабочие поверхности электродов и диафрагма выполнены в виде усеченных о конусов с углом, равным 60-120, "рь" этом катод установлен с возможностью ф перемещения по высоте, а анод может быть выполнен из стержня в виде кольца или спирали. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. ключающееся в сеть. Рабочие поверхности анода 3 и катода 4 выполнены коническими с углом при вершине 60120, причем анод 3 и катод 4 имеют центральные отверстия 9 и 10, анод 3 на боковой поверхности имеет отверстия 11 и снабжен дистанци-. онным штифтом 12. Диафрагма 5 и катод 4 прикреплены к нижней торцовой части корпуса 1 шпильками 13 и гайками 14, что позволяет регулировать расстоянйе между катодом и анодом.

Вариант катода с перфорированным цилиндром 15 с прорезью 16 и отверстиями 17 предусматривает канавки 18 в нижней части корпуса 1, для отвода газа и штифт 1 9,,по которому вертикально перемещается цилиндр 15. На

1611881

10 корпусе 1 имеется шкала 20 делений, ио которой устанавливается зазор между катодом 4 и диафрагмой 5 в зависимости от степени минерализации обрабатываемой жидкости. Кроме того

5 (Йнод 3 может быть выполнен в виде кольца или спирали, что способствует олее полному удалению газов и увеичению поверхности.

Устройство работает следующим абазом.

В емкость 2 с жидкостью погружаетя устройство, в корпус 1 которого алита жидкость. Устройство 8 вклюается в сеть.. Под действием электического тока, возникающего в электолите между анодом 3 и катодом 4, роисходит электрохимическая обраотка жидкости, образование газов и онвективное перемещение жидкости. олее нагретые слои жидкости у като-. а 4 поднимаются по щелевидному протранству катодной камеры 7 вдоль орпуса 1, а холодная вода опускается вниз и, проходя через отверстие

1 0 катода, попадает в катодную каь1еру 7, где изменяется ее состояние, агревается и поднимается вверх. аким образом происходит многократь1ая циркуляция обрабатываемой жидк1ости, увлекаются выделяющиеся íа

a, àòoäå газы и соли жесткости, что с пособствует интенсификации электро имического процесса.

Канавки 18 на корпусе способствут более полному удалению газов. В нодной камере более нагретые слои оды поднимаются вверх, а холодные пускаются вниз. Выполнение анода с отверстиями 11 на боковой поверхности или в виде спирали дает возможность интенсифицировать отвод обр1азующихся газов и увеличить поверхность электролиза при постоянных га- 45 баритах анода. Регулирование расстояния между электродами в зависиМости от степени минерализации воды производится в первом случае при помощи гаек 14, а во втором — врашением катода 4 вокруг о си, опуская или поднимая его по штифту 19, что дает возможность регулировать плотн1ость тока. при постоянном напряжении сети (даже при обработке воды, близк1ой по составу к морской). Нижнее по55 ложение анода и катода дает возможЯость обрабатывать жидкости при разНых соотношениях анолита и католита и получение их с заданными рН и редокспотенциалом при минимальных затратах электроэнергии.

Конструкция устройства позволяет обеспечить повышение ресурса работы аппарата за счет исключения засоливания диафрагмы и катода. Это достигается за счет интенсивных конвективных токов, возникающих из-за оптимального температурного режима в приэлектродных зонах, так как более нагретая жидкость, находящаяся между электродами, расположена в нижней части о бр аба тыв аемо ro о бъема, а холодная — сверху, что способствует перемещению слоев и выносу выпадающих из жидкости солей и выделившегося газа °

Кроме того, нижнее расположение анода и диафрагмы способствует очист ке диафрагмы от солей жесткости такжо за счет незначительного равномерного по поверхности диафрагмы перетока кислой среды из анодной в катодную камеру, вызванного силами электроосмоса, которое усиливается давлением столба жидкости в анодной камере. Кро ме достижения указанного положительного эффекта предлагаемое устройство является более экономичным по потреблению электроэнергии, чем известные, более технологичным в изготовлении и простым в эксплуатации. Проводят контрольную проверку предлагаемого и известного устройств на длительность эффективной работы, В устройстве диаметром 64 мм и высотой 130 мм, позволяющим получать

0,4 л католита и 0,2 л анолита, прорабатывают примерно 280-320 л жидкости (500 циклов), а замену диафрагмы проводят всего один раз из-эа разрушения материала диафрагмы. На катоде и диафрагме со стороны рабочих поверхностей отложения солей жесткости практически не наблюдается, тогда как в известном устройстве, катод и диафрагма начинают покрываться белым налетом через 15-20 циклов, а через 100-130 циклов начинает снижаться ток ° Необходимо разбирать устройство для очистки катода и замены диафрагмы.

Из проведенных данных видно, что предлагаемое устройство работает в течение длительного времени (около

500 циклов) практически без засоливания диафрагмы и катода, при этом

5 1611 показывает хорошую надежность при ðàботе с различными жидкостями, т.e„ с жидкостями различной степени минерализации.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1 ° Переносное устройство для электрохимической обработки жидкости, включающее корпус, разделенный диафрагмой на замкнутую внутреннюю и открытую внешнюю камеры с размещенными в них анодом и катодом, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью увеличения ресурса работы устройства за счет исключения осадкообразования (881 6 на диафрагме и катоде, корпус выполнен цилиндрическим, диафрагма уста- -:-. новлена в нижней его части, анод вы" полнен перфорированным и установлен над диафрагмой в замкнутой камере, катод размещен в открытой камере под диафрагмой и установлен с возможностью вертикального перемещения, при10 чем рабочие поверхности электродов и диафрагма выполнены в виде усеченных конусов с углом 60-120

2. Устройство по п. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что анод выпол15 нен иэ стержня в виде кольца или спйрали.

161

Составитель Т. Барабаш

Редактор Н.Яцола Техред П.Олийнык Корректор С.Шевкун

Заказ 3810 Тираж 80б Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно †издательск комбинат Патент, r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

ФФ 11