Переносное устройство для электрохимической обработки жидкости

 

Использование: при электрохимической обработке воды, в частности для направленного регулирования ее свойств, и может быть использовано в различных областях, например для предпосевной обработки семян (католит) и борьбы с вредителями комнатных растений (анолит), а также для обработки питьевой воды. Сущность изобретения: устройство содержит цилиндрическую емкость с крышкой, приспособление для крепления диафрагмы с установленной в нем конусообразной диафрагмой и электродами, причем приспособление для крепления диафрагмы выполнено в виде двух вставленных один в другой конусообразных стаканов с перфорированными боковыми поверхностями, выполненных из диэлектрического материала, высота которых равна высоте емкости. При этом внешний стакан основанием закреплен в гнезде на дне емкости с помощью прокладок. Диафрагма свободно расположена на внутренней поверхности внешнего стакана и прижата к ней внутренним стаканом. Электроды устройства выполнены цилиндрическими коаксиальными и закреплены на крышке таким образом, что при закрытой крышке один из них находится внутри перфорированных стаканов, а другой снаружи, причем крышка выполнена полой и снабжена источником питания, полюса которого соединены с электродами. На крышке, в местах соприкосновения со стенками корпуса, установлены контактные механизмы, связанные с концевыми выключателями отключения электропитания. Кроме того, перфорация корпусов составляет 45 55% их поверхности и выполнена соосно. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электрохимической обработке воды, в частности для направленного регулирования ее свойств, и может быть использовано в различных областях, например для предпосевной обработки семян (католит) и борьбы с вредителями комнатных растений (анолит), а также для обработки питьевой воды.

Известно устройство для электрохимической обработки воды (1), содержащее прямоугольный корпус из диэлектрического материала, разделенный вертикальной пористой диафрагмой на две камеры, в каждую из которых помещены вертикальные графитовые электроды, соединенные с источником постоянного тока, для преобразования воды в кислую в анодной камере и щелочную в катодной. Корпус установлен на откидной стенке футляра, в верхней части которого вмонтирован источник постоянного тока.

Недостатками данного устройства является опасность поражения электрическим током при эксплуатации, а также неудобства слива воды из электродных камер по окончании электрохимической обработки.

Наиболее близким к предлагаемому является переносное устройство для электрохимической обработки жидкости [2] содержащее емкость с обрабатываемой водой и крышку, выполненную в виде цилиндрического приспособления, погруженного 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. Рабочие поверхности электродов и диафрагма выполнены в виде усеченных конусов с углом 60-120^о, при этом катод установлен с возможностью перемещения по высоте, а анод может быть выполнен из стержня в виде кольца или спирали.

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции, монтажа и демонтажа при регенерации или замене диафрагмы.

Целью изобретения является упрощение устройства, облегчение монтажа и демонтажа, упрощение обслуживания за счет облегчения процесса регенерации или замены диафрагмы, а также повышение безопасности при эксплуатации.

Для этого в устройстве, содержащем цилиндрическую емкость с крышкой, приспособления для крепления диафрагмы с установленной в нем конусообразной диафрагмой и электродами, приспособление для крепления диафрагмы выполнено в виде двух вставленных один в другой конусообразных стаканов с перфорированными боковыми поверхностями, выполненных из диэлектрического материала, высота которых равна высоте емкости. При этом внешний стакан основанием закреплен в гнезде на дне емкости с помощью прокладок. Диафрагма свободно расположена на внутренней поверхности внешнего стакана и прижата к ней внутренним стаканом. Электроды устройства выполнены цилиндрическими коаксиальными и закреплены на крышке таким образом, что при закрытой крышке один из них находится внутри перфорированных стаканов, а другой снаружи, причем крышка выполнена полой и снабжена источником питания, полюса которого соединены с электродами. На крышке, в местах соприкосновения со стенками корпуса, установлены подпружиненные штифты, связанные с концевыми выключателями отключения электропитания. Кроме того, перфорация корпусов составляет 45-55% их поверхности и выполнена соосно.

На чертеже представлено предлагаемое устройство, разрез.

Устройство содержит корпус-емкость 1 для католита, выполненный из диэлектрического кислотно-щелочестойкого материала, стакан-емкость 2 для анолита, выполненный из двух вставленных один в другой конусообразных стаканов с перфорированными боковыми поверхностями из диэлектрического кислотно-щелочестойкого материала, причем операция стаканов составляет 45-55% их поверхности и выполнена соосной, между которыми зажата пористая диафрагма из целлофана, полую крышку 3, в которой смонтирован источник постоянного тока (выпрямитель), графитовый анод 4, закрепленный на крышке и соединенный с источником питания, катод 5, выполненный из титана, соединенный с источником тока с помощью трех шпилек 6, подпружиненные штифты 7, замыкающие конечные выключатели источника тока при закрытой крышке и размыкающие при открытой.

Устройство работает следующим образом.

Стакан-емкость 2 заполняется водопроводной водой, устанавливается в гнездо корпуса-емкости 1, после чего корпус-емкость 1 заполняется водопроводной водой, крышкой 3 накрывают корпус-емкость 1. Размещенные на крышке электрод-анод 4 и катод 5 при этом оказываются опущенными в стакан-емкость 2 (анод) и корпус-емкость 1 (катод). Контакты замыкаются и прикосновение к электродам и воде рукой становится невозможным. После этого включается источник питания.

Разность потенциалов на электродах способствует протеканию электрохимических реакций. При этом в анодной емкости происходит выделение кислорода и подкисление растворов, а в катодной водорода и подщелачивание раствора. Изменение плотности жидкости, а также влияние тепловых факторов электрохимического воздействия приводит к конвективному перемешиванию жидкостей в емкостях. Таким образом, по прошествии заданного времени обработки жидкость в емкостях достигает соответствующие рН и окислительно-восстановительные потенциалы (ОВП). После этого крышка с электродами снимается, происходит отключение питания. Вынимается стакан-емкость 2. Полученные анолит и католит сливаются в емкости.

Зависимость рН и ОВП обрабатываемой жидкости, имеющей исходные параметры: pН 7, ОВП +250 мВ, при напряжении на электродах U 100 В и объеме католита 1,2 л и анолита 0,7 л от времени обработки приведены в таблице.

Формула изобретения

1. ПЕРЕНОСНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖИДКОСТИ, содержащее цилиндрическую емкость с крышкой, приспособление для крепления диафрагмы с установленной в нем конусообразной диафрагмой, электроды и источник питания, отличающееся тем, что приспособление для крепления диафрагмы выполнено в виде двух вставленных один в другой конусообразных стаканов из диэлектрического материала с перфорированными боковыми поверхностями по высоте равных высоте емкости, на дне емкости выполнено гнездо, в котором с помощью прокладок закреплен внешний стакан, диафрагма размещена на внутренней поверхности внешнего стакана и прижата к ней внутренним стаканом, электроды выполнены цилиндрическими коаксиальными и закреплены на крышке, при этом при закрытой крышке один из электродов размещен в стакане, а другой вне их, крышка выполнена с полостью, в которой размещен источник питания.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что перфорация стаканов составляет 45 55% от их боковых поверхностей и выполнена соосно.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что на крышке в местах соприкосновения со стенками емкости установлены контактные механизмы, снабженные пружиной и соединенные с выключателем источника питания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2