Устройство для электроактивации жидкостей

 

Изобретение относится к устройствам для электрической обработки жидкостей, используемых для бактери- и спорецидной среды, в качестве катализатора, технологической жидкости и др. и может найти применение в пищевой, фармацевтической, легкой и других отраслях промышленности. Устройство для электроактивации жидкостей, содержащее между концевыми плитами набор ячеек, включающих плоские униполярные электроды с размещенными между ними изолирующими прокладками и ионопроницаемыми мембранами. Для обеспечения точного центрирования отверстий, образующих каналы для ввода и вывода обрабатываемой жидкости, исключения просачивания жидкости через неплотности пакета, уменьшения массы устройства в левой концевой плите выполнена впадина, на правой концевой плите - выступ, на внутренних рамках - впадина и выступ, разделенные перегородкой. При этом ячейки образованы одной из концевых плит и соседней внутренней рамкой, или двумя соседними внутренними рамками, причем в поверхности левой и правой концевых плит вплавлены плоские униполярные электроды. Через щели в перегородках внутренних рамок пропущены биполярные электроды, выполненные в виде бесконечной ленты и вплавленные в поверхности впадин из них обрабатываемой жидкости выполнены в виде каналов, размещенных в теле внутренних рамок и концевых плит и отверстий в изолирующих прокладках, 4 ил.

Изобретение относится к устройствам для электрической обработки жидкостей, используемых для бактери- и спороцидной среды в качестве катализатора, технологической жидкости и др. и может найти применение в пищевой, фармацевтической, легкой и пр. отраслях промышленности.

Известна конструкция электролизера ВФ-500 для воды, содержащая комплект электролизных ячеек с электродами и мембранами между ними [1] Недостатком конструкции является наличие выносных электродов, выносных каналов для анолита и католита, большая удельная масса.

Наиболее близким из известных устройств (прототип) является устройство для электрообработки жидкостей, содержащее пакет плоских электродов, разделенных ионопроницаемыми мембранами с входными и выходными патрубками, каналами для подвода и отвода жидкости с распределительными устройствами для подачи жидкости в каждую ячейку и отвода ее из каждой ячейки [2] Недостатками конструкции являются: большая удельная масса устройства, невозможность точного центрирования отверстий, образующих каналы для анолита и католита, просачивание жидкости на границах прилегания друг к другу элементов пакета ячеек.

Задачей, решаемой изобретением, является обеспечение безопасности работы устройства, простота изготовления и эксплуатации, снижение удельной массы устройства.

Для решения поставленной задачи в устройстве для электроактивации жидкостей, содержащем между концевыми плитами набор ячеек, включающих плоские электроды с размещенными между ними изолирующими прокладками и ионопроницаемыми мембранами и приспособления для ввода и вывода обрабатываемой жидкости, в левой концевой плите выполнена впадина, на правой концевой плите - выступ. На внутренних рамках выполнена впадина и выступ, разделенные перегородкой, при этом ячейки образованы одной из концевых плит и соседней внутренней рамкой, или двумя соседними внутренними рамками. В поверхности впадины левой и выступа правой концевых плит выплавлены плоские униполярные электроды, а через щели в перегородках внутренних рамок пропущены биполярные электроды, выполненные в виде бесконечной ленты и вплавленные в поверхности впадин и выступов внутренних рамок. Приспособления для ввода в ячейки и вывода из них обрабатываемой жидкости выполнены в виде каналов, размещенных в теле внутренних рамок и концевых плит, и отверстии в изолирующих прокладках.

Совокупность существенных признаков, изложенных в формуле изобретения, позволяет обеспечить точное центрирование отверстий, образующих каналы для ввода и вывода обрабатываемой жидкости, исключают просачивание электролита через неплотности пакета, уменьшает массу устройства.

Точное центрирование отверстий, образующих каналы для анолита и католита, обеспечивается строгой фиксацией элементов пакета ячеек друг относительно друга за счет соединения их при помощи выступов, входящих во впадины соседних элементов ячеек и выполненных с точностью, обеспечивающей совмещение отверстий.

Просачиваемость жидкости по границам соединения ячеек исключается тем, что элементы ячейки (прокладки, мембрана и электроды) находятся внутри впадины и "запираются" соответствующим выступом. Таким образом, между соседними ячейками располагается лишь одна внешняя прокладка, надетая на выступ, что полностью устраняет просачивание жидкости из ячейки.

Удельная масса устройства (т.е. масса, приходящаяся на единицу объема активированной воды) уменьшается за счет выполнения концевых плит и внутренних рамок из пластмассы, что одновременно повышает электробезопасность устройства.

На фиг. 1 показан общий вид устройства для электроактивации жидкостей; на фиг. 2 конструкция внутренней рамки с биполярным электродом; на фиг. 3 - конструкция левой, а на фиг. 4 правой концевых плит с униполярными электродами.

Устройство (фиг. 1) содержит набор ячеек. Ячейка образована одной из концевых плит левой 1 или правой 2 и соседней внутренней рамкой 3 или двумя соседними внутренними рамками 3. В каждую ячейку входят два электрода: униполярный 4 или 5 и биполярный 6, или два биполярных электрода 6; две резиновые внутренние прокладки 7, между которыми находится ионопроницаемая мембрана 8; между двумя соседними ячейками помещена внешняя резиновая прокладка 9. Пакет ячеек зажимается стяжками 10. Концевые плиты, внутренние рамки и внешние прокладки имеют отверстия, образующие каналы для движения анолита и католита вместе с выделяющимися во время электроактивации газами. Кроме того, в концевых плитах, внутренних рамках и внешних прокладках имеются отверстия для пропуска через них стяжек. Для обеспечения последовательного движения анолита и католита через все ячейки, отдельные участки каналов заглушены пробками 11. Ввод в устройство исходной жидкости осуществляется для анолита и католита через патрубки 12 и 13 соответственно; а вывод анолита и католита через патрубки 14 и 15 соответственно.

Каждая внутренняя рамка (фиг. 2) имеет впадину и выступ, разделенные перегородкой, в которой выполнены две щели; через них пропущен биполярный электрод, представляющий собой бесконечную ленту. Биполярные электрод вплавлен в поверхности впадины и выступа.

Левая концевая плита (фиг. 3) имеет только впадину, в поверхность которой вплавлен левый униполярный электрод, снабженный контактом, выведенным в верхней части плиты за ее пределы.

Правая концевая плита (фиг. 4) имеет только выступ, в поверхность которого вплавлен правый униполярный электрод, снабженный контактом, выведенным в верхней части плиты за ее пределы.

Щели во внутренней рамке и концевых плитах заплавляются после размещения в них электродов.

Внутренние прокладки 7 (фиг. 1) с находящейся между ними ионопроницаемой мембраной 8 уложены во впадину левой концевой плиты 1, или внутренней рамки 3 и сжаты, входящим во впадину выступом соседней внутренней рамки 3 или правой концевой плиты 2, чем достигается уплотнение ячейки и ее герметичность.

Все корпусные элементы устройства (концевые плиты и внутренние рамки) изготовлены из пластмассы. Униполярные и биполярные электроды выполнены из графитового тканевого материала, имеющего инзкое электросопротивление.

Устройство работает следующим образом. Исходная жидкость поступает в устройство, например, через патрубок 12 для анолита. По каналам в теле концевой левой плиты и далее через отверстия во внутренних прокладках жидкость попадает во внутреннюю анолитную полость ячейки, где происходит электроактивация; далее через выходные отверстия во внутренних прокладках жидкость попадает в канал откуда направляется в анолитную полость следующей ячейки, и так далее. Анолит выводится из устройства через патрубок 14. Точно так же исходная жидкость для католита поступает в устройство через патрубок 13, движется как и анолит через ячейки по своим каналам и выводится из устройства через патрубок 15.

Формула изобретения

Устройство для электроктивации жидкости, содержащее набор ячеек между концевыми плитами с плоскими униполярными электродами и размещенными между ними ионопроницаемыми мембранами и изолирующими прокладками и приспособления для ввода и вывода жидкости, отличающееся тем, что оно снабжено рамками, выполненными с выступами и впадинами, разделенными перегородками, которые снабжены щелями, дополнительными биполярными электродами и резиновыми прокладками, ячейки ограничены поверхностями двух соседних внутренних рамок, а две крайние ячейки поверхностями концевых плит, одна из которых выполнена с выступом, а другая с впадиной, и соседних внутренних рамок, униполярные электроды вплавлены в поверхность впадины и выступа концевых плит, а биполярные электроды выполнены в виде бесконечной ленты, пропущенной через щели перегородки, и вплавлены в поверхности впадин и выступов внутренних рамок, приспособление для ввода и вывода жидкости выполнено в виде каналов, размещенных в теле концевых плит и внутренних рамок, и отверстий в изолирующих прокладках, ячейки отделены одна от другой резиновыми прокладками.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4