Устройство для электролитической обработки жидкости

Авторы патента:

Мамонтова Екатерина Владимировна (RU)

C02F1/46 - Обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод (разделение вообще B01D; специальные устройства на судах для обработки воды, промышленных и бытовых сточных вод, например для получения питьевой воды B63J; добавление к воде веществ для предотвращения коррозии C23F; обработка жидкостей, загрязненных радиоактивными веществами G21F 9/04)

Владельцы патента RU 2546159:

Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Вятская государственная сельскохозяйственная академия (ФГБОУ ВПО ВятГСХА) (RU)

Изобретение относится к области экологии и предназначено для обезвреживания, рекуперации и утилизации промышленных отходов и некондиционных продуктов (солома, опилки, ядохимикаты), сточных вод, растворимых, малорастворимых и нерастворимых органических веществ. Устройство состоит из цилиндрического корпуса - анода, разделенного перегородкой на электролизную и фазоразделительную камеры, коаксиально расположенного внутри корпуса цилиндрического проточного катода с отверстиями на боковой поверхности, соединяющими полость катода с полостью устройства диспергатора обрабатываемых веществ и системы обезвреживания газообразных продуктов электролиза, размещенной внутри фазоразделительной камеры. Устройство характеризуется высокой производительностью, низкими затратами, простым обслуживанием и экологической безопасностью при обезвреживании, рекуперации и утилизации различных по составу и свойствам промышленных и сельскохозяйственных отходов. 5 з.п. ф-лы, 1 табл., 3 ил.

Изобретение относится к области экологии и может найти применение в промышленной сфере производства при обезвреживании и утилизации отходов и некондиционных продуктов (солома, опилки, ядохимикаты и др.), сточных вод, нерастворимых и малорастворимых органических веществ и др. соединений.

Известна установка обработки грубых растительных кормов (солома, опилки), состоящая из корпуса с разделенными проточной перегородкой анодом и катодом, для систем диспергирования, подачи исходных веществ и отвода продуктов (1).

Установка сложна по конструкции, не позволяет проводить обезвреживание и утилизацию нерастворимых и малорастворимых органических ядохимикатов, загрязняет окружающую среду опасными и токсичными газообразными продуктами электролиза (хлор, соединения хлора, водород, органические и хлорорганические вещества и др.), имеет малую производительность и низкий выход полезных продуктов.

Известны устройства для электролитической обработки жидкости, состоящие из цилиндрического корпуса - анода и коаксиально расположенного внутри корпуса проточного катода (2), (3).

Устройства не позволяют проводить утилизацию отходов растительного происхождения, загрязняют окружающую среду газообразными продуктами электролиза и характеризуются высокими затратами (высокое рабочее напряжение) и низкой производительностью.

Наиболее близким к предмету изобретения является устройство для электролитической обработки жидкости (4). Устройство имеет то же назначение, что и заявляемое. Устройство состоит из цилиндрического корпуса, соединенного с положительным полюсом источника тока, коаксиально расположенного внутри корпуса проточного цилиндрического катода с отверстиями на боковой поверхности, проходящими до внутренней полости катода, верхней и нижней крышки и расположенного на наружной поверхности верхней крышки диспергатора с патрубками ввода и вывода, соединенными с направляющими потока реакционной смеси в рабочую полость устройства.

Недостатками известного устройства являются:

- отсутствие возможности проводить утилизацию отходов растениеводства (солома, лузга, мякина и др.) в сельскохозяйственной и отходов древесины (опилки, щепа, кора) деревообрабатывающей промышленности;

- загрязнение окружающей среды газообразными, в том числе ядовитыми и токсичными, продуктами электролиза (хлор, метан, хлороформ и др.);

- недостаточная производительность вследствие сложной системы подачи реакционной смеси в зону обработки (проточный катод с системой направляющих реакционной смеси из полости катода к внутренней поверхности анода);

- недостаточная степень полной деструкции (обезвреживание ядовитых и токсичных соединений) и отсутствие возможности «мягкого» окисления (утилизация отходов растительного происхождения) и, как результат, низкий выход утилизируемых компонентов (биологически активные соединения, сахара и др. продукты);

- неэффективность применения в качестве катодных материалов (специфика подачи реакционной смеси в зону реакции - особенности конструкции) высокоактивных электродных материалов: на основе углерода (углеграфит, стеклоуглерод, графитированная ткань), газодиффузионных и допированных бором алмазных электродов и др.).

Техническими результатами от использования предлагаемого изобретения являются:

- экологическая безопасность - предотвращение загрязнения окружающей среды токсичными и опасными газообразными продуктами электролиза;

- более совершенная конструкция и несложное обслуживание;

- снижение затрат;

- увеличение производительности;

- повышение степени полной (до CO₂ и H₂O) деструкции (обезвреживание ядохимикатов) и увеличение выхода полезных продуктов (обработка растительных отходов).

Перечисленные технические результаты достигнуты за счет того, что нижняя крышка устройства выполнена в виде усеченного конуса, в узкой части которого по центру размещен патрубок вывода продуктов, а широкая часть соединена с боковой поверхностью корпуса устройства. Верхняя крышка с расположенным на ее поверхности диспергатором изготовлена в виде перегородки (разделительная перегородка) и делит корпус устройства на нижнюю электролизную и верхнюю фазоразделительную камеры. При этом направляющие жидкости, соединенные с патрубками диспергатора, изогнуты (выполнены в виде трубопроводов) по направлению движения реакционной смеси в диспергаторе и проходят через крышку (разделительная перегородка) в электролизную камеру к внутренней поверхности корпуса устройства (аноду), а патрубок ввода диспергатора соединен с раструбом (коническая форма), широкая часть которого направлена вверх и жестко присоединена к боковой поверхности фазоразделительной камеры. Фазоразделительная камера имеет патрубок ввода, размещенный на боковой поверхности выше верхнего края широкой части раструба, и оснащена системой обезвреживания газообразных продуктов электролиза и приспособлением для перемешивания, которое закреплено на вале привода диспергатора и выполнено в виде мешалки (лопастная, якорная, пропеллерная и др.). В качестве диспергатора использован роторно-пульсационный аппарат проточного типа, выводные патрубки которого расположены на боковой поверхности корпуса симметрично и число их составляет не менее двух. Система обезвреживания газообразных продуктов электролиза включает газоанализатор с датчиком, воспламенитель газообразных продуктов и предохранительный клапан; датчик газоанализатора и воспламенитель размещены на внутренней боковой поверхности фазоразделительной камеры, а предохранительный клапан установлен на наружной поверхности ее верхней крышки. При этом воспламенитель газовой фазы выполнен в виде разрядника (конические стержни, направленные узкой частью один к другому), электрической спирали (возможны различные конструкции) и соединен с источником тока, расположенным снаружи корпуса устройства. Вал привода диспергатора с закрепленной на его поверхности мешалкой размещен по центру фазоразделительной камеры и проходит через патрубок ввода диспергатора. Патрубки вывода (нижняя крышка) и ввода (фазоразделительная камера) устройства соединены циркуляционным контуром с системами подачи исходных веществ (отходы, растворитель и др. компоненты) и отвода жидких продуктов обработки (утилизируемые вещества, электролит, не утилизируемые соединения и др.). Это позволяет проводить процесс обработки различных по природе и агрегатному состоянию веществ в непрерывном или периодическом режимах.

Перечисленные отличительные особенности позволяют предотвратить загрязнение окружающей среды газообразными продуктами электролиза, обеспечивают обезвреживание и утилизацию различных по природе и составу промышленных органических отходов в «жестких» (полная деструкция до CO₂ и H₂O) и «мягких» (получение ценных продуктов) условиях, делают возможным упростить конструкцию системы подачи рабочей смеси в электролизную камеру, повысить производительность и снизить затраты на процесс и обслуживание устройства. Одновременно обеспечивается возможность проводить процесс в режиме регулирования «глубины» деструкции органических соединений и завершать обработку на стадии получения неопасных (CO₂ и H₂O) и полезных (утилизируемых) продуктов при минимальных затратах (минимальном расходе электроэнергии).

Заявляемое устройство для электролитической обработки жидкости отличается новизной технического решения - содержит новые конструктивные элементы, что по совокупности признаков обеспечивает качественно новый вид устройства для электролитической обработки жидкости. Эти отличия позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».

Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, направлены на достижение поставленной цели и не выявлены при исследовании данных в смежных областях научного поиска и отвечают критерию «изобретательский уровень».

Описание заявляемого устройства: на фиг.1 представлен общий вид устройства для электролитической обработки жидкости;

фиг.2 - камера электролизная, вид сбоку;

фиг.3 - камера электролизная, разрез по А-А.

Условные обозначения:

1- патрубок вывода;

2 - крышка нижняя;

3 - электролизная камера;

4 - корпус устройства;

5 - катод;

6 - полость катода;

7 - отверстие в корпусе катода;

8 - крышка верхняя камеры электролиза;

9 - диспергатор (роторно-пульсационный аппарат проточного типа);

10 - патрубок вывода роторно-пульсационного аппарата с направляющей;

11 - патрубок ввода роторно-пульсационного аппарата;

12 - раструб;

13 - вал привода роторно-пульсационного аппарата;

14 - камера фазоразделительная;

15 - датчик газоанализатора;

16 - газоанализатор;

17 - воспламенитель;

18 - предохранительный клапан;

19 - крышка фазоразделительной камеры;

20 - источник тока;

21 электрический двигатель;

22 - трубопровод подачи;

23₁-23₃ - запорная арматура;

24 - отбойник реакционной смеси;

25 - перемешивающее устройство;

26 - коллектор циркуляционный.

Устройство для электролитической обработки жидкости (фиг.1, 2, 3) включает основные узлы: корпус (4), электролизную (3) и фазоразделительную (14) камеры, диспергатор в виде роторно-пульсационного аппарата проточного типа (9), линии подачи (22) и циркуляции (26) реакционной смеси и систему обезвреживания (15-18) газообразных продуктов электролиза.

Цилиндрический корпус (4) устройства с помощью верхней крышки (8) - разделительная перегородка - поделен на нижнюю - электролизную (3) и верхнюю - фазоразделительную (14) камеры. Электролизная камера, корпус которой соединен с положительным полюсом источника тока (анод), имеет коническую крышку - днище (2), широкая часть которой направлена кверху и соединена с боковой поверхностью корпуса устройства (электролизная камера). На торце узкой части конической крышки корпуса устройства по центру расположен патрубок (1) вывода продуктов электролиза, соединенный с циркуляционным коллектором (26). Внутри корпуса электролизной камеры коаксиально размещен проточный цилиндрический катод (5), в боковой поверхности которого выполнены отверстия (7), соединяющие полость катода с полостью устройства; форма отверстий и их расположение могут быть различными: вертикальные или горизонтальные пазы круглой или овальной формы, квадратные, ромбические и т.д. (обусловлены элементами конструкции и назначением).

На верхней поверхности разделительной перегородки (верхняя крышка электролизной камеры) устройства установлен диспергатор в виде роторно-пульсационного аппарата проточного типа (9). На боковой поверхности диспергатора симметрично закреплены патрубки вывода с направляющими реакционной смеси (10), число которых составляет не менее двух. Направляющие потока реакционной смеси (трубопроводы) изогнуты по направлению движения жидкости в диспергаторе и проходят через разделительную перегородку в электролизную камеру к внутренней поверхности корпуса устройства. Входной патрубок (11) диспергатора соединен с коническим раструбом (12), широкая часть которого направлена вверх и присоединена к боковой поверхностью фазоразделительной камеры.

Фазоразделительная камера (14) имеет патрубок ввода с отбойником (24) (направляющий потока реакционной смеси); патрубок ввода расположен на наружной боковой поверхности фазоразделительной камеры выше верхнего края конического раструба. Внутри фазоразделительной камеры установлена система обезвреживания газообразных продуктов электролиза, которая состоит из датчика газоанализатора (15) и воспламенителя (17); газоанализатор (16) размещен вне устройства, а воспламенитель выполнен в виде двух конических стержней, которые направлены узкой частью навстречу один другому и широкая частью которых соединена с источником тока высокого напряжения (20), размещенным вне устройства.

На верхней крышке (19) фазоразделительной камеры установлен предохранительный клапан (18) и электрический двигатель диспергатора (21). Вал привод диспергатора (13) проходит по центру фазоразделительной камеры через патрубок ввода роторно-пульсационного аппарата. На поверхности вала привода в зоне конического раструба установлено перемешивающее приспособление (25) в виде механической мешалки якорного, лопастного, пропеллерного и др. типа.

Устройство работает по следующей схеме. Исходные вещества (нерастворимые и малорастворимые органические соединения, растительные отходы, раствор электролита - хлориды щелочных металлов и др. компоненты) по трубопроводу подачи (22) поступают в конический раструб (12) фазоразделительной камеры (14), где при помощи мешалки (25) перемешиваются и направляются через вводной патрубок (11) в диспергатор (9). В диспергаторе происходит пропитка раствором электролита и измельчение исходных веществ с образованием устойчивой реакционной смеси, которая через выводные патрубки с системой направляющих трубопроводов (10) подается в межэлектродное пространство (зона реакции) электролизной камеры. При этом направляющие потока реакционной смеси, изогнутые по направлению ее движения (перемешивания) в диспергаторе, обеспечивают интенсивное (турбулентное) вращательное движение потока веществ в электролизной камере - вдоль поверхности электродов (зона реакции). В результате этого, с одной стороны, снижаются потери энергии потока (отсутствует изменение направления потока в направляющих), с другой - обеспечивается возможность интенсивной переработки труднодиспергируемых соединений (ядохимикаты, солома, опилки и др.) и быстрого вывода полезных продуктов из зоны реакции (сохранение малоустойчивых компонентов - сахара, биологически активные и др. соединения).

Реакционная смесь из электролизной камеры по циркуляционному трубопроводу (26) поступает через патрубок ввода с отбойником (24) в фазоразделительную камеру (14), в коническом раструбе которой происходит отделение газообразных продуктов электролиза и, при необходимости (по данным анализа), уничтожение опасных соединений. Одновременно в рабочую смесь через трубопровод подачи (22) поступают недостающие компоненты и проводится насыщение (аэрация) рабочей смеси кислородсодержащим газом (газовая фаза электролизера и воздух), что улучшает работу диспергатора и интенсифицирует процессы окисления в электролизере. Патрубок ввода фазоразделительной камеры установлен выше верхнего края конического раструба (12), в результате чего происходит быстрое разделение жидкой и газообразной фаз. В коническом раструбе реакционная смесь перемешивается с помощью перемешивающего приспособления (25) и образовавшаяся реакционная (газо-жидкостная) смесь направляется в диспергатор. Рабочий цикл процесса обезвреживания и утилизации компонентов повторяется.

В фазоразделительной камере при помощи датчика (15) и газоанализатора (16) проводится анализ газообразных продуктов электролиза. По результатам анализа автоматически (или в ручную) подается (при необходимости) сигнал на включение воспламенителя (17), т.е. на подачу на конические электроды тока высокого напряжения от источника тока (20); образовавшаяся искра воспламеняет газообразные продукты электролиза. Для защиты устройства на наружной поверхности верхней крышки установлен предохранительный клапан (18).

Режим (турбулентный) и направление (вращательное) движения рабочей смеси в камере электролиза обеспечивают высокую скорость протекания массообменных процессов на поверхности электродов и в объеме электролизера; изменение направления движения реакционной смеси в направляющих (и, соответственно, в электролизере) не обеспечивает достижение поставленной цели и создает определенные конструктивные трудности при реализации устройства.

Конструкция устройства позволяет эффективно использовать высокоактивные электродные материалы (углеродсодержащие, допированные бором алмазные, металлокисные и др.) и, как результат, интенсифицировать окислительные процессы (образование продуктов с высокими окислительными потенциалами - хлор и продукты его гидролиза, перекись водорода, активные формы кислорода и др.) и повысить степень полной деструкции органических соединений. Применение системы подачи реакционной смеси из полости устройства в полость катода обеспечивает использование всей активной поверхности (внешняя, внутренняя и объемная) проточного катода, что повышает массообмен и производительность при одновременном снижении затрат. Размеры, форма и расположение отверстий на боковой поверхности катода не оказывают существенного значения на показатели процесса и определяются назначением (полная деструкция или «мягкие» условия обработки), видом обрабатываемого отхода и сложностью изготовления конструктивных элементов устройства. Реакционную смесь в раструбе и диспергаторе готовят в условиях интенсивного перемешивания и измельчения исходных компонентов и аэрации (насыщения) среды газообразной фазой (до содержания газа 2-5%). Это положительно влияет на работу диспергатора и позволяет повысить содержание кислородсодержащего газа в реакционной смеси и, как результат, увеличивает выход окислителей на электродах из высокоактивных электродных материалов.

Перечисленные особенности конструкции и работы устройства позволяют повысить производительность, уменьшить продолжительность обработки, снизить расход электрической энергии и затраты и регулировать «глубину» процессов деструкции, заканчивая ее на «нужной» стадии.

Устройство работает по непрерывной схеме. Для этого осуществляют непрерывную циркуляцию рабочей смеси по циркуляционному контуру с дозировкой обрабатываемых (обезвреживаемых, утилизируемых) веществ в фазоразделительную камеру и обезвреживанием опасных газообразных продуктов электролиза. Отвод продуктов (в том числе полезных продуктов на утилизацию) проводят через выводной патрубок электролизной камеры (непрерывно или периодически). Допускается работа устройства без циркуляционного контура: непрерывная подача отходов и раствора электролита в фазоразделительную камеру и отвод продуктов электролиза через выводной патрубок электролизной камеры.

Испытания известного и заявляемого устройств проводили в лабораторных условиях при обезвреживании растворимых (этилендиамин), малорастворимых (карбофос - пестицид фосфорсодержащего ряда) и нерастворимых (опилки осиновые - грубый растительный корм) органических соединений. Параметры процесса обработки: раствор хлорида натрия 20 г/л, pH 4-6, плотность тока 1000 A/м², температура 60°C, диспергирование исходного материала - роторно-пульсационный аппарат проточного типа, турбулентный режим подачи реакционной смеси (Re>10000), анод - оксидный рутениево-титановый, катод - титан (прототип и заявляемое устройство) и стеклоуглерод или углеграфит (заявляемое устройство).

Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Таблица 1
Показатели работы заявляемого и известного устройств
Устройство	Материал электродов	Результаты обработки*
Анод	Катод	Сахара, г/л	Биологически активные вещества (янтарная кислота и ее соединения), г/л	Ион ClO^-, г/л	Ион Cl₃ ^- г/л	Количество электричества, кА*ч/кг сырья
Известное:	ОРТА	Титан
- опилки			Процесс не идет - нарушение протока
- карбофос			Отсут.	1,5	0,07	0,05	0,95
этилендиамин	Отсут.	Отсут.	0,15	0,03	0,75
Заявляемое:	ОРТА	Титан, (стекло-углерод)	5.2 (7,8)	4,3 (6,1)	0,04	0,03	0,75
- опилки
- карбофос			Отсут.	1,9 (3,2) (ДЭЯК)	0,06	0,01	0,45
- этилендиамин	Отсут.	Отсут.	0,10	0,03	0,15
Примечание: ОРТА - оксидный рутениево-титановый анод; ДЭЯК - диэтиловый эфир янтарной кислоты; *результаты обработки карбофоса и этилендиамина при степени полной деструкции (до CO₂ и H₂O) 80-85%.

Таким образом, авторами не обнаружено идентичного выполнения предлагаемой разработки. Предлагаемое изобретение обладает критерием «новизна», «изобретательский замысел» и «промышленная применимость».

Использованная литература

1. Патент №2352184 RU C2 A23N 17/00, 2009, Б.И., №11, «Установка обработки грубых кормов».

2. А.С. №1353742 SU A1 C02F 1/46, 1977, Б.И., №43, «Устройство для электролитической обработки жидкости».

3. А.С. №1619655 SU A1 C02F 1/46, 1990, «Устройство для электролитической обработки жидкости»).

4. Патент RU №2398741 C1 C02F 1/461, 2010, Б.И., №25, «Устройство для электролитической обработки жидкости») - прототип.

1. Устройство для электролитической обработки жидкости, включающее цилиндрический корпус, соединенный с положительным полюсом источника тока, коаксиально расположенный внутри корпуса проточный цилиндрический катод с отверстиями на боковой поверхности, соединяющими внутреннюю полость катода с полостью устройства, нижнюю и верхнюю крышки и расположенный на наружной поверхности верхней крышки диспергатор с патрубками ввода и вывода, соединенными с направляющими реакционной смеси, отличающееся тем, что нижняя крышка устройства выполнена в виде конуса с размещенным по центру узкой части патрубком вывода, а верхняя крышка с расположенным на ее наружной поверхности диспергатором разделяет корпус устройства на нижнюю электролизную и верхнюю фазоразделительную камеры, при этом направляющие, соединенные с патрубками вывода диспергатора, развернуты по направлению движения реакционной смеси и проходят через крышку в электролизную камеру, а патрубок ввода диспергатора соединен с раструбом, широкая часть которого присоединена к боковой поверхности фазоразделительной камеры, которая оснащена патрубком ввода, системой обезвреживания газообразных продуктов электролиза и мешалкой, закрепленной на поверхности вала привода диспергатора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что в качестве диспергатора использован роторно-пульсационный аппарат проточного типа.

3. Устройство по пп.1 и 2, отличающееся тем, что выводные патрубки расположены на корпусе диспергатора симметрично и число их составляет не менее двух.

4. Устройство по п.1, отличающееся тем, что патрубок ввода фазоразделительной камеры расположен выше верхнего края раструба.

5. Устройство по п.1, отличающееся тем, что система обезвреживания газообразных продуктов электролиза включает газоанализатор с датчиком, воспламенитель и предохранительный клапан.

6. Устройство по пп.1 и 5, отличающееся тем, что датчик газоанализатора и воспламенитель размещены на внутренней, а предохранительный клапан на наружной поверхности фазоразделительной камеры.

Изобретение относится к устройствам очистки воды и может найти применение в быту для очистки и обеззараживания питьевой воды. Устройство содержит корпус, выполненный из диэлектрического материала, преимущественно цилиндрической формы, с полостью внутри, две крышки: входную и выходную, установленные на торцах корпуса, входной и выходной топливные штуцера с подводящим и отводящим каналами, магнитную систему, образованную двумя постоянными магнитами кольцевой формы, размещенными в корпусе соосно друг за другом с зазором, перегородку, разделяющую полость на две рабочие полости: первую и вторую, центробежную гидротурбину, рабочее колесо которой установлено внутри второй рабочей полости, первый кольцевой магнит центрирован во входной крышке, перегородка выполнена с двумя центрирующими цилиндрическими выступами с обеих сторон, один из которых предназначен для центрирования второго постоянного магнита, а второй цилиндрический выступ служит для установки ступицы рабочего колеса центробежной гидротурбины, в перегородке по периферии выполнена кольцевая полость, соединенная радиальными отверстиями с несквозным заглушенным осевым отверстием, которое радиальными отверстиями сообщатся с входной полостью гидротурбины, выполненной в ее ступице, которая, в свою очередь, выходными радиальными отверстиями сообщается с полостью рабочего колеса центробежной гидротурбины.

Способ получения байкальской питьевой воды // 2545686

Изобретение относится к области пищевой промышленности и предназначено для получения Байкальской питьевой воды. Способ включает забор глубинной воды из озера Байкал, ее фильтрацию, стерилизацию, розлив в емкость и укупорку.

Способ регенераци ионообменных смол // 2545279

Изобретение относится к области ионообменной водоподготовки и водоочистки. Предложен способ противоточной регенерации ионообменных материалов.

Способ обработки жидкости и устройство для его реализации // 2545278

Изобретение относится к электростатической обработке жидкостей и изменению свойств жидкости, формированию центров кристаллизации или коагуляции. Способ обработки жидкости заключается в электростатическом воздействии через центральный электрод 8 сдвоенного конденсатора, имеющий контакт с жидкостью и не имеющий непосредственного подключения к источнику питания.

Способ выращивания зеленых гидропонных кормов // 2544960

Изобретение относится к сельскому хозяйству, а именно к способу выращивания зеленых гидропонных кормов, включающему обработку посевного материала активированной водой - католитом.

Способ очистки сточных вод производства меламина // 2544704

Изобретение может быть использовано в промышленном производстве меламина из мочевины. Для осуществления способа проводят две стадии термического гидролиза сточной воды.

Способ ввода воздуха в флотомашину // 2544683

Изобретение относится к аэрации и может быть использовано при очистке сточных и промышленных вод. Способ ввода воздуха в флотомашину включает эжекционный ввод воздуха и последующую его диспергацию.

Система утилизации мокрых углеродсодержащих отходов // 2544650

Изобретение относится к системам утилизации. Система утилизации мокрых углеродсодержащих отходов содержит топку, теплообменник и золоуловитель, топка выполнена кипящего слоя и содержит сводчатый корпус из огнеупорного материала с колосником, расположенным на расстоянии 1/3 высоты корпуса от нижней его части, на котором расположена сопловая решетка, причем суммарная площадь сопловых отверстий составляет порядка 30÷50% от площади колосниковой решетки, а в нижней части корпуса топки установлен шнековый разгрузчик, причем на колосниковой решетке расположен инертный носитель в виде крупнозернистого кварцевого песка, а внутри корпуса котла расположены водонагревательные трубы, соединенные с теплопотребителем, при этом в сопла подается теплоноситель от дутьевого вентилятора, соединенного теплопроводом с выходом высокотемпературного воздухонагревателя теплообменного аппарата, а в боковой стенке котла установлено вихревое сопло-горелка, работающее от газообразного топлива, например биогаза, поступающего из биореактора, при этом отходы подаются от пневмозагрузочного устройства через распылительное устройство, выполненное с тангенциальным подводом теплоносителя, а дымоход расположен в одной из боковых стенок котла и соединен теплопроводом с теплообменным аппаратом, выход которого соединен с золоуловителем, содержащим входной патрубок, корпус, выходной патрубок, бункер, оросительные и распылительные сопла, в качестве которых используются центробежные форсунки для распыливания жидкости, каждая из которых содержит корпус с камерой завихрения и сопло, корпус выполнен в виде штуцера с отверстием для подвода жидкости из магистрали и жестко соединенной с ним цилиндрической, соосной гильзой с внешней резьбой, а соосно корпусу, в его нижней части подсоединено посредством гильзы с внутренней резьбой сопло, выполненное в виде центробежного завихрителя второй ступени в виде цилиндрической полости с, по крайней мере тремя, тангенциальными вводами в виде цилиндрических отверстий, при этом гильза является частью сопла и установлена коаксиально и соосно по отношению к центробежному завихрителю второй ступени, который в верхней части снабжен цилиндрической частью, переходящей в коническую часть, образующую кольцевой конический зазор с корпусом, а над центробежным завихрителем второй ступени установлена вихревая цилиндрическая камера, являющаяся первой ступенью завихрителя жидкости, выполненная в виде соосно размещенного в ней штока с закрепленной на нем винтовой пластиной, при этом шток закреплен на трех стержнях, подсоединенных к конической камере, соединяющей завихрители первой и второй ступеней, при этом центробежный завихритель установлен в корпусе с образованием кольцевой цилиндрической камеры для подвода жидкости к тангенциальным вводам центробежного завихрителя, цилиндрическая полость которого соединена с выходной конической камерой сопла.

Способ очистки реакционной воды в процессе производства углеводородов // 2544510

Изобретение относится к способу очистки реакционной воды в процессе производства углеводородов, при котором реакционную воду от типичного процесса синтеза углеводородов подают в противоточную отпарную колонну сверху, а углеводородсодержащий газ подают снизу в противоточную отпарную колонну в направлении противоположном подаче реакционной воды, отводят снизу противоточной отпарой колонны очищенную воду.

Состав антиоксидантной композиции для улучшения качества питьевой воды // 2544375

Изобретение относится к пищевой промышленности, в частности к улучшению качества питьевой воды. Состав для улучшения качества воды придает воде антиоксидантные свойства и представляет собой смесь дигидрокверцетина и глюкозы, взятых в соотношении 1:1 в концентрации по 1 мг/мл.

Изолирующий материал им-экодор // 2546281

Изобретение относится к области экологии. Предложенный изолирующий материал включает глину, известковый материал, нефтяной шлам и буровой шлам при следующем содержании компонентов, вес. ч.: глина 1,0 известковый материал 0,5-5,0 буровой шлам 0,5-3,0 нефтяной шлам 0,5-7,0 Изобретение обеспечивает уменьшение потребления природных глин, снижает отходы производства при строительстве автодорог и полигонов твердых бытовых отходов, повышает качество конечного продукта. 2 з.п. ф-лы,1 ил., 8 табл.

Устройство для электрохимической очистки воды // 2546723

Изобретение относится к устройствам для электрохимической очистки воды. Устройство содержит одно или несколько устройств для электрохимической очистки воды с нерастворимыми или растворимыми электродами, один или несколько магнитов, источник электропитания и управления. Устройство дополнительно оснащено одним или несколькими встроенными или выносными генераторами электротока с частотой до 1,7×1015 Гц, расположенными с одной или разных сторон устройства для электрохимической очистки воды, при этом не менее чем один генератор электротока и вмонтированный в устройство магнит выполнены с возможностью вибрирования и/или вращения. Устройство дополнительно снабжено электродами, выполненными с возможностью создания на них заряда одного знака, только плюс или только минус. Технический результат - повышение качества очистки воды, снижение содержания в ней свободных радикалов. 4 ил., 4 пр.

Способ управления водородным показателем ph и окислительно-восстановительным потенциалом eh технологических жидкостей нефтепромыслов и устройство для его осуществления // 2546736

Изобретение относится к нефтяной промышленности с целью снижения скорости коррозионных процессов на металлической поверхности оборудования. Способ осуществляют путем обработки технологической жидкости электрическим током, затем поток жидкости разделяют на два разноименно заряженных потока, один из которых направляют в трубопровод подготовленной технологической жидкости, а другой собирают в емкость для слива. Устройство для управления электрохимическими параметрами технологических жидкостей включает корпус, в котором установлены электрод и мембрана, крышку с патрубком для ввода технологической среды с одной стороны и крышку с патрубком для отвода подготовленной жидкости с другой стороны, к которой прикреплен медный электрод, имеющий закругление в вершине, расположенный параллельно потоку поступающей жидкости на расстоянии одной трети длины корпуса от входного патрубка, в корпус устройства с помощью направляющих из диэлектрика вставлена мембрана, расположенная вокруг электрода, при этом корпус устройства подключен к отрицательному, а электрод - к положительному полюсу источника постоянного тока. Технический эффект - снижение скорости коррозии металла, увеличение срока эксплуатации нефтепромыслового оборудования. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ очистки оборотных растворов выщелачивания от фосфатов и фторидов // 2546739

Изобретение относится к способу очистки кислых солевых растворов, в частности, образующихся при комплексной переработке апатита с получением концентрата редкоземельных металлов (РЗМ), от примесей фосфора, фтора и щелочных металлов. Способ включает осаждение фосфора, фтора в виде фосфатов и фторидов кальция, а щелочных металлов в виде кремнефторидов, при этом перед осаждением фосфатов и фторидов кальция и кремнефторидов щелочных металлов кислоту одновременно с РЗМ селективно экстрагируют в органический экстрагент, реэкстрагируют ценный компонент из органического экстракта, а после осаждения фосфатов и фторидов кальция и кремнефторидов щелочных металлов кислоту реэкстрагируют из экстракта в водный раствор. Указанный способ позволяет избавляться от примесей фосфора, фтора и щелочных металлов, извлекать РЗМ без потерь и регенерировать кислоту. 3 з.п. ф-лы, 1 ил., 4 пр.

Способ детоксикации хозяйственно-бытовых сточных вод // 2547112

Изобретение относится к области охраны окружающей среды, в частности к обезвреживанию хозяйственно-бытовых сточных вод. Сточную воду, пропущенную через первичный отстойник, аэротенки, вторичный отстойник, очищают нанокластерами оксигидрата железа (III) от тяжелых металлов в течение 60 минут в контактном резервуаре с FeS фракцией 3 мм, массой 55536,8 г с подкислением воды технической серной кислотой в количестве 0,1 л/с, после чего ее подают в горизонтальный отстойник с электродной системой, установленной по всему его объему и состоящей из 7 плоских углеграфитовых пластин длиной 30 м, толщиной 2-3 мм с расстоянием между пластинами 5 см и медных шин между пластинами, где выдерживают в течение пяти часов, воздействуя нанотоками 25 нА. Технический результат - снижение содержания неорганических, органических токсикантов и патогенной микрофлоры в сточных водах, позволяющее сбрасывать их в естественный природный резервуар. 4 ил., 6 табл.

Способ осветления и утилизации условно-чистых вод фильтровальных сооружений станций водоподготовки обработкой полимерколлоидным комплексным реагентом // 2547114

Изобретение может быть использовано при осветлении и утилизации промывных вод фильтровальных сооружений станций водоподготовки. Для осуществления способа проводят коагулирование, отстаивание в двухсекционном резервуаре-усреднителе и повторное использование очищенных вод в замкнутом цикле. В качестве коагулянта используют полимерколлоидный комплексный коагулянт, предварительно полученный путем смешения водорастворимого полиэлектролита-полидиметилдиаллиламмоний хлорида (ПДДАХ), полиоксихлорида алюминия (ПОХА) и сополимера акриламида с четвертичной аммониевой солью диметиламиноэтилметакрилата (АСДМАЭМ) с молекулярной массой 8-10 млн.ед. и степенью заряда 38-40 при их массовом соотношении 2:1:1. Способ обеспечивает повышение эффективности агрегатирования взвешенных веществ в отстойниках, увеличение производительности и технологической эффективности осветления и утилизации условно-чистых вод, обеспечивает экологическую безопасность работы станции водоподготовки. 6 табл., 1 пр.

Компактный концентратор сточных вод и газопромывной блок для удаления загрязняющих веществ // 2547117

Компактный передвижной концентратор жидкости содержит газовпускной патрубок, газовыпускное отверстие и проточный канал, соединяющий газовпускной патрубок и газовыпускное отверстие. Проточный канал содержит суженный участок, который увеличивает скорость протекания газа по проточному каналу. Через впускной патрубок жидкости впрыскивают жидкость в поток газа перед суженным участком таким образом, чтобы газожидкостная смесь полностью перемешивалась в проточном канале, вызывая частичное испарение жидкости. Туманоуловитель или газопромывной аппарат за суженным участком удаляет из потока газа унесенные им капельки жидкости и возвращает собранную жидкость во впускной патрубок жидкости по рециркуляционному контуру. Свежую жидкость, поступившую на концентрирование, также подают в рециркуляционный контур со скоростью, достаточно большой, чтобы компенсировать испарившееся в проточном канале количество жидкости. Предложенный компактный передвижной концентратор сточных вод легко можно подключать к источникам отбросного тепла и использовать для концентрирования жидкости. 4 н. и 26 з.п. ф-лы, 17 ил.

Резервуар с силовым замыканием // 2547422

Изобретение относится к области устройств для отведения воды. Устройство содержит резервуар с силовым замыканием с цилиндром для самотека воды, имеющим впускное отверстие и выпускное отверстие. Впускное отверстие образует водосливной порог. Внутри цилиндра установлен соединенный с поплавком посредством направляющего штока дроссельный элемент. Дроссельный элемент в выпускном отверстии имеет фиксированный элемент и подвижный относительно фиксированного элемента элемент, соединенный с направляющим штоком. Между резервуаром с силовым замыканием и цилиндром для самотека воды расположены вертикальные щитки, демпфирующие закручивание воды. Резервуар с силовым замыканием имеет расположенный над водосливным порогом переливной выпуск. Обеспечивается минимальное образование пены. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

Система очистки воды с гидравлическим управлением // 2547482

Изобретение относится к системе очистки воды с гидравлическим управлением и может быть использовано для обработки воды, преимущественно питьевой воды, с возможностью реализации алгоритмов различных переключений потоков воды и удаленного гидравлического управления системой. Система очистки воды с гидравлическим управлением снабжена эжекционным устройством, установленным с возможностью обеспечения подачи очищенной воды потребителю на удаленное расстояние от накопительной емкости. Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявляемого изобретения, является гидродинамическая компенсация перепадов длины и высоты между точкой подачи очищенной воды и накопительной емкостью системы очистки воды. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

Физико-химический мембранный биореактор // 2547498

Изобретение относится к водоочистным устройствам и может быть использовано для очистки сточных вод предприятий молочных заводов и фабрик, мясоперерабатывающих и рыбоперерабатывающих заводов, птицефабрик, маслозаводов, нефтеперерабатывающих заводов, предприятий по производству алкогольных и безалкогольных напитков, городских сточных вод. Устройство очистки сточных вод содержит флотатор 2 и биореактор 14, состоящий из двух, сообщенных между собой секций, где первая, считая по ходу сточных вод, секция биологической очистки сточных вод 21, а вторая - секция фильтрации 22 сточных вод с блоком мембран 20. Выход эрлифта ила 16 сообщен со входом флотатора, воздушный вход эрлифта сообщен с одним из выходов компрессора 9, свободный вход эрлифта ила сообщен с выходом ила биореактора, дно флотатора имеет наклон в сторону биореактора и кармана донного осадка 13, расположенного в нижней части дна флотатора. Технический результат - упрощение обслуживания, увеличение скорости очистки сточных вод за счет уменьшения или отсутствия трубопроводов между элементами устройства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.