Электроактиватор воды

Авторы патента:

Цокур Дмитрий Сергеевич (RU)

Оськин Сергей Владимирович (RU)

C02F1/469 - 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 2663153:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" (RU)

Изобретение относится к электрохимии и может быть использовано в сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и других областях народного хозяйства при получении экологически чистых растворов. Электроактиватор воды содержит диэлектрический корпус 1, катодную 2 и анодную 3 камеры, анод 8 и катод 9, диафрагму, на дне диэлектрического корпуса 1 посередине между анодом 8 и катодом 9 установлена соединенная с компрессором трубка 6, в верхней части которой расположены отверстия 7 на расстоянии друг от друга, определяемом по формуле L=2(R_П-R_O), где R_П - радиус пузырей при отрыве от трубки, м; R_O - радиус отверстий трубки, м, при этом в качестве диафрагмы использован поток пузырей воздуха 4, исходящих из отверстий 7 трубки 6 со скоростью 5-20 м/с. Технический результат - повышение эксплуатационных характеристик электроактиватора и сохранение его производительности во время эксплуатации. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к электрохимии, и может быть использовано в сельском хозяйстве, медицине, пищевой промышленности и других областях народного хозяйства при получении экологически чистых растворов.

Известен активатор воды, содержащий корпус в виде емкости с крышкой. В корпусе размещена активационная (анодная) камера - выемной сосуд, у которого на внешней поверхности с разных сторон выполнены отверстия и установлены разделяющие ионопроницаемые диафрагмы в виде мембран из целлофана или вискозной ткани типа «болонья» (патент РФ №2102334, C01F 1/461, А23К 1/00).

К недостаткам указанного устройства относятся его конструктивная и эксплуатационная сложность, а также низкая производительность за счет забивания пор диафрагмы солями.

Наиболее близким по технической сущности является электроактиватор воды содержащий диэлектрический корпус, катодную и анодную камеры, анод и катод, диафрагму (патент РФ №2307074, C02F 1/46, 2005, прототип).

Недостатком устройства является его низкая производительность за счет быстрого забивания пор диафрагмы солями.

Техническим результатом является повышение эксплуатационных характеристик электроактиватора воды и сохранение его производительности во время эксплуатации, за счет использования в качестве диафрагмы потока газовых пузырей.

Указанный технический результат достигается тем, что в электроактиваторе воды, содержащем диэлектрический корпус, катодную и анодную камеры, анод и катод, диафрагму, согласно изобретению на дне диэлектрического корпуса посередине между анодом и катодом установлена соединенная с компрессором трубка, в верхней части которой расположены отверстия на расстоянии друг от друга, определяемом по формуле L=2(R_П-R_O), где R_П - радиус пузырей при отрыве от трубки, м; R_O - радиус отверстий трубки, м, при этом в качестве диафрагмы использован поток пузырей воздуха исходящих из отверстий трубки со скоростью 5-20 м/с.

Новизна изобретения состоит в том, что для повышения эксплуатационных характеристик электроактиватора воды и сохранения его производительности в качестве диафрагмы используют поток газовых пузырей, который получают с помощью компрессора и подключенной к нему трубки с отверстиями, причем для образования плотного потока газовых пузырей используется соотношение конструктивных особенностей и технических параметров устройства, что позволяет исключить возможность забивания пор диафрагмы солями и выход ее из строя.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлена конструкция электроактиватора воды - вид сбоку; на фиг. 2 представлено сечение А-А.

Электроактиватор воды имеет диэлектрический корпус 1, катодную 2 и анодную 3 камеры, разделенные диафрагмой, в качестве которой использован поток газовых пузырей 4, который создается путем прокачки воздуха компрессором 5 через подключенную к нему трубку 6 с отверстиями 7 в верхней ее части на расстоянии друг от друга не менее чем L=2(R_П-R_O), где R_П - радиус пузырей при отрыве от трубки, м; R_O - радиус отверстий трубки, м; для того чтобы избежать слияния газовых пузырей. Трубка 6 находится на дне диэлектрического корпуса 1, посередине между анодом 8 и катодом 9 подключенными к источнику питания 10 с помощью соединительных проводов 11 через клеммы 12. Электроактиватор воды имеет два входных патрубка 13 для подачи воды, а также патрубок для выхода католита 14 и патрубок для выхода анолита 15. Все патрубки снабжены запорно-регулирующей арматурой 16. Для создания плотного потока газовых пузырей скорость воздуха в отверстиях трубки определяется из соотношения где П_К - производительность компрессора м³/с, N - количество отверстий в трубке, шт., R_O - радиус отверстий трубки, м.

Электроактиватор воды работает следующим образом: через патрубки для подачи воды 13, полностью заполняется диэлектрический корпус 1 водой. После чего подача воды отключается с помощью запорно-регулирующей арматуры 16. Включается компрессор 5 и начинается процесс прокачки воздуха через трубку 6. Через отверстия 7 в трубке 6 начинает выходить воздух в виде потока газовых пузырей 4, которые разделяют катодную 2 и анодную 3 камеры. На анод 8 и катод 9 подают напряжение с источника питания 10, обеспечивающее протекание требуемого по величине тока. В катодной 2 и анодной 3 камерах электроактиватора заполненных водой и разделенных потоком газовых пузырей 4 происходит ее (воды) электродиализ. В связи с тем, что между анодом 8 и катодом 9 находится поток газовых пузырей 4, продукты электродиализа, образовавшиеся у анода 8 и катода 9, не смешиваются. В катодной камере 2 образуется католит, а в анодной камере 3 анолит, которые поступают потребителю через патрубки 14 и 15 соответственно.

Расстояние между отверстиями трубки обосновывается минимально возможным расстоянием между газовыми пузырями при их отрыве от трубки для того чтобы избежать их (газовых пузырей) слияния. Данное расстояние зависит от радиуса отверстий R_O и радиуса газовых пузырей во время отрыва от трубки R_П. Радиус R_П можно вычислить по формуле:

где R_П - радиус пузырей при отрыве от трубки, м;

R_O - радиус отверстий трубки, м;

σ - поверхностное натяжение воды (при 20°С σ=0,07118 Н/м);

g - ускорение свободного падения, м/с²;

р_Ж - плотность воды, кг/м³;

р_Г - плотность газа, кг/м³;

Увеличение расстояния между отверстиями трубками в 2 раза выше, чем L=2(R_П-R_O) приведет к созданию неравномерного потока газовых пузырей вдоль трубки между анодной и катодной камерами, что снизит производительность электроактиватора.

Скорость воздуха в отверстиях трубки влияет на время формирования пузырей в воде, а значит и на плотность их потока в воде. Параметр плотности потока газовых пузырей в данном случаи является аналогией пористости диафрагмы. Скорость воздуха в отверстиях трубки можно вычислить последующей формуле

где П_К - производительность компрессора м³/с,

N - количество отверстий в трубке, шт.,

R_O - радиус отверстий трубки, м.

В данной формуле в числителе представлен расход газа (производительность компрессора) через N отверстий, а в знаменатели площадь одного отверстия.

Скорость воздуха в отверстиях трубки в пределах от 5 до 20 м/с позволяет получить плотность потока газовых пузырей достаточную для того чтобы обеспечить разделение анолита и католита.

Использование в качестве диафрагмы потока газовых пузырей позволяет исключить снижение производительности электроактиватора за счет забивания пор диафрагмы, повысить его надежность.

Электроактиватор воды, содержащий диэлектрический корпус, катодную и анодную камеры, анод и катод, диафрагму, отличающийся тем, что на дне диэлектрического корпуса посередине между анодом и катодом установлена соединенная с компрессором трубка, в верхней части которой расположены отверстия на расстоянии друг от друга, определяемом по формуле L=2(R_П-R_O), где R_П - радиус пузырей при отрыве от трубки, м; R_O - радиус отверстий трубки, м, при этом в качестве диафрагмы использован поток пузырей воздуха, исходящих из отверстий трубки со скоростью 5-20 м/с.

Предлагаемая система относится к области очистки воды от нефтепродуктов и может быть использована для очистки судовых нефтесодержащих вод, а также на всех промышленных предприятиях, имеющих нефтесодержащие стоки.

Способ оптимизации хлораммонизации питьевой воды // 2663039

Изобретение может быть использовано в системах водоснабжения населенных пунктов для пролонгации бактерицидного действия хлора и снижения количества побочных продуктов хлорирования.

Способ обезжелезивания воды для периодического водозабора // 2662534

Изобретение может быть использовано в промышленном и хозяйственно-питьевом водоснабжении для очистки подземных железосодержащих вод, имеющих в своем составе свободную углекислоту, от примесей двухвалентного железа, сероводорода, тяжелых металлов, гуматов.

Способ очистки коммунальных стоков и технологический комплекс для его осуществления // 2662529

Группа изобретений относится к очистке и утилизации коммунальных стоков и может быть использована в жилищно-коммунальном хозяйстве, а также для очистки промышленных и агропромышленных стоков.

Способ приготовления питьевой воды из природных пресных источников // 2662498

Изобретение относится к области водоподготовки и может быть использовано для приготовления питьевой воды из природных источников пресной воды. Способ приготовления питьевой воды из природных пресных источников включает прокачивание очищаемой воды через гидродинамический излучатель в режиме кавитации, в который подают газовую фазу, и последующее фильтрование очищаемой воды.

Способ предотвращения отложений асфальтеносмолопарафиновых веществ в скважине при штанговом способе добычи пластовой жидкости путем ее омагничивания // 2662491

Изобретение относится к технологии предотвращения отложений асфальтеносмолопарафиновых веществ (АСПВ) на нефтепромысловом оборудовании. Способ включает спуск в скважину магнитного аппарата (МА) проточного типа, содержащего ферромагнитную трубу с рабочим каналом, установленный на ее внешней поверхности магнитный блок, по меньшей мере, из двух намагниченных постоянных кольцевых магнитов, образующих пару, главные поверхности которых обращены внутрь трубы, и диамагнитный кожух, охватывающий герметично магнитный блок, и проведение магнитной обработки потока пластовой жидкости, протекающей по рабочему каналу МА в постоянном магнитном поле.

Система и способ для обеззараживания жидкой или газообразной среды // 2662296

Группа изобретений относится к дезинфекции и обеззараживанию жидких или газообразных сред с помощью бактерицидного ультрафиолетового излучения и температуры в диапазоне от низкой до умеренной.

Способ улучшения трофических процессов десны и увеличения сроков ремиссии у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом средней степени // 2662143

Изобретение относится к медицине, а именно к стоматологии, и может быть использовано для улучшения трофических процессов десны и увеличения сроков ремиссии у пациентов с хроническим генерализованным пародонтитом средней степени.

Бидистиллятор с повышенной энергоэффективностью // 2661589

Изобретение относится к конструкции аппарата получения особо чистой дистиллированной воды, используемой в медицинской, фармацевтической, биотехнической, электронной, химической и других отраслях промышленности.

Способ получения гибридного алюмокремниевого реагента для очистки природных и промышленных сточных вод и способ очистки природных и промышленных сточных вод этим реагентом // 2661584

Группа изобретений может быть использована в технологии переработки алюмосиликатного сырья с получением алюмокремниевого гибридного реагента для применения в системах водоочистки и водоподготовки.

Способ стабилизации концентрации солей токсинных тяжелых металлов в ванне улавливания гальванической линии с применением электродиализа // 2663161

Изобретение относится к электрохимическим способам очистки сточных вод гальванических производств, в частности предназначено для удаления солей многозарядных ионов токсичных тяжелых металлов (ТТМ) из промывных вод методом электродиализа. В способе стабилизации концентрации солей ТТМ в ванне улавливания гальванической линии эффект достигается за счет циркуляции воды из ванны улавливания через электродиализатор. Скорость подачи воды задается так, чтобы количество солей ТТМ, приносимых в единицу времени в ванну улавливания с покрываемыми изделиями, было равно количеству этих солей, переносимых из тракта обессоливания в тракт концентрирования электродиализатора. При этом концентрация в ванне улавливания будет стабилизирована на уровне 2% от концентрации в ванне покрытия. Обеспечивается снижение безвозвратных потерь солей за счет их возврата в технологический процесс в виде солевого концентрата.

Система получения чистой и сверхчистой воды // 2663172

Изобретение относится к водоподготовке. Система получения чистой и сверхчистой воды включает модуль предварительной подготовки воды, модуль получения воды 3 типа, модуль получения воды 2 типа и модуль получения воды 1 типа. Модуль предварительной подготовки воды содержит картридж с фильтром предварительной механической очистки 2, картридж с комбинированным трехслойным фильтром 3, состоящим из активированного угля (I), фильтрующей засыпки KDF 55 (II) и каталитического гранулированного активированного угля (III), картридж 4 с гранулированным активированным углем из скорлупы кокосового ореха (IV), датчики низкого давления 6 и качества водопроводной воды 8, клапаны и соединительные трубки. Модуль получения воды 3 типа включает жидкостный насос 7, расширительную емкость 10 с датчиком верхнего уровня и обратным клапаном 11, четыре картриджа с высокоселективными мембранными фильтрами обратного осмоса 12, 13, 16,17, датчик качества воды 3 типа 20, клапаны, выход воды 3 типа 22, соединительные трубки. Модуль получения воды 2 типа включает накопительный резервуар 25 со встроенными датчиками уровня 29, 30, стерилизующую капсулу (31), представляющую собой мембрану из фторопласта с порами 0,2 мкм, фильтр 32, заполненный натронной известью, жидкостной насос 33, комбинированный картридж 34, состоящий из фильтрующей засыпки KDF 55 (II), каталитического гранулированного активированного угля (III) и гранулированного активированного угля из скорлупы кокосового ореха (IV), комбинированный картридж 35, заполненный ионообменной смолой смешанного типа, электромагнитный клапан 36 с выходом для воды 2 типа 37. Модуль получения воды 1 типа включает УФ-стерилизатор 38, датчик качества воды 1 типа, электромагнитные клапаны, микрофильтрационную капсулу 51, выход воды 1 типа 52, соединительные трубки, комбинированный картридж 44, состоящий из каталитического гранулированного активированного угля (III), ультрадисперсного металл-аффинного сорбента (VI) на основе оксидов металлов и ионообменной смолы (V) смешанного типа, комбинированный картридж 45, состоящий из ультрадисперсного металл-аффинного сорбента на основе оксидов металлов (VI) и ионообменной смолы смешанного типа (V), ультрафильтрационную мембрану 48, канал обратной связи. Изобретение позволяет создать систему получения чистой и сверхчистой воды из водопроводной воды без предварительной ее подготовки и изменения отдельных узлов системы для расширения списка веществ, устраняемых из воды и увеличить эффективность очистки без дополнительных энергозатрат. 1 ил.

Система и способ для инактивации вируса инфекционного панкреатического некроза (ipnv) посредством оптимизированного ультрафиолетового излучения // 2663244

Группа изобретений относится к области водоподготовки и вирусологии и может быть использована в рыбоводческих хозяйствах. Для инактивации вируса IPN используют устройство, содержащее канал, имеющий вход для приема жидкости, подлежащей обработке и содержащей вирус инфекционного панкреатического некроза (IPNV), а также выход для выпуска обработанной жидкости, и ультрафиолетовую лампу. Лампа представляет собой полихроматическую лампу, которая испускает УФ-излучение, по существу, в интервале длин волн 200-245 или 260-400 нм и имеет внутреннее давление выше 0,16 МПа, или монохроматическую лампу, которая излучает на единственной длине волны, выбранной в интервале длин волн 100-245 или 260-400 нм. Обеспечивается повышение эффективности инактивации вируса IPN при снижении затрат электроэнергии. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 10 ил., 1 табл.

Способ создания систем прямоточного обратноосмотического фильтрования, система обратноосмотического фильтрования (варианты) и помповый блок системы обратноосмотического фильтрования (варианты) // 2663739

Изобретение относится к средствам очистки воды. Помповый блок системы обратноосмотического фильтрования содержит корпус 18, внутри которого установлены блок питания 19 и подключенные к нему насос 20, первый 21 и второй 22 датчики давления, контроллер 26, регулируемый клапан 23, электромагнитный клапан 24. Технический результат: повышение качества и степени эффективности очистки. 5 н. и 21 з.п. ф-лы, 8 ил.

Генератор озона с распределением разряда в зависимости от местоположения // 2663744

Изобретение относится к генератору озона и может быть использовано для дезинфекции воды или для отбеливания древесины, целлюлозы или пульпы для производства бумаги. Генератор озона содержит высоковольтный электрод (5) и по меньшей мере один контрэлектрод (1), ограничивающие промежуточное пространство, в котором установлен по меньшей мере один диэлектрик (2) и сквозь которое проходит газ в направлении спрямленного потока. Высоковольтный электрод (5) и по меньшей мере один контрэлектрод (1) имеют подключение электропитания (7) для производства тихих разрядов, исходящих из поверхностных точек. Центральное расстояние между высоковольтным электродом (5) и по меньшей мере одним контрэлектродом (1) и центральное разрядное расстояние неизменны. Количество поверхностных точек, из которых исходят тихие разряды, снижается в направлении спрямленного потока. Технический результат: повышение производительности за счет снижения электрической мощности, подаваемой в направлении газового потока на единицу поверхности электрода, причем генератор озона имеет максимально простую и экономичную конструкцию. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

Установка для очистки воды // 2663746

Изобретение относится к области водоочистки и водоподготовки и может быть использовано для очистки питьевых, технических и сточных вод для хозяйственно-питьевого, промышленного и сельскохозяйственного водоснабжения на фильтрующих установках, использующих совместно процессы озонирования и сорбции. Установка для очистки воды содержит контактно-фильтровальную емкость 1 с зернистой загрузкой из активированного угля 2 и дренажно-распределительной системой 4, эжектор озоноводяной смеси 6, блок датчиков уровня 7, деструктор озона 8, трубопровод подачи воды на очистку 13, трубопровод подачи воды на промывку 16, трубопровод отвода очищенной воды 23, обводной трубопровод 20, насос 21 и запорные устройства 15, 17, 19, 22, 24, трубопровод отвода промывной воды 26, генератор озона 9 с трубопроводом подачи озона 10 и блок управления 27, соединенный электрическими связями с блоком датчиков уровня 7, генератором озона 9, насосом 21 и запорными устройствами 15, 17, 19, 22, 24. Контактно-фильтровальная емкость 1 под зернистой загрузкой из активированного угля 2 снабжена поддерживающим гравийным слоем 3 и эжектором промывки 5. Дренажно-распределительная система 4 расположена в гравийном слое 3. Контактно-фильтровальная емкость 1 снабжена в верхней части магистралью возврата остаточного озона 11, соединенной с трубопроводом подачи озона 10, и магистралью отвода воздуха 12, соединенной с эжектором промывки 5. Трубопровод подачи воды на промывку 16 снабжен отводным трубопроводом 18 с запорным устройством 19. Отводной трубопровод 18 соединен с эжектором промывки 5. Изобретение позволяет повысить степень использования озона и степень регенерации фильтрующей загрузки при одновременном сокращении расхода промывной воды. 5 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ получения ультрадисперсного gcc с высокими светорассеивающими свойствами и высоким содержанием твердого вещества // 2663765

Изобретение может быть использовано в производстве бумаги, пластмасс, краскок, адгезивов, пищевых продуктов, кормов, фармацевтических продуктов, бетона, цемента, косметики, в водоочистке и сельском хозяйстве. Для промышленного получения содержащего карбонат кальция материала обеспечивают по существу не содержащую диспергатор водную суспензию по меньшей мере одного содержащего карбонат кальция материала. Водную суспензию, содержащую твердое вещество в пределах от 10,0 до 80,0% масс. в расчете на общую массу суспензии, подвергают мокрому измельчению для получения водной суспензии по меньшей мере одного содержащего карбонат кальция материала со среднемассовым диаметром частиц d50 менее 0,5 мкм. Далее обезвоживают полученную водную суспензию, используя механический способ, с получением фильтровальной лепешки. Полученную фильтровальную лепешку деагломерируют. Затем добавляют диспергатор к деагломерированной фильтровальной лепешке и смешивают, получая водную суспензию, содержащую твердое вещество в пределах от 50,0 до 80,0% масс. в расчете на общую массу водной суспензии. Изобретение позволяет получить покрытия на основе содержащего карбонат кальция материала, обладающие высокими абсорбирующими и светорассеивающими свойствами, улучшенным глянцем и возможностью заменить диоксид титана в соответствующих применениях. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 2 ил., 4 табл., 2 пр.

Способ реагентного обессоливания воды гидрокарбонатом аммония с получением соединений, подлежащих последующему разложению // 2663858

Изобретение может быть использовано для получения опресненной воды из морских и соленых природных вод. Для осуществления способа удаляют хлорид натрия из соленой или морской воды путем проведения обменной химической реакции хлорида натрия с гидрокарбонатом аммония. Рассчитанное количество гидрокарбоната аммония вносят в сухом виде в воду при температуре до 18°С с последующим, через 10-60 минут, разложением полученных соединений, находящихся в воде, электроимпульсной обработкой в герметичном электроимпульсном реакторе проточного типа при насыщении обрабатываемой воды избыточным количеством кислорода воздуха. Затем конечные продукты реакции удаляют дегазацией, отстаиванием и фильтрацией. Изобретение обеспечивает сокращение капитальных и эксплуатационных расходов процесса опреснения воды и получение обессоленной воды заранее заданного уровня содержания в ней хлорида натрия. 1 табл., 1 пр.