Устройство для электрохимической обработки воды в протоке с повышенным сроком сохранения свойств обработанной воды

Авторы патента:

C25B9/06 - Электролитические способы; электрофорез; устройства для них (электродиализ, электроосмос, разделение жидкостей с помощью электричества B01D; обработка металла воздействием электрического тока высокой плотности B23H; обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод электрохимическими способами C02F 1/46; поверхностная обработка металлического материала или покрытия, включающая по крайней мере один способ, охватываемый классом C23 и по крайней мере другой способ, охватываемый этим классом, C23C 28/00, C23F 17/00; анодная или катодная защита C23F; электролитические способы получения монокристаллов C30B; металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной

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 2700504:

Воробьёв Валерий Владимирович (RU)
Кармиэль Ури (IL)

Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки воды в протоке с повышенным сроком сохранения свойств обработанной воды и может быть использовано в медицинской, сельскохозяйственной, пищевой и косметической промышленности, а также в быту. Устройство для электрохимической обработки воды в протоке содержит корпус с входным, выходным и сливным штуцерами, источник питания, электроды в виде анодов и катодов, установленные в направляющих. Аноды и катоды соединены с корпусом устройства при помощи гибких выводов и разъемных соединений. Аноды и катоды расположены в корпусе с чередованием относительно друг друга с образованием лабиринтного хода для потока обрабатываемой воды с возможностью многократного ее прохождения. Над электродами установлены раздельные сборники кислорода и водорода. Сборник водорода выполнен с возможностью добавления в обработанную воду при розливе её в тару. Технический результат: улучшение качества обработки воды с одновременным увеличением срока хранения обработанной воды без изменения её физико-химических свойств. 2 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 пр.

Область техники

Уровень техники

Использование новых уникальных российских технологий, запатентованных устройств и способов позволило, используя эти достижения и на их основе, создать простые, но эффективные устройства нового поколения для получения воды с улучшенными качествами в реальном масштабе времени.

В частности, из патента на полезную модель RU74910 U1, 20.07.2008, кл. C02F 1/46, известно устройство для активации жидкости, содержащее цилиндрический реактор с расположенным в нём электронным блоком, в верхней части реактора установлен с возможностью вертикального перемещения по направляющей открытый сверху обратный конус с вертикальной ручкой. Внутри фильтровальной ёмкости установлен фильтрующий элемент тонкой очистки, фиксируемый к днищу фильтровальной ёмкости с помощью «грибка».

Недостатком данного устройства является громоздкость, т.е. за один раз обрабатывается 5 л воды, которая на третий день теряет свою активность, частое профилактическое обслуживание фильтра (10-12 л воды), далее промывка и обработка кислотой, частая механическая чистка анода, для чего он снимается при помощи специального ключа, не входящего в комплект установки, определённые требования к минерализации обрабатываемой воды и её температуре.

Наиболее близким техническим решением по своей сущности достигаемому техническому результату к данному изобретению является устройство для электрохимической обработки воды, описанное в патенте RU2531284 С1, 20.10.2014, кл.C02F 1/46, содержащее блок питания со стабилизацией рабочего тока, катода, анода, корпуса, обжимающего анод с отверстиями, изолятора для фиксации катода по центру, крышки и ручки, заполненной герметиком.

Недостатком данного устройства является невозможность проводить электрохимическую активацию воды непрерывно в потоке, что резко сужает диапазон применения устройства.

Раскрытие изобретения

Техническая проблема, на решение которой направлено настоящее изобретение, заключается в повышении производительности устройства при снижении его себестоимости и увеличения срока хранения обработанной воды без изменения её физико-химических свойств.

Указанная техническая проблема решается за счет того, что устройство для электрохимической обработки воды в протоке с повышенным сроком сохранения свойств обработанной воды, содержит корпус с входным, выходным и сливным штуцерами, источник питания, электроды в виде анодов и катодов, установленные в направляющих, при этом последние соединены с корпусом устройства при помощи гибких выводов и разъемных соединений, аноды и катоды расположены в корпусе с чередованием относительно друг друга с образованием лабиринтного хода для потока обрабатываемой воды с возможностью многократного ее прохождения, и над которыми установлены раздельные сборники кислорода и водорода, один из которых выполнен с возможностью добавления в обработанную воду при розливе её в тару.

Количество сборников кислорода два, а водорода – один, общий для всех катодов.

Сборники кислорода и водорода снабжены штуцерами.

Техническим результатом изобретения является улучшения качества обработки воды с одновременным увеличением срока хранения обработанной воды без изменения её физико-химических свойств.

Краткое описание чертежей

На представленной фиг.1 показан в разрезе общий вид устройства для электрохимической обработки воды в протоке;

на фиг.2 – вид сверху.

Осуществление изобретения

Заявленное устройство для электрохимической обработки воды состоит из блока питания со стабилизацией рабочего тока (на чертеже не показан), а также корпуса (4) с входным (1), выходным (2) и сливным (3) штуцерами. В корпусе (4) установлены раздельные сборники газа: кислорода (О₂) со сбросными штуцерами (5) и водорода (Н₂), содержащий крышку-газосборника (6) со штуцером выхода водорода (12). При этом количество газосборников кислорода – два, а водорода один, общий для всех катодов.

В корпусе (4) установлены с чередованием катоды (7) и аноды (8), размещённые таким образом, чтобы обеспечить многоходовой проток воды, омывающий электроды с двух сторон. Катоды и аноды зафиксированы с помощью направляющих (9) и контакт с которыми осуществляется через стенки корпуса (4) с помощью гибких выводов (10) и болтовых соединений (11). При этом указанные катоды и аноды закреплены, как было отмечено выше, с чередованием относительно друг друга к противоположным стенкам корпуса с образованием, таким образом, лабиринтного хода для потока обрабатываемой воды, показанного на фиг.2 стрелками.

Устройство работает следующим образом.

Активируемая вода подаётся в корпус (4) устройства через входной штуцер (1) и происходит заполнение корпуса (4) до появления воды из сливного штуцера (3). Затем устанавливают нужный расход воды из выходного штуцера (2) и увеличивают подачу воды через входной штуцер (1) до появления её из сливного штуцера (3). На электроды (7), (8) подаётся питание и устанавливается рабочий ток, необходимый для получения воды с заданным окислительно-восстановительным потенциалом. В результате электрохимических процессов на анодах (8) образуется кислород, который сбрасывается в атмосферу через сбросные штуцеры (5), а на катодах (7) образуется водород, который собирается под крышкой газосборника (6) и во время розлива активированной воды в ёмкости добавляется в воду, что позволяет увеличить срок хранения активированной воды до года. Шлам, образующийся в процессе работы устройства, удаляется через сливной штуцер (3) вместе с водой.

Изобретение иллюстрируется конкретным примером использования предложенного устройства.

В сваренном из винипласта толщиной 10 мм и размерами 820×220×120 мм корпусе (4) врезаны на высоте 100 мм с одной торцевой стороны на расстоянии 20 мм от стенок входной (1) и выходной (2) штуцеры диаметром ½ дюйма, а над выходным штуцером (2) на высоте 110 мм врезан сливной штуцер (3) диаметром ½ дюйма. В направляющих (9) из винипласта смонтированы три катода (7) из нержавеющей стали 12ХН9Т размером 740×120 и толщиной 2 мм, а также и два анода (8) из алюминия размером 740×120 и толщиной 2 мм Расстояние между стенками и катодами 10 мм. Далее электроды установлены с шагом 20 мм.

В верхней пристеночной части электродов при помощи болтовых соединений (11) М5 и гибких выводов (10) из многожильного провода сечением 2,5 мм² осуществлён вывод на внешнюю сторону корпуса (4) контакта для подключения источника питания при помощи болтовых соединений М5 (11). На крышке из источника питания (на чертеже не показан) при помощи болтовых соединений (11) М5. На крышке (6), выполненной из винипласта толщиной 10 мм, являющейся сборником водорода, над анодами закреплены при помощи полых трубок из нержавеющей стали 12ХН9Т с резьбой М10 сборники кислорода (5), изготовленные из лужёной жести толщиной 1 мм и покрытые электротехническим лаком. В верхней части крышки (6) вмонтирован штуцер (12) из винипласта диаметром ½ дюйма для вывода водорода, используемого при заполнении ёмкостей активированной водой для увеличения срока её хранения при сохранении её физико-химических свойств. Питание устройства осуществляется от источника стабильного тока величиной 9А.

При обработке воды с расходом 0,5 м³/час окислительно-восстановительный потенциал приобретает значение – 460 мВ при сохранении величины рН на уровне 7,2, что позволяет применять обработанную воду для разных целей в любых количествах. Изменение уровня окислительно-восстановительного потенциала обработанной воды можно осуществлять изменением силы тока и расходом обрабатываемой воды.

1. Устройство для электрохимической обработки воды в протоке с повышенным сроком сохранения свойств обработанной воды, характеризующееся тем, что содержит корпус с входным, выходным и сливным штуцерами, источник питания, электроды в виде анодов и катодов, установленные в направляющих, при этом аноды и катоды соединены с корпусом устройства при помощи гибких выводов и разъемных соединений, аноды и катоды расположены в корпусе с чередованием относительно друг друга с образованием лабиринтного хода для потока обрабатываемой воды с возможностью многократного ее прохождения, и над которыми установлены раздельные сборники кислорода и водорода, при этом сборник водорода выполнен с возможностью добавления в обработанную воду при розливе её в тару.

2. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что количество сборников кислорода два, а водорода – один, общий для всех катодов.

3. Устройство по любому из пп.1 и 2, характеризующееся тем, что сборники кислорода и водорода снабжены штуцерами.

Изобретение относится к устройствам для электрохимической обработки воды в протоке и может быть использовано в медицинской, сельскохозяйственной, пищевой и косметической промышленности, а также в быту.

1,20-дибром-3,6,9,12,15,18-гексаоксаперфтор-4,7,10,11,14,17-гексаметилэйкозан в качестве исходного соединения для эмульсий медико-биологического назначения и способ его получения // 2696874

Изобретение относится к области фармацевтической химии и технологии, а именно к синтезу 1,20-дибром-3,6,9,12,15,18-гексаоксаперфтор-4,7,10,11,14,17-гексаметилэйкозана, используемого для получения оксигенирующих прямых эмульсий медицинского и биотехнологического назначения, например для лечения ожогов.

Способ получения обогащённой кислородом и обогащённой водородом воды и устройство для его осуществления // 2696713

Изобретение относится к области электролиза воды и может быть применено в энергетической отрасли. Способ получения обогащенной кислородом и обогащенной водородом воды включает помещение в емкость с водой изолированных и неизолированных электродов, подачу постоянного напряжения на электроды, при этом положительный потенциал подают на изолированные электроды для обогащения воды кислородом.

Способ получения наноразмерного оксида цинка // 2696460

Изобретение относится к области нанотехнологий, а именно к способам получения наноразмерных материалов, которые могут служить фотокатализаторами в процессах окисления органических загрязнений, присутствующих в воде и воздухе, и может быть использовано в химической, фармацевтической и текстильной промышленности.

Новые продукты и способы // 2695614

Группа изобретений относится к области продуктов для ухода за полостью рта и способов их получения. Предлагается продукт для ухода за полостью рта, содержащий композицию по уходу за полостью рта, включающую: эффективное количество растворимого приемлемого для применения в полости рта сульфата, и забуференную электропроводную среду, имеющую рН от 4 до 6,5, где персульфат синтезируется, когда электрический потенциал прикладывается к сульфату в забуференной электропроводной среде; и капу, включающую по меньшей мере два электрода, электрически соединяемых с источником напряжения с электрическим потенциалом от 1 до 5 В, в котором электроды включают катод и анод.

Электролитический способ получения ультрадисперсного порошка двойного борида церия и кобальта // 2695346

Изобретение относится к электролитическому способу получения ультрадисперсных порошков двойного борида церия и кобальта, включающему синтез двойного борида церия и кобальта из расплавленных сред.

Способы одновременного электролитического декарбоксилирования и восстановления сахаров // 2694908

Изобретение относится к способу одновременного декарбоксилирования углеводной кислоты и восстановления углеводного альдегида в электрохимической ячейке. Способ включает: обеспечение электрохимической ячейки, содержащей три камеры, включающие анодную камеру, центральную камеру и катодную камеру, причем указанная электрохимическая ячейка дополнительно содержит катионную мембрану, расположенную между анодной камерой и центральной камерой и находящуюся в контакте с указанными камерами, биполярную мембрану, расположенную между центральной камерой и катодной камерой и находящуюся в контакте с указанными камерами, причем указанная катионная мембрана выполнена с возможностью пропускания одновалентных катионов, указанная катодная камера содержит указанный углеводный альдегид, католит и катод, а указанная анодная камера содержит углеводную кислоту, анолит и анод, при этом указанная биполярная мембрана включает анионообменную сторону, обращенную к аноду, и катионообменную сторону, обращенную к катоду; подачу электрического тока к указанной ячейке и получение углеводного альдегида в указанном анолите, гидроксида одновалентного катиона в растворе в центральной камере и сахарного спирта в указанном католите; и введение в указанный анолит гидроксида одновалентного катиона, выбранного из группы, состоящей из: гидроксида натрия, гидроксида калия, гидроксида лития и гидроксида аммония; и при этом указанная углеводная кислота по меньшей мере на 5% нейтрализована в виде соли, и где указанное отношение одновалентного катиона к указанной углеводной кислоте в анолите поддерживают для обеспечения протекания нейтрализации доступной углеводной кислоты для декарбоксилирования.

Диметилдисульфопероксид (пероксид димезилата) и способ его получения // 2694545

Изобретение относится к новому электрохимическому синтезу диметилдисульфопероксида (пероксида димезилата), заключающийся в том, что проводят электролиз концентрированных 4,0-12,0 М растворов метансульфокислоты в анодном отделении диафрагменного электролизера в пределах плотностей анодного тока (0,025-0,1 А/см2) с последующем охлаждением до Т=-14°С и выделением из раствора анолита твердого вещества - диметилдисульфопероксида (пероксид димезилата).

Способ изготовления электрода из армированного диоксида свинца // 2691967

Изобретение относится к способу изготовления нерастворимого анода из армированного диоксида свинца с рабочей поверхностью из диоксида свинца, в котором электрохимическим методом на токопроводящую подложку из титана или ниобия осаждают предварительный тонкий слой диоксида свинца толщиной не более 0,05-0,1 мм, поверх которого проводится армирование проводом в химически стойкой изоляции с последующим полным заращиванием армирования электроосажденным диоксидом свинца и созданием внешнего электрического контакта из никелевой фольги и изолированием его от агрессивных растворов химически стойким герметиком.

Способ получения углеродистой пасты для изготовления электродов высокой плотности // 2690734

Изобретение может быть использовано при изготовлении электродов для электролитических процессов. Смешивают твёрдую и сухую гранулированную смесь и жидкий битумный связующий агент, взятый в количестве, необходимом для производства электродов (6).

Способ очистки нефти от сероводорода и установка для его реализации // 2700077

Группа изобретений может быть использована в нефтегазодобывающей промышленности для промысловой подготовки сероводородсодержащей нефти очистки нефти от сероводорода и легких метил-, этилмеркаптанов.

Способ очистки сточных вод от ионов тяжёлых металлов // 2700072

Изобретение относится к технологии очистки сточных вод от ионов меди сорбцией. Способ включает обработку сточных вод сорбентом, в качестве которого используется гипс, модифицированный кристаллами йодида калия.

Способ получения гидроксохлорсульфата алюминия // 2700070

Изобретение может быть использовано при получении алюминиевого коагулянта, применяемого в области водоподготовки. Для получения гидроксохлорсульфата алюминия сернокислую соль алюминия в виде кристаллогидрата - сульфата алюминия Al2(SO4)3⋅18H2O или алюминиевых квасцов R2SO4⋅Al2(SO4)3⋅24H2O, где R - К или NH4+, обрабатывают газообразным аммиаком.

Способ детоксикации водных сред, загрязненных оксидом графена // 2699634

Изобретение относится к области охраны окружающей среды. Предложен способ детоксикации водных сред, загрязненных оксидом графена.

Способ интенсификации процессов биологической очистки сточных вод с использованием активного ила в качестве питательной среды для эм-биопрепаратов // 2699627

Изобретение может быть использовано в охране окружающей среды при очистке хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. Для осуществления способа используют предварительное приготовление биопрепарата в питательной среде с последующим введением сточных вод и биопрепарата в аэротенк.

Устройство электрофлотационной очистки водных растворов // 2699503

Изобретение относится к области флотации и может использоваться для очистки водных растворов. Устройство электрофлотационной очистки водных растворов содержит корпус с камерой электрофлотации, блок электродов с источником электропитания, скребковый механизм, карман для флотошлама.

Гетерогенный катализатор окисления неорганических и/или органических соединений // 2699228

Изобретение относится к области производства гетерогенных катализаторов процессов жидкофазного окисления неорганических (сернистых, азотных, фосфорных и др.) и органических (ПАВ, фенолов, нефтепродуктов, органических аминов и др.) соединений кислородом воздуха.

Способ обработки морской воды // 2699136

Изобретение может быть использовано при добыче нефти, газа для промышленно-бытового потребления для опреснения морской воды, а также любой соленой или пластовой воды химическими реагентами.

Узел перераспределения стоков // 2699119

Изобретение относится к области санитарной техники и может быть использовано при отведении сточных вод общесплавных систем водоотведения. Узел перераспределения стоков включает в себя бассейн канализования и дополнительный бассейн канализования, межбассейновую насосную станцию с подводящим трубопроводом и напорной линией, межбассейновый коллектор, выполненный с возможностью в самотечном режиме транспортировать воду из дополнительного бассейна канализования в бассейн канализования.

Способ очистки концентрированных органических стоков и устройство для его осуществления // 2699118

Изобретение относится к области экологии и охраны окружающей среды и может быть использовано для глубокой очистки концентрированных стоков предприятий пищевой промышленности, жидких отходов сельскохозяйственных предприятий, отходов химических, лесохимических, целлюлозно-бумажных производств, иловых осадков сточных вод, а также при утилизации органической составляющей твердых бытовых отходов при получения из них прокачиваемой насосами водяной пульпы.

Способ безреагентной очистки и обеззараживания воды // 2700505

Изобретение относится к способу безреагентной очистки и обеззараживания воды. Способ включает обработку гидроакустическими волнами звукового и ультразвукового диапазона частот с амплитудой акустического давления не менее 104 Па на расстоянии 1 м от поверхности излучателя в главном модуле, в качестве которого используют оголовок водозабора, в первом дополнительном модуле, в качестве которого используют водоприемный колодец, во втором дополнительном модуле, в качестве которого используют смеситель. Обработка в третьем дополнительном модуле, в качестве которого используют не менее двух отстойников, осуществляют гидроакустическими волнами звукового и ультразвукового диапазона частот с амплитудой акустического давления не менее 102 Па на расстоянии 1 м от поверхности соответствующего гидроакустического излучателя, обработка в специальном сооружении, в качестве которого используют не менее двух прозрачных для ультрафиолетового облучения водоводов, содержащих не менее четырех ультрафиолетовых ламп с гидроакустическими излучателями ультразвукового диапазона частот, излучением ультрафиолетового света, а также излучением гидроакустического волн ультразвукового диапазона с амплитудой акустического давления не менее 105 на расстоянии 1 м от поверхности гидроакустического излучателя с дополнительным использованием гидроакустических волн звукового и ультразвукового диапазонов частот с амплитудой акустического давления не менее 104 Па на расстоянии 1 м от поверхности гидроакустического излучателя, зарытого в зернистый фильтрующий материал в геометрическом центре насыпного фильтра. Технический результат способа заключается в получении чистой, обеззараженной воды в большом объеме, отобранной из поверхностных источников водоснабжения. 11 ил.