RU2207983C2 - Method and apparatus for producing disinfecting solutions - Google Patents
Method and apparatus for producing disinfecting solutions Download PDFInfo
- Publication number
- RU2207983C2 RU2207983C2 RU2001118336A RU2001118336A RU2207983C2 RU 2207983 C2 RU2207983 C2 RU 2207983C2 RU 2001118336 A RU2001118336 A RU 2001118336A RU 2001118336 A RU2001118336 A RU 2001118336A RU 2207983 C2 RU2207983 C2 RU 2207983C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- reactor
- reactors
- chambers
- block
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Область применения
Изобретение относится к области прикладной электрохимии и может быть использовано во всех областях техники, в которых требуется применение дезинфицирующих растворов, в частности в медицине, в пищевой промышленности и других.Application area
The invention relates to the field of applied electrochemistry and can be used in all areas of technology that require the use of disinfectant solutions, in particular in medicine, in the food industry and others.
Предшествующий уровень техники
В настоящее время в различных областях техники и, в частности, в области водоподготовки широко применяются дезинфицирующие водные растворы, содержащие соединения активного хлора, полученные химическим путем [1].State of the art
Currently, in various fields of technology and, in particular, in the field of water treatment, disinfecting aqueous solutions containing compounds of active chlorine obtained chemically are widely used [1].
Недостатками известных решений являются недостаточно высокая дезинфицирующая способность, повышенные требования к технике безопасности, применение реагентов, иногда токсичных. The disadvantages of the known solutions are not sufficiently high disinfecting ability, increased safety requirements, the use of reagents, sometimes toxic.
Подобных недостатков лишены электрохимические методы получения таких растворов, позволяющие упростить процесс приготовления, сократить число реагентов. Such disadvantages are deprived of electrochemical methods for producing such solutions, which simplify the preparation process and reduce the number of reagents.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату является способ и устройство для получения дезинфицирующего раствора путем электрохимической обработки растворов хлоридов щелочных металлов концентрацией до 5 г/л, полученных смешением пресной питьевой воды с насыщенным раствором хлорида щелочного металла (чаще всего натрия) и протекающих последовательно через катодную и анодную камеры диафрагменного электрохимического реактора [2]. При обработке часть раствора, обработанного в катодной камере, выводится из процесса вместе с выделившимися электролизными газами, а раствор, выводимый из анодной камеры, является дезинфицирующим - нейтральным анолитом АНК. The closest in technical essence and the achieved result is a method and device for producing a disinfecting solution by electrochemical treatment of solutions of alkali metal chlorides with a concentration of up to 5 g / l, obtained by mixing fresh drinking water with a saturated solution of alkali metal chloride (most often sodium) and flowing sequentially through cathode and anode chambers of a diaphragm electrochemical reactor [2]. During processing, part of the solution treated in the cathode chamber is removed from the process together with the released electrolysis gases, and the solution discharged from the anode chamber is a disinfectant - neutral ANK anolyte.
Устройство для получения этих растворов содержит реактор, выполненный, по крайней мере, из одного электрохимического модульного элемента, представляющего собой компактный диафрагменный электролизер с вертикальными цилиндрическими электродами и цилиндрической керамической диафрагмой, разделяющей межэлектродное пространство на электродные камеры со входом в нижней и выходом в верхней частях реактора. Электроды и диафрагма коаксиально установлены в диэлектрических втулках. В устройстве линия подачи воды снабжена приспособлением для дозирования реагента и соединена через регулятор расхода со входом в катодную камеру. Обработка осуществляется при однократном протоке обрабатываемого раствора снизу верх последовательно через катодную и анодную камеры. Вывод дезинфицирующего раствора - анолита нейтрального АНК осуществляется из анодной камеры. A device for producing these solutions comprises a reactor made of at least one electrochemical modular element, which is a compact diaphragm electrolyzer with vertical cylindrical electrodes and a cylindrical ceramic diaphragm that separates the interelectrode space into electrode chambers with an entrance at the bottom and an exit at the top of the reactor . The electrodes and diaphragm are coaxially mounted in dielectric bushings. In the device, the water supply line is equipped with a device for dispensing the reagent and is connected through the flow regulator to the entrance to the cathode chamber. Processing is carried out with a single flow of the treated solution from the bottom to the top sequentially through the cathode and anode chambers. The conclusion of the disinfecting solution - anolyte neutral ANK is carried out from the anode chamber.
Применение известного технического решения позволяет получить растворы с высокой дезинфицирующей и стерилизующей способностью. The use of a known technical solution allows to obtain solutions with high disinfecting and sterilizing ability.
Недостатком известного решения является сравнительно высокий расход электроэнергии на получение дезинфицирующего раствора и одновременное получение в катодной камере достаточно большого количества растворов, которые сбрасываются в дренаж, что приводит к перерасходу реагентов. Этот недостаток особенно становится заметен при значениях рН исходной воды порядка 8-9. Также недостатком известного решения является сравнительная сложность регулирования характеристик раствора, которые определяются за счет изменения концентрации солевого раствора, подаваемого на обработку, и времени обработки, при этом время обработки определяется не только необходимостью достижения требуемой величины параметров, но и необходимостью устранения из раствора веществ, образовавшихся в катодной камере и являющихся балластными или даже разрушающими полезные компоненты раствора, что снижает функциональность известного решения. A disadvantage of the known solution is the relatively high energy consumption for obtaining a disinfectant solution and the simultaneous receipt in the cathode chamber of a sufficiently large number of solutions that are discharged into the drainage, which leads to an excessive consumption of reagents. This disadvantage becomes especially noticeable at pH values of the source water of the order of 8-9. Another disadvantage of the known solution is the comparative complexity of regulating the characteristics of the solution, which are determined by changing the concentration of the saline solution supplied to the treatment, and the processing time, while the processing time is determined not only by the need to achieve the required parameter values, but also by the need to eliminate substances formed from the solution in the cathode chamber and which are ballast or even destroy the useful components of the solution, which reduces the functionality of the known Addressing.
Раскрытие изобретения
Техническим результатом использования настоящего изобретения является снижение расхода электроэнергии на получение дезинфицирующих растворов, уменьшение расхода исходных реагентов (хлоридов), а также расширение функциональных возможностей технического решения за счет обеспечения возможности регулирования свойств получаемых растворов непосредственно во время электрохимической обработки, снижение эксплуатационных затрат.Disclosure of Invention
The technical result of using the present invention is to reduce the energy consumption for obtaining disinfectant solutions, reduce the consumption of initial reagents (chlorides), as well as expand the functionality of the technical solution by providing the ability to control the properties of the resulting solutions directly during electrochemical processing, and reduce operating costs.
Указанный результат достигается тем, что в способе получения дезинфицирующего раствора, включающем обработку исходного водного раствора хлорида щелочного или щелочноземельного металла в катодной камере диафрагменного электрохимического реактора, отвод части обработанного в катодной камере раствора и обработку в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора, обработку ведут в блоке электрохимических реакторов, содержащем 2, 3 или 4 реактора, причем обработку ведут при однократном протоке раствора через катодные камеры реакторов, отвод части обработанного в катодных камерах раствора ведут в процессе обработки его в герметичном флотационном реакторе с выводом флотошлама, а основной поток последовательно обрабатывают в анодных камерах реакторов, причем скорость протока обрабатываемого раствора через анодные камеры реакторов в 2-4 раза превышает скорость протока его через катодные камеры. This result is achieved by the fact that in the method for producing a disinfectant solution, comprising processing an initial aqueous solution of an alkali or alkaline earth metal chloride in a cathode chamber of a diaphragm electrochemical reactor, withdrawing part of the solution processed in a cathode chamber and processing in a anode chamber of a diaphragm electrochemical reactor, processing is carried out in an electrochemical unit reactors containing 2, 3 or 4 reactors, the treatment being carried out with a single solution flow through the cathode chambers p actors, the part of the solution processed in the cathode chambers is withdrawn during processing in a sealed flotation reactor with the discharge of sludge, and the main stream is sequentially processed in the anode chambers of the reactors, and the flow rate of the treated solution through the anode chambers of the reactors is 2-4 times higher than its flow rate through the cathode chambers.
Обработка исходного раствора при однократном протоке через катодные камеры и последовательном протоке через более чем одну анодную камеру диафрагменного электрохимического реактора позволяет проводить процесс таким образом, чтобы избежать разрушения образовавшихся биоцидных веществ за счет электромиграции через диафрагму между электродными камерами. Processing the initial solution with a single flow through the cathode chambers and a sequential flow through more than one anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor allows the process to be carried out in such a way as to avoid destruction of the formed biocidal substances due to electromigration through the diaphragm between the electrode chambers.
Обработка во флотационном реакторе позволяет регулировать газонаполнение потока за счет удаления части водорода, осуществлять отвод части обработанного раствора в виде газожидкостной смеси, а также регулировать состав раствора за счет удаления нерастворимых примесей, которые образуются при обработке в катодной камере. Processing in a flotation reactor allows you to control the gas filling of the stream by removing part of the hydrogen, to discharge part of the treated solution in the form of a gas-liquid mixture, and also to regulate the composition of the solution by removing insoluble impurities that are formed during processing in the cathode chamber.
После обработки в катодной камере основного реактора раствор последовательно обрабатывается как минимум в двух анодных камерах (в зависимости от конструктивного оформления способа). Обработку в анодной камере реактора ведут при скорости протока обрабатываемой среды в 2-4 раза выше, чем скорость протока в катодной камере. After processing in the cathode chamber of the main reactor, the solution is sequentially processed in at least two anode chambers (depending on the design of the method). Processing in the anode chamber of the reactor is carried out at a flow rate of the medium being treated 2-4 times higher than the flow rate in the cathode chamber.
Такая обработка позволяет снизить расход энергии на обработку, особенно при обработке низкоминерализованных растворов, так как при невысокой скорости протока через катодную камеру в последних происходит накопление ионов гидроксила, обладающих значительной подвижностью и обеспечивающих высокую электропроводность раствора. Увеличение скорости протока в анодных камерах позволяет увеличить выход оксидантов, так как интенсивное перемешивание создает условия для образования пузырьков электролизных газов меньшего размера и способствует интенсификации процесса растворения их в обрабатываемом растворе и как следствие интенсификации окислительно-восстановительных реакций, протекающих в растворе. This treatment allows to reduce the energy consumption for processing, especially when processing low-mineralized solutions, since at a low flow rate through the cathode chamber in the latter there is an accumulation of hydroxyl ions with significant mobility and providing high conductivity of the solution. An increase in the flow rate in the anode chambers makes it possible to increase the yield of oxidants, since intensive mixing creates the conditions for the formation of smaller electrolysis gas bubbles and helps to intensify the process of their dissolution in the treated solution and, as a result, to intensify the redox reactions in the solution.
В качестве исходного раствора хлорида щелочного металла используют раствор хлорида натрия с концентрацией 0,2-3,0 г/л. При использовании более концентрированного раствора увеличивается солесодержание полученного дезинфицирующего раствора, что ограничивает сферу применения последнего. Кроме того, резко увеличивается коррозионная активность дезинфицирующих растворов, а также возникает необходимость в применении специальных методов очистки отработанных растворов после использования. При использовании менее концентрированных растворов не достигается необходимая степень концентрации оксидантов. Использование исходного раствора с концентрацией 0,2-3,0 г/л позволяет получить дезинфицирующий раствор с оптимальным солесодержанием (в среднем 1,5-2,0 г/л и ниже, что существенно ниже, чем в установке по прототипу - 0,3-5,0 г/л) и расширить сферу применения растворов. Такое солесодержание дезинфицирующего раствора позволяет расширить сферу его применения, избежать возможного засаливания образующихся сточных вод при обеспечении необходимой степени дезинфицирующих свойств раствора. As the initial solution of alkali metal chloride, a solution of sodium chloride with a concentration of 0.2-3.0 g / L is used. When using a more concentrated solution, the salt content of the resulting disinfectant solution increases, which limits the scope of application of the latter. In addition, the corrosive activity of disinfecting solutions increases sharply, and there is a need to use special methods for cleaning waste solutions after use. When using less concentrated solutions, the required degree of oxidant concentration is not achieved. Using the initial solution with a concentration of 0.2-3.0 g / l allows you to get a disinfectant solution with optimal salinity (on average 1.5-2.0 g / l and lower, which is significantly lower than in the installation of the prototype - 0, 3-5.0 g / l) and expand the scope of solutions. This salt content of the disinfecting solution allows you to expand the scope of its application, to avoid the possible salting of the resulting wastewater while ensuring the necessary degree of disinfectant properties of the solution.
В процессе также могут быть использованы исходные растворы другой, более высокой концентрации, однако солесодержание полученного дезинфицирующего раствора поддерживают на постоянным уровне. In the process, stock solutions of a different, higher concentration can also be used, however, the salinity of the resulting disinfecting solution is maintained at a constant level.
Так, например, может быть использован исходный раствор хлорида натрия концентрацией 50-100 г/л, и перед обработкой в катодных камерах реакторов исходный раствор смешивают с пресной водой до концентрации 0,2-3,0 г/л. So, for example, an initial solution of sodium chloride with a concentration of 50-100 g / l can be used, and before processing in the cathode chambers of the reactors, the initial solution is mixed with fresh water to a concentration of 0.2-3.0 g / l.
Или может быть использован исходный раствор с концентрацией 50-250 г/л, и после обработки в катодных камерах реакторов обработанный раствор смешивают с пресной водой до концентрации 0,2-3,0 г/л. Or, an initial solution with a concentration of 50-250 g / l can be used, and after treatment in the cathode chambers of the reactors, the treated solution is mixed with fresh water to a concentration of 0.2-3.0 g / l.
Такой же исходный раствор (концентрацией 50-250 г/л) может быть обработан по следующей схеме: после обработки исходного раствора в катодных камерах реакторов, флотационном реакторе и первой по ходу потока анодной камере перед обработкой в каждой из последующих анодных камер реакторов обработанный раствор смешивают с пресной водой, понижая его концентрацию, причем на входе в последнюю по ходу обрабатываемого раствора анодную камеру концентрация обрабатываемого раствора составляет 0,2-3,0 г/л. The same initial solution (concentration of 50-250 g / l) can be processed according to the following scheme: after processing the initial solution in the cathode chambers of the reactors, flotation reactor and the first anode chamber along the stream before processing in each of the subsequent anode chambers of the reactors, the treated solution is mixed with fresh water, lowering its concentration, and at the entrance to the last in the course of the treated solution the anode chamber, the concentration of the treated solution is 0.2-3.0 g / L.
При получении дезинфицирующего раствора обработку ведут при превышении давления в анодных камерах реакторов по сравнению с катодными или при превышении давления в катодных камерах по сравнению с анодными. Upon receipt of the disinfectant solution, treatment is carried out when the pressure in the anode chambers of the reactors is higher than in the cathode or when the pressure in the cathode chambers is higher than in the anode.
Обработка при превышении давления в анодной камере по сравнению с катодной (в этом случае вывод дезинфицирующего раствора - нейтрального анолита АНК из анодной камеры электрохимического реактора или реакторов осуществляют через регулятор давления) или при превышении давления в катодных камерах по сравнению с анодными позволяет направлено воздействовать на процесс электромиграции ионов через диафрагму и, следовательно, изменять свойства получаемого нейтрального анолита. Processing when the pressure in the anode chamber is higher than that of the cathode (in this case, the disinfecting solution - neutral ANK anolyte is removed from the anode chamber of the electrochemical reactor or reactors through a pressure regulator) or when the pressure in the cathode chambers is higher than the anode chambers allows directing the process electromigration of ions through the diaphragm and, therefore, change the properties of the resulting neutral anolyte.
В среднем разность давления в электродных камерах целесообразно поддерживать на уровне 0,1-0,4 кгс/см2.On average, the pressure difference in the electrode chambers is advisable to maintain at the level of 0.1-0.4 kgf / cm 2 .
После обработки во флотационном реакторе и перед подачей в анодную камеру обрабатываемый раствор пропускают через слой катализатора, например алюмосиликатного, оксидно-циркониевого, оксидно-ниобиевого. Такая обработка позволяет извлечь из раствора мельчайшие частички гидроксидов тяжелых металлов, которые сокращают время жизни оксидантов в анолите АНК. Реактор с подобной загрузкой из гранул минерального катализатора называется электрокинетическим, поскольку его работа основана на использовании электрокинетических явлений, т.е. всего комплекса процессов (электроосмос, электрофорез, электрофильтрация), имеющего место в двойном электрическом слое на границе раздела "твердое тело - жидкость". After treatment in a flotation reactor and before being fed into the anode chamber, the solution to be treated is passed through a catalyst bed, for example, aluminosilicate, oxide-zirconium, oxide-niobium. This treatment allows you to extract the smallest particles of heavy metal hydroxides from the solution, which reduce the lifetime of oxidants in the ANK anolyte. A reactor with a similar loading from granules of a mineral catalyst is called electrokinetic, since its operation is based on the use of electrokinetic phenomena, i.e. the whole complex of processes (electroosmosis, electrophoresis, electrostatic filtration), which takes place in a double electric layer at the "solid - liquid" interface.
Способ получения дезинфицирующего раствора может быть реализован в установке, содержащей электрохимический диафрагменный реактор, трубопровод подачи исходного водного раствора хлорида щелочного или щелочноземельного металла, соединенный с входом катодной камеры реактора, линию перетока обрабатываемого раствора, соединяющую выход катодной камеры со входом анодной камеры реактора, с установленным на линии перетока приспособлением для отвода части обработанного в катодной камере раствора и трубопровод отвода полученного дезинфицирующего раствора, соединенный с выходом анодной камеры реактора, причем установка содержит от двух до четырех диафрагменных электрохимических реакторов, соединенных в блок, и установка содержит один или несколько таких блоков, соединенных параллельно. Все катодные камеры реакторов блока или блоков гидравлически соединены параллельно, входы всех катодных камер реакторов соединены с трубопроводом подачи исходного раствора, а выходы всех катодных камер реакторов объединены с общим коллектором. Анодные камеры реакторов в каждом блоке гидравлически соединены последовательно, приспособление для отвода части обработанного в катодных камерах раствора выполнено в виде герметичного флотационного реактора с патрубками вывода флотошлама и части обработанного раствора, вход флотационного реактора соединен с общим коллектором, жидкостной вывод флотационного реактора соединен со входом анодной камеры первого по ходу обрабатываемого раствора реактора в блоке или в блоках, выход анодной камеры первого по ходу обрабатываемого раствора реактора блока соединен со входом анодной камеры следующего по ходу обрабатываемого раствора реактора блока, а выход анодной камеры последнего по ходу обрабатываемого раствора реактора блока или блоков соединен с трубопроводом отвода полученного дезинфицирующего раствора. A method for producing a disinfectant solution can be implemented in an installation containing an electrochemical diaphragm reactor, a feed pipe for supplying an initial aqueous solution of alkali or alkaline earth metal chloride connected to the input of the cathode chamber of the reactor, an overflow line of the solution to be processed, connecting the output of the cathode chamber with the input of the anode chamber of the reactor, with the installed on the overflow line with a device for removing part of the solution processed in the cathode chamber and a pipe for discharging the resulting disinfectant a solution, connected to the outlet of the anode chamber of the reactor, the installation comprising from two to four diaphragm electrochemical reactors connected in a block, and the installation contains one or more such blocks connected in parallel. All the cathode chambers of the reactors of the block or blocks are hydraulically connected in parallel, the inlets of all the cathode chambers of the reactors are connected to the feed pipe of the initial solution, and the outputs of all the cathode chambers of the reactors are combined with a common collector. The anode chambers of the reactors in each block are hydraulically connected in series, the device for removing part of the solution processed in the cathode chambers is made in the form of a sealed flotation reactor with nozzles for the output of the slurry and part of the treated solution, the inlet of the flotation reactor is connected to a common collector, the liquid output of the flotation reactor is connected to the input of the anode chambers of the first in the course of the processed solution of the reactor in the block or in blocks, the output of the anode chamber of the first in the course of the processed solution and the reactor of the block is connected to the inlet of the anode chamber of the next block reactor to be processed, and the output of the anode chamber of the last block to be processed in the reactor of the block or blocks is connected to the discharge pipe of the obtained disinfectant solution.
Кроме того, каждый из реакторов может быть выполнен по модульному принципу из одного модульного диафрагменного электрохимического элемента или из нескольких модульных диафрагменных электрохимических элементов, электродные камеры которых соединены в реакторе параллельно. Количество модульных диафрагменных электрохимических элементов определяется требуемой производительностью. In addition, each of the reactors can be made on a modular principle from one modular diaphragm electrochemical cell or from several modular diaphragm electrochemical cells, the electrode chambers of which are connected in parallel in the reactor. The number of modular diaphragm electrochemical cells is determined by the required performance.
Выполнение установки по модульному принципу из блоков и элементов позволяет легко регулировать требуемую производительность и изменять характеристики получаемых растворов. The installation on a modular basis of blocks and elements makes it easy to adjust the required performance and change the characteristics of the resulting solutions.
Количество использованных в блоке диафрагменных реакторов, катодные камеры которых соединены параллельно и анодные - последовательно, позволяет без применения дополнительных узлов и оборудования регулировать скорости протока раствора через камеры. The number of diaphragm reactors used in the unit, the cathode chambers of which are connected in parallel and the anode chambers in series, allows you to control the flow rate of the solution through the chambers without the use of additional components and equipment.
Установка также может содержать емкость с катализатором, имеющую ввод в верхней части и вывод в нижней. Емкость установлена на жидкостном выводе флотационного реактора перед подачей в анодную камеру первого реактора блока или блоков. The installation may also contain a container with a catalyst having an input at the top and an output at the bottom. The tank is mounted on the liquid outlet of the flotation reactor before the first reactor of the block or blocks is fed into the anode chamber.
В зависимости от концентрации используемого исходного раствора установка может содержать линию подачи пресной воды, емкость с концентрированным раствором хлорида и приспособление для приготовления исходного раствора, расположенное на трубопроводе подачи исходного раствора перед вводом в катодные камеры реакторов блока или блоков и выполненное, например, в виде водоструйного насоса, соединенного с емкостью и линией подачи пресной воды. Depending on the concentration of the initial solution used, the installation may contain a fresh water supply line, a container with a concentrated chloride solution and a device for preparing the initial solution located on the pipeline for supplying the initial solution before entering the block reactors or blocks into the cathode chambers and made, for example, in the form of a water-jet a pump connected to a tank and a fresh water supply line.
В случае необходимости проведения непрерывного процесса ввода дезинфицирующего раствора в обрабатываемую среду, например в пресную воду, установка может содержать линию подачи пресной воды, емкость с концентрированным раствором хлорида и смеситель, выполненный, например, в виде водоструйного насоса для создания избыточного давления, причем емкость с концентрированным раствором хлорида соединена с трубопроводом подачи исходного раствора, смеситель установлен на линии, соединяющей выход катодных камер реакторов блока или блоков, и смеситель соединен также с линией подачи пресной воды. If it is necessary to carry out a continuous process of introducing a disinfectant solution into the medium to be treated, for example into fresh water, the installation may contain a fresh water supply line, a container with a concentrated chloride solution and a mixer, made, for example, in the form of a water-jet pump to create an overpressure, concentrated chloride solution is connected to the feed pipe of the initial solution, the mixer is installed on the line connecting the output of the cathode chambers of the reactors of the block or blocks, and cm Sitel is also connected to fresh water supply line.
Дополнительного снижения расхода электроэнергии можно добиться, обрабатывая в катодной камере концентрированный раствор хлорида, при этом установка содержит, по крайней мере, один блок, состоящий из двух электрохимических диафрагменных реакторов, емкость с концентрированным раствором хлорида, линию подачи пресной воды, по крайней мере, два смесителя, выполненных, например, в виде водоструйных насосов, и регулятор давления, причем емкость с концентрированным раствором хлорида соединена с трубопроводом подачи исходного раствора, регулятор давления установлен на линии подачи пресной воды, последняя соединена с двумя смесителями, из которых первый установлен на линии, соединяющей выход катодных камер реакторов блока перед герметичным флотационным реактором, второй установлен между выходом из анодной камеры первого по ходу обрабатываемого раствора реактора блока и входом в анодную камеру второго реактора блока. An additional reduction in energy consumption can be achieved by processing a concentrated chloride solution in the cathode chamber, while the installation contains at least one unit consisting of two electrochemical diaphragm reactors, a container with a concentrated chloride solution, a fresh water supply line, at least two mixer, made, for example, in the form of water-jet pumps, and a pressure regulator, and a container with a concentrated solution of chloride is connected to the feed pipe of the initial solution, regulating a pressure torus is installed on the fresh water supply line, the latter is connected to two mixers, the first of which is installed on the line connecting the outlet of the cathode chambers of the block reactors in front of the hermetic flotation reactor, the second is installed between the outlet from the anode chamber of the first block reactor being processed along with the the anode chamber of the second reactor unit.
Один блок установки может быть выполнен, например, из трех электрохимических диафрагменных реакторов, при этом установка содержит, по крайней мере, три насоса, регулятор давления и емкость с концентрированным раствором хлорида, которая соединена с трубопроводом подачи исходного раствора, регулятор давления установлен на линии подачи пресной воды, последняя соединена с тремя водоструйными насосами, из которых первый установлен на линии, соединяющей выход катодных камер реакторов блока перед герметичным флотационным реактором, второй установлен между выходом из анодной камеры первого по ходу обрабатываемого раствора реактора блока и входом в анодную камеру второго реактора блока, а третий установлен между выходом из анодной камеры второго реактора блока и входом в анодную камеру третьего реактора. One unit of the installation can be made, for example, of three electrochemical diaphragm reactors, while the installation contains at least three pumps, a pressure regulator and a container with a concentrated solution of chloride, which is connected to the supply pipe of the initial solution, the pressure regulator is installed on the supply line fresh water, the latter is connected to three water-jet pumps, of which the first is installed on the line connecting the output of the cathode chambers of the block reactors in front of the sealed flotation reactor, the second tanovlen between the outlet of the anode chamber along the first processing unit and the inlet of the reactor solution into the anode chamber of the second reactor unit, and the third set between the outlet of the anode chamber of the second reactor unit and the inlet of the anode chamber of the third reactor.
В установке может использоваться блок, состоящий из четырех электрохимических диафрагменных реакторов, и установка содержит в этом случае, по крайней мере, четыре смесителя, выполненных, например, в виде водоструйных насосов, и регулятор давления, причем емкость с концентрированным раствором хлорида соединена с трубопроводом подачи исходного раствора, регулятор давления установлен на линии подачи пресной воды, последняя соединена с четырьмя смесителями, из которых первый установлен на линии, соединяющей выход катодных камер реакторов блока перед герметичным флотатором, второй установлен между выходом из анодной камеры первого по ходу обрабатываемого раствора реактора блока и входом в анодную камеру второго реактора блока, третий установлен между выходом из анодной камеры второго реактора блока и входом в анодную камеру третьего реактора, а четвертый установлен между выходом из анодной камеры третьего реактора блока и входом в анодную камеру четвертого реактора. A unit consisting of four electrochemical diaphragm reactors can be used in the installation, and the installation in this case contains at least four mixers made, for example, in the form of water-jet pumps, and a pressure regulator, the container with a concentrated solution of chloride being connected to the supply pipe initial solution, a pressure regulator is installed on the fresh water supply line, the latter is connected to four mixers, of which the first is installed on the line connecting the output of the cathode chambers of the reactors unit in front of the hermetic flotator, the second is installed between the outlet from the anode chamber of the first block reactor being processed along with the inlet of the second reactor of the block, the third is installed between the exit of the second reactor of the unit and the inlet of the third reactor, and the fourth is between exit from the anode chamber of the third reactor of the block and the entrance to the anode chamber of the fourth reactor.
При осуществлении способа и конструировании установки целесообразно использовать проточные электрохимические реакторы, описанные в патенте РФ 2078737 или патенте США 5635040. Эти реакторы представляют собой компактные диафрагменные электролизеры, выполненные из вертикальных цилиндрического и стержневого электродов, коаксиально установленных в диэлектрических втулках, керамической диафрагмы, также коаксиально установленной во втулках между электродами и разделяющей межэлектродное пространство на электродные камеры, причем камеры имеют вход в нижней и выход в верхней частях ячейки. Реакторы выполнены по модульному принципу, что позволяет реализовать способ с обеспечением заданной производительности. Кроме того, данные реакторы позволяют обеспечить одинаковые электрические и гидравлические характеристики независимо от производительности, то есть от числа ячеек в них. В реакторах не происходит изменение объема и формы электродных камер при значительной разности давлений по обе стороны диафрагмы. When implementing the method and designing the installation, it is advisable to use flow-through electrochemical reactors described in RF patent 2078737 or US patent 5635040. These reactors are compact diaphragm electrolyzers made of vertical cylindrical and rod electrodes, coaxially mounted in dielectric bushings, ceramic diaphragms, also coaxially mounted in the bushings between the electrodes and dividing the interelectrode space into electrode chambers, and the chambers have entrance at the bottom and exit at the top of the cell. The reactors are made on a modular basis, which allows you to implement a method with a given performance. In addition, these reactors can provide the same electrical and hydraulic characteristics regardless of performance, that is, the number of cells in them. In reactors, there is no change in the volume and shape of the electrode chambers with a significant pressure difference on both sides of the diaphragm.
В электрохимических реакторах целесообразно использовать ультрафильтрационную или нанофильтрационную диафрагму из керамики, например из керамики на основе оксида циркония. Диафрагма может быть выполнена из керамики на основе оксида циркония с добавками оксидов алюминия и иттрия. In electrochemical reactors, it is advisable to use an ultrafiltration or nanofiltration diaphragm made of ceramic, for example, ceramic based on zirconium oxide. The diaphragm can be made of ceramic based on zirconium oxide with the addition of aluminum and yttrium oxides.
Керамические диафрагмы не изменяют свои характеристики при перепаде давления и в процессе обработки, что обеспечивает стабильность параметров обработки. Такие диафрагмы выдерживают высокое давление (до трех атмосфер) и сравнительно высокие перепады давления по разные стороны диафрагмы (до 1 атм), и при этом не происходит фильтрационный переток из одной камеры в другую. Ceramic diaphragms do not change their characteristics during differential pressure and during processing, which ensures the stability of processing parameters. Such diaphragms withstand high pressure (up to three atmospheres) and relatively high pressure drops on different sides of the diaphragm (up to 1 atm), and there is no filter overflow from one chamber to another.
Состав керамики выбирают исходя из условий решаемой задачи, но следует отметить, что керамика на основе оксида циркония или керамика на основе оксида циркония с добавками оксидов алюминия и иттрия обладает оптимальным сочетанием характеристик для решения поставленных задач. The composition of ceramics is selected based on the conditions of the problem being solved, but it should be noted that ceramics based on zirconium oxide or ceramics based on zirconium oxide with the addition of aluminum and yttrium oxides have an optimal combination of characteristics to solve the problems posed.
Краткое описание чертежей
На фиг.1-8 представлены схемы установок, иллюстрирующие настоящее изобретение.Brief Description of the Drawings
1-8 are plant diagrams illustrating the present invention.
Установка для получения дезинфицирующего раствора (фиг.1) содержит блок реакторов, в состав которого входят два проточных диафрагменных электрохимических реактора (на чертежах показано выполнение каждого из реакторов из одного проточного электрохимического модульного элемента - далее элементы ПЭМ) 1 и 2, в которых межэлектродное пространство разделено диафрагмами 3 и 4 на катодные 5 и 6 и анодные 7 и 8 камеры, флотационный реактор 9 и регулирующий клапан 10 для дозированного отвода флотошлама из верхней части флотационного реактора 9. Установка также может содержать электрокинетический реактор 11. Installation for producing a disinfectant solution (figure 1) contains a reactor block, which includes two flow diaphragm electrochemical reactors (the drawings show the execution of each of the reactors from one flowing electrochemical module element - hereinafter TEM elements) 1 and 2, in which the interelectrode space divided by
Катодные камеры 5 и 6 элементов ПЭМ 1 и 2 соединены гидравлически параллельно, а анодные 7 и 8 - последовательно. При этом линия подачи исходного водного раствора 12 соединена с патрубками 13 и 14 ввода в катодные камеры реакторов 1 и 2 (фиг.2), а патрубки вывода 15 и 16 из катодных камер соединены с флотационным реактором 9 и электрокинетическим реактором 11. Вывод электрокинетического реактора соединен с патрубком 17 ввода в анодную камеру реактора 1. Патрубок выхода 18 анодной камеры реактора 1 соединен с патрубком 19 ввода в анодную камеру реактора 2, а патрубок вывода 20 соединен с линией отвода дезинфицирующего раствора 21. The
На фиг. 3 представлена схема установки, содержащей один блок, состоящий из трех диафрагменных электрохимических реакторов 1, 2 и 22. Межэлектродное пространство реактора 22 разделено диафрагмой 23 на катодную 24 и анодную 25 камеры. При этом катодные камеры реакторов 1, 2 и 22 соединены гидравлически параллельно, а анодные камеры - последовательно. In FIG. 3 is a diagram of an installation containing one unit, consisting of three diaphragm
На фиг. 4 представлена схема установки, содержащей два блока, каждый из которых выполнен из двух реакторов 1, 2 и 26, 27 соответственно, при этом катодные камеры всех реакторов гидравлически соединены с линией подачи исходного раствора 12 параллельно, а анодные камеры реакторов 1 и 2 первого блока и анодные камеры реакторов 26 и 27 второго блока соединены внутри каждого блока последовательно, а сами блоки - параллельно, при этом линия вывода дезинфицирующего раствора 21 соединена с выводами анодных камер ректора 2 первого блока и реактора 27 второго блока. In FIG. 4 is a diagram of an installation containing two blocks, each of which is made of two
На фиг. 5 представлена схема установки, содержащей три блока, каждый из которых выполнен из трех реакторов 1, 2 и 28 - первый блок, 26, 27 и 29 - второй и 30, 31 и 32 - третий. При этом установка дополнительно содержит линию подачи пресной воды 33, емкость с концентрированным раствором хлорида 34 и насос 35. Катодные камеры всех реакторов гидравлически соединены параллельно, а анодные - последовательно внутри каждого блока, а сами блоки - гидравлически параллельно. In FIG. 5 is a diagram of an installation containing three units, each of which is made of three
На фиг.6 представлена схема установки согласно одному из аспектов настоящего изобретения, в которой поддерживают избыточное давление в анодных камерах. Установка содержит один блок, выполненный из двух диафрагменных электрохимических реакторов 1 и 2, а также флотационный реактор 9, электрокинетический реактор 11, линию подачи исходного раствора 12, линию подачи пресной воды 33 и водоструйный насос 36. Кроме того, установка содержит вентиль для дозированной подачи солевого раствора. FIG. 6 is a diagram of an apparatus according to one aspect of the present invention, in which overpressure in the anode chambers is maintained. The installation contains one unit made of two diaphragm
На фиг.7 представлена схема установки согласно другому аспекту настоящего изобретения, в которой поддерживают избыточное давление в катодных камерах. Установка содержит один блок, выполненный из двух диафрагменных электрохимических реакторов 1 и 2, а также флотационный реактор 9, электрокинетический реактор 11, линию подачи исходного раствора 12, линию подачи пресной воды 33 и смеситель 37. 7 is a diagram of an apparatus according to another aspect of the present invention, in which an overpressure in the cathode chambers is maintained. The installation comprises one unit made of two diaphragm
На фиг.8 представлена схема установки согласно одному из аспектов настоящего изобретения, в которой поддерживают избыточное давление в анодных камерах. Установка содержит один блок, выполненный из трех диафрагменных электрохимических реакторов 1, 2 и 22, а также флотационный реактор 9, электрокинетический реактор 11, линию подачи исходного раствора 12, линию подачи пресной воды 33, водоструйные насосы 38, 39, 40 и регулятор давления 41. On Fig presents a diagram of the installation according to one aspect of the present invention, in which support overpressure in the anode chambers. The installation comprises one unit made of three diaphragm
Установка работает следующим образом. Installation works as follows.
Исходный раствор концентрацией 0,2-3,0 г/л по линии 12 подается на обработку в реакторный блок установки, содержащей два реактора 1 и 2 (фиг.1). Раствор параллельно поступает в катодные камеры 5 и 6 реакторов 1 и 2. The initial solution with a concentration of 0.2-3.0 g / l via
Обработанные в катодных камерах 5 и 6 реакторов 1 и 2 потоки соединяются и поступают в герметичный флотационный реактор 9. Во флотационном реакторе 9 в основном происходит процесс разделения жидкости и газа. Раствор после предшествующей катодной обработки в электрохимическом реакторе насыщен электрически активными микропузырьками водорода. Размеры микропузырьков водорода находятся в пределах 0,2-10 мкм. Электрическая активность пузырьков водорода обусловлена тем, что на границе раздела фаз "газ-жидкость" сосредоточены электрохимически активные неустойчивые продукты катодных реакций, такие как Н2O2 -, НO2 -, O2 -, eaq. На этой же границе концентрируются нерастворимые гидроксиды металлов и другие коллоидные частицы. Удаление всех микропузырьков газа в обычном флотационном реакторе требует большого времени вследствие низкой скорости их всплывания. Поэтому в наиболее совершенных электрофлотационных реакторах удается отделить не более 70% всех флотируемых частиц.The streams processed in the
В результате на обработку в анодную камеру подается раствор только с растворенным газом (водородом), но без пузырьков газа, что позволяет изменять химический состав получаемого дезинфицирующего раствора - нейтрального анолита АНК (увеличивать выход озона и пероксидных соединений). Часть верхнего слива из флотационного реактора 9 с помощью вентиля 10 отводится из системы, а оставшаяся часть потока последовательно обрабатывается в анодной камере 7 реактора 1, а после выхода из нее подается в анодную камеру 8 реактора 2 и после обработки в этой камере по линии 21 полученный дезинфицирующий раствор - нейтральный анолит АНК подается потребителю. As a result, the solution is supplied to the anode chamber only with dissolved gas (hydrogen), but without gas bubbles, which allows changing the chemical composition of the resulting disinfecting solution - neutral ANK anolyte (increasing the yield of ozone and peroxide compounds). Part of the overflow from
В катодных камерах реакторов 1 и 2 преимущественно протекают следующие реакции:
2Н2O+Na++2е --> NaOH+Н2+ОН-
В анодной камере 7 основного реактора 1, в которую поступает раствор, обработанный в катодной камере вместе с растворенным и газообразным водородом, имеют место следующие основные реакции:
2Сl--2е --> Сl2
Сl2+Н2O --> НСlO+HCl
HCl+NaOH --> NaCl+H2O
2H2O-4e --> 4H++O2
H++OH- --> H2O
HCl+ОН- --> Сl-+H2O
Основным биоцидным соединением, образующимся в анодной камере 7 реактора 1 при подаче в него всего потока жидких и газообразных продуктов из катодной камеры в условиях практически одинакового давления в электродных камерах реактора, является гипохлорит - ион.The following reactions mainly occur in the cathode chambers of
2Н 2 O + Na + + 2е -> NaOH + Н 2 + ОН -
The following main reactions take place in the
2Сl - -2е - > Сl 2
Сl 2 + Н 2 O -> НСlO + HCl
HCl + NaOH -> NaCl + H 2 O
2H 2 O-4e -> 4H + + O 2
H + + OH - -> H 2 O
HCl + OH - -> Cl - + H 2 O
The main biocidal compound formed in the
Из анодной камеры 7 реактора 1 поток жидкости с растворенными кислородом и водородом, а также вместе с газообразнам водородом и кислородом поступает в анодную камеру 8 реактора 2. From the
В анодной камере 8 реактора 2 имеют место следующие реакции:
2Сl- -2е --> Сl2
2H2O-4e --> 4H++O2
HCl+OH- --> Сl-+H2O
H++ОН- --> H2O
В процессе обработки исходного раствора после флотационного реактора 9 может быть установлен электрокинетический реактор 11 с входом в верхней и выходом в нижней частях. В электрокинетическом реакторе осуществляется удаление оставшейся части гидроксидов тяжелых металлов, в том числе железа и других коллоидных взвесей. В электрокинетическом реакторе создаются условия для электростатического удерживания коллоидных частиц в зоне диффузионных слоев электрохимически активированных поверхностей минеральных кристаллов (например, крупных кристаллов кварца размером 1,5-2,0 мм),
Работа реактора основана на использовании электрокинетических явлений - электроосмоса, электрофореза, электрофильтрации, известных из коллоидной химии. Благодаря толстым диффузным слоям (ионные слои Гуи-Чэпмена), окружающим минеральные частицы активной массы реактора, вода с низким окислительно-восстановительным потенциалом свободно протекает сквозь его загрузку, оставляя в диффузионных слоях активной массы реактора коллоидные частицы и другие коллоидные взвеси. Регенерация активной массы реактора осуществляется путем снятия зарядов с поверхностей минеральных кристаллов и удаления коллоидных взвесей промывкой водой. Для эффективной работы реактора в электрокинетический реактор подают раствор после катодной обработки с высоким восстановительным потенциалом, который индуцирует возникновение электрически активных ионно-гидратных оболочек вокруг минеральных кристаллических частиц активной массы реактора.In the
2Сl - -2е - > Сl 2
2H 2 O-4e -> 4H + + O 2
HCl + OH - -> Cl - + H 2 O
H + + OH - -> H 2 O
In the process of processing the initial solution after the
The operation of the reactor is based on the use of electrokinetic phenomena - electroosmosis, electrophoresis, electro-filtration, known from colloidal chemistry. Due to the thick diffuse layers (Gouy-Chapman ionic layers) surrounding the mineral particles of the reactor’s active mass, water with a low redox potential flows freely through its load, leaving colloidal particles and other colloidal suspensions in the diffusion layers of the reactor’s active mass. The active mass of the reactor is regenerated by removing charges from the surfaces of mineral crystals and removing colloidal suspensions by washing with water. For the effective operation of the reactor, an electrokinetic reactor is supplied with a solution after cathodic treatment with a high reduction potential, which induces the appearance of electrically active ion-hydrated shells around the mineral crystalline particles of the active mass of the reactor.
В зависимости от требований к производительности и характеристикам получаемого дезинфицирующего раствора реакторный блок установки может содержать три реактора (фиг. 3) или четыре реактора. Установка также может содержать два блока (фиг.4) или три блока (фиг.5). Depending on the performance requirements and characteristics of the resulting disinfectant solution, the reactor unit of the installation may contain three reactors (Fig. 3) or four reactors. The installation may also contain two blocks (figure 4) or three blocks (figure 5).
При использование исходного раствора концентрацией 50-100 г/л в установке предусмотрена емкость для хранения концентрированного раствора 34 (фиг.5) и линия подачи пресной воды 33. Концентрированный раствор подается на смешение с пресной водой, например, с помощью насоса 35, где потоки смешиваются до концентрации 0,2-3 г/л и поступают на обработку в катодные камеры реакторов блоков. When using an initial solution with a concentration of 50-100 g / l, the installation provides a container for storing a concentrated solution 34 (Fig. 5) and a fresh
Согласно изобретению может использоваться исходный раствор концентрацией 50-250 г/л (см. фиг.6, 7 и 8). According to the invention, a stock solution of a concentration of 50-250 g / l can be used (see FIGS. 6, 7 and 8).
В установке, изображенной на фиг.6, концентрированный раствор из емкости для хранения концентрированного раствора (не показана) поступает на обработку в катодные камеры 5 и 6 реакторов 1 и 2. После обработки потоки из камер 5 и 6 соединяются и поступают в перистальтический насос 36, к которому присоединена линия 33 подачи пресной воды. Обработанный в катодной камере раствор разбавляется до концентрации 0,2-3,0 г/л и поступает на дальнейшую обработку. За счет использования насоса давление в анодных камерах 7 и 8 превышает давление в катодных камерах 5 и 6. In the installation shown in Fig.6, the concentrated solution from the container for storing the concentrated solution (not shown) enters the processing in the
Концентрированный раствор после обработки в катодных камерах может поступать в смеситель 37 (фиг.7), к которому присоединена линия подачи пресной воды 33. За счет использования смесителя можно добиться повышения давления в катодных камерах по сравнению с анодными. The concentrated solution after processing in the cathode chambers can enter the mixer 37 (Fig. 7), to which the fresh
Может быть использована схема, при которой исходный раствор концентрацией 50-250 г/л подают параллельными потоками в катодные камеры реакторов 1, 2 и 22 (фиг.8) и после обработки в катодных камерах реакторов 1, 2 и 22 через перистальтический насос 38, создающий избыточное давление в анодных камерах реакторов 1, 2 и 22, флотационном реакторе 9 и емкости с катализатором 11, исходный концентрированный раствор поступает в анодную камеру реактора 1, после чего через перистальтический насос 39 - в анодную камеру реактора 2 и далее через перистальтический насос 40 - в анодную камеру реактора 22. К насосам 39 и 40 через регулятор давления 41 присоединена линия подачи пресной воды 33, и анодными камерами реакторов 2 и 22 происходит частичное разбавление исходного раствора до достижения на выходе из анодной камеры реактора 22 концентрации 0,2-3,0 г/л (фиг.7). A scheme can be used in which the initial solution with a concentration of 50-250 g / l is supplied in parallel flows to the cathode chambers of
Варианты конкретного осуществления
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые однако не исчерпывают всех возможных вариантов осуществления способа.Options for specific implementation
The invention is illustrated by the following examples, which, however, do not exhaust all possible embodiments of the method.
Во всех примерах использовались электрохимические реакторы по патенту РФ 2078737 с коаксиально установленными цилиндрическим и стрежневым электродами и коаксиально же установленной между ними керамической ультрафильтрационной диафрагмой из керамики на основе смеси окислов циркония, алюминия и иттрия (соответственно 60, 37 и 3 мас.%) и толщиной 0,7 мм. В качестве электродов использовались титан с покрытием из смеси оксидов рутения и иридия (анод) и титан с пироуглеродным покрытием (катод). Длина ячейки составляла 200 мм, а объемы электродных камер составляют 10 мл - катодной камеры и 7 мл - анодной. Производительность установок по прототипу и по изобретению поддерживалась одинаковой и составляла 30 л/час по дезинфицирующему раствору. In all examples, electrochemical reactors according to the patent of the Russian Federation 2078737 were used with coaxially mounted cylindrical and rod electrodes and a ceramic ultrafiltration diaphragm made of ceramic coaxially mounted between them based on a mixture of zirconium, aluminum and yttrium oxides (60, 37 and 3 wt.%, Respectively) and thickness 0.7 mm The electrodes used were titanium coated from a mixture of ruthenium and iridium oxides (anode) and titanium with a pyrocarbon coating (cathode). The cell length was 200 mm, and the volumes of the electrode chambers were 10 ml of the cathode chamber and 7 ml of the anode chamber. The productivity of the plants according to the prototype and according to the invention was maintained the same and amounted to 30 l / h for a disinfectant solution.
Пример 1. Исходный раствор хлорида натрия с солесодержанием 2,5 г/л обрабатывался в установке, схема которой приведена на фиг.1. Исходный раствор параллельно подавался в катодные камеры 5 и 6 реакторов 1 и 2. После однократного прохождения камер поток объединялся и поступал во флотационный реактор 9, из которого выводили шлам, а также отбирали часть раствора через регулировочный вентиль 10. Основной поток поступал на обработку в электрокинетическую емкость 11, заполненную гранулированным алюмосиликатным катализатором, и, выйдя из емкости, последовательно обрабатывался в анодной камере 7 реактора 1 и анодной камере 8 реактора 2, после чего по линии 21 поступал в сборник готового продукта. Скорость протекания раствора в анодных камерах в 2,3 раза превышала скорость протока в катодных камерах. Example 1. The initial solution of sodium chloride with a salt content of 2.5 g / l was processed in the installation, the scheme of which is shown in figure 1. The initial solution was simultaneously supplied to the
Пример 2. Концентрированный раствор хлорида натрия с солесодержанием 200 г/л обрабатывался в установке, схема которой приведена на фиг.6. С помощью дозировочного насоса исходный раствор поступал в катодные камеры 5 и 6 реакторов 1 и 2. Потоки, выходящие из катодных камер, объединялись и поступали в смеситель 36, в который также поступала пресная вода. Раствор, разбавленный до концентрации 1,8 г/л, обрабатывался во флотационном реакторе 9. Из флотатора выводился флотошлам и отбиралась часть раствора, после чего основной поток последовательно обрабатывался в анодных камерах 7 и 8 реакторов 1 и 2. Из анодной камеры 8 поток направлялся в сборник готового продукта. Скорость протекания в анодных камерах в 3 раза превышала скорость протока исходного раствора в катодных камерах. Example 2. A concentrated solution of sodium chloride with a salinity of 200 g / l was processed in the installation, the scheme of which is shown in Fig.6. Using a dosing pump, the initial solution was fed into the
Пример 3. Концентрированный раствор хлорида натрия с солесодержанием 200 г/л обрабатывался в установке, схема которой приведена на фиг.8. Исходный концентрированный раствор параллельно поступал в катодные камеры реакторов 1, 2 и 22. Потоки, выходящие из катодных камер, объединялись и поступали в насос 38, во флотационный реактор 9. Из флотационного реактора выводился флотошлам и отбиралась часть раствора, после чего основной поток обрабатывался в анодной камере реактора 1. Обработанный в анодной камере реактора 1 поток поступал в смеситель 39, в который подавалась пресная вода, и разбавлялся до концентрации 8 г/л и подавался на обработку в анодную камеру реактора 2, из которой поток поступал на смеситель 40, в котором разбавлялся до концентрации 1,6 г/л и обрабатывался в анодной камере реактора 22, из которой поступал в сборник готового продукта. Скорость протока через катодные камеры была в 2 раза меньше, чем скорость протока через анодную камеру реактора 1, и соответственно в 3 и 4 раза меньше, чем скорость протока в анодных камерах реакторов 2 и 22. Example 3. A concentrated solution of sodium chloride with a salinity of 200 g / l was processed in the installation, the scheme of which is shown in Fig. 8. The initial concentrated solution simultaneously entered the cathode chambers of
Эффективность получаемого в анодной камере дезинфицирующего раствора оценивается по следующим параметрам:
- водородный показатель (рН),
- окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), измеряемый относительно хлорсеребряного электрода сравнения, мВ,
- окислительная способность, эквивалентная содержанию активного хлора (Сох), мг/л,
- общее солесодержание (Со), г/л,
Также замеряется удельный расход электроэнергии на получение дезинфицирующего раствора.The effectiveness of the disinfectant solution obtained in the anode chamber is evaluated by the following parameters:
- hydrogen indicator (pH),
- redox potential (ORP), measured relative to the silver chloride reference electrode, mV,
- oxidizing ability equivalent to the content of active chlorine (C oh ), mg / l,
- total salt content (C about ), g / l,
The specific energy consumption for obtaining a disinfectant solution is also measured.
Данные приведены в таблице. The data are given in the table.
Промышленная применимость
По сравнению с известным решением, как следует из представленных данных, использование настоящего изобретения позволяет снизить расход электроэнергии на получение дезинфицирующих растворов, а также расширить функциональные возможности технического решения за счет обеспечения возможности регулирования свойств получаемых растворов непосредственно во время электрохимической обработки, снизить эксплуатационные затраты. Получаемые дезинфицирующие растворы имеют значения рН, которые обеспечивают низкую коррозионную активность при повышении биоцидной активности растворов.Industrial applicability
Compared with the known solution, as follows from the presented data, the use of the present invention can reduce the energy consumption for obtaining disinfectant solutions, as well as expand the functionality of the technical solution by providing the ability to control the properties of the resulting solutions directly during electrochemical processing, reduce operating costs. The resulting disinfectant solutions have pH values that provide low corrosion activity while increasing the biocidal activity of the solutions.
Источники информации
1. Л. А. Кульский и др. Технология очистки природных вод. Киев: Высшая школа, 1981, стр. 22-25.Sources of information
1. L. A. Kulsky et al. Technology of natural water treatment. Kiev: Higher School, 1981, pp. 22-25.
2. Патент России 2088539, С 02 F 1/46, 1997 (прототип). 2. Patent of Russia 2088539, C 02
Claims (17)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001118336A RU2207983C2 (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Method and apparatus for producing disinfecting solutions |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001118336A RU2207983C2 (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Method and apparatus for producing disinfecting solutions |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2001118336A RU2001118336A (en) | 2003-06-10 |
| RU2207983C2 true RU2207983C2 (en) | 2003-07-10 |
Family
ID=29209925
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001118336A RU2207983C2 (en) | 2001-07-05 | 2001-07-05 | Method and apparatus for producing disinfecting solutions |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2207983C2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2290207C1 (en) * | 2005-04-27 | 2006-12-27 | ФГУП "Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины Министерства обороны Российской Федерации" (ФГУП "ГНИИИ ВМ МО РФ") | Neutral anolyte solution producing apparatus |
| RU2362743C1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-07-27 | Виктор Алексеевич Пустовалов | Device for electrochemical treatment of liquids |
| RU2370452C2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-10-20 | Виктор Алексеевич Пустовалов | Device for detergent and decontaminating solution obtainment |
| RU2370451C2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-10-20 | Виктор Алексеевич Пустовалов | Reactor for electrochemical processing of liquid |
| RU2835726C1 (en) * | 2024-03-25 | 2025-03-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Эмеральд экотехнологии" | Method and apparatus for producing electrolysis products from a solution of chlorides of alkali metals |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5427667A (en) * | 1992-04-03 | 1995-06-27 | Bakhir; Vitold M. | Apparatus for electrochemical treatment of water |
| RU2088539C1 (en) * | 1995-05-31 | 1997-08-27 | Витольд Михайлович Бахир | Apparatus for producing detergent and disinfecting solutions |
| RU2096337C1 (en) * | 1996-09-05 | 1997-11-20 | Витольд Михайлович Бахир | Installation for electrochemically cleaning water and/or aqueous solutions |
-
2001
- 2001-07-05 RU RU2001118336A patent/RU2207983C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5427667A (en) * | 1992-04-03 | 1995-06-27 | Bakhir; Vitold M. | Apparatus for electrochemical treatment of water |
| RU2088539C1 (en) * | 1995-05-31 | 1997-08-27 | Витольд Михайлович Бахир | Apparatus for producing detergent and disinfecting solutions |
| RU2096337C1 (en) * | 1996-09-05 | 1997-11-20 | Витольд Михайлович Бахир | Installation for electrochemically cleaning water and/or aqueous solutions |
| WO1998009917A1 (en) * | 1996-09-05 | 1998-03-12 | Bakhir Vitold M | Plant for the electro-chemical cleaning of water and/or aqueous solutions |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2290207C1 (en) * | 2005-04-27 | 2006-12-27 | ФГУП "Государственный научно-исследовательский испытательный институт военной медицины Министерства обороны Российской Федерации" (ФГУП "ГНИИИ ВМ МО РФ") | Neutral anolyte solution producing apparatus |
| RU2362743C1 (en) * | 2007-10-30 | 2009-07-27 | Виктор Алексеевич Пустовалов | Device for electrochemical treatment of liquids |
| RU2370452C2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-10-20 | Виктор Алексеевич Пустовалов | Device for detergent and decontaminating solution obtainment |
| RU2370451C2 (en) * | 2007-10-30 | 2009-10-20 | Виктор Алексеевич Пустовалов | Reactor for electrochemical processing of liquid |
| RU2835726C1 (en) * | 2024-03-25 | 2025-03-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Эмеральд экотехнологии" | Method and apparatus for producing electrolysis products from a solution of chlorides of alkali metals |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5628888A (en) | Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions | |
| US5871623A (en) | Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions | |
| RU2096337C1 (en) | Installation for electrochemically cleaning water and/or aqueous solutions | |
| RU2176989C1 (en) | Electrochemical module cell for treatment of aqueous solutions, plant for production of products of anodic oxidation of solution of alkaline or alkaline-earth metal chlorides | |
| RU2088539C1 (en) | Apparatus for producing detergent and disinfecting solutions | |
| RU2204530C2 (en) | Portable apparatus for electrochemical treatment of liquid | |
| RU2088693C1 (en) | Installation for preparing products of anode oxidation of alkali and alkali-earth metal chloride solution | |
| WO1998050309A1 (en) | Apparatus for electrochemical treatment of water and/or water solutions | |
| JP7026985B2 (en) | Electrochemical system for the synthesis of aqueous oxidant solution | |
| JP7054554B2 (en) | Device for obtaining electrolytic products from alkali metal chloride solutions | |
| RU2148027C1 (en) | Method of preparing disinfecting solution in the form of neutral anodic liquor | |
| RU2207983C2 (en) | Method and apparatus for producing disinfecting solutions | |
| JP2020531686A5 (en) | ||
| RU2157793C1 (en) | Method of preparing disinfecting neutral anolite solution neutral anolite | |
| RU2155719C1 (en) | Method of preparing neutral anolyte as disinfecting solution | |
| RU2149835C1 (en) | Method of treating drinking water | |
| RU2100483C1 (en) | Process of water treatment with sodium hypochlorite and flow electrolyzer to produce sodium hypochlorite | |
| RU2208589C2 (en) | Method of production of disinfecting solution and device for method embodiment | |
| JP3973508B2 (en) | Water treatment equipment | |
| US20130220943A1 (en) | Method for treating untreated salt water for producing treated water, thus produced treated water and device for carrying out said method | |
| RU2141453C1 (en) | Installation for electrochemical treatment of water and aqueous solutions | |
| RU2329197C1 (en) | Method of obtaining electrochemical activated disinfecting solution and device for implementing method | |
| RU2079575C1 (en) | Apparatus for production of washing and disinfection solution | |
| RU2090519C1 (en) | Plant for producing liquid chlorination agent | |
| RU2729184C1 (en) | Electrochemical reactor and apparatus for electrochemical synthesis of a mixture of oxidants |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070706 |