WO2006098660A1 - Method for reducing the corrosive activity of aqueous chlorine-containing solutions and disinfecting agent - Google Patents
Method for reducing the corrosive activity of aqueous chlorine-containing solutions and disinfecting agent Download PDFInfo
- Publication number
- WO2006098660A1 WO2006098660A1 PCT/RU2006/000115 RU2006000115W WO2006098660A1 WO 2006098660 A1 WO2006098660 A1 WO 2006098660A1 RU 2006000115 W RU2006000115 W RU 2006000115W WO 2006098660 A1 WO2006098660 A1 WO 2006098660A1
- Authority
- WO
- WIPO (PCT)
- Prior art keywords
- solution
- reactor
- cathode
- anode chamber
- aqueous
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/02—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using physical phenomena
- A61L2/03—Electric current
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
- A01N—PRESERVATION OF BODIES OF HUMANS OR ANIMALS OR PLANTS OR PARTS THEREOF; BIOCIDES, e.g. AS DISINFECTANTS, AS PESTICIDES OR AS HERBICIDES; PEST REPELLANTS OR ATTRACTANTS; PLANT GROWTH REGULATORS
- A01N59/00—Biocides, pest repellants or attractants, or plant growth regulators containing elements or inorganic compounds
- A01N59/08—Alkali metal chlorides; Alkaline earth metal chlorides
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61L—METHODS OR APPARATUS FOR STERILISING MATERIALS OR OBJECTS IN GENERAL; DISINFECTION, STERILISATION OR DEODORISATION OF AIR; CHEMICAL ASPECTS OF BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES; MATERIALS FOR BANDAGES, DRESSINGS, ABSORBENT PADS OR SURGICAL ARTICLES
- A61L2/00—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor
- A61L2/16—Methods or apparatus for disinfecting or sterilising materials or objects other than foodstuffs or contact lenses; Accessories therefor using chemical substances
- A61L2/18—Liquid substances or solutions comprising solids or dissolved gases
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
- C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
- C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
- C23F11/10—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids using organic inhibitors
- C23F11/12—Oxygen-containing compounds
- C23F11/122—Alcohols; Aldehydes; Ketones
Definitions
- the invention relates to the field of applied electrochemistry and can be used in those areas of technology in which disinfectants are used to disinfect and sterilize various objects, both manufacturing and in the healthcare sector, including in hospitals, microbiological laboratories, and at sanitary and epidemiological stations, in veterinary institutions, in pharmaceutical enterprises, etc.
- liquid chemical disinfectants used today is the requirement for their concentration restrictions, which is related to their toxicity to medical personnel and patients; in addition, their use does not exclude the development of microbial strains resistant to these agents.
- a powdered disinfectant containing a corrosion inhibitor see, for example, RF patent Ns 2234218, A61 N 25/12, publ. 08.20.2004.
- an antimicrobial agent for disinfecting dental instruments containing hydrogen peroxide, an organic acid and a corrosion inhibitor — zinc salt, complexones and a nonionic surfactant (see, for example, RF patent Ne 2216335, A61 KZ3 / 40, publ. 2003).
- a disadvantage of the known solution is that both the inhibitor used in the proposed solution and other known inhibitors cannot be used to reduce the corrosive activity of aqueous oxidant solutions, the method of preparation of which involves treating the initial solution in the anode chamber of a diaphragm electrochemical reactor, since they sharply reduce biocidal activity of solutions.
- Known use for disinfection, pre-sterilization cleaning and sterilization of electrochemically activated biocidal solutions with optimal pH values the method of preparation of which includes processing the initial solution of alkali metal chloride, for example, sodium chloride in the anode chamber of a diaphragm electrochemical reactor (see Electrochemical activation: history, state and prospects, under the editorship of prof. V.M.
- a disinfectant can be obtained by treating the initial aqueous solution of chloride with a single flow through the anode chamber.
- the initial solution can also be subjected to additional physico-chemical and / or electrochemical treatment using the same or additional electrochemical reactors before processing in the anode chamber.
- disinfectants are non-toxic and can be obtained directly at the place of use using compact and easy-to-use devices.
- the known solution is limited in applications due to the fact that in order to increase the biocidal activity of the products obtained, operating under increased organic load, characterized by the ability to deactivate chlorine-oxygen biocidal agents, it is necessary to increase the concentration of oxidants by increasing the salinity of the initial water-salt solution while increasing the amount of electricity passed through electrochemical reactors.
- an increase in the concentration of oxidants in the solutions used can adversely affect the compatibility of the biocidal agent with the materials of the treated objects.
- the technical result of the application of the present invention is the ability to reduce the corrosive activity of electrochemically activated aqueous solutions used as disinfectants without increasing the concentration of active substances while maintaining their biocidal activity and expanding the functionality of disinfectants by providing the possibility of effective processing of products and surfaces from various including hydrophobic materials of protein and non-protein pro convergence.
- corrosion inhibitors are complex organic compounds, such as the condensation product of higher pyridic acids and synthetic fatty acids (patent Ns 797265) or the products of the interaction of ethoxylated monoalkylphenol with dimethylphosphite or monomethylphosphite or phosphorus trichloride when heated, followed by reaction with ethanolamine.
- alcohols are introduced to solve another technical problem - to increase the effectiveness of these inhibitors.
- the alcohols are not directly inhibitors, and, in addition, in these solutions, the alcohols are introduced in amounts exceeding 20% by weight.
- the introduction of an additive - a low molecular weight mono- or dihydric alcohol or a mixture of such alcohols - ensures the achievement of a different technical result — a decrease in the corrosion activity of aqueous chlorine-containing solutions of oxidants with a pH of 6.5 - 7.5 and a total salt content of 0.2 - 2.0 g / l and an oxidant content of 80-1000 mg / l, the production method of which includes processing the initial aqueous solution of alkali metal chloride in the anode chamber of a diaphragm electrochemical reactor, for which this problem has not been previously solved.
- the introduction of alcohol in an amount of more than 10% vol. Leads to a disproportionate increase in the consumption of reagents and narrowing the area of use of solutions due to a more rapid decrease in the concentration of oxidants in time.
- the lower limit is determined by the conditions of the problem being solved, and depends on the characteristics of the resulting solution. Optimum is a lower limit of 0.1% by volume.
- the amount of introduced alcohol can be determined by the formula
- C 0x is the concentration of oxidants, mg / L.
- Aqueous chlorine-containing solutions of oxidants with a pH of 6.5 - 7.5, a total salt content of 0.2 - 2.0 g / l and an oxidant content of 80 - 1000 mg / l the method of preparation of which involves processing the initial aqueous solution of alkali metal chloride in the anode chamber aperture an electrochemical reactor can be obtained using various processing schemes.
- aqueous solutions of oxidants can be carried out by processing the initial solution in the anode chamber of a diaphragm electrochemical reactor.
- the initial solution is prepared by mixing a low-mineralized aqueous solution or drinking water with a highly-mineralized aqueous electrolyte solution, and the treatment is carried out when the pressure in the anode chamber is 0.2-0.4 kgf / cm 2 while maintaining the pH of the solution in the cathode chamber at 12- 14 by circulating a solution in a cathode circulation circuit containing a container with an inlet at the top and an outlet at the bottom, the inlet and outlet of the cathode chamber being connected respectively to the outlet and the inlet of the vessel to form a circulation about the contour.
- This organization of the process allows you to get anolyte, the main active component of which is hypochlorous acid, which ensures its effective use at neutral and slightly acidic pH values.
- An aqueous solution of oxidants can be obtained by treating the initial solution by exceeding the pressure in the anode chamber by 0.2 - 0.4 kgf / cm 2 while maintaining the pH of the solution in the cathode chamber at a level of 12-14 by circulation of the solution in the cathode circulation loop containing a flotation reactor with an inlet in the middle and an outlet in the lower parts, while the inlet and outlet of the cathode chamber are connected respectively to the outlet and the inlet of the vessel to form a circulation loop, and after processing in the anode chamber An aqueous solution of oxidants is mixed with a solution taken from the cathode circulation loop in the ratio (1, 1 - 2.0): 1.
- This operating mode ensures the economical operation of the reactor due to the presence of catholyte in the cathode chamber with high conductivity due to the increased concentration of sodium hydroxide.
- this scheme gives a high degree of conversion of the salt contained in the initial solution, low catholyte consumption, the ability to automate the process of operation and washing, and also a minimum amount of shut-off regulatory devices.
- the most important advantage achieved with this scheme is its high efficiency when working on highly diluted stock solutions. This is due to the fact that during operation in the cathode chamber a concentrated sodium hydroxide solution is formed, which has a very high electrical conductivity and thereby reduces the electrical resistance of the reactor, which, accordingly, provides energy savings in the synthesis of anolyte AHK.
- the increased pressure in the anode chamber also creates the best conditions for the isolation and dissolution of the products of the anodic oxidation of the sodium chloride solution with a reduced (due to increased pressure) gas filling of the electrolyte.
- Obtaining a solution of oxidants may include preparing the initial solution by mixing a low saline aqueous solution or drinking water with a highly saline aqueous electrolyte solution and processing the resulting stock solution in the anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor. Before mixing, a highly mineralized electrolyte solution is treated in the cathode chamber of the same reactor. Processing is carried out in a circulation mode using a circulation circuit with an additional capacity, while maintaining the pH value of the electrolyte in the circulation circuit at a level of 12.5 - 13.5. Part of the highly mineralized electrolyte is taken from the circuit and fed to the mixing. Mixing a low-mineralized solution (or drinking water) with a highly-mineralized solution processed in the cathode chamber is carried out until the concentration of the resulting starting solution reaches 0.2 - 2.0 g / L.
- the preparation of the initial solution by mixing a low mineralized aqueous solution or drinking water with a highly mineralized aqueous electrolyte solution allows you to adjust the salt content of the initial solution, which extends the functionality of the invention.
- the mixing mixture of a highly saline electrolyte treated in the cathode chamber of the same cell allows reduce energy costs for the process.
- Processing highly mineralized electrolyte solution in the cathode chamber is carried out in a circulating mode, which ensures maximum use of the electrolyte.
- the pH of the electrolyte in the circulation circuit is maintained at a level of - 12.5 - 13.5. Lowering the pH below 12.5 does not allow to obtain a disinfectant solution with the desired characteristics.
- the set pH values are adjusted by changing the concentration of highly mineralized electrolyte solution, as well as by removing part of the treated electrolyte from the circuit for mixing and / or discharge and replenishing the circuit with a fresh solution.
- Processing highly mineralized electrolyte in the cathode chamber in the circulation mode can significantly reduce the energy consumption for the process by increasing the conductivity of the electrolyte in the cathode chamber.
- the salt content of the obtained disinfectant solution is comparable to the salt content of the initial solution and is maintained at the level of 0.3 - 2.0 g / l. With a decrease in salt content, the stability of the disinfecting properties of the solution decreases, with an increase in the corrosivity of the solutions, the need arises for the use of special methods for treating wastewater after using such solutions.
- the electrochemical reactor operates in a mode in which the volumetric flow rate of the feed solution through the anode chamber is 100 to 500 times greater than the volumetric flow rate of supplying highly mineralized electrolyte to the cathode chamber.
- the fact that the treatment is carried out while maintaining the volumetric flow rate through the anode chamber at a level 100 to 500 times higher than the volumetric flow rate of the highly mineralized electrolyte into the cathode chamber provides optimal conditions for processing the initial solution in the anode chamber.
- the biocidal and washing properties of the anolyte decrease, with more than five-hundred-fold excess of the flow rate of the initial solution through the anode chamber of the volumetric supply of highly mineralized electrolyte into the cathode chamber sharply increases the sensitivity of the anolyte to external influences, which leads to its deactivation, and also increases the energy consumption for the process.
- the initial solution is treated in the anode chamber of the reactor until the pH of the anolyte reaches 6.5 - 7.5 and the value of the redox potential is from plus 250 to plus 800 mV relative to the silver chloride reference electrode.
- the pH and redox potential are determined based on the conditions of the problem being solved. But in the general case, it should be noted that a decrease in pH below 6.5 and an increase in the redox potential above plus 800 mV increases the corrosivity of the solution. Increasing the pH above 7.5 and reducing the redox potential below plus 250 mV reduces the disinfecting ability of the solution.
- the pressure difference in the anode and cathode chambers is maintained in the reactor at a level that ensures filling the pores of the diaphragm with anolyte in the range from 70 to 99% of the thickness of the diaphragm.
- Anolyte filling from 70 to 99% of the diaphragm thickness helps prevent the deposition of hydroxides in its pores. This effect becomes noticeable when filling 70% of the thickness of the diaphragm and above.
- the pushing of the anolyte into the cathode chamber leads to a deterioration in the properties of the resulting solutions and an increase in energy consumption.
- the required pressure difference can be maintained both by maintaining a pressure in the anode chamber of the reactor exceeding atmospheric pressure in the cathode chamber and by maintaining vacuum in the cathode chamber at a pressure close to atmospheric (evacuation of the cathode circulation loop). While maintaining high pressure in the anode chamber due to the evacuation of the circulation circuit, it is fed by supplying a highly mineralized electrolyte solution to the lower point of the circulation circuit before entering the cathode chamber, and selection processed highly mineralized electrolyte for mixing - from the upper part of the capacity of the circulation circuit. Preparation of the stock solution is carried out in an airtight mixer. The pH values in the circulation circuit are maintained at a predetermined level due to the selection of part of the initial solution in the form of a gas-liquid mixture (see FIG. 3).
- the selection of the processed highly mineralized electrolyte for mixing is carried out from the upper part of the additional capacity of the circulation circuit, and the initial solution is prepared in a separator with the simultaneous separation of electrolysis gases.
- the pH regulation in the circulation circuit is carried out by withdrawing part of the treated highly mineralized electrolyte solution from the lower part of the additional tank (see Fig. 4). This achieves an additional significant reduction in the discharge of catholyte discharged by 90 - 95% due to the dosed selection (with control of the pH of the anolyte at the outlet) of concentrated catholyte from the circulation tank.
- the process can be carried out by creating excess pressure in the anode chamber compared to the cathode circulation loop. Excessive pressure is created, for example, by means of a booster pump installed in front of the entrance to the anode chamber (see Fig. 5).
- the circulation circuit is fed by feeding highly mineralized electrolyte solution in the lower part of the additional capacity of the circulation circuit, the selection of the processed highly mineralized electrolyte for mixing is carried out from the upper part of the additional capacity of the circulation circuit, and the initial solution is prepared in an airtight mixer.
- the pH regulation in the circulation loop is carried out by taking part of the initial solution in the form of a gas-liquid mixture from a sealed flotation reactor installed in front of the entrance to the anode chamber. Due to the fact that the pressure in the anode chamber is increased compared to the cathode, the neutral anolyte AHK - P is removed from the anode chamber through a pressure regulator.
- the circulation circuit is fed by supplying a highly mineralized electrolyte solution to the lower part of the additional capacity of the circulation circuit, and selection of the processed highly mineralized electrolyte for mixing carried out from the bottom of the additional capacity of the circulation circuit.
- a pressure pump is installed in front of the mixer (see Fig. 6), with which the pressure in the anode chamber and the mixer is maintained.
- the ratios of the flows through the chambers are controlled by the dosed selection of catholyte from the cathode circulation circuit.
- the obtained neutral anolyte AHK-P is withdrawn from the anode chamber through a pressure regulator. Maintaining pH values in the circulation circuit is carried out by draining part of the treated highly mineralized electrolyte solution from the upper part of the additional tank.
- the neutral anolyte AHK-P is removed from the anode chamber through a pressure regulator, and the pH values in the circulation circuit are maintained by removing part of the treated highly mineralized electrolyte solution from the lower part of the additional tank with the simultaneous removal of hydrogen from the upper part of the additional tank.
- the system is configured to maintain the optimal (predetermined) pH value of the anolyte AHK - P.
- the regulation of the flow ratios through the anode and cathode chambers of the reactor is carried out by controlling the mixing process and the process of maintaining the pH in the circulation circuit.
- the cathode chamber of the main diaphragm electrochemical reactor may include processing the initial aqueous solution of sodium chloride in the cathode chamber of the main diaphragm electrochemical reactor with subsequent separation of the processed solution stream into two parts, one of which is removed from the treatment cycle in drainage, and the other is fed to the anode chamber of the same reactor for processing, after treatment in the cathode chamber of the main reactor and before separation, the stream is sequentially processed in the cathode and ano hydrochloric chambers diafragmenn ⁇ go additional electrochemical reactor.
- the intensification of the synthesis of oxidants is achieved due to the fact that the main reactor (when reactors are running in parallel flows) flows into the electrode chambers that have a lower difference in pH values than by the known method. This effect can be enhanced when the flows in the primary and secondary reactors are countercurrent, which further reduces the difference in pH values and allows both to intensify the process and to reduce the amount of solution sent to the drain.
- the concentration of sodium chloride in the initial solution can be 0.2-2.0 g / l, while part of the flow removed from the treatment cycle is 2-5%.
- the concentration of sodium chloride in the initial solution can be 0.2-2.0 g / l, while the part of the stream withdrawn from the treatment cycle is 0.5-3.0 %
- AHK neutral anolyte can be obtained according to the schemes shown in FIG. 10-16.
- the initial solution is treated in the cathode chamber of the diaphragm electrochemical reactor, followed by the removal of part of the solution processed in the cathode chamber and the main flow of the solution in the anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor, the treatment being carried out using an electrochemical reactor block containing 2, 3 or 4 a reactor with a single parallel flow of a solution through the cathode chambers of all reactors;
- the part of the solution processed in the cathode chambers is removed by treatment 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 to 4 times higher than the speed of its flow through the cathode chambers.
- 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 biocidal substances formed due to electromigration through the diaphragm between the electrode chambers.
- Processing in a flotation reactor makes it possible to control the flow replenishment by removing part of the hydrogen, to remove 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.
- the solution is sequentially processed in at least two anode chambers (depending on the design of the method).
- the flow rate of the treated solution in the anode chamber can reduce the energy consumption for processing, especially when processing low saline solutions, since at a low flow rate through the cathode chamber, hydroxyl ions accumulate in the latter 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, the intensification of redox reactions in the solution.
- an initial solution of sodium chloride with a concentration of 50-100 g / l can be used, and before processing in the cathode chamber, the initial solution is mixed with fresh water to a concentration of 0.2-2.0 g / l.
- an initial solution with a concentration of 50 - 250 g / l can be used, and after treatment in the cathode chamber, the treated solution is mixed with fresh water to a concentration of 0.2 - 2.0 g / l.
- the same initial solution with a concentration of 50 - 250 g / l is treated in a cathode chamber, a flotation reactor and an anode chamber, and before treatment in each of the additional anode chambers, the treated solution is mixed with fresh water until a concentration of 0.2 is reached at the outlet from the last additional anode chamber - 2.0 g / l.
- treatment is carried out when the pressure in the anode chambers of the reactor or reactors is higher than in the cathode.
- the treated solution Before being fed into the anode chamber, the treated solution can be passed through a catalyst bed, for example, aluminosilicate, zirconium oxide, niobium oxide.
- a catalyst bed for example, aluminosilicate, zirconium oxide, niobium oxide.
- This treatment allows you to extract the smallest particles of heavy metal hydroxides from the solution, which shorten the life of oxidants in the AHK 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.
- Obtaining a solution of oxidants may include the following stages. Preparation of the initial solution by mixing drinking water or a low-mineralized aqueous solution with a highly mineralized aqueous electrolyte solution and processing the obtained initial solution in the anode chamber of the main diaphragm electrochemical reactor at a specific electricity consumption of 400-4000 C / l. After processing in the anode chamber of the main reactor, the solution is fed into the anode chamber of the additional electrochemical reactor, while processing in the anode chamber of the additional reactor is carried out until a pH of 6.5 - 7.5 is reached and 5
- the cathode chambers of the primary and secondary electrochemical reactors are connected by circulation circuits to a vessel with a highly mineralized aqueous electrolyte solution.
- the initial solution is prepared by mixing drinking water or a low saline solution with a highly mineralized electrolyte solution taken from the circulation circuit, and the pH of the auxiliary electrolyte circulating in the cathode chamber is maintained at least 10 or by removing part of the initial solution before feeding it into the anode chamber of the main reactor , or by withdrawing part of the highly mineralized electrolyte solution from the tank, and processing in an additional electrochemical reactor is carried out when exceeding d in the anode chamber phenomenon compared with the cathode by 0.1 - 0 4 kgf / cm 2 (Fig 17, 18.).
- a highly mineralized electrolyte solution a sodium chloride solution with a total salinity of 50 to 300 g / l is used.
- the preparation of the initial solution by mixing a low mineralized aqueous solution or drinking water with a highly mineralized aqueous electrolyte solution allows you to adjust the salt content of the initial solution, which extends the functionality of the invention.
- the treatment of a highly mineralized electrolyte solution in the cathode chambers is carried out in a circulating mode, which ensures maximum use of the electrolyte.
- the pH of the electrolyte in the circulation circuit is maintained at a level of at least 10. Lowering the pH to less than 10 does not allow to obtain a disinfectant solution with the desired characteristics.
- the set pH values are adjusted by changing the concentration of highly mineralized electrolyte solution, as well as due to the removal of part of the treated electrolyte from the circuit to mix and / or discharge and recharge the circuit with a fresh solution.
- Processing the resulting stock solution in the anode chamber of the main diaphragm electrochemical reactor with a specific electricity consumption of 400 - 4000 C / l allows the process to be carried out in such a way as to avoid destruction of the formed biocidal substances due to electromigration between the electrode chambers.
- the amount of electricity is less than 400 C / l, the amount of reagents formed is not enough, and when the amount of electricity exceeds 4,000 C / l, the phenomena of electric transport become noticeable.
- the solution is processed in the specified range of the specific amount of electricity, the solution is formed in the electrode chambers and the solution is saturated with hydrogen and oxygen, which are both in the dissolved and in the gaseous state.
- the solution is fed into the anode chamber of the additional electrochemical reactor, and processing in the anode chamber of the additional reactor is carried out until the pH value is 6.5 - 7.5 and the redox potential is plus 700 - plus 1100 mV relative to the silver chloride reference electrode .
- the pH and redox potential are determined based on the conditions of the problem being solved. But, in the general case, it should be noted that a decrease in pH below 6.5 and an increase in the redox potential above plus 1100 mV increases the corrosivity of the solution and requires the observance of safety measures when working with a solution. Increasing the pH above 7.8 and lowering the redox potential below plus 700 mV reduces the disinfecting ability of the solution.
- the salt content of the obtained disinfecting solution is comparable to the salt content of the initial solution and is maintained at a level of 0.2 - 2.0 g / l.
- the cathode chambers of the primary and secondary electrochemical reactors are connected to the vessel, forming circulating circuits of a highly mineralized electrolyte.
- the pH value of the highly mineralized electrolyte circulating in the cathode chambers is maintained at a level of at least 10.
- Processing highly mineralized electrolyte in a circulating mode provides the opportunity to reduce the discharge of electrolyte into the drainage and stabilize the operation of the primary and secondary reactors by maintaining the constant characteristics of the auxiliary electrolyte.
- a part of the solution that does not contain gas bubbles can be removed from the solution.
- the regulation of the pH of the finished solution occurs by changing the flow rate of the removed solution. It is advisable to use such a scheme to simplify the regulation of the parameters of the finished anolyte, however, this is associated with a loss of approximately 2 - 5% of the total consumption of the initial solution.
- Adjustment of the parameters of the finished solution of ANDA can be carried out by taking part of the catholyte from the circulation circuit.
- the catholyte discharge into the drain is 0.01 - 0.02% of the total flow rate of the initial solution, however, such a control system requires the use of metering pumps of high accuracy with the ability to automatically control their operation by feedback from the sensors of the anolyte parameters AND at the device output .
- Processing in an additional electrochemical reactor is carried out when the pressure in the anode chamber is 0.1-0.4 kgf / cm 2 higher than the cathode one (and the neutral anolyte AED is withdrawn from the anode chamber of the additional electrochemical reactor through a pressure regulator).
- the method for producing a disinfecting solution — an AND neutral anolyte comprising preparing a stock solution by mixing a low saline aqueous solution or drinking water with a highly saline aqueous electrolyte solution and treating the resulting stock solution sequentially in the cathode and anode chambers of the main diaphragm electrochemical reactor, treating the stock solution mainly the reactor is conducted at a specific electricity consumption of 400 - 4000 C / l and after processing the solution is supplied the anode chamber of the additional electrochemical reactor, and the processing in the anode chamber of the additional reactor are carried out until the pH value is 6.5 - 7.5 and the redox potential is plus 700 - plus 1100 mV relative to the silver chloride reference electrode, and the cathode chamber of the additional electrochemical reactor is equipped with a circulation loop auxiliary electrolyte with a capacity, moreover, the pH of the auxiliary electrolyte circulating in the cathode chamber is maintained at
- Preparation of a stock solution by mixing a low saline aqueous solution or drinking water with highly mineralized aqueous electrolyte solution allows you to adjust the salt content of the initial solution, which extends the functionality of the invention.
- Processing the resulting stock solution sequentially in the cathode and anode chambers of the main diaphragm electrochemical reactor with a specific electricity consumption of 400-4000 C / l allows the process to be carried out in such a way as to avoid destruction of the formed biocidal substances due to electromigration between the electrode chambers.
- the amount of electricity is less than 400 kL / l, the amount of reagents formed is not enough, and when the amount of electricity exceeds 4,000 kL / l, the phenomena of electric transport become noticeable.
- the solution is processed in the specified range of the specific amount of electricity, the solution is formed in the electrode chambers and the solution is saturated with hydrogen and oxygen, which are both in the dissolved and in the gaseous state.
- the solution is fed into the anode chamber of the additional electrochemical reactor, and processing in the anode chamber of the additional reactor is carried out until the pH value is 6.5 - 7.5 and the redox potential is plus 700 - plus 1100 mV relative to the silver chloride reference electrode ,
- the salt content of the obtained disinfecting solution is comparable to the salt content of the initial solution and is maintained at a level of 0.2 - 2.0 g / l.
- the solution is treated in the anode chamber of the additional reactor until the anolyte pH is 6.5 - 7.5 and the redox potential is from plus 700 to plus 1100 mV relative to the silver chloride reference electrode.
- the pH and redox potential are determined based on the conditions of the problem being solved. But in the general case, it should be noted that a decrease in pH below 6.5 and an increase in the redox potential above plus 1100 mV increases the corrosivity of the solution and requires the observance of increased safety measures when working with the solution. Increasing the pH above 7.5 and reducing the redox potential below plus 700 mV reduces the disinfecting ability of the solution.
- the cathode chamber of the additional electrochemical reactor is equipped with a secondary auxiliary electrolyte circulation circuit with a capacity, the pH of the auxiliary electrolyte circulating in the cathode chamber being maintained at a level of at least 10.
- Processing the auxiliary electrolyte in the cathode chamber in a circulating mode provides the opportunity to reduce the discharge of electrolyte into the drainage and stabilize the operation of the additional reactor by maintaining the constant characteristics of the auxiliary electrolyte.
- the pH value of the electrolyte in the circulation circuit is maintained at a level of at least 10. Lowering the pH below 10 does not allow to obtain a disinfectant solution with the desired characteristics.
- the set pH values are adjusted by changing the concentration of the electrolyte solution by removing part of the treated electrolyte from the circuit to discharge and replenishing the circuit with fresh electrolyte.
- the initial solution (Fig. 19), which allows the process to be carried out at a lower energy consumption, but with a small consumption of the initial chloride solution.
- drinking water can also be used, which is a low-mineralized solution of electrolytes (Figs. 20 and 21).
- a low-mineralized solution of electrolytes Figs. 20 and 21.
- the gaseous and dissolved hydrogen is removed from the solution before the treated solution is fed into the anode chamber of the main electrochemical reactor or before the treated solution is fed into the anode chamber of the additional electrochemical reactor, and the neutral anolyte Ande is removed from the anode chamber of the additional electrochemical reactor through the pressure regulator. It is advisable to use such a scheme to save salt solution, but at the same time, the energy consumed increases somewhat.
- Processing in an additional electrochemical reactor is carried out when the pressure in the anode chamber is 0.1 - 0, 4 kgf / cm 2 higher than the cathode one (and the neutral anolyte AED is withdrawn from the anode chamber of the additional electrochemical reactor through a pressure regulator). Carrying out the process at this pressure makes it possible to negate the negative effects of ion electromigration in an additional reactor and to purposefully change the properties of the resulting neutral anolyte. At a pressure of less than 0.1 kgf / cm 2, the migration of ions from the cathode chamber to the anode cannot be suppressed, and an excess of pressure above 0.4 kgf / cm 2 does not lead to a new result, but increases the cost of the process.
- a sodium chloride solution with a total salinity of 50-300 g / l is used as a highly mineralized electrolyte solution.
- composition of ceramics is selected based on the conditions of the problem being solved; it is preferable to use ceramics based on zirconium oxide or ceramics based on zirconium oxide with the addition of aluminas and yttrium, which have an optimal combination of characteristics.
- initial solutions with a concentration of 0.2 - 5.0 g / l can be used.
- they have a significant drawback - relatively high corrosion properties.
- the introduction of the additive is preferably carried out after processing the solution in the anode chamber immediately before use.
- Alcohol solutions with a concentration of up to 5% by volume are not used either for disinfection or for antiseptic treatment, because such low concentrations of alcohols do not have a pronounced biocidal activity, do not cause protein denaturation, which is the main mechanism of their antimicrobial effect.
- the known solutions are a kind of concentrates that are not used in their pure form, but for solving tasks - namely, for disinfection - they are used in the form of diluted working solutions by diluting the product with drinking water.
- working solutions containing 0.2 - 5.0% of a patented agent
- patent 2190426 - solutions containing 0.012 - 3.0% of a patented agent. Therefore, when using known solutions for disinfection, solutions are used containing other amounts of monohydric alcohol than in the proposed solution.
- the disinfectant according to the invention is a ready-to-use disinfectant solution that does not require additional dilution operations and is used for disinfection purposes precisely when the content of the additive, low molecular weight alcohol, is within the limits indicated in the formula.
- the proposed solution has a higher activity - according to known solutions, the exposure time is 1-3 hours, while according to the proposed solution, the exposure time is no more than 30 minutes.
- ethyl or isopropyl alcohol As an additive of low molecular weight alcohol, it is preferable to use ethyl or isopropyl alcohol or a mixture thereof. These reagents are affordable, relatively cheap, approved in medical practice and are almost always available in medical institutions.
- the concentration of the initial solution of sodium chloride and the concentration of chlorine-acid oxidizing agents can vary depending on the type of object being treated, the level of danger and resistance of the disinfected microorganism, and the method of using the disinfectant.
- the concentration of sodium chloride is 2 g / l
- the concentration of oxidants is up to 1000 mg / l to ensure speed with minimal consumption of a disinfecting agent, including in the form of an aerosol.
- electrochemically synthesized solutions with an initial concentration of sodium chloride of less than 1 g / l and an oxidizing agent concentration of 80 mg / l are effective.
- FIG. 1 shows a diagram for the preparation of an aqueous solution of oxidants - a disinfectant - with reduced corrosion properties.
- FIG. 2 to 21 show the schemes for preparing aqueous solutions of oxidants, which make it possible to obtain disinfectants according to the invention.
- a device for producing an aqueous solution of oxidants (Fig. 1) contains an electrochemical diaphragm reactor made according to the modular principle of electrochemical cells. In all figures, the reactor is depicted in the form of one electrochemical cell 1, the interelectrode space of which is divided by the diaphragm into anode 2 and cathode 3 of the chamber. The output of the anode chamber 2 is connected to the line 4 of the drain of an aqueous solution of oxidants.
- a mixer 5 can be installed (Fig. 1) for introducing an additive, an alcohol or a mixture of alcohols, into an aqueous solution of oxidizing agents.
- a pressure regulator can be installed up to 6 (Fig.2, 5-7.17 - 21).
- the installation contains a feed line for the initial solution 7, which can be connected to the input of the anode chamber 2 (Fig. 1), or with other nodes of the installation.
- the initial solution can be prepared by mixing a low-saline solution (drinking water), which is supplied via line 8, with a highly-mineralized solution, for example, a concentrated solution of sodium chloride, which is supplied to the plants from the tank 9 to the mixer 10, which is connected to lines 7 and 8.
- the installation may include a flotation reactor 11 with an entrance at the top and an exit at the bottom, a capacity of the cathode circulation loop 12, also with an entrance at the top and an exit at the bottom, an output line of catholyte 13 and a mixture of gaseous products of the cathode circuit 14, or an output line of a gas-liquid mixture from the cathode loop 15, and these lines can be connected both to the flotation reactor 11 and to the capacity of the cathode circulation loop 12.
- the installation may include an electrokinetic reactor 16, with an entrance to the top and exit to parts, additional electrochemical diaphragm reactors 17 - 35, adjustable hydraulic resistance 36, additional pressure regulator 37, filter for removing mechanical impurities 38, mixers 39 - 44, made, for example, in the form of water-jet pumps, as well as overflow lines and control valves 45 - 62.
- the invention using installations for obtaining an aqueous solution of oxidants is as follows.
- the source water for example, drinking water from the tap along line 8 (Fig. 1), is mixed in a mixer 10 (made, for example, as a water-jet pump) with a concentrated (more than 100 g / l) sodium chloride solution, the supply of which from the tank 9 through line 7 enters the anode 2 chamber of the electrochemical reactor 1, the pressure in which during operation should be higher than the pressure in the cathode chamber 3 by 0.2 - 0.4 kgf / cm 2 " .
- the cathode chamber 3 of the reactor 1 is connected to the circulation tank 12, forming a closed circulation circuit of the auxiliary electrolyte.
- the main source of replenishment of the catholyte circulation loop is the anode chamber 2 of reactor 1, from which sodium ions penetrate through the diaphragm into the cathode chamber 3.
- the excess catholyte is removed from the tank 12 at the drain outlet 15.
- Hydraulic resistance 36 to the feed line with the lower part of the cathode circulation circuit is designed to fill the circulation tank 12 at the time of starting the electrochemical system and the drip feed of the initial solution into the circuit lation circuit during operation.
- the obtained aqueous solution of oxidants, anolyte AN is withdrawn via line 4.
- a mixer 5 is installed, in which an additive - alcohol - is mixed with an aqueous solution of oxidants, and the resulting disinfectant is sent to the consumer.
- An aqueous solution of oxidizing agents called AHK anolyte and a disinfectant based on it can be obtained according to the scheme depicted in FIG. 2.
- Water for example, tap water, is supplied through line 8 to the installation.
- the water Having passed the filter 38 and the pressure regulator 37, the water enters the mixer 10, in which it is mixed with a saturated solution of sodium chloride from the tank 9.
- the resulting stock solution is supplied via line 7 to the anode chamber 2 of reactor 1.
- the cathode chamber 3 of reactor 1 is connected to the flotation reactor 11 with the formation of a circulation circuit. Hydrogen is discharged through line 14 from the flotation reactor, and excess catholyte is discharged through line 13 to the drainage. Part of the catholyte from the flotation reactor 11 through the flow line enters the mixer 39.
- the main The principle of obtaining an AHK anolyte in this setup is the anodic treatment of a dilute sodium chloride solution under pressure, which ensures the migration of sodium ions and water molecules from the anode chamber to the cathode and metered electrodiffusion selection of hydroxyl ions from the cathode chamber, followed by the introduction of part of the volume of catholyte saturated with dissolved hydrogen into the freshly prepared anolyte .
- This operating mode ensures the economical operation of the reactor, which is achieved by the presence in the cathode chamber 3 of catholyte with high conductivity due to the increased concentration of sodium hydroxide.
- the resulting aqueous solution of oxidants - anolyte AHK - enters mixer 5, in which it is mixed with an additive - alcohol, and the resulting disinfectant is supplied to the consumer.
- An aqueous solution of oxidants referred to by the authors as the neutral anolyte AHK-R 1, can be obtained using plants whose circuits are depicted in FIG. 3-7.
- the highly mineralized solution from the reservoir 9 (FIG. 3) is supplied through the control valve to the cathode chamber 3 of the reactor 1 and fills the circulation circuit and tank 12.
- the low-mineralized solution or drinking water from the source (not shown in the diagram) along line 8 through the water-jet pump 40 and flotation the reactor 11 enters the anode chamber 2.
- a voltage is applied to the electrodes of the reactor 1 and processing of the solution in the circulation loop begins.
- a low-mineralized solution is pumped through the anode chamber 2, which is then temporarily discharged into the drainage through line 4.
- the treated solution is fed through a vacuum line through the pump 40 to the flotation reactor 11, where the mixing of the low-mineralized solution with the highly mineralized, completed in the circulation circuit of the cathode chamber.
- the flotation reactor 11 by means of an adjustable valve, hydrogen gas is removed from the mixture, as well as part of the initial solution is removed in the form of a gas-liquid mixture along line 15.
- the solution processed in the anode chamber is sent through line 4 to the tank (not shown in the diagram) or directly to the consumer.
- the circulation circuit is replenished with fresh highly mineralized solution, and a vacuum is maintained in the circuit itself, which ensures that the anolyte fills from 70 to 99% of the thickness of the diaphragm.
- Hydrogen separation can be carried out in the separator 45, while part of the treated highly mineralized solution is removed from the tank 12 by means of an adjustable pump 46 from the circulation circuit along line 47 to the drain (Fig. 4).
- the pressure drop across the diaphragm is maintained at a level of 0.4 - 0.6 atm.
- the preparation of an aqueous solution of oxidants, referred to by the authors as neutral anolyte AHK, can be carried out using an additional electrochemical diaphragm reactor, as shown in FIG. 8 and 9.
- the initial solution of the desired concentration through line 7 enters the input of the cathode chamber 3 of the reactor 1 (see Fig. 8). After a single passage through the cathode chamber 3 (Fig. 8), the solution is alkalinized to pH 9.5-9.8, which leads to the release of 78-80% dissolved metals in the form of insoluble hydroxides.
- the solution processed in the cathode chamber 3 of the reactor 1 together with electrolysis gases and insoluble impurities enters through the overflow line 49 to the input of the cathode chamber of the additional reactor 17. After processing in the cathode chamber of the additional reactor 17; the pH of the solution rises to 10.9 - 11, 0, which allows you to allocate another 13-15% of soluble metals.
- the stream enters the anode chamber of the reactor 17 for processing, in which the pH values are partially neutralized, by an amount that does not lead to the reverse dissolution of metal impurities released into the insoluble form.
- the treated solution enters the flotation reactor 11, in which the suspended particles of metal hydroxide are separated and electrolysis gases.
- the reactor 11 can be made, for example, in the form of a sealed cylindrical flotation reactor with a tangential inlet, moreover, from the upper part of the reactor fleet sludge with part of the solution flow is removed and sent through line 15 to the drainage.
- a clarified stream is discharged from the bottom of the flotation reactor via line 53.
- the flow of the medium to be treated is divided into two parts, one of which, in an amount of 2-5%, is withdrawn from the treatment cycle, and the other is fed through line 53 to the input of the anode chamber 2 of reactor 1.
- pH values are reduced to neutral (about 7), and the resulting solution through line 4 is supplied to the consumer.
- both a straight-through duct of the medium to be treated in the electrode chambers (Fig. 8) and countercurrent (Fig. 9) can be used.
- the switching of hydraulic circuits is carried out by a special connection of the electrode chambers of reactors 1 and 17 with hydraulic lines 49.50 and 53.
- the device operates as follows.
- the initial solution of the desired concentration through line 7 enters the inlet of the cathode chamber 3 of the reactor i (see Fig. 9).
- the solution is alkalinized to pH values of more than 10, which leads to the release of 80 - 82% dissolved heavy and alkaline earth metal ions in the form of insoluble hydroxides.
- the solution along with electrolysis gases and insoluble impurities, enters the inlet of the cathode chamber of the reactor 17 through the overflow line 49.
- the pH of the solution rises to values more than 11.0, which allows us to allocate another 15 - 17% of soluble metals.
- the stream enters the anode chamber of the reactor 17 for processing, in which the pH values are partially neutralized by a value that does not lead to the reverse dissolution of metal impurities released into the insoluble form.
- the treated solution enters the flotation reactor 11, in which the suspended particles of metal hydroxide and electrolysis gases are separated.
- the sludge with a part of the solution flow is removed from the upper part of the reactor 11 and is sent to the drainage line 15.
- a clarified stream is discharged from the bottom of the flotation reactor 11.
- the flow of the medium to be treated is divided into two parts, one of which is removed from the treatment cycle in an amount of 0.5-3.0%, and the other is fed through line 53 to the input of the anode chamber 2 of reactor 1.
- the pH values are reduced to neutral (about 7), and the resulting solution through line 4 is supplied to the consumer.
- the apparatus for producing an oxidant solution contains a reactor block, which includes two flow diaphragm electrochemical reactors (the drawings show the execution of each of the reactors from one flow electrochemical module element - hereinafter TEM elements) 1 and 18, in which the interelectrode space is divided by diaphragms into cathode and anode chambers, a flotation reactor 11 and a control valve 54 for dosing the flush sludge from the top of the flotation reactor 11.
- the installation can also keep the electrokinetic reactor 16.
- the cathode chambers of the FEM elements 1 and 18 are connected hydraulically in parallel, and the anode chambers are connected in series.
- the feed line 7 of the initial aqueous solution is connected to the entrance to the cathode chambers reactors 1 and 18, and the conclusions of the cathode chambers are connected to the flotation reactor 11 and the electrokinetic reactor 16.
- the output of the electrokinetic reactor is connected to the input to the anode chamber of the reactor 18, and the output of the anode chamber of the reactor 18 is connected to the input to the anode chamber of the reactor 1.
- Output of the anode chamber of the reactor 1 is connected to the drain line of the oxidant solution 4.
- FIG. 11 is a diagram of an installation containing one unit, consisting of three diaphragm electrochemical reactors 1, 19, and 20.
- the cathode chambers of the reactors 1, 19, and 20 are connected hydraulically in parallel, and the anode chambers are connected in series.
- Fig. Presents a diagram of the installation containing two blocks, each of which is made of two reactors 1, 21 and 22, 23, respectively, while the cathode chambers of all reactors are hydraulically connected to the feed line of the initial solution 7 in parallel, and the anode chambers of the reactors 1 and 21 of the first block, and the anode chambers of the reactors 22 and 23 of the second block are connected in series inside each block, and the blocks themselves are connected in parallel, while the output line of the disinfectant solution 4 is connected to the conclusions of the anode chambers of the rector 1 of the first block and the reactor 23 of the second block.
- FIG. 1 presents a diagram of an installation containing three units, each of which is made of three reactors 24, 25 and 26 - the first unit, 27, 28 and 29 - the second, and 30, 31 and 1 - the third.
- the installation contains a supply line of tap (drinking) water 8, a container with a concentrated solution of chloride 9 and a pump 10.
- the cathode chambers of all reactors are hydraulically connected in parallel, and the anode chambers are in series inside each block, and the blocks themselves are hydraulically in parallel.
- Fig presents a diagram of the installation, in accordance with one aspect of the present invention, in which support overpressure in the anode chambers.
- the installation contains one unit made of two diaphragm electrochemical reactors 1 and 32, as well as a flotation reactor 11, an electrokinetic reactor 16, a feed line for the initial solution 7, a feed line for fresh water 8 and a water-jet pump 10.
- the installation diagram which maintain the excess pressure in the cathode chambers.
- the installation contains one unit made of two diaphragm electrochemical reactors 1 and 32, as well as a flotation reactor 11, an electrokinetic reactor 16, a feed line for the initial solution 7, a feed line for fresh water 8 and a mixer 55.
- FIG. 16 shows, according to yet another aspect of the present invention, a plant arrangement in which overpressure in the anode chambers is maintained.
- the installation contains one unit made of three diaphragm electrochemical reactors 1, 33 and 34, as well as a flotation reactor 11, an electrokinetic reactor 16, a feed line for a feed solution 7, a feed line for fresh water 8, water-jet pumps 56, 57, 58 and a pressure regulator 37 .
- Installation works as follows.
- the initial solution of a concentration of 0.2 - 2.0 g / l via line 7 is fed into the reactor block of the installation containing two reactors 1 and 18 (Fig. 10).
- the solution enters the cathode chambers of reactors 1 and 18 in parallel.
- the streams processed in the cathode chambers of reactors 1 and 18 are connected and fed into a sealed flotation reactor 11.
- the solution after the previous cathodic treatment in an electrochemical reactor is saturated with electrically active microbubbles of hydrogen.
- the sizes of microbubbles of hydrogen are in the range of 0.2 - 10 microns.
- the electrical activity of hydrogen bubbles is due to the fact that electrochemically active unstable products of cathodic reactions, such as H 2 O 2 " , HO 2 " , O 2 " , e aq , are concentrated at the gas-liquid interface. At the same interface, insoluble metal hydroxides and other colloidal particles.
- a portion of the overflow from the flotation reactor 11 is diverted from the system via line 15 through the valve 54, and the remaining part of the stream is sequentially processed in the anode chamber of the reactor 18, and after exiting it is fed into the anode chamber of the reactor 1 and, after processing in this chamber, line 4 received disinfectant solution - neutral anolyte AHK - is supplied to the consumer.
- an electrokinetic reactor 16 can be installed with an entrance at the top and an exit at the bottom.
- the remaining part of the hydroxides of heavy metals, including iron and other colloidal suspensions is removed.
- an electrokinetic reactor conditions are created for the electrostatic confinement of colloidal particles in the zone of diffusion layers of electrochemically activated surfaces of mineral crystals (for example, large quartz crystals with a size of 1, 5 - 2.0 mm).
- the operation of the reactor is based on the use of electrokinetic phenomena — electroosmosis, electrophoresis, electro-filtration — known from colloid chemistry.
- the reactor unit of the installation may contain three reactors (Fig.
- the installation may also contain two blocks (Fig. 12) or three blocks (Fig. 13).
- the initial solution of the desired concentration is fed to processing through line 7.
- concentrated chloride solutions can be used, for example, a solution with a concentration of 50-100 g / l.
- the installation provides a container for concentrated solution 9 (Fig. 13) and a fresh water supply line 8.
- the concentrated solution is mixed with fresh water, for example, using pump 10, in which the flows are mixed to a concentration of 0.2 - 2, 0 g / l and are fed to the cathode chambers of the reactor units for processing.
- an initial solution of a concentration of 50 - 250 g / l can be used (see Figs. 14.15 and 16).
- the concentrated solution from the container for the concentrated solution enters through the line 7 for processing into the cathode chambers of the reactors 1 and 32.
- the streams from the chambers are connected and fed to the pump 10, to which a fresh water supply line 8 is connected.
- the solution processed in the cathode chamber is diluted to a concentration of 0.2 - 2.0 g / l and is supplied for further processing. Due to the use of a pump, the pressure in the anode chambers of the reactors exceeds the pressure in the cathode chambers.
- the concentrated solution after processing in the cathode chambers can enter the mixer 55 (Fig. 15), to which the fresh water supply line is connected 8.
- the mixer By using the mixer, it is possible to increase the pressure in the cathode chambers compared to the anode chambers.
- 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 reactors 1, 33 and 34 (Fig. 16), and after processing in the cathode chambers of reactors 1, 33 and 34 through a peristaltic pump 56, creating excess pressure in the anode chambers of the reactors 1, 33 and 34, the flotation reactor 11 and the tank with the catalyst 16, the original the concentrated solution enters the anode chamber of the reactor 33, and then through the peristaltic pump 57 to the anode chamber of the reactor 34 and then through the peristaltic pump 58 to the anode chamber of the reactor 1.
- Fresh water supply line 8 is connected to the pumps 57 and 58 through the pressure regulator 37, and Before processing in the anode chambers of the reactors 34 and 1, a partial dilution of the initial solution occurs, until a concentration of 0.2 - 2.0 g / l is reached at the outlet of the anode chamber of the reactor 1.
- neutral anolyte AED An aqueous solution of oxidants in the implementation of the present invention, referred to by the authors as "neutral anolyte AED", can also be obtained in plants, the schemes of which are shown in FIG. 17 and 18. Installations work as follows.
- the solution is processed in the anode chamber of the reactor 35, and after exiting from it through line 60, it is supplied to the anode chamber 2 of reactor 1, and after processing in this chamber through line 4 through the pressure regulator 6, an aqueous solution of oxidants - neutral anolyte AND - is supplied to the consumer.
- a separator 14 can be installed to remove part of the solution without gas bubbles (Fig. 2).
- a solution is supplied to the anode chamber only with dissolved and undissolved gases, which participate in electrochemical reactions at the anode and can increase the yield of highly active biocidal compounds.
- An aqueous solution of oxidants — the neutral anolyte AND — can also be obtained in plants, the scheme of which is shown in FIG. 19-21. Installations work as follows. The highly mineralized solution along the line from the tank 9 through the pump enters the mixer 61, in which it is mixed with drinking water (low mineralized solution), coming in line 8 (Fig.19).
- the working solution obtained in the mixer is fed into the cathode chamber of the reactor 35, and also through the control valve fills the circulation circuit and the tank 12 of the reactor 1.
- the solution through the overflow line 62 enters the anode chamber of the reactor 35, and after exiting from it through line 63 it is supplied to the anode chamber 2 of reactor 1, and after processing in this chamber through line 4 through the pressure regulator 6, the neutral anolyte AND is fed to the consumer.
- the main biocidal compound formed in the anode chamber of the reactor 35 when the entire stream of liquid and gaseous products from the cathode chamber is supplied under conditions of almost the same pressure in the electrode chambers of the reactor is hypochlorite ion.
- the solution in the cathode chamber is processed in a circulating mode due to gas lift, therefore, its pH exceeds 10. With an increase in pH above 12, part of the solution from the circuit is discharged via line 15 to the drain, and a fresh initial solution is supplied to the circuit.
- a separator 64 can be installed to separate the liquid and gas (Fig. 20).
- a solution with only dissolved gases, but without gas bubbles, is fed into the anode chamber of reactor 35, which allows changing the chemical composition of the obtained anolyte AND (increasing the yield of ozone and peroxide compounds).
- the separator 64 is located on line 63 (Fig. 21), then the biocidal substances of the obtained anolyte AND are mainly represented by oxygen compounds of chlorine.
- the disinfectants according to the invention for the disinfection, pre-sterilization cleaning and sterilization of medical devices are synthesized in plants, the schemes of which are shown in Figures 1 - 21.
- the electrodes used were titanium coated from a mixture of ruthenium and iridium oxides (anode) and titanium with a pyrocarbon coating (cathode).
- the efficiency of the aqueous solution of oxidants obtained in the anode chamber was evaluated by the following parameters: - hydrogen indicator (pH), the redox potential (ORP), measured relative to the silver chloride reference electrode, mV,
- the specific energy consumption for the solution was also measured.
- Example 1 A disinfectant was obtained on the installation, a diagram of which is shown in figure 1.
- Tap water through line 8 is mixed in a mixer 10 (made in the form of a water-jet pump) with a solution of sodium chloride concentration of 150 g / l, the supply of which is carried out from the tank 9; along line 7, the resulting initial solution with a concentration of 2.0 g / l enters the anode chamber 2 of the electrochemical reactor 1, the pressure in which during operation should be higher than the pressure in the cathode chamber 3 by 0.3 kgf / cm 2 .
- the cathode chamber 3 of the reactor 1 is connected to the circulation tank 12, forming a closed circulation loop of the auxiliary electrolyte.
- the main source of replenishment of the catholyte circulation loop is the anode chamber 2 of reactor 1, from which sodium ions penetrate through the diaphragm into the cathode chamber 3 together with the water surrounding them and making up the hydration shells.
- the excess catholyte is removed from the tank 12 at the drain outlet 15.
- the hydraulic resistance 36 on the feed line of the lower part of the cathode circulation circuit is designed to fill the circulation tank 12 at the time of starting the electrochemical system and drip feed of the initial solution into the circulation circuit during operation.
- the obtained aqueous solution of oxidants, anolyte AN, having a pH value of 6.5, a salt content of 2.0 g / l and an oxidant content of 1000 mg / l is withdrawn through line 4.
- a mixer 5 is installed, into which an additive, ethyl alcohol, is supplied in an amount determined by the calculation formula, 24 g / l. After mixing with an aqueous solution of oxidants, the resulting disinfectant is sent to the consumer.
- an additive ethyl alcohol
- the obtained disinfectant has the following advantages compared to the means obtained according to the prototype: high activity in the processing of hydrophobic objects, including increased wetting ability of hydrophobic surfaces with dry organic load.
- Example 2 The disinfectant was obtained on the installation, a diagram of which is shown in figure 2.
- Tap water through line 8 passes through a filter 38 and is mixed after a gearbox 37 in a mixer 10 with a saturated solution of sodium chloride, the supply of which is from tank 9; along line 7, the resulting initial solution with a concentration of 1.0 g / l enters the anode chamber 2 of the electrochemical reactor 1, the pressure in which during operation should be higher than the pressure in the cathode chamber 3, by 0.7 - 0.8 kgf / cm 2 .
- This pressure is provided by a pressure reducer 6 installed on the drain line 4 of the finished disinfectant solution.
- the cathode chamber 3 of the reactor 1 is connected to the separator 11, forming a closed circulation loop of the auxiliary electrolyte.
- the main source of replenishment of the catholyte circulation loop is the anode chamber 2 of reactor 1, from which sodium ions and water molecules surrounding them and constituting hydration shells penetrate through the diaphragm into the cathode chamber 3.
- the excess catholyte is removed from the separator 11 at the drain outlet 13.
- line 4 is discharged to the obtained aqueous solution of oxidants - anolyte AHK, having a pH value of 7.0, a salinity of 1.0 g / l and an oxidant content of 700 mg / l .
- mixer 39 which is a water-jet pump.
- mixer 5 is installed, in which an additive - ethyl alcohol - is supplied in an amount determined by the calculation formula - 8.4 g / l. After mixing with an aqueous solution of oxidants, the resulting disinfectant is sent to the consumer.
- the obtained disinfectant has the following advantages compared to the means obtained according to the prototype: high activity in the processing of hydrophobic objects, including increased wetting ability of hydrophobic surfaces with dry organic load.
- Example 3 To obtain an aqueous solution of oxidants, the schemes shown in FIG. 3-5, the schemes shown in FIG. 3-5, the schemes shown in FIG. 3-5, the schemes shown in FIG. 3-5, the schemes shown in FIG. 3-5, the schemes shown in FIG. 3-5, the schemes shown in FIG. 3-5, the schemes shown in FIG. 3-5, the schemes shown in FIG. 3-5, the schemes shown in FIG. 3-5, the schemes shown in FIG. 3-5
- Example 4 To obtain an aqueous solution of oxidants, we used plants, the schemes of which are shown in Figs. 8 and 9. Each of the electrochemical systems contained 2 TEM elements.
- Example 5 The initial solution of sodium chloride with a salinity of 2.0 g / l was processed in the installation, the scheme of which is shown in Fig.10.
- the initial solution was simultaneously fed into the cathode chambers of reactors 1 and
- the stream was combined and entered the flotation reactor 11, from which the sludge was removed, and part of the solution was taken through the control valve 54.
- the main stream was fed to the electrokinetic tank 16, filled with a granular aluminosilicate catalyst, and left the tank , sequentially processed in the anode chamber of the reactor 18 and the anode chamber 2 of the reactor 1, after which through line 4 entered the collection of finished product.
- the flow rate of the solution in the anode chambers was 2.3 times higher than the flow rate in the cathode chambers.
- Example 6 A concentrated solution of sodium chloride with a salinity of 200 g / l was processed in the installation, a diagram of which is shown in Fig. 14. Using a dosing pump, the initial solution was supplied via line 7 to the cathode chambers of reactors 1 and 32. The streams leaving the cathode chambers were combined and fed to a mixer 10, which also received fresh water through line 8. A solution diluted to a concentration of 1, 8 g / l, was processed in flotation reactor 11. Flotation sludge was removed from flotation reactor 11, and part of the solution was taken, after which the main stream was sequentially processed in the anode chambers of reactors 1 and 32. From the anode chamber 2 of reactor 1, the flow was directed along line 4 c finished product booster. The flow rate in the anode chambers was 3 times higher than the flow rate of the initial solution in the cathode chambers.
- Example 7 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.16.
- the initial concentrated solution was simultaneously supplied to the cathode chambers of reactors 1, 33, and 34.
- the streams leaving the cathode chambers were combined and entered the pump 56 and then to the flotation reactor 11.
- Flotation sludge was removed from the flotation reactor and a part of the solution was taken, after which the main stream was processed in the electrocatalytic reactor 16, and then in the anode chamber of the reactor 33.
- the stream processed in the anode chamber of the reactor 1 was fed to a mixer 57, into which fresh water was supplied, and was diluted to a concentration of 8 g / l and fed to brabotku the anode reactor chamber 34, from which the flow is fed to a mixer 58 which was diluted to a concentration of 1, 6 g / l and treated in the anode chamber of the reactor 1, from which the fed via line 4 to the collection of the finished product.
- the flow velocity through the cathode chambers was 2 times lower than the flow velocity through the anode chamber of the reactor 33, and accordingly 3 and 4 times lower than the flow velocity in the anode chambers of the reactors 34 and 1.
- Example 8 The preparation of an aqueous solution of oxidants was carried out according to the schemes depicted in FIG. 17-18. The data are shown in table 4.
- Example 9 Obtaining aqueous solutions of oxidants was carried out in plants, the schemes of which are shown in FIG. 19-21. The data are shown in table 5.
- the use of the invention allows to reduce the corrosion activity of aqueous chlorine-containing solutions of oxidants with a pH of 6.5 - 7.5, a total salt content of 0.2 - 2.0 g / l and an oxidant content of 80 - 1000 mg / l, the method of preparation of which includes the processing of the initial aqueous solution of alkali metal chloride in the anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor, and to obtain disinfectants with reduced corrosion activity, which have wide functional capabilities due to the possibility of efficient processing of products and surfaces from various, including hydrophobic, materials of protein and non-protein origin.
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Epidemiology (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Agronomy & Crop Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Pest Control & Pesticides (AREA)
- Plant Pathology (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Environmental Sciences (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
Способ снижения коррозионной активности водных хлорсодержащих растворов и дезинфицирующее средство A method of reducing the corrosion activity of aqueous chlorine-containing solutions and a disinfectant
Область примененияApplication area
Изобретение относится к области прикладной электрохимии и может быть использовано в тех областях техники, в которых применяются дезинфицирующие средства для дезинфекции и стерилизации различных объектов, как производственных, так и в сфере здравоохранения, в том числе, в больницах, микробиологических лабораториях, на санитарно- эпидемиологических станциях, в ветеринарных учреждениях, на фармацевтических предприятиях и т.д.The invention relates to the field of applied electrochemistry and can be used in those areas of technology in which disinfectants are used to disinfect and sterilize various objects, both manufacturing and in the healthcare sector, including in hospitals, microbiological laboratories, and at sanitary and epidemiological stations, in veterinary institutions, in pharmaceutical enterprises, etc.
Предшествующий уровень техникиState of the art
В медицинских учреждениях для дезинфекционной обработки и стерилизации различных объектов применяются как физические методы, например, методы тепловой стерилизации, ионизирующего излучения, так и химические, предназначенные прежде всего для низкотемпературной обработки с использованием жидких химических препаратов (см. например, В.И.Вашков, Средства и методы стерилизации, применяемые в медицине, M, Медицина, 1973, стр. 5-15 ).In medical institutions, for the disinfection treatment and sterilization of various objects, both physical methods are used, for example, thermal sterilization methods, ionizing radiation, and chemical methods intended primarily for low-temperature treatment using liquid chemicals (see, for example, V.I.Vashkov, Means and methods of sterilization used in medicine, M, Medicine, 1973, p. 5-15).
На практике широко используются дезинфицирующие и стерилизующие средства, полученные химическим путем и содержащие галлоиды, в том числе хлор и его производные, в частности, гипохлорит натрия (см. там же, стр. 176-182).In practice, chemical disinfectants and sterilizing agents containing galloids, including chlorine and its derivatives, in particular sodium hypochlorite, are widely used (see ibid., Pp. 176-182).
Недостатком применяемых сегодня жидких дезинфектантов, полученных химическим путем, является требование их ограничения по концентрациям, что связано с их токсичностью по отношению к медицинскому персоналу и пациентам; кроме того, при их применении не исключено развитие микробных штаммов, устойчивых к этим средствам.The disadvantage of liquid chemical disinfectants used today is the requirement for their concentration restrictions, which is related to their toxicity to medical personnel and patients; in addition, their use does not exclude the development of microbial strains resistant to these agents.
Подобных недостатков лишены биоцидные растворы, получаемые на месте потребления методами электрохимической обработки водносолевых растворов хлоридов щелочных металлов с возможностью их получения с заранее заданными свойствами из экологически чистых исходных компонентов: воды, соли и электричества.Such disadvantages are deprived of biocidal solutions obtained at the place of consumption by the methods of electrochemical treatment of water-salt solutions of alkali metal chlorides with the possibility of obtaining them with predetermined properties from environmentally friendly starting components: water, salt and electricity.
Однако общим недостатком водных растворов дезинфектантов, полученных как химическим, так и электрохимическим путем, является их высокая коррозионная активность, которая резко снижает сферу их применения и возможность достижения высокой степени дезинфекции и стерилизации.However, a common drawback of aqueous solutions of disinfectants obtained both chemically and electrochemically is their high corrosivity, which dramatically reduces their scope and the possibility of achieving a high degree of disinfection and sterilization.
Наиболее распространенным способом снижения этого недостатка является введение ингибитора коррозии в дезинфицирующее средство.The most common way to reduce this drawback is to introduce a corrosion inhibitor into the disinfectant.
Так, известно порошкообразное дезинфицирующее средство, содержащее в своем составе ингибитор коррозии (см. например патент РФ Ns 2234218, A61 N 25/12, опубл. 20.08.2004). Известно также антимикробное средство для обеззараживания стоматологических инструментов, содержащее пероксид водорода, органическую кислоту и ингибитор коррозии - соль цинка, комплексоны и неионогенное ПАВ (см. например патент РФ Ne 2216335, A61 KЗЗ/40, опубл. 2003г.).So, it is known a powdered disinfectant containing a corrosion inhibitor (see, for example, RF patent Ns 2234218, A61 N 25/12, publ. 08.20.2004). Also known is an antimicrobial agent for disinfecting dental instruments containing hydrogen peroxide, an organic acid and a corrosion inhibitor — zinc salt, complexones and a nonionic surfactant (see, for example, RF patent Ne 2216335, A61 KZ3 / 40, publ. 2003).
Наиболее близкими по технической сути и достигаемому результату является способ снижения коррозионной активности водносолевых хлорводородсодержащих растворов путем введения ингибитора коррозии на основе полиаминов и хлористого бензила (см. патент РФ NQ 2237110, C23 F 11/04, опубл. 27.09. 2004г.). Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.The closest in technical essence and the achieved result is a method of reducing the corrosive activity of water-salt chlorine-hydrogen-containing solutions by introducing a corrosion inhibitor based on polyamines and benzyl chloride (see RF patent NQ 2237110, C23 F 11/04, publ. September 27, 2004). This technical solution is selected as a prototype.
Недостатком известного решения является то, что и ингибитор, используемый в предложенном решении, и иные известные ингибиторы не могут быть применены для снижения коррозионной активности водных растворов оксидантов, способ получения которых включает обработку исходного раствора в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора, так как они резко снижают биоцидную активность растворов. Известно применение для дезинфекции, предстерилизационной очистки и стерилизации электрохимически активированных биоцидных растворов с оптимальными значениями рН, способ получения которых включает обработку исходного раствора хлорида щелочного металла, например хлорида натрия в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора (см. Электрохимическая активация: история, состояние и перспективы, под. ред. проф. В.М.Бахира, M., типография ВНИИИМТ, 1999, стр. 36 - 105). В зависимости от условий и требований по дезинфекции и стерилизации тех или иных объектов медицинской техники изменяются требования к биоцидному агенту, на основании чего модифицируется способ его получения; однако, при получении дезинфицирующих средств всех типов конечной стадией получения целевого продукта является обработка раствора в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора.A disadvantage of the known solution is that both the inhibitor used in the proposed solution and other known inhibitors cannot be used to reduce the corrosive activity of aqueous oxidant solutions, the method of preparation of which involves treating the initial solution in the anode chamber of a diaphragm electrochemical reactor, since they sharply reduce biocidal activity of solutions. Known use for disinfection, pre-sterilization cleaning and sterilization of electrochemically activated biocidal solutions with optimal pH values, the method of preparation of which includes processing the initial solution of alkali metal chloride, for example, sodium chloride in the anode chamber of a diaphragm electrochemical reactor (see Electrochemical activation: history, state and prospects, under the editorship of prof. V.M. Bakhir, M., printing house VNIIIMT, 1999, pp. 36 - 105). Depending on the conditions and requirements for the disinfection and sterilization of certain objects of medical equipment, the requirements for a biocidal agent are changed, on the basis of which the method for its preparation is modified; however, upon receipt of all types of disinfectants, the final step in obtaining the target product is to process the solution in the anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor.
Дезинфицирующее средство может быть получено при обработке исходного водного раствора хлорида при однократном протоке через анодную камеру. Исходный раствор также может быть подвергнут дополнительной физико-химической и/или электрохимической обработке с использованием того же или дополнительных электрохимических реакторов перед обработкой в анодной камере.A disinfectant can be obtained by treating the initial aqueous solution of chloride with a single flow through the anode chamber. The initial solution can also be subjected to additional physico-chemical and / or electrochemical treatment using the same or additional electrochemical reactors before processing in the anode chamber.
Дезинфицирующие средства по известному решению являются нетоксичными, могут быть получены непосредственно на месте применения с использованием компактных и простых в эксплуатации приборов. Однако известное решение ограничено в применениях в связи с тем, что для повышения биоцидной активности получаемых средств, работающих в условиях повышенной органической нагрузки, отличающейся способностью дезактивировать хлоркислородные биоцидные агенты, необходимо увеличивать концентрацию оксидантов путем увеличения солености исходного водносолевого раствора при одновременном увеличении количества электричества, пропущенного через электрохимические реакторы. При этом увеличение концентрации оксидантов в применяемых растворах может отрицательно сказаться на совместимости биоцидного агента с материалами обрабатываемых объектов. При создании новых медицинских приборов и аппаратов, а также других объектов, используемых как в системе здравоохранения, так и в других областях техники, широко применяются полимерные материалы, например, покрытия на основе тефлона или других гидрофобных материалов, что приводит к ограниченной смачивающей и проникающей способности дезинфицирующих средств на основе водных растворов и требует специальных методик по их применению.According to the known solution, disinfectants are non-toxic and can be obtained directly at the place of use using compact and easy-to-use devices. However, the known solution is limited in applications due to the fact that in order to increase the biocidal activity of the products obtained, operating under increased organic load, characterized by the ability to deactivate chlorine-oxygen biocidal agents, it is necessary to increase the concentration of oxidants by increasing the salinity of the initial water-salt solution while increasing the amount of electricity passed through electrochemical reactors. Moreover, an increase in the concentration of oxidants in the solutions used can adversely affect the compatibility of the biocidal agent with the materials of the treated objects. When creating new medical devices and devices, as well as other objects used both in the healthcare system and in other areas of technology, polymer materials are widely used, for example, coatings based on Teflon or other hydrophobic materials, which leads to a limited wetting and penetrating ability of disinfectants based on aqueous solutions and requires special techniques for their use.
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Техническим результатом применения настоящего изобретения является обеспечение возможности снижения коррозионной активности электрохимически активированных водных растворов, применяемых в качестве дезинфицирующих средств, без увеличения концентрации действующих веществ при сохранении их биоцидной активности и расширение функциональных возможностей дезинфицирующих средств за счет обеспечения возможности эффективной обработки изделий и поверхностей из различных, в том числе и гидрофобных материалов белкового и небелкового происхождения. Указанный результат достигается тем, что для снижения коррозионной активности водных хлорсодержащих растворов оксидантов с рН 6,5 - 7,5, общим солесодержанием 0,2 - 2,0 г/л и содержанием оксидантов 80 - 1000 мг/л, способ получения которых включает обработку исходного водного раствора хлорида щелочного металла в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора, вводят ингибитор коррозии, в качестве которого используют низкомолекулярный одно- или двухатомный спирт или смесь таких спиртов, причем ингибитор коррозии вводят в раствор оксидантов в количестве до 10% объемных после обработки в анодной камере перед применением. В практике защиты от коррозии в слабокислых средах известно использование низкомолекулярных одноатомных спиртов (см., например, патенты РФ Ne 797265, C23F 11/04, 1999, и Ns 1809992, C23F 11/08, 1999). Однако в известных решениях ингибиторами коррозии являются сложные органические соединения, такие как продукт конденсации высших пиридиновых кислот и синтетических жирных кислот (патент Ns 797265) или продукты взаимодействия оксиэтилированного моноалкилфенола с диметилфосфитом или монометилфосфитом, или треххлористым фосфором при нагревании с последующим взаимодействием полученного с этаноламином. В известных решениях спирты вводятся для решения иной технической задачи - повышения эффективности этих ингибиторов. В известных решениях спирты не являются непосредственно ингибиторами, и, кроме того, в этих решениях спирты вводятся в количествах, превышающих 20 % вес.The technical result of the application of the present invention is the ability to reduce the corrosive activity of electrochemically activated aqueous solutions used as disinfectants without increasing the concentration of active substances while maintaining their biocidal activity and expanding the functionality of disinfectants by providing the possibility of effective processing of products and surfaces from various including hydrophobic materials of protein and non-protein pro convergence. This result is achieved in that in order to reduce the corrosive activity of aqueous chlorine-containing solutions of oxidants with a pH of 6.5 - 7.5, a total salt content of 0.2 - 2.0 g / l and an oxidant content of 80 - 1000 mg / l, the production method of which includes treatment of the initial aqueous solution of alkali metal chloride in the anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor, a corrosion inhibitor is introduced, which is used as a low molecular weight mono- or dihydric alcohol or a mixture of such alcohols, and the corrosion inhibitor is introduced into the oxide solution nt in an amount of up to 10% volume after processing in the anode chamber before use. In the practice of corrosion protection in weakly acidic environments, the use of low molecular weight monohydric alcohols is known (see, for example, RF patents Ne 797265, C23F 11/04, 1999, and Ns 1809992, C23F 11/08, 1999). However, in known solutions, corrosion inhibitors are complex organic compounds, such as the condensation product of higher pyridic acids and synthetic fatty acids (patent Ns 797265) or the products of the interaction of ethoxylated monoalkylphenol with dimethylphosphite or monomethylphosphite or phosphorus trichloride when heated, followed by reaction with ethanolamine. In known solutions, alcohols are introduced to solve another technical problem - to increase the effectiveness of these inhibitors. In the known solutions, the alcohols are not directly inhibitors, and, in addition, in these solutions, the alcohols are introduced in amounts exceeding 20% by weight.
В предложенном решении введение добавки - низкомолекулярного одно- или двухатомного спирта или смеси таких спиртов - обеспечивает достижение иного технического результата - снижение коррозионной активности водных хлорсодержащих растворов оксидантов с рН 6,5 - 7,5, общим солесодержанием 0,2 - 2,0 г/л и содержанием оксидантов 80 - 1000 мг/л, способ получения которых включает обработку исходного водного раствора хлорида щелочного металла в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора, для которых ранее эта задача не решалась.In the proposed solution, the introduction of an additive - a low molecular weight mono- or dihydric alcohol or a mixture of such alcohols - ensures the achievement of a different technical result — a decrease in the corrosion activity of aqueous chlorine-containing solutions of oxidants with a pH of 6.5 - 7.5 and a total salt content of 0.2 - 2.0 g / l and an oxidant content of 80-1000 mg / l, the production method of which includes processing the initial aqueous solution of alkali metal chloride in the anode chamber of a diaphragm electrochemical reactor, for which this problem has not been previously solved.
Введение спирта в количестве более 10% объемных приводит к непропорциональному увеличению расхода реагентов и сужению области использования растворов из-за более быстрого снижения концентрации оксидантов во времени. Нижний предел определяется условиями решаемой задачи, и зависит от характеристик полученного раствора. Оптимальным является нижний предел в 0,1% объемных. В случае использования раствора хлорида натрия в качестве исходного, а в качестве ингибитора коррозии - этилового спирта, количество вводимого спирта может быть определено по формулеThe introduction of alcohol in an amount of more than 10% vol. Leads to a disproportionate increase in the consumption of reagents and narrowing the area of use of solutions due to a more rapid decrease in the concentration of oxidants in time. The lower limit is determined by the conditions of the problem being solved, and depends on the characteristics of the resulting solution. Optimum is a lower limit of 0.1% by volume. In the case of using a solution of sodium chloride as the source, and as a corrosion inhibitor - ethyl alcohol, the amount of introduced alcohol can be determined by the formula
Cai=(0,012 χ CNacι)χCOχ , гдeC a i = (0.012 χ C Na cι) χC O χ, where
C3I - концентрация этанола, г/лC 3I - ethanol concentration, g / l
CN3CI - концентрация исходного раствора хлорида натрия, г/лCN 3 CI - concentration of the initial solution of sodium chloride, g / l
C0x - концентрация оксидантов, мг/л.C 0x is the concentration of oxidants, mg / L.
Водные хлорсодержащие растворы оксидантов с рН 6,5 - 7,5, общим солесодержанием 0,2 - 2,0 г/л и содержанием оксидантов 80 - 1000 мг/л, способ получения которых включает обработку исходного водного раствора хлорида щелочного металла в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора, могут быть получены с использованием различных схем обработки.Aqueous chlorine-containing solutions of oxidants with a pH of 6.5 - 7.5, a total salt content of 0.2 - 2.0 g / l and an oxidant content of 80 - 1000 mg / l, the method of preparation of which involves processing the initial aqueous solution of alkali metal chloride in the anode chamber aperture an electrochemical reactor can be obtained using various processing schemes.
Получение водных растворов оксидантов, названных авторами "анолит АН", может осуществляться обработкой исходного раствора в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора. При этом исходный раствор готовят смешением низкоминерализованного водного раствора или питьевой воды с высокоминерализованным водным раствором электролита, и обработку ведут при превышении давления в анодной камере на 0,2 - 0,4 кгс/см 2 при поддержании рН раствора в катодной камере на уровне 12-14 путем циркуляции раствора в катодном циркуляционном контуре, содержащем емкость с входом в верхней и выходом в нижней частях, при этом вход и выход катодной камеры соединены соответственно с выходом и с входом емкости с образованием циркуляционного контура. Такая организация процесса позволяет получить анолит, основным активным компонентом которого является хлорноватистая кислота, что обеспечивает эффективное применение его при нейтральных и слабокислых значениях рН.Obtaining aqueous solutions of oxidants, referred to by the authors as "anolyte AN", can be carried out by processing the initial solution in the anode chamber of a diaphragm electrochemical reactor. In this case, the initial solution is prepared by mixing a low-mineralized aqueous solution or drinking water with a highly-mineralized aqueous electrolyte solution, and the treatment is carried out when the pressure in the anode chamber is 0.2-0.4 kgf / cm 2 while maintaining the pH of the solution in the cathode chamber at 12- 14 by circulating a solution in a cathode circulation circuit containing a container with an inlet at the top and an outlet at the bottom, the inlet and outlet of the cathode chamber being connected respectively to the outlet and the inlet of the vessel to form a circulation about the contour. This organization of the process allows you to get anolyte, the main active component of which is hypochlorous acid, which ensures its effective use at neutral and slightly acidic pH values.
Водный раствор оксидантов, названный авторами "анолит нейтральный AHK", может быть получен при обработке исходного раствора при превышении давления в анодной камере на 0,2 - 0,4 кгс/см2 при поддержании рН раствора в катодной камере на уровне 12-14 путем циркуляции раствора в катодном циркуляционном контуре, содержащем флотационный реактор с входом в средней и выходом в нижней частях, при этом вход и выход катодной камеры соединены соответственно с выходом и с входом емкости с образованием циркуляционного контура, и после обработки в анодной камере водный раствор оксидантов смешивают с раствором, отобранным из катодного циркуляционного контура в соотношении (1 ,1 - 2.0):1.An aqueous solution of oxidants, referred to by the authors as "anolyte neutral AHK", can be obtained by treating the initial solution by exceeding the pressure in the anode chamber by 0.2 - 0.4 kgf / cm 2 while maintaining the pH of the solution in the cathode chamber at a level of 12-14 by circulation of the solution in the cathode circulation loop containing a flotation reactor with an inlet in the middle and an outlet in the lower parts, while the inlet and outlet of the cathode chamber are connected respectively to the outlet and the inlet of the vessel to form a circulation loop, and after processing in the anode chamber An aqueous solution of oxidants is mixed with a solution taken from the cathode circulation loop in the ratio (1, 1 - 2.0): 1.
При таком режиме работы обеспечивается экономичность работы реактора благодаря наличию в катодной камере католита с высокой проводимостью за счет повышенной концентрации гидроксида натрия. Кроме того, эта схема дает высокую степень конверсии соли, содержащейся в исходном растворе, малый расход католита, возможность автоматизации процесса работы и промывки, а также минимальное количество запорно- регулирующих устройств. Наиболее важное преимущество, достигнутое с помощью данной схемы, - высокая экономичность при работе на весьма разбавленных исходных растворах. Это обусловлено тем, что в процессе работы в катодной камере образуется концентрированный раствор гидроксида натрия, обладающий очень высокой электропроводностью и снижающий за счет этого электрическое сопротивление реактора что, соответственно, обеспечивает экономию электроэнергии при синтезе анолита AHK. Повышенное давление в анодной камере также создает наилучшие условия для выделения и растворения продуктов анодного окисления раствора хлорида натрия при пониженном (за счет повышенного давления) газонаполнении электролита.This operating mode ensures the economical operation of the reactor due to the presence of catholyte in the cathode chamber with high conductivity due to the increased concentration of sodium hydroxide. In addition, this scheme gives a high degree of conversion of the salt contained in the initial solution, low catholyte consumption, the ability to automate the process of operation and washing, and also a minimum amount of shut-off regulatory devices. The most important advantage achieved with this scheme is its high efficiency when working on highly diluted stock solutions. This is due to the fact that during operation in the cathode chamber a concentrated sodium hydroxide solution is formed, which has a very high electrical conductivity and thereby reduces the electrical resistance of the reactor, which, accordingly, provides energy savings in the synthesis of anolyte AHK. The increased pressure in the anode chamber also creates the best conditions for the isolation and dissolution of the products of the anodic oxidation of the sodium chloride solution with a reduced (due to increased pressure) gas filling of the electrolyte.
Получение раствора оксидантов, названного авторами "AHK-P", может включать приготовление исходного раствора смешением низкоминерализованного водного раствора или питьевой воды с высокоминерализованным водным раствором электролита и обработку полученного исходного раствора в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора. Перед смешением высокоминерализованный раствор электролита, обрабатывают в катодной камере того же реактора. Обработку проводят в режиме циркуляции с использованием циркуляционного контура с дополнительной емкостью, при поддержании значения рН электролита в циркуляционном контуре на уровне 12,5 - 13,5. Из контура отбирают часть высокоминерализованного электролита и подают на смешение. Смешение низкоминерализованного раствора (или питьевой воды) с обработанным в катодной камере высокоминерализованным раствором ведут до достижения концентрации получаемого исходного раствора 0,2 - 2,0 г/л.Obtaining a solution of oxidants, referred to by the authors "AHK-P", may include preparing the initial solution by mixing a low saline aqueous solution or drinking water with a highly saline aqueous electrolyte solution and processing the resulting stock solution in the anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor. Before mixing, a highly mineralized electrolyte solution is treated in the cathode chamber of the same reactor. Processing is carried out in a circulation mode using a circulation circuit with an additional capacity, while maintaining the pH value of the electrolyte in the circulation circuit at a level of 12.5 - 13.5. Part of the highly mineralized electrolyte is taken from the circuit and fed to the mixing. Mixing a low-mineralized solution (or drinking water) with a highly-mineralized solution processed in the cathode chamber is carried out until the concentration of the resulting starting solution reaches 0.2 - 2.0 g / L.
Приготовление исходного раствора смешением низкоминерализованного водного раствора или питьевой воды с высокоминерализованным водным раствором электролита позволяет регулировать солесодержание исходного раствора, что расширяет функциональные возможности изобретения.The preparation of the initial solution by mixing a low mineralized aqueous solution or drinking water with a highly mineralized aqueous electrolyte solution allows you to adjust the salt content of the initial solution, which extends the functionality of the invention.
Подача на смешение высокоминерализованного раствора электролита, обработанного в катодной камере той же ячейки, позволяет снизить энергозатраты на проведение процесса. Обработку высокоминерализованного раствора электролита в катодной камере проводят в циркуляционном режиме, что обеспечивает максимальное использование электролита. Значения рН электролита в циркуляционном контуре поддерживают на уровне - 12,5 - 13,5. Снижение рН ниже 12,5 не позволяет получить дезинфицирующий раствор с заданными характеристиками. Заданные значения рН регулируют путем изменения концентрации высокоминерализованного раствора электролита, а также за счет отвода части обработанного электролита из контура на смешение и/или сброс и подпитки контура свежим раствором.The mixing mixture of a highly saline electrolyte treated in the cathode chamber of the same cell allows reduce energy costs for the process. Processing highly mineralized electrolyte solution in the cathode chamber is carried out in a circulating mode, which ensures maximum use of the electrolyte. The pH of the electrolyte in the circulation circuit is maintained at a level of - 12.5 - 13.5. Lowering the pH below 12.5 does not allow to obtain a disinfectant solution with the desired characteristics. The set pH values are adjusted by changing the concentration of highly mineralized electrolyte solution, as well as by removing part of the treated electrolyte from the circuit for mixing and / or discharge and replenishing the circuit with a fresh solution.
Обработка высокоминерализованного электролита в катодной камере в циркуляционном режиме позволяет значительно снизить расход электроэнергии на проведение процесса за счет повышения электропроводности электролита в катодной камере. Солесодержание полученного дезинфицирующего раствора сопоставимо с солесодержанием исходного раствора и поддерживается на уровне 0,3 - 2,0 г/л. При уменьшении солесодержания снижается стабильность дезинфицирующих свойств раствора, при увеличении - увеличивается коррозионная активность растворов, а также возникает необходимость в применении специальных методов очистки сточных вод после использования таких растворов.Processing highly mineralized electrolyte in the cathode chamber in the circulation mode can significantly reduce the energy consumption for the process by increasing the conductivity of the electrolyte in the cathode chamber. The salt content of the obtained disinfectant solution is comparable to the salt content of the initial solution and is maintained at the level of 0.3 - 2.0 g / l. With a decrease in salt content, the stability of the disinfecting properties of the solution decreases, with an increase in the corrosivity of the solutions, the need arises for the use of special methods for treating wastewater after using such solutions.
Электрохимический реактор работает в режиме, при котором объемный расход потока исходного раствора через анодную камеру больше в 100 - 500 раз по сравнению с объемным расходом подачи высокоминерализованного электролита в катодную камеру.The electrochemical reactor operates in a mode in which the volumetric flow rate of the feed solution through the anode chamber is 100 to 500 times greater than the volumetric flow rate of supplying highly mineralized electrolyte to the cathode chamber.
То, что обработку ведут при поддержании объемного расхода потока через анодную камеру на уровне, в 100 - 500 раз превышающем объемный расход подачи высокоминерализованного электролита в катодную камеру, обеспечивает оптимальные условия обработки исходного раствора в анодной камере. При менее чем стократном превышении расхода исходного раствора через анодную камеру объемной подачи высокоминерализованноrо электролита в катодную камеру, биоцидные и моющие свойства анолита снижаются, при более чем пятисоткратном превышении расхода исходного раствора через анодную камеру объемной подачи высокоминерализованного электролита в катодную камеру резко возрастает чувствительность анолита к внешним воздействиям, что приводит к его дезактивации, а также возрастают энергозатраты на процесс. Обработку исходного раствора в анодной камере реактора ведут до достижения значения рН анолита 6,5 - 7,5 и значения окислительно- восстановительного потенциала от плюс 250 до плюс 800 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения.The fact that the treatment is carried out while maintaining the volumetric flow rate through the anode chamber at a level 100 to 500 times higher than the volumetric flow rate of the highly mineralized electrolyte into the cathode chamber provides optimal conditions for processing the initial solution in the anode chamber. With less than a hundred-fold excess of the flow rate of the initial solution through the anode chamber of the volumetric supply of highly mineralized electrolyte to the cathode chamber, the biocidal and washing properties of the anolyte decrease, with more than five-hundred-fold excess of the flow rate of the initial solution through the anode chamber of the volumetric supply of highly mineralized electrolyte into the cathode chamber sharply increases the sensitivity of the anolyte to external influences, which leads to its deactivation, and also increases the energy consumption for the process. The initial solution is treated in the anode chamber of the reactor until the pH of the anolyte reaches 6.5 - 7.5 and the value of the redox potential is from plus 250 to plus 800 mV relative to the silver chloride reference electrode.
Значения рН и окислительно-восстановительного потенциала определяются исходя из условий решаемой задачи. Но в общем случае следует отметить, что снижение рН ниже 6,5 и увеличение окислительно- восстановительного потенциала выше плюс 800 мВ увеличивает коррозионную активность раствора. Увеличение рН выше 7,5 и снижение окислительно-восстановительного потенциала ниже плюс 250 мВ снижает дезинфицирующую способность раствора.The pH and redox potential are determined based on the conditions of the problem being solved. But in the general case, it should be noted that a decrease in pH below 6.5 and an increase in the redox potential above plus 800 mV increases the corrosivity of the solution. Increasing the pH above 7.5 and reducing the redox potential below plus 250 mV reduces the disinfecting ability of the solution.
При этом в реакторе поддерживают разность давлений в анодной и катодной камерах на уровне, обеспечивающем заполнение пор диафрагмы анолитом в пределах от 70 до 99 % толщины диафрагмы.At the same time, the pressure difference in the anode and cathode chambers is maintained in the reactor at a level that ensures filling the pores of the diaphragm with anolyte in the range from 70 to 99% of the thickness of the diaphragm.
Заполнение анолитом от 70 до 99 % толщины диафрагмы позволяет предотвратить отложение гидроксидов в ее порах. Этот эффект становится заметен при заполнении 70 % толщины диафрагмы и выше. Продавливание же анолита в катодную камеру приводит к ухудшению свойств получаемых растворов и увеличению энергозатрат.Anolyte filling from 70 to 99% of the diaphragm thickness helps prevent the deposition of hydroxides in its pores. This effect becomes noticeable when filling 70% of the thickness of the diaphragm and above. The pushing of the anolyte into the cathode chamber leads to a deterioration in the properties of the resulting solutions and an increase in energy consumption.
Поддержание требуемой разности давлений может осуществляться как за счет поддержания в анодной камере реактора давления, превышающего близкое к атмосферному давление в катодной камере, так и за счет поддержания разрежения в катодной камере при давлении в анодной камере, близком к атмосферному (вакуумирование катодного циркуляционного контура). При поддержании повышенного давления в анодной камере за счет вакуумирования циркуляционного контура его подпитку осуществляют подачей высокоминерализованного раствора электролита в нижнюю точку циркуляционного контура перед входом в катодную камеру, а отбор обработанного высокоминерализованного электролита на смешение - из верхней части емкости циркуляционного контура. Приготовление исходного раствора ведут в герметичном смесителе. Значения рН в циркуляционном контуре поддерживают на заданном уровне за счет отбора части исходного раствора в виде газожидкостной смеси (см. фиг.З).The required pressure difference can be maintained both by maintaining a pressure in the anode chamber of the reactor exceeding atmospheric pressure in the cathode chamber and by maintaining vacuum in the cathode chamber at a pressure close to atmospheric (evacuation of the cathode circulation loop). While maintaining high pressure in the anode chamber due to the evacuation of the circulation circuit, it is fed by supplying a highly mineralized electrolyte solution to the lower point of the circulation circuit before entering the cathode chamber, and selection processed highly mineralized electrolyte for mixing - from the upper part of the capacity of the circulation circuit. Preparation of the stock solution is carried out in an airtight mixer. The pH values in the circulation circuit are maintained at a predetermined level due to the selection of part of the initial solution in the form of a gas-liquid mixture (see FIG. 3).
При таком варианте осуществления способа достигается возможность снижения общей минерализации анолита AHK - P без ухудшения его биоцидных свойств при пониженном содержании биоцидных веществ (использование эффекта увеличения метастабильности и, следовательно, биоцидности при уменьшении общей минерализации). Кроме того, уменьшается сброс католита (на 5 - 10 %) и таким образом снижается объем жидкости, удаляемой в дренаж.With this embodiment of the method, it is possible to reduce the total mineralization of the anolyte AHK-P without deteriorating its biocidal properties with a reduced content of biocidal substances (using the effect of increasing metastability and, therefore, biocidal with decreasing total mineralization). In addition, the discharge of catholyte is reduced (by 5 - 10%) and thus the volume of fluid removed into the drainage is reduced.
При поддержании давления в анодной камере реактора превышающем давление в его катодной камере за счет вакуумирования катодного контура его подпитку также можно осуществлять подачей высокоминерализованного раствора электролита в нижнюю часть дополнительной емкости катодного циркуляционного контура. Отбор обработанного высокоминерализованного электролита на смешение осуществляют из верхней части дополнительной емкости циркуляционного контура, а приготовление исходного раствора ведут в сепараторе с одновременным отделением электролизных газов. Регулирование рН в циркуляционном контуре осуществляют за счет вывода части обработанного высокоминерализованного раствора электролита из нижней части дополнительной емкости (см. фиг. 4). Этим достигается дополнительное значительное уменьшение расхода сбрасываемого католита на 90 - 95 % за счет дозированного отбора (с контролем рН анолита на выходе) концентрированного католита из циркуляционной емкости.While maintaining the pressure in the anode chamber of the reactor exceeding the pressure in its cathode chamber due to the evacuation of the cathode circuit, it can also be replenished by supplying a highly mineralized electrolyte solution to the lower part of the additional capacity of the cathode circulation circuit. The selection of the processed highly mineralized electrolyte for mixing is carried out from the upper part of the additional capacity of the circulation circuit, and the initial solution is prepared in a separator with the simultaneous separation of electrolysis gases. The pH regulation in the circulation circuit is carried out by withdrawing part of the treated highly mineralized electrolyte solution from the lower part of the additional tank (see Fig. 4). This achieves an additional significant reduction in the discharge of catholyte discharged by 90 - 95% due to the dosed selection (with control of the pH of the anolyte at the outlet) of concentrated catholyte from the circulation tank.
Процесс можно осуществлять при создании избыточного давления в анодной камере по сравнению с катодным циркуляционным контуром. Избыточное давление создается, например, с помощью подпорного насоса, установленного перед входом в анодную камеру (см. фиг. 5). При этом подпитку циркуляционного контура осуществляют путем подачи высокоминерализованного раствора электролита в нижнюю часть дополнительной емкости циркуляционного контура, отбор обработанного высокоминерализованного электролита на смешение осуществляют из верхней части дополнительной емкости циркуляционного контура, и приготовление исходного раствора ведут в герметичном смесителе. Регулирование рН в циркуляционном контуре осуществляют за счет отбора части исходного раствора в виде газожидкостной смеси из герметичного флотационного реактора, установленного перед входом в анодную камеру. В связи с тем, что давление в анодной камере повышено по сравнению с катодной, отвод нейтрального анолита AHK - P из анодной камеры осуществляют через регулятор давления.The process can be carried out by creating excess pressure in the anode chamber compared to the cathode circulation loop. Excessive pressure is created, for example, by means of a booster pump installed in front of the entrance to the anode chamber (see Fig. 5). In this case, the circulation circuit is fed by feeding highly mineralized electrolyte solution in the lower part of the additional capacity of the circulation circuit, the selection of the processed highly mineralized electrolyte for mixing is carried out from the upper part of the additional capacity of the circulation circuit, and the initial solution is prepared in an airtight mixer. The pH regulation in the circulation loop is carried out by taking part of the initial solution in the form of a gas-liquid mixture from a sealed flotation reactor installed in front of the entrance to the anode chamber. Due to the fact that the pressure in the anode chamber is increased compared to the cathode, the neutral anolyte AHK - P is removed from the anode chamber through a pressure regulator.
Такую организацию процесса целесообразно применять в условиях недостаточного напора исходной воды, т.е. при наличии затруднений в создании вакуума. Также при осуществлении процесса с давлением в анодной камере реактора большим, чем давление в его катодной камере за счет поддержания в анодной камере избыточного давления, подпитку циркуляционного контура осуществляют путем подачи высокоминерализованного раствора электролита в нижнюю часть дополнительной емкости циркуляционного контура, отбор обработанного высокоминерализованного электролита на смешение осуществляют из нижней части дополнительной емкости циркуляционного контура. Для приготовления исходного раствора используют смеситель. Перед смесителем устанавливают напорный насос (см. фиг. 6), с помощью которого и поддерживают давление в анодной камере и смесителе. Соотношения потоков через камеры регулируют за счет дозированного отбора католита из катодного циркуляционного контура. Отвод полученного нейтрального анолита AHK - P из анодной камеры осуществляют через регулятор давления. Поддержание значений рН в циркуляционном контуре осуществляют за счет отвода части обработанного высокоминерализованного раствора электролита из верхней части дополнительной емкости.It is advisable to use such an organization of the process in conditions of insufficient pressure of the source water, i.e. in the presence of difficulties in creating a vacuum. Also, when the process is carried out with a pressure in the anode chamber of the reactor greater than the pressure in its cathode chamber due to maintaining excessive pressure in the anode chamber, the circulation circuit is fed by supplying a highly mineralized electrolyte solution to the lower part of the additional capacity of the circulation circuit, and selection of the processed highly mineralized electrolyte for mixing carried out from the bottom of the additional capacity of the circulation circuit. To prepare the initial solution using a mixer. A pressure pump is installed in front of the mixer (see Fig. 6), with which the pressure in the anode chamber and the mixer is maintained. The ratios of the flows through the chambers are controlled by the dosed selection of catholyte from the cathode circulation circuit. The obtained neutral anolyte AHK-P is withdrawn from the anode chamber through a pressure regulator. Maintaining pH values in the circulation circuit is carried out by draining part of the treated highly mineralized electrolyte solution from the upper part of the additional tank.
Также возможно осуществление процесса при поддержании избыточного давления в анодной камере реактора и подпитке циркуляционного контура путем подачи высокоминерализованного раствора электролита в нижнюю часть дополнительной емкости циркуляционного контура, отборе обработанного высокоминерализованного электролита на смешение из нижней части дополнительной емкости циркуляционного контура и приготовлении исходного раствора в смесителе, перед которым установлен подпорный насос, создающий избыточное давление в смесителе и анодной камере (см. фиг. 7). Отвод нейтрального анолита AHK - P из анодной камеры осуществляют через регулятор давления, а поддержание значений рН в циркуляционном контуре осуществляют за счет отвода части обработанного высокоминерализованного раствора электролита из нижней части дополнительной емкости с одновременным удалением водорода из верхней части дополнительной емкости.It is also possible to carry out the process while maintaining excess pressure in the anode chamber of the reactor and feeding circulation circuit by supplying a highly mineralized electrolyte solution to the lower part of the additional capacity of the circulation circuit, selecting the processed highly mineralized electrolyte for mixing from the lower part of the additional capacity of the circulation circuit and preparing the initial solution in the mixer, in front of which there is a booster pump that creates excess pressure in the mixer and the anode chamber ( see Fig. 7). The neutral anolyte AHK-P is removed from the anode chamber through a pressure regulator, and the pH values in the circulation circuit are maintained by removing part of the treated highly mineralized electrolyte solution from the lower part of the additional tank with the simultaneous removal of hydrogen from the upper part of the additional tank.
Указанные варианты позволяют максимально автоматизировать процесс за счет возможности обвязки единой системой автоматического контроля всех насосов, применяемых при реализации способа. Система настроена на поддержание оптимального (заданного) значения рН анолита AHK - P.These options allow you to automate the process as much as possible due to the possibility of tying a single system of automatic control of all pumps used in the implementation of the method. The system is configured to maintain the optimal (predetermined) pH value of the anolyte AHK - P.
Во всех случаях регулирование соотношений протока через анодную и катодную камеры реактора осуществляют за счет управления процессом смешения и процессом поддержания рН в циркуляционном контуре. Получение раствора оксидантов, названного авторами нейтральный анолит AHK (фиг. 8, 9), может включать обработку исходного водного раствора хлорида натрия в катодной камере основного диафрагменного электрохимического реактора с последующим разделением потока обработанного раствора на две части, одна из которых выводится из цикла обработки в дренаж, а другая подается на обработку в анодную камеру того же реактора, после обработки в катодной камере основного реактора и перед разделением поток последовательно обрабатывается в катодной и анодной камерах дополнительного диафрагменнøго электрохимического реактора.In all cases, the regulation of the flow ratios through the anode and cathode chambers of the reactor is carried out by controlling the mixing process and the process of maintaining the pH in the circulation circuit. Obtaining a solution of oxidants, called by the authors the neutral anolyte AHK (Fig. 8, 9), may include processing the initial aqueous solution of sodium chloride in the cathode chamber of the main diaphragm electrochemical reactor with subsequent separation of the processed solution stream into two parts, one of which is removed from the treatment cycle in drainage, and the other is fed to the anode chamber of the same reactor for processing, after treatment in the cathode chamber of the main reactor and before separation, the stream is sequentially processed in the cathode and ano hydrochloric chambers diafragmennøgo additional electrochemical reactor.
При обработке в катодной камере дополнительного реактора за счет повышения рН на 13 - 17% увеличивается глубина извлечения из исходного раствора ионов тяжелых и щелочноземельных металлов, которые отделяются на стадии разделения раствора на два потока. Снижение рН и синтез оксидантов происходит в анодных камерах дополнительного и основного реакторов, причем в анодной камере дополнительного реактора обрабатывается весь поток исходного раствора, поступившего на обработку, а в анодной камере основного реактора обрабатывается часть этого потока. Такая ступенчатая обработка позволяет интенсифицировать процесс синтеза оксидантов и позволяет снизить количество раствора, отправляемого в дренаж. Интенсификация синтеза оксидантов достигается за счет того, что в основной реактор (при работе реакторов на параллельных потоках) в электродные камеры поступают потоки, имеющие более низкую разницу значений рН, чем по известному способу. Усилить этот эффект можно при направлении потоков в основном и дополнительном реакторах противотоком, что еще более снижает разницу в значениях рН и позволяет как интенсифицировать процесс, так и сократить количество раствора, направляемого в дренаж.When processing an additional reactor in the cathode chamber by increasing the pH by 13-17%, the depth of extraction of heavy and alkaline earth metal ions from the initial solution increases, which are separated at the stage of separation of the solution into two streams. The decrease in pH and the synthesis of oxidants occurs in the anode chambers of the additional and the main reactor, and in the anode chamber of the additional reactor, the entire stream of the initial solution received for processing is processed, and part of this stream is processed in the anode chamber of the main reactor. This stepwise treatment allows you to intensify the process of synthesis of oxidants and reduces the amount of solution sent to the drain. The intensification of the synthesis of oxidants is achieved due to the fact that the main reactor (when reactors are running in parallel flows) flows into the electrode chambers that have a lower difference in pH values than by the known method. This effect can be enhanced when the flows in the primary and secondary reactors are countercurrent, which further reduces the difference in pH values and allows both to intensify the process and to reduce the amount of solution sent to the drain.
При проведении обработки в основном и дополнительном реакторах с прямотоком движения раствора в электродных камерах концентрация хлорида натрия в исходном растворе может быть 0,2-2,0 г/л, при этом часть потока, выводимая из цикла обработки составляет 2-5%. При обработке в основном и дополнительном реакторах с противотоком движения раствора в электродных камерах концентрация хлорида натрия в исходном растворе может быть 0,2-2,0 г/л, при этом часть потока, выводимая из цикла обработки составляет 0,5-3,0%.When carrying out processing in the primary and secondary reactors with a direct-flow solution in the electrode chambers, the concentration of sodium chloride in the initial solution can be 0.2-2.0 g / l, while part of the flow removed from the treatment cycle is 2-5%. When processing in the primary and secondary reactors with countercurrent flow of the solution in the electrode chambers, the concentration of sodium chloride in the initial solution can be 0.2-2.0 g / l, while the part of the stream withdrawn from the treatment cycle is 0.5-3.0 %
При меньшей концентрации хлорида и меньшей доле выводимой части раствора не обеспечивается необходимая степень дезинфицирующей способности растворов, а при больших значениях возрастает концентрация активного хлора в растворе, что приводит к повышению коррозионной активности и сужает область применения.With a lower concentration of chloride and a smaller proportion of the excreted portion of the solution, the necessary degree of disinfecting ability of the solutions is not provided, and at high values, the concentration of active chlorine in the solution increases, which leads to an increase in corrosion activity and narrows the scope.
Нейтральный анолит AHK может быть получен по схемам, приведенным на фиг. 10-16. В этом случае исходный раствор обрабатывают в катодной камере диафрагменного электрохимического реактора с последующим отводом части обработанного в катодной камере раствора и обработкой основного потока раствора в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора, причем обработку ведут с использованием блока электохимических реакторов, содержащем 2, 3 или 4 реактора при однократном параллельном протоке раствора через катодные камеры всех реакторов; отвод части обработанного в катодных камерах раствора ведут путем обработки в герметичном флотационном реакторе с выводом флотошлама и 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. 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.AHK neutral anolyte can be obtained according to the schemes shown in FIG. 10-16. In this case, the initial solution is treated in the cathode chamber of the diaphragm electrochemical reactor, followed by the removal of part of the solution processed in the cathode chamber and the main flow of the solution in the anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor, the treatment being carried out using an electrochemical reactor block containing 2, 3 or 4 a reactor with a single parallel flow of a solution through the cathode chambers of all reactors; The part of the solution processed in the cathode chambers is removed by treatment 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 to 4 times higher than the speed of its flow through the cathode chambers. 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 biocidal substances formed due to electromigration through the diaphragm between the electrode chambers.
Обработка во флотационном реакторе позволяет регулировать rазонаполнение 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 makes it possible to control the flow replenishment by removing part of the hydrogen, to remove 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).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).
Скорость протока обрабатываемого раствора в анодной камере, превышающая скорость протока обрабатываемого раствора в катодной камере в 2 - 4 раза, 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, интенсификацию окислительно-восстановительных реакций, протекающих в растворе. В качестве исходного раствора хлорида щелочного металла используют раствор хлорида натрия с концентрацией 0,2 - 2,0 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 0,2-2,0 г/л позволяет получить дезинфицирующий раствор с оптимальным солесодержанием (в среднем 1 ,5 - 2,0 г/л и менее, 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.The flow rate of the treated solution in the anode chamber, exceeding the flow rate of the treated solution in the cathode chamber by 2 to 4 times, can reduce the energy consumption for processing, especially when processing low saline solutions, since at a low flow rate through the cathode chamber, hydroxyl ions accumulate in the latter 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, the intensification of redox reactions in the solution. As the initial solution of alkali metal chloride, a solution of sodium chloride with a concentration of 0.2 - 2.0 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 0.2-2.0 g / l allows you to get a disinfectant solution with optimal salinity (on average 1, 5 - 2.0 g / l or less, 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 salt content of the resulting disinfectant 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 катодной камере исходный раствор смешивают с пресной водой до концентрации 0,2 - 2,0 г/л. Или может быть использован исходный раствор с концентрацией 50 - 250 г/л, и после обработки в катодной камере обработанный раствор смешивают с пресной водой до концентрации 0,2 - 2,0 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 chamber, the initial solution is mixed with fresh water to a concentration of 0.2-2.0 g / l. Or, an initial solution with a concentration of 50 - 250 g / l can be used, and after treatment in the cathode chamber, the treated solution is mixed with fresh water to a concentration of 0.2 - 2.0 g / l.
Тот же исходный раствор концентрацией 50 - 250 г/л, обрабатывают в катодной камере, флотационном реакторе и анодной камере и перед обработкой в каждой из дополнительных анодных камер обработанный раствор смешивают с пресной водой до достижения на выходе из последней дополнительной анодной камеры концентрации 0,2 - 2,0 г/л. При получении дезинфицирующего раствора обработку ведут при превышении давления в анодных камерах реактора или реакторов по сравнению с катодными.The same initial solution with a concentration of 50 - 250 g / l is treated in a cathode chamber, a flotation reactor and an anode chamber, and before treatment in each of the additional anode chambers, the treated solution is mixed with fresh water until a concentration of 0.2 is reached at the outlet from the last additional anode chamber - 2.0 g / l. Upon receipt of the disinfectant solution, treatment is carried out when the pressure in the anode chambers of the reactor or reactors is higher than in the cathode.
Обработка при превышении давления в анодной камере по сравнению с катодной (в этом случае вывод дезинфицирующего раствора - нейтрального анолита AHK из анодной камеры электрохимического реактора или реакторов осуществляют через регулятор давления) или при превышении давления в катодной камере по сравнению с анодной позволяет направленно 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 disinfectant solution - neutral anolyte AHK is removed from the anode chamber of the electrochemical reactor or reactors through a pressure regulator) or when the pressure in the cathode chamber is higher than the anode 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, it is advisable to maintain the pressure difference in the electrode chambers at the level of 0.1-0.4 kgf / cm 2 .
Перед подачей в анодную камеру обрабатываемый раствор можно пропустить 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 AHK. 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".Before being fed into the anode chamber, the treated solution can be passed through a catalyst bed, for example, aluminosilicate, zirconium oxide, niobium oxide. This treatment allows you to extract the smallest particles of heavy metal hydroxides from the solution, which shorten the life of oxidants in the AHK 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.
Получение раствора оксидантов, названного авторами АНД, может включать следующие стадии. Приготовление исходного раствора смешением питьевой воды или низкоминерализованного водного раствора с высокоминерализованным водным раствором электролита и обработку полученного исходного раствора в анодной камере основного диафрагменного электрохимического реактора при удельном расходе электричества 400 - 4000 Кл/л. После обработки в анодной камере основного реактора раствор подается в анодную камеру дополнительного электрохимического реактора, при этом обработку в анодной камере дополнительного реактора ведут до достижения значения рН 6,5 - 7,5 и 5Obtaining a solution of oxidants, called the authors of the ANDA, may include the following stages. Preparation of the initial solution by mixing drinking water or a low-mineralized aqueous solution with a highly mineralized aqueous electrolyte solution and processing the obtained initial solution in the anode chamber of the main diaphragm electrochemical reactor at a specific electricity consumption of 400-4000 C / l. After processing in the anode chamber of the main reactor, the solution is fed into the anode chamber of the additional electrochemical reactor, while processing in the anode chamber of the additional reactor is carried out until a pH of 6.5 - 7.5 is reached and 5
17 окислительно-восстановительного потенциала плюс 700 - плюс 1100 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения.17 oxidation-reduction potential plus 700 - plus 1100 mV relative to the silver chloride reference electrode.
Катодные камеры основного и дополнительного электрохимических реакторов соединены циркуляционными контурами с емкостью с высокоминерализованным водным раствором электролита. Исходный раствор готовят смешением питьевой воды или низкоминерализованного раствора с высокоминерализованным раствором электролита, отобранным из циркуляционного контура, причем рН вспомогательного электролита, циркулирующего в катодной камере, поддерживают на уровне не менее 10 или за счет удаления части исходного раствора перед подачей его в анодную камеру основного реактора, или отводом части высокоминерализованного раствора электролита из емкости, а обработку в дополнительном электрохимическом реакторе ведут при превышении давления в анодной камере по сравнению с катодной на 0,1 - 0, 4 кгс/см2 (рис. 17, 18). В качестве высокоминерализованного раствора электролита используют раствор хлорида натрия общей минерализацией 50 - 300 г/л.The cathode chambers of the primary and secondary electrochemical reactors are connected by circulation circuits to a vessel with a highly mineralized aqueous electrolyte solution. The initial solution is prepared by mixing drinking water or a low saline solution with a highly mineralized electrolyte solution taken from the circulation circuit, and the pH of the auxiliary electrolyte circulating in the cathode chamber is maintained at least 10 or by removing part of the initial solution before feeding it into the anode chamber of the main reactor , or by withdrawing part of the highly mineralized electrolyte solution from the tank, and processing in an additional electrochemical reactor is carried out when exceeding d in the anode chamber phenomenon compared with the cathode by 0.1 - 0 4 kgf / cm 2 (Fig 17, 18.). As a highly mineralized electrolyte solution, a sodium chloride solution with a total salinity of 50 to 300 g / l is used.
Приготовление исходного раствора смешением низкоминерализованного водного раствора или питьевой воды с высокоминерализованным водным раствором электролита позволяет регулировать солесодержание исходного раствора, что расширяет функциональные возможности изобретения.The preparation of the initial solution by mixing a low mineralized aqueous solution or drinking water with a highly mineralized aqueous electrolyte solution allows you to adjust the salt content of the initial solution, which extends the functionality of the invention.
Подача на смешение высокоминерализованного раствора электролита из циркуляционного контура, в котором он обрабатывается в катодных камерах основного и дополнительного реакторов, позволяет снизить энергозатраты на проведение процесса. Обработку высокоминерализованного раствора электролита в катодных камерах проводят в циркуляционном режиме, что обеспечивает максимальное использование электролита. Значения рН электролита в циркуляционном контуре поддерживают на уровне не менее 10. Снижение рН менее 10 не позволяет получить дезинфицирующий раствор с заданными характеристиками. Заданные значения рН регулируют путем изменения концентрации высокоминерализованного раствора электролита, а также за счет отвода части обработанного электролита из контура на смешение и/или сброс и подпитки контура свежим раствором.The mixing of a highly mineralized electrolyte solution from the circulation circuit, in which it is processed in the cathode chambers of the primary and secondary reactors, reduces energy costs for the process. The treatment of a highly mineralized electrolyte solution in the cathode chambers is carried out in a circulating mode, which ensures maximum use of the electrolyte. The pH of the electrolyte in the circulation circuit is maintained at a level of at least 10. Lowering the pH to less than 10 does not allow to obtain a disinfectant solution with the desired characteristics. The set pH values are adjusted by changing the concentration of highly mineralized electrolyte solution, as well as due to the removal of part of the treated electrolyte from the circuit to mix and / or discharge and recharge the circuit with a fresh solution.
Обработка полученного исходного раствора в анодной камере основного диафрагменного электрохимического реактора при удельном расходе электричества 400 - 4000 Кл/л позволяет проводить процесс таким образом, чтобы избежать разрушения образовавшихся биоцидных веществ за счет электромиграции между электродными камерами. При количестве электричества менее 400 Кл/л количество образующихся реагентов недостаточно, а при превышении количества электричества более 4000 Кл/л заметным становятся явления электропереноса. Кроме того, при обработке раствора в указанном диапазоне удельного количества электричества происходит образование в электродных камерах и насыщение раствора водородом и кислородом, которые находятся как в растворенном, так и в газообразном состоянии. Эти газы принимают участие в последующем электрохимическом преобразовании раствора и синтезе его биоцидных компонентов. При малом удельном количестве электричества, затрачиваемом во время обработки раствора в основном реакторе (менее 400 Кл/л), концентрация растворенных газов мала и, соответственно, биоцидных веществ с их участием образуется в дополнительном реакторе недостаточно для существенного увеличения биоцидности раствора анолита АНД. При удельном количестве электричества более 4000 Кл/л возрастает газонаполнение раствора, что приводит к повышенному расходу энергии.Processing the resulting stock solution in the anode chamber of the main diaphragm electrochemical reactor with a specific electricity consumption of 400 - 4000 C / l allows the process to be carried out in such a way as to avoid destruction of the formed biocidal substances due to electromigration between the electrode chambers. When the amount of electricity is less than 400 C / l, the amount of reagents formed is not enough, and when the amount of electricity exceeds 4,000 C / l, the phenomena of electric transport become noticeable. In addition, when the solution is processed in the specified range of the specific amount of electricity, the solution is formed in the electrode chambers and the solution is saturated with hydrogen and oxygen, which are both in the dissolved and in the gaseous state. These gases take part in the subsequent electrochemical transformation of the solution and the synthesis of its biocidal components. With a small specific amount of electricity consumed during the processing of the solution in the main reactor (less than 400 C / l), the concentration of dissolved gases is low and, accordingly, biocidal substances with their participation are not formed in the additional reactor to significantly increase the biocidality of the anolyte solution of AND. With a specific amount of electricity of more than 4000 C / l, the gas filling of the solution increases, which leads to increased energy consumption.
После обработки в анодной камере основного реактора раствор подается в анодную камеру дополнительного электрохимического реактора, и обработку в анодной камере дополнительного реактора ведут до достижения значения рН 6,5 - 7,5 и окислительно-восстановительного потенциала плюс 700 - плюс 1100 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения.After processing in the anode chamber of the main reactor, the solution is fed into the anode chamber of the additional electrochemical reactor, and processing in the anode chamber of the additional reactor is carried out until the pH value is 6.5 - 7.5 and the redox potential is plus 700 - plus 1100 mV relative to the silver chloride reference electrode .
Значения рН и окислительно-восстановительного потенциала определяются исходя из условий решаемой задачи. Но, в общем случае следует отметить, что снижение рН ниже 6,5 и увеличение окислительно- восстановительного потенциала выше плюс 1100 мВ увеличивает коррозионную активность раствора и требует соблюдения мер безопасности при работе с раствором. Увеличение рН выше 7,8 и снижение окислительно- восстановительного потенциала ниже плюс 700 мВ снижает дезинфицирующую способность раствора.The pH and redox potential are determined based on the conditions of the problem being solved. But, in the general case, it should be noted that a decrease in pH below 6.5 and an increase in the redox potential above plus 1100 mV increases the corrosivity of the solution and requires the observance of safety measures when working with a solution. Increasing the pH above 7.8 and lowering the redox potential below plus 700 mV reduces the disinfecting ability of the solution.
Солесодержание полученного дезинфицирующего раствора сопоставимо с солесодержанием исходного раствора и поддерживается на уровне 0,2 - 2,0 г/л. При уменьшении солесодержания снижается стабильность дезинфицирующих свойств раствора, при увеличении - повышается коррозионная активность растворов, а также возникает необходимость в применении специальных методов очистки сточных вод после использования таких растворов.The salt content of the obtained disinfecting solution is comparable to the salt content of the initial solution and is maintained at a level of 0.2 - 2.0 g / l. With a decrease in salt content, the stability of the disinfecting properties of the solution decreases, with an increase in the corrosivity of the solutions, the need arises for the use of special methods for treating wastewater after using such solutions.
Катодные камеры основного и дополнительного электрохимических реакторов соединены с емкостью, образуя циркуляционные контуры высокоминерализованного электролита. Значение рН высокоминерализованного электролита, циркулирующего в катодных камерах, поддерживают на уровне не менее 10.The cathode chambers of the primary and secondary electrochemical reactors are connected to the vessel, forming circulating circuits of a highly mineralized electrolyte. The pH value of the highly mineralized electrolyte circulating in the cathode chambers is maintained at a level of at least 10.
Обработка высокоминерализованного электролита в циркуляционном режиме обеспечивает возможность сократить сброс электролита в дренаж и стабилизировать работу основного и дополнительного реакторов за счет поддержания постоянных характеристик вспомогательного электролита. При обработке перед подачей обрабатываемого раствора в анодную камеру основного электрохимического реактора часть раствора, не содержащая пузырьков газов, может быть удалена из раствора. При этом регулирование рН готового раствора происходит посредством изменения расхода удаляемого раствора. Такую схему целесообразно применять для упрощения регулирования параметров готового анолита, однако это сопряжено с потерей приблизительно 2 - 5 % общего расхода исходного раствора. Регулировку параметров готового раствора АНД можно осуществлять путем отбора части католита из циркуляционного контура. При этом сбрасываемый в дренаж расход католита составляет 0,01 - 0,02 % от общего расхода исходного раствора, однако такая система регулирования требует применения насосов-дозаторов высокой точности с возможностью автоматического управления их работой посредством обратной связи с датчиками параметров анолита АНД на выходе устройства. Обработку в дополнительном электрохимическом реакторе ведут при превышении давления в анодной камере по сравнению с катодной на 0,1 - 0, 4 кгс/см2 (а вывод нейтрального анолита АНД из анодной камеры дополнительного электрохимического реактора осуществляют через регулятор давления). Проведение процесса при таком давлении позволяет свести на нет негативное воздействие электромиграции ионов в дополнительном реакторе и целенаправленно изменять свойства получаемого нейтрального анолита. При давлении, меньшем 0,1 кгс/см2, миграция ионов из катодной камеры в анодную не может быть подавлена, а превышение давления свыше 0,4 кгс/см2 не приводит к новому результату, но увеличивает затраты на проведение процесса.Processing highly mineralized electrolyte in a circulating mode provides the opportunity to reduce the discharge of electrolyte into the drainage and stabilize the operation of the primary and secondary reactors by maintaining the constant characteristics of the auxiliary electrolyte. During processing, before the treated solution is fed into the anode chamber of the main electrochemical reactor, a part of the solution that does not contain gas bubbles can be removed from the solution. In this case, the regulation of the pH of the finished solution occurs by changing the flow rate of the removed solution. It is advisable to use such a scheme to simplify the regulation of the parameters of the finished anolyte, however, this is associated with a loss of approximately 2 - 5% of the total consumption of the initial solution. Adjustment of the parameters of the finished solution of ANDA can be carried out by taking part of the catholyte from the circulation circuit. At the same time, the catholyte discharge into the drain is 0.01 - 0.02% of the total flow rate of the initial solution, however, such a control system requires the use of metering pumps of high accuracy with the ability to automatically control their operation by feedback from the sensors of the anolyte parameters AND at the device output . Processing in an additional electrochemical reactor is carried out when the pressure in the anode chamber is 0.1-0.4 kgf / cm 2 higher than the cathode one (and the neutral anolyte AED is withdrawn from the anode chamber of the additional electrochemical reactor through a pressure regulator). Carrying out the process at this pressure makes it possible to negate the negative effects of ion electromigration in an additional reactor and to purposefully change the properties of the resulting neutral anolyte. At a pressure of less than 0.1 kgf / cm 2 , the migration of ions from the cathode chamber to the anode cannot be suppressed, and excess pressure above 0.4 kgf / cm 2 does not lead to a new result, but increases the cost of the process.
Получение раствора оксидантов - нейтрального анолита АНД может быть осуществлено и по иной схеме.Obtaining a solution of oxidants - a neutral anolyte AND can be carried out in another way.
В этом случае в способе получения дезинфицирующего раствора - нейтрального анолита АНД, включающем приготовление исходного раствора смешением низкоминерализованного водного раствора или питьевой воды с высокоминерализованным водным раствором электролита и обработку полученного исходного раствора последовательно в катодной и анодной камерах основного диафрагменного электрохимического реактора, обработку исходного раствора в основном реакторе ведут при удельном расходе электричества 400 - 4000 Кл/л и после обработки раствор подается в анодную камеру дополнительного электрохимического реактора, и обработку в анодной камере дополнительного реактора ведут до достижения значения рН 6,5 - 7,5 и окислительно-восстановительного потенциала плюс 700 - плюс 1100 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения, а катодная камера дополнительного электрохимического реактора снабжена циркуляционным контуром вспомогательного электролита с емкостью, причем рН вспомогательного электролита, циркулирующего в катодной камере, поддерживают на уровне не менее 10, и обработку в дополнительном электрохимическом реакторе ведут при превышении давления в анодной камере по сравнению с катодной на 0,1 - 0,4 кгс/см2 (рис.19).In this case, in the method for producing a disinfecting solution — an AND neutral anolyte, comprising preparing a stock solution by mixing a low saline aqueous solution or drinking water with a highly saline aqueous electrolyte solution and treating the resulting stock solution sequentially in the cathode and anode chambers of the main diaphragm electrochemical reactor, treating the stock solution mainly the reactor is conducted at a specific electricity consumption of 400 - 4000 C / l and after processing the solution is supplied the anode chamber of the additional electrochemical reactor, and the processing in the anode chamber of the additional reactor are carried out until the pH value is 6.5 - 7.5 and the redox potential is plus 700 - plus 1100 mV relative to the silver chloride reference electrode, and the cathode chamber of the additional electrochemical reactor is equipped with a circulation loop auxiliary electrolyte with a capacity, moreover, the pH of the auxiliary electrolyte circulating in the cathode chamber is maintained at a level of not less than 10, and processing in addition Yelnia electrochemical reactor is carried out at the pressure in the anode chamber as compared with the cathode at 0.1 - 0.4 kgf / cm 2 (Fig.19).
Приготовление исходного раствора смешением низкоминерализованного водного раствора или питьевой воды с высокоминерализованным водным раствором электролита позволяет регулировать солесодержание исходного раствора, что расширяет функциональные возможности изобретения.Preparation of a stock solution by mixing a low saline aqueous solution or drinking water with highly mineralized aqueous electrolyte solution allows you to adjust the salt content of the initial solution, which extends the functionality of the invention.
Обработка полученного исходного раствора последовательно в катодной и анодной камерах основного диафрагменного электрохимического реактора при удельном расходе электричества 400 - 4000 Кл/л позволяет проводить процесс таким образом, чтобы избежать разрушения образовавшихся биоцидных веществ за счет электромиграции между электродными камерами. При количестве электричества менее 400 кЛ/л количество образующихся реагентов недостаточно, а при превышении количества электричества более 4000 кЛ/л заметным становятся явления электропереноса. Кроме того, при обработке раствора в указанном диапазоне удельного количества электричества происходит образование в электродных камерах и насыщение раствора водородом и кислородом, которые находятся как в растворенном, в так и в газообразном состоянии. Эти газы принимают участие в последующем электрохимическом преобразовании раствора и синтезе его биоцидных компонентов. При малом удельном количестве электричества, затрачиваемом во время обработки раствора в основном реакторе (менее 400 Кл/л), концентрация растворенных газов мала и, соответственно, биоцидных веществ с их участием образуется в дополнительном реакторе недостаточно для существенного увеличения биоцидности раствора анолита АНД. При удельном количестве электричества более 4000 Кл/л возрастает газонаполнение раствора, что приводит к повышенному расходу энергии. После обработки в анодной камере основного реактора раствор подается в анодную камеру дополнительного электрохимического реактора, и обработку в анодной камере дополнительного реактора ведут до достижения значения рН 6,5 - 7,5 и окислительно-восстановительного потенциала плюс 700 - плюс 1100 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения,Processing the resulting stock solution sequentially in the cathode and anode chambers of the main diaphragm electrochemical reactor with a specific electricity consumption of 400-4000 C / l allows the process to be carried out in such a way as to avoid destruction of the formed biocidal substances due to electromigration between the electrode chambers. When the amount of electricity is less than 400 kL / l, the amount of reagents formed is not enough, and when the amount of electricity exceeds 4,000 kL / l, the phenomena of electric transport become noticeable. In addition, when the solution is processed in the specified range of the specific amount of electricity, the solution is formed in the electrode chambers and the solution is saturated with hydrogen and oxygen, which are both in the dissolved and in the gaseous state. These gases take part in the subsequent electrochemical transformation of the solution and the synthesis of its biocidal components. With a small specific amount of electricity consumed during the processing of the solution in the main reactor (less than 400 C / l), the concentration of dissolved gases is low and, accordingly, biocidal substances with their participation are not formed in the additional reactor to significantly increase the biocidality of the anolyte solution of AND. With a specific amount of electricity of more than 4000 C / l, the gas filling of the solution increases, which leads to increased energy consumption. After processing in the anode chamber of the main reactor, the solution is fed into the anode chamber of the additional electrochemical reactor, and processing in the anode chamber of the additional reactor is carried out until the pH value is 6.5 - 7.5 and the redox potential is plus 700 - plus 1100 mV relative to the silver chloride reference electrode ,
Солесодержание полученного дезинфицирующего раствора сопоставимо с солесодержанием исходного раствора и поддерживается на уровне 0,2 - 2,0 г/л. При уменьшении солесодержания снижается стабильность дезинфицирующих свойств раствора, при увеличении - резко увеличивается коррозионная активность растворов, а также возникает необходимость в применении специальных методов очистки сточных вод после использования таких растворов. Обработку раствора в анодной камере дополнительного реактора ведут до достижения значения рН анолита 6,5 - 7,5 и значения окислительно-восстановительного потенциала от плюс 700 до плюс 1100 мВ относительно хлорсеребряного электрода сравнения.The salt content of the obtained disinfecting solution is comparable to the salt content of the initial solution and is maintained at a level of 0.2 - 2.0 g / l. With a decrease in salinity decreases stability of the disinfecting properties of the solution, with an increase - the corrosivity of the solutions sharply increases, and there is a need to use special methods of wastewater treatment after using such solutions. The solution is treated in the anode chamber of the additional reactor until the anolyte pH is 6.5 - 7.5 and the redox potential is from plus 700 to plus 1100 mV relative to the silver chloride reference electrode.
Значения рН и окислительно-восстановительного потенциала определяются исходя из условий решаемой задачи. Но в общем случае следует отметить, что снижение рН ниже 6,5 и увеличение окислительно- восстановительного потенциала выше плюс 1100 мВ увеличивает коррозионную активность раствора и требует соблюдения повышенных мер безопасности при работе с раствором. Увеличение рН выше 7,5 и снижение окислительно-восстановительного потенциала ниже плюс 700 мВ снижает дезинфицирующую способность раствора.The pH and redox potential are determined based on the conditions of the problem being solved. But in the general case, it should be noted that a decrease in pH below 6.5 and an increase in the redox potential above plus 1100 mV increases the corrosivity of the solution and requires the observance of increased safety measures when working with the solution. Increasing the pH above 7.5 and reducing the redox potential below plus 700 mV reduces the disinfecting ability of the solution.
Катодная камера дополнительного электрохимического реактора снабжена циркуляционным контуром вспомогательного электролита с емкостью, причем рН вспомогательного электролита, циркулирующего в катодной камере, поддерживают на уровне не менее 10.The cathode chamber of the additional electrochemical reactor is equipped with a secondary auxiliary electrolyte circulation circuit with a capacity, the pH of the auxiliary electrolyte circulating in the cathode chamber being maintained at a level of at least 10.
Обработка вспомогательного электролита в катодной камере в циркуляционном режиме обеспечивает возможность сократить сброс электролита в дренаж и стабилизировать работу дополнительного реактора за счет поддержания постоянных характеристик вспомогательного электролита. Значения рН электролита в циркуляционном контуре поддерживают на уровне не менее 10. Снижение рН ниже 10 не позволяет получить дезинфицирующий раствор с заданными характеристиками. Заданные значения рН регулируют путем изменения концентрации раствора электролита за счет отвода части обработанного электролита из контура на сброс и подпитки контура свежим электролитом.Processing the auxiliary electrolyte in the cathode chamber in a circulating mode provides the opportunity to reduce the discharge of electrolyte into the drainage and stabilize the operation of the additional reactor by maintaining the constant characteristics of the auxiliary electrolyte. The pH value of the electrolyte in the circulation circuit is maintained at a level of at least 10. Lowering the pH below 10 does not allow to obtain a disinfectant solution with the desired characteristics. The set pH values are adjusted by changing the concentration of the electrolyte solution by removing part of the treated electrolyte from the circuit to discharge and replenishing the circuit with fresh electrolyte.
В качестве вспомогательного электролита в циркуляционном контуре катодной камеры дополнительного реактора может быть использован исходный раствор (рис.19), что позволяет вести процесс при меньшем расходе энергии, однако с небольшим расходом исходного раствора хлорида.As an auxiliary electrolyte in the circulation circuit of the cathode chamber of the additional reactor can be used the initial solution (Fig. 19), which allows the process to be carried out at a lower energy consumption, but with a small consumption of the initial chloride solution.
В качестве вспомогательного электролита может быть также использована питьевая вода, представляющая собой низкоминерализованный раствор электролитов (рис. 20 и 21). В этом случае при обработке перед подачей обрабатываемого раствора в анодную камеру основного электрохимического реактора или перед подачей обрабатываемого раствора в анодную камеру дополнительного электрохимического реактора из раствора удаляют по крайней мере часть газообразного и растворенного водорода, а вывод нейтрального анолита АНД из анодной камеры дополнительного электрохимического реактора осуществляют через регулятор давления. Такую схему целесообразно применять для экономии солевого раствора, однако при этом несколько увеличивается затрачиваемая электроэнергия. Обработку в дополнительном электрохимическом реакторе ведут при превышении давления в анодной камере по сравнению с катодной на 0,1 - О, 4 кгс/см2 (а вывод нейтрального анолита АНД из анодной камеры дополнительного электрохимического реактора осуществляют через регулятор давления). Проведение процесса при таком давлении позволяет свести на нет негативное воздействие электромиграции ионов в дополнительном реакторе и целенаправленно изменять свойства получаемого нейтрального анолита. При давлении меньшем 0,1 кгс/см2 миграция ионов из катодной камеры в анодную не может быть подавлена, а превышение давления свыше 0,4 кгс/см2 не приводит к новому результату, но увеличивает затраты на проведение процесса.As an auxiliary electrolyte, drinking water can also be used, which is a low-mineralized solution of electrolytes (Figs. 20 and 21). In this case, during processing, at least a part of the gaseous and dissolved hydrogen is removed from the solution before the treated solution is fed into the anode chamber of the main electrochemical reactor or before the treated solution is fed into the anode chamber of the additional electrochemical reactor, and the neutral anolyte Ande is removed from the anode chamber of the additional electrochemical reactor through the pressure regulator. It is advisable to use such a scheme to save salt solution, but at the same time, the energy consumed increases somewhat. Processing in an additional electrochemical reactor is carried out when the pressure in the anode chamber is 0.1 - 0, 4 kgf / cm 2 higher than the cathode one (and the neutral anolyte AED is withdrawn from the anode chamber of the additional electrochemical reactor through a pressure regulator). Carrying out the process at this pressure makes it possible to negate the negative effects of ion electromigration in an additional reactor and to purposefully change the properties of the resulting neutral anolyte. At a pressure of less than 0.1 kgf / cm 2, the migration of ions from the cathode chamber to the anode cannot be suppressed, and an excess of pressure above 0.4 kgf / cm 2 does not lead to a new result, but increases the cost of the process.
При приготовлении исходного раствора по всем указанным выше схемам в качестве высокоминерализованного раствора электролита используют раствор хлорида натрия общей минерализацией 50 - 300 г/л.When preparing the initial solution according to all the above schemes, a sodium chloride solution with a total salinity of 50-300 g / l is used as a highly mineralized electrolyte solution.
Такой раствор не является дефицитным и не требует специальных мер по технике безопасности. Общая минерализация раствора - 50 - 300 г/л. При снижении концентрации ниже 50 г/л увеличиваются энергозатраты и объемы перерабатываемых растворов. Повышение концентрации свыше 300 г/л не дает нового результата, но требует специальных условий подготовки таких растворов, что неоправданно увеличивает стоимость процесса.Such a solution is not scarce and does not require special safety measures. The total mineralization of the solution is 50 - 300 g / l. With a decrease in concentration below 50 g / l, energy costs and volumes of processed solutions increase. Concentration increase above 300 g / l does not gives a new result, but requires special conditions for the preparation of such solutions, which unreasonably increases the cost of the process.
Также при получении растворов оксидантов по всем указанным выше схемам целесообразно использовать в ячейках электрохимических реакторов ультрафильтрационную или нанофильтрационную диафрагму из керамики. Керамические диафрагмы не изменяют свои характеристики при перепаде давления и в процессе обработки, что обеспечивает стабильность параметров обработки.It is also advisable to use an ultrafiltration or nanofiltration diaphragm made of ceramics in the cells of electrochemical reactors when obtaining solutions of oxidants according to all the above schemes. Ceramic diaphragms do not change their characteristics during differential pressure and during processing, which ensures the stability of processing parameters.
Состав керамики выбирают исходя из условий решаемой задачи; предпочтительно использование керамики на основе оксида циркония или керамики на основе оксида циркония с добавками оксидов алюминия и иттрия, которые обладают оптимальным сочетанием характеристик.The composition of ceramics is selected based on the conditions of the problem being solved; it is preferable to use ceramics based on zirconium oxide or ceramics based on zirconium oxide with the addition of aluminas and yttrium, which have an optimal combination of characteristics.
Целесообразно использовать проточные электрохимические реакторы, описанные в патенте РФ Ne 2078737 или в патенте США Ns 5, 635, 040. 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. Электролизеры выполнены по модульному принципу, что позволяет реализовать способ с обеспечением заданной производительности и, кроме того, обеспечивают возможность отключения части ячеек реактора без остановки его работы, а также подключения к реактору во время его работы новых ячеек для увеличения его производительности.It is advisable to use flow-through electrochemical reactors described in RF patent Ne 2078737 or in US patent Ns 5, 635, 040. These reactors are compact diaphragm electrolyzers made of vertical cylindrical and rod electrodes, coaxially mounted in dielectric bushings, ceramic diaphragms, also coaxially installed in the bushings between the electrodes and dividing the interelectrode space into the electrode chambers, the chambers having an entrance to the bottom and an exit at the top of the cell. The electrolyzers are made on a modular basis, which allows the method to be achieved with a given performance and, in addition, they provide the ability to disconnect part of the reactor cells without stopping its operation, as well as connecting new cells to the reactor during its operation to increase its productivity.
По схемам, представленным выше, могут быть получены водные растворы оксидантов обладающие широким спектром характеристик (со значениями рН = 6,0 - 7,8 и содержанием оксидантов в пределах 80 - 1000 мг/л). Для их получения могут использоваться исходные растворы концентрацией 0,2 - 5,0 г/л. Однако для целей настоящего изобретения целесообразно использовать водные растворы оксидантов, полученные по приведенным выше схемам, обдадающие определенными характеристиками - pH 6,5 - 7,5 и содержание оксидантов 80 - 1000 мг/л при общем солесодержании 0,2 - 2,0 г/л, так как именно эти параметры позволяют наиболее широко использовать такие растворы в качестве дезинфицирующих средств. Однако они обладают существенным недостатком - сравнительно высокими коррозионными свойствами.According to the schemes presented above, aqueous solutions of oxidants can be obtained with a wide range of characteristics (with pH = 6.0 - 7.8 and an oxidant content in the range of 80 - 1000 mg / l). To obtain them, initial solutions with a concentration of 0.2 - 5.0 g / l can be used. However, for the purposes of the present invention, it is advisable to use aqueous solutions of oxidants obtained according to the above schemes, which impart certain characteristics - pH 6.5 - 7.5 and an oxidant content of 80 - 1000 mg / l with a total salt content of 0.2 - 2.0 g / l, since it is these parameters that make it possible to most widely use such solutions as disinfectants. However, they have a significant drawback - relatively high corrosion properties.
Введение добавки, низкомолекулярного одно- или двухатомного спирта или смеси таких спиртов, позволяет получить дезинфицирующее средство с пониженной коррозионной активностью при сохранении и повышении биоцидной активности по отношению ко всем типам обрабатываемых объектов, включая гидрофобные. Установлено, что биоцидная активность дезинфицирующих средств со спиртовой добавкой, полученных согласно предложенному решению, увеличивается при обработке поверхностей зараженных спорами В. subtilus, отличающихся высокой устойчивостью по отношению ко всем видам биоцидных агентов. Использование таких дезинфекционных средств позволяет расширить спектр их применения, включая обработку гидрофобных объектов, загрязненных особо устойчивыми микроорганизмами, или/и сократить расход дезинфицирующего средства, или/и концентрацию оксидантов, или/и время обработки.The introduction of additives, low molecular weight monohydroxy or dihydric alcohol, or a mixture of such alcohols, allows to obtain a disinfectant with reduced corrosion activity while maintaining and increasing biocidal activity in relation to all types of processed objects, including hydrophobic. It has been established that the biocidal activity of disinfectants with an alcohol supplement obtained according to the proposed solution increases with the treatment of surfaces infected with B. subtilus spores, which are highly resistant to all types of biocidal agents. The use of such disinfectants can expand the range of their application, including the treatment of hydrophobic objects contaminated with especially resistant microorganisms, and / or reduce the consumption of a disinfectant, and / or the concentration of oxidants, and / or processing time.
При введении добавки в количестве менее 0,1 % объемных не наблюдается заметного снижения антикоррозионной активности при сохранении концентрации оксидантов, а при введении добавки более 10% объемных непропорционально увеличивается расход реагентов из-за значительного снижения концентрации оксидантов.When an additive is added in an amount of less than 0.1% by volume, there is no noticeable decrease in anticorrosive activity while maintaining the concentration of oxidants, and when an additive is added more than 10% by volume, the reagent consumption disproportionately increases due to a significant decrease in the concentration of oxidants.
Введение добавки предпочтительно осуществлять после обработки раствора в анодной камере непосредственно перед применением.The introduction of the additive is preferably carried out after processing the solution in the anode chamber immediately before use.
В практике медицинских учреждений известно использование раствора низкомолекулярного спирта, в частности этилового, в качестве антисептического или дезинфицирующего средства (см. например, Практическое руководство по применению средств дезинфекции и стерилизации в лечебно-профилактических учреждениях, п/р А. В. Авчинникова, Смоленск, СГМА, 2002 г.). Однако известные рекомендации предлагают использовать спиртовые растворы концентрацией 70 - 80 % при времени обработки от 1 минуты - обработка кожи инъекционного поля - до 30 минут - дезинфекция некоторых видов, инструментов, таких как корневые иглы и т.п. Спиртовые растворы концентрацией до 5 % объемных не применяются ни для дезинфекции, ни для антисептической обработки, т.к. такие низкие концентрации спиртов не обладают ярко выраженной биоцидной активностью, не вызывают денатурации белков, что является основным механизмом их антимикробного воздействия.In the practice of medical institutions, it is known to use a solution of low molecular weight alcohol, in particular ethyl alcohol, as an antiseptic or disinfectant (see, for example, the Practical Guide for the Use of Disinfectants and Sterilization in Healthcare Facilities, n / a A. V. Avchinnikova, Smolensk, SGMA, 2002). However, well-known recommendations suggest the use of alcohol solutions with a concentration of 70 - 80% with a treatment time of 1 minute - treatment of the skin of the injection field - up to 30 minutes - disinfection of certain species, tools, such as root needles, etc. Alcohol solutions with a concentration of up to 5% by volume are not used either for disinfection or for antiseptic treatment, because such low concentrations of alcohols do not have a pronounced biocidal activity, do not cause protein denaturation, which is the main mechanism of their antimicrobial effect.
Известно введение одноатомного органического спирта в количестве 0,1-10,0% мае. в дезинфицирующее средство на основе клатрата карбамида дидецилметиламмоний бромида (см. патент РФ Ns 2187337, А 61 L 2/18, 2002г.) или одноатомного спирта в количестве 0,5 - 10,0% мае. в дезинфицирующее средство на основе алкилдиметилбензиламмоний хлорида (см. патент РФ Ns 2190426, А 61L2/16, 2002г.)The introduction of a monohydric organic alcohol in an amount of 0.1-10.0% in May is known. in a disinfectant based on carbamide didecylmethylammonium bromide clathrate (see RF patent Ns 2187337, A 61 L 2/18, 2002) or monohydroxy alcohol in an amount of 0.5 - 10.0% in May. in a disinfectant based on alkyldimethylbenzylammonium chloride (see RF patent Ns 2190426, A 61L2 / 16, 2002)
Однако известные решения представляют собой своего рода концентраты, которые не применяются в чистом виде, а для решения поставленных задач - а именно, для проведения дезинфекции - используются в виде разбавленных рабочих растворов путем разбавления средства питьевой водой. Так, по патенту 2187337 используют рабочие растворы, содержащие 0,2 - 5,0% запатентованного средства, а по патенту 2190426 - растворы, содержащие 0,012 - 3,0% запатентованного средства. Следовательно, при использовании известных решений для дезинфекции применяются растворы, содержащие иные, чем в предложенном решении, количества одноатомного спирта.However, the known solutions are a kind of concentrates that are not used in their pure form, but for solving tasks - namely, for disinfection - they are used in the form of diluted working solutions by diluting the product with drinking water. So, according to patent 2187337 use working solutions containing 0.2 - 5.0% of a patented agent, and according to patent 2190426 - solutions containing 0.012 - 3.0% of a patented agent. Therefore, when using known solutions for disinfection, solutions are used containing other amounts of monohydric alcohol than in the proposed solution.
Дезинфицирующее средство по изобретению представляет собой готовый к применению дезинфицирующий раствор, не требующий дополнительных операций по его разведению, и используемый для целей дезинфекции именно при содержании добавки - низкомолекулярного спирта - в тех пределах, которые указаны в формуле.The disinfectant according to the invention is a ready-to-use disinfectant solution that does not require additional dilution operations and is used for disinfection purposes precisely when the content of the additive, low molecular weight alcohol, is within the limits indicated in the formula.
При этом достигается новый положительный результат, который не может быть достигнут в известных решениях, а именно - снижение коррозионной активности в интервале рН использования дезинфицирующего средства. Кроме того, средство может быть получено непосредственно на месте применения, и в тех количествах, которые необходимы для каждого конкретного случая, при этом упрощается сам процесс применения средства, так как отсутствует операция разведения концентрата. По сравнению с известными средствами предлагаемое решение обладает более высокой активностью, - по известным решениям время экспозиции составляет 1 - 3 часа, в то время как по предложенному решению время экспозиции составляет не более 30 минут.At the same time, a new positive result is achieved, which cannot be achieved in known solutions, namely, a decrease in corrosion activity in the pH range of the use of a disinfectant. In addition, the tool can be obtained directly at the place of use, and in those quantities that are necessary for each specific case, while simplifying the process of applying the tool, since there is no operation of dilution of the concentrate. Compared with known means, the proposed solution has a higher activity - according to known solutions, the exposure time is 1-3 hours, while according to the proposed solution, the exposure time is no more than 30 minutes.
В качестве добавки низкомолекулярного спирта предпочтительно использовать этиловый или изопропиловый спирт или их смесь. Эти реагенты являются доступными, сравнительно дешевыми, разрешенными в медицинской практике и практически всегда имеются в наличии в медицинских учреждениях.As an additive of low molecular weight alcohol, it is preferable to use ethyl or isopropyl alcohol or a mixture thereof. These reagents are affordable, relatively cheap, approved in medical practice and are almost always available in medical institutions.
В качестве исходного водно-солевого раствора в основном используют раствор хлорида натрия концентрацией 0,2-2,0 г/л. Однако, концентрации исходного раствора хлорида натрия и концентрации хлоркислодных окислителей могут варьироваться в зависимости от типа обрабатываемого объекта, уровня опасности и резистентности обеззараживаемого микроорганизма, от способа применения дезинфицирующего средства. Например, при дезактивации объектов, зараженных особо опасными инфекциями, концентрация хлорида натрия составляет 2 г/л, концентрация оксидантов - до 1000мг/л для обеспечения быстродействия при минимальном потреблении обеззараживающего агента, в том числе, в виде аэрозоля. Вместе с тем, при обработке ирригационных систем медицинских приборов эффективны электрохимически синтезированные растворы с исходной концентрацией хлорида натрия менее 1г/л, концентрацией окислителей 80 мг/л.As the initial water-salt solution, a solution of sodium chloride with a concentration of 0.2-2.0 g / l is mainly used. However, the concentration of the initial solution of sodium chloride and the concentration of chlorine-acid oxidizing agents can vary depending on the type of object being treated, the level of danger and resistance of the disinfected microorganism, and the method of using the disinfectant. For example, during the decontamination of objects infected with especially dangerous infections, the concentration of sodium chloride is 2 g / l, the concentration of oxidants is up to 1000 mg / l to ensure speed with minimal consumption of a disinfecting agent, including in the form of an aerosol. At the same time, when processing irrigation systems of medical devices, electrochemically synthesized solutions with an initial concentration of sodium chloride of less than 1 g / l and an oxidizing agent concentration of 80 mg / l are effective.
Краткое описание фигур чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг. 1 изображена схема получения водного раствора оксидантов - дезинфицирующего средства - с пониженными коррозионными свойствами. На фиг. 2 - 21 изображены схемы получения водных растворов оксидантов, позволяющие получать дезинфицирующие средства по изобретению. Устройство для получения водного раствора оксидантов (фиг. 1) содержит электрохимический диафрагменный реактор, выполненный по модульному принципу из электрохимических ячеек. На всех фигурах реактор изображен в виде одной электрохимической ячейки 1 , межэлектродное пространство которой разделено диафрагмой на анодную 2 и катодную 3 камеры. Выход анодной камеры 2 соединен с линией 4 отвода водного раствора оксидантов. На линии 4 может быть установлен смеситель 5 (фиг.1) для ввода в водный раствор оксидантов добавки - спирта или смеси спиртов. Также на линии 4 может быть установлен регулятор давления до себя 6 ( фиг.2, 5-7,17 - 21).In FIG. 1 shows a diagram for the preparation of an aqueous solution of oxidants - a disinfectant - with reduced corrosion properties. In FIG. 2 to 21 show the schemes for preparing aqueous solutions of oxidants, which make it possible to obtain disinfectants according to the invention. A device for producing an aqueous solution of oxidants (Fig. 1) contains an electrochemical diaphragm reactor made according to the modular principle of electrochemical cells. In all figures, the reactor is depicted in the form of one electrochemical cell 1, the interelectrode space of which is divided by the diaphragm into anode 2 and cathode 3 of the chamber. The output of the anode chamber 2 is connected to the line 4 of the drain of an aqueous solution of oxidants. On line 4, a mixer 5 can be installed (Fig. 1) for introducing an additive, an alcohol or a mixture of alcohols, into an aqueous solution of oxidizing agents. Also on line 4, a pressure regulator can be installed up to 6 (Fig.2, 5-7.17 - 21).
Установка содержит линию подачи исходного раствора 7, которая может быть соединена со входом анодной камеры 2 (фиг. 1), или с другими узлами установки. Исходный раствор может быть приготовлен смешением низкоминерализованного раствора (питьевой воды), которая подается по линии 8, с высокоминерализованным раствором, например, концентрированным раствором хлорида натрия, который подается в установки из емкости 9 в смеситель 10, который соединен с линиями 7 и 8.The installation contains a feed line for the initial solution 7, which can be connected to the input of the anode chamber 2 (Fig. 1), or with other nodes of the installation. The initial solution can be prepared by mixing a low-saline solution (drinking water), which is supplied via line 8, with a highly-mineralized solution, for example, a concentrated solution of sodium chloride, which is supplied to the plants from the tank 9 to the mixer 10, which is connected to lines 7 and 8.
Установка может содержать флотационный реактор 11 с входом в верхней и выходом в нижней частях, емкость катодного циркуляционного контура 12, также с входом в верхней и выходом в нижней частях, линии вывода католита 13 и смеси газообразных продуктов катодного контура 14, или линию вывода газожидкостной смеси из катодного контура 15, причем эти линии могут быть соединены как с флотационным реактором 11 , так и с емкостью катодного циркуляционного контура 12. Установка может содержать электрокинетический реактор 16, с входом в верхней и выходом в нижней частях, дополнительные электрохимические диафрагменные реакторы 17 - 35, регулируемое гидравлическое сопротивление 36, дополнительный регулятор давления 37, фильтр очистки от механических примесей 38, смесители 39 - 44, выполненные, например, в виде водоструйных насосов, а также линии перетока и регулирующие вентили 45 - 62.The installation may include a flotation reactor 11 with an entrance at the top and an exit at the bottom, a capacity of the cathode circulation loop 12, also with an entrance at the top and an exit at the bottom, an output line of catholyte 13 and a mixture of gaseous products of the cathode circuit 14, or an output line of a gas-liquid mixture from the cathode loop 15, and these lines can be connected both to the flotation reactor 11 and to the capacity of the cathode circulation loop 12. The installation may include an electrokinetic reactor 16, with an entrance to the top and exit to parts, additional electrochemical diaphragm reactors 17 - 35, adjustable hydraulic resistance 36, additional pressure regulator 37, filter for removing mechanical impurities 38, mixers 39 - 44, made, for example, in the form of water-jet pumps, as well as overflow lines and control valves 45 - 62.
Изобретение с использованием установок для получения водного раствора оксидантов осуществляют следующим образом. Исходная вода, например, питьевая вода из крана по линии 8 (фиг.1) смешивается в смесителе 10 (выполненным, например, в виде водоструйного насоса) с концентрированным (более 100 г/л) раствором поваренной соли, подача которого из емкости 9 по линии 7 поступает в анодную 2 камеру электрохимического реактора 1 , давление в которой в процессе работы должно быть выше, чем давление в катодной камере 3 на 0,2 - 0,4 кгс/см2". Катодная камера 3 реактора 1 соединена с циркуляционной емкостью 12, образуя замкнутый циркуляционный контур вспомогательного электролита. Основным источником пополнения циркуляционного контура католита является анодная камера 2 реактора 1 , из которой через диафрагму в катодную камеру 3 проникают ионы натрия вместе с водой, окружающей их и составляющей гидратные оболочки. Избыток католита удаляется из емкости 12 по дренажному выводу 15. Гидравлическое сопротивление 36 на линии подпитки нижней частью катодного циркуляционного контура предназначено для заполнения циркуляционной емкости 12 в момент запуска электрохимической системы и капельной подачи исходного раствора в циркуляционный контур в процессе работы. На выходе из анодной камеры реактора по линии 4 отводят полученный водный раствор оксидантов - анолит АН. На линии 4 установлен смеситель 5, в который подают добавку - спирт - на смешение с водным раствором оксидантов, и полученное дезинфицирующее средство направляют потребителю.The invention using installations for obtaining an aqueous solution of oxidants is as follows. The source water, for example, drinking water from the tap along line 8 (Fig. 1), is mixed in a mixer 10 (made, for example, as a water-jet pump) with a concentrated (more than 100 g / l) sodium chloride solution, the supply of which from the tank 9 through line 7 enters the anode 2 chamber of the electrochemical reactor 1, the pressure in which during operation should be higher than the pressure in the cathode chamber 3 by 0.2 - 0.4 kgf / cm 2 " . The cathode chamber 3 of the reactor 1 is connected to the circulation tank 12, forming a closed circulation circuit of the auxiliary electrolyte. The main source of replenishment of the catholyte circulation loop is the anode chamber 2 of reactor 1, from which sodium ions penetrate through the diaphragm into the cathode chamber 3. The excess catholyte is removed from the tank 12 at the drain outlet 15. Hydraulic resistance 36 to the feed line with the lower part of the cathode circulation circuit is designed to fill the circulation tank 12 at the time of starting the electrochemical system and the drip feed of the initial solution into the circuit lation circuit during operation. At the outlet of the anode chamber of the reactor, the obtained aqueous solution of oxidants, anolyte AN, is withdrawn via line 4. On line 4, a mixer 5 is installed, in which an additive - alcohol - is mixed with an aqueous solution of oxidants, and the resulting disinfectant is sent to the consumer.
Водный раствор оксидантов названный авторами анолит AHK и дезинфицирующее средство на его основе может быть получен по схеме, изображенной на фиг. 2. Вода, например, водопроводная, по линии 8 подается в установку.An aqueous solution of oxidizing agents called AHK anolyte and a disinfectant based on it can be obtained according to the scheme depicted in FIG. 2. Water, for example, tap water, is supplied through line 8 to the installation.
Пройдя фильтр 38 и регулятор давления 37 вода поступает в смеситель 10, в котором смешивается с насыщенным раствором хлорида натрия из емкости 9. Далее полученный исходный раствор по линии 7 поступает в анодную камеру 2 реактора 1. Катодная камера 3 реактора 1 соединена с флотационным реактором 11 с образованием циркуляционного контура. По линии 14 из флотационного реактора выводится водород, а по линии 13 избыток католита выводится в дренаж. Часть католита из флотационного реактора 11 по линии перетока поступает в смеситель 39. Основным принципом получения анолита AHK в этой установке является анодная обработка разбавленного раствора хлорида натрия под давлением, обеспечивающим миграцию ионов натрия и молекул воды из анодной камеры в катодную и дозированный электродиффузионный отбор из катодной камеры ионов гидроксила с последующим вводом части объема насыщенного растворенным водородом католита в свежеполученный анолит. При таком режиме работы обеспечивается экономичность работы реактора, что достигается наличием в катодной камере 3 католита с высокой проводимостью за счет повышенной концентрации гидроксида натрия. По линии 4 полученный водный раствор оксидантов - анолит AHK - поступает в смеситель 5, в котором смешивается с добавкой - спиртом, и полученное дезинфицирующее средство подается потребителю.Having passed the filter 38 and the pressure regulator 37, the water enters the mixer 10, in which it is mixed with a saturated solution of sodium chloride from the tank 9. Next, the resulting stock solution is supplied via line 7 to the anode chamber 2 of reactor 1. The cathode chamber 3 of reactor 1 is connected to the flotation reactor 11 with the formation of a circulation circuit. Hydrogen is discharged through line 14 from the flotation reactor, and excess catholyte is discharged through line 13 to the drainage. Part of the catholyte from the flotation reactor 11 through the flow line enters the mixer 39. The main The principle of obtaining an AHK anolyte in this setup is the anodic treatment of a dilute sodium chloride solution under pressure, which ensures the migration of sodium ions and water molecules from the anode chamber to the cathode and metered electrodiffusion selection of hydroxyl ions from the cathode chamber, followed by the introduction of part of the volume of catholyte saturated with dissolved hydrogen into the freshly prepared anolyte . This operating mode ensures the economical operation of the reactor, which is achieved by the presence in the cathode chamber 3 of catholyte with high conductivity due to the increased concentration of sodium hydroxide. Through line 4, the resulting aqueous solution of oxidants - anolyte AHK - enters mixer 5, in which it is mixed with an additive - alcohol, and the resulting disinfectant is supplied to the consumer.
Водный раствор оксидантов, названный авторами нейтральный анолит AHK -R1 может быть получен с использованием установок, схемы которых изображены на фиг. 3-7.An aqueous solution of oxidants, referred to by the authors as the neutral anolyte AHK-R 1, can be obtained using plants whose circuits are depicted in FIG. 3-7.
Высокоминерализованный раствор из резервуара 9 (фиг.З) подается через регулировочный вентиль в катодную камеру 3 реактора 1 и заполняет циркуляционный контур и емкость 12. Низкоминерализованный раствор или питьевая вода от источника (на схеме не показан) по линии 8 через водоструйный насос 40 и флотационный реактор 11 поступает в анодную камеру 2. После заполнения анодного и катодного контуров на электроды реактора 1 подается напряжение и начинается обработка раствора в циркуляционном контуре. Через анодную камеру 2 прокачивается низкоминерализованный раствор, который затем временно сбрасывается в дренаж по линии 4. После достижения раствора в циркуляционном контуре требуемых характеристик, обработанный раствор подается по вакуумной линии через насос 40 во флотационный реактор 11 , где завершается смешение низкоминерализованного раствора с высокоминерализованным, обработанным в циркуляционном контуре катодной камеры. Из флотационного реактора 11 с помощью регулируемого вентиля происходит удаление газообразного водорода из смеси, а также отвод части исходного раствора в виде газожидкостной смеси по линии 15. Раствор, обработанный в анодной камере, по линии 4 направляется в емкость (на схеме не показана) или непосредственно потребителю. Во время работы происходит подпитка циркуляционного контура свежим высокоминерализованным раствором, а в самом контуре поддерживается разрежение, обеспечивающее заполнение анолитом от 70 до 99% толщины диафрагмы. Отделение водорода может осуществляться в сепараторе 45, при этом из емкости 12 с помощью регулируемого насоса 46 производится отвод части обработанного высокоминерализованного раствора из циркуляционного контура по линии 47 в дренаж (фиг. 4).The highly mineralized solution from the reservoir 9 (FIG. 3) is supplied through the control valve to the cathode chamber 3 of the reactor 1 and fills the circulation circuit and tank 12. The low-mineralized solution or drinking water from the source (not shown in the diagram) along line 8 through the water-jet pump 40 and flotation the reactor 11 enters the anode chamber 2. After filling the anode and cathode loops, a voltage is applied to the electrodes of the reactor 1 and processing of the solution in the circulation loop begins. A low-mineralized solution is pumped through the anode chamber 2, which is then temporarily discharged into the drainage through line 4. After the solution has reached the required characteristics in the circulation circuit, the treated solution is fed through a vacuum line through the pump 40 to the flotation reactor 11, where the mixing of the low-mineralized solution with the highly mineralized, completed in the circulation circuit of the cathode chamber. From the flotation reactor 11, by means of an adjustable valve, hydrogen gas is removed from the mixture, as well as part of the initial solution is removed in the form of a gas-liquid mixture along line 15. The solution processed in the anode chamber is sent through line 4 to the tank (not shown in the diagram) or directly to the consumer. During operation, the circulation circuit is replenished with fresh highly mineralized solution, and a vacuum is maintained in the circuit itself, which ensures that the anolyte fills from 70 to 99% of the thickness of the diaphragm. Hydrogen separation can be carried out in the separator 45, while part of the treated highly mineralized solution is removed from the tank 12 by means of an adjustable pump 46 from the circulation circuit along line 47 to the drain (Fig. 4).
При поддержании в анодной камере избыточного давления, превышающего давление в катодной камере, исходный раствор получают в смесителе 48, а на линии 4 устанавливают регулятор давления «дo ceбя» 6 (фиг. 5 - 7).When maintaining an overpressure in the anode chamber that exceeds the pressure in the cathode chamber, the initial solution is obtained in mixer 48, and a pressure regulator “set up” 6 is installed on line 4 (Fig. 5-7).
Перепад давления на диафрагме поддерживают на уровне 0,4 - 0,6 атм. Получение водного раствора оксидантов, названного авторами нейтральный анолит AHK, может быть осуществлено с использованием дополнительного электрохимического диафрагменного реактора, как это показано на фиг. 8 и 9.The pressure drop across the diaphragm is maintained at a level of 0.4 - 0.6 atm. The preparation of an aqueous solution of oxidants, referred to by the authors as neutral anolyte AHK, can be carried out using an additional electrochemical diaphragm reactor, as shown in FIG. 8 and 9.
Исходный раствор требуемой концентрации по линии 7 поступает на вход катодной камеры 3 реактора 1 (см. фиг.8). После однократного прохождения через катодную камеру 3 (фиг.8) раствор подщелачивается до значений рН 9,5-9,8, что приводит к выделению в виде нерастворимых гидроокисей 78-80% растворенных металлов. Обработанный в катодной камере 3 реактора 1 раствор вместе с электролизными газами и нерастворимыми примесями поступает по линии перетока 49 на вход катодной камеры дополнительного реактора 17. После обработки в катодной камере дополнительного реактора 17; значения рН раствора повышается до 10,9 - 11 ,0, что позволяет выделить еще 13-15% растворимых металлов. Далее, по линии 50 поток поступает на обработку в анодную камеру реактора 17, в котором происходит частичная нейтрализация значений рН, на величину, которая не приводит к обратному растворению выделившихся в нерастворимую форму примесей металлов. Из анодной камеры реактора 17 по линии 52 обработанный раствор поступает во флотационный реактор 11 , в котором происходит отделение взвешенных частиц гидроокиси металлов и электролизных газов. Реактор 11 может быть выполнен, например, в виде герметичного цилиндрического флотационного реактора с тангенциальным вводом, причем из верхней части реактора удаляется флотошлам с частью потока раствора и по линии 15 направляется в дренаж. Из нижней части флотационного реактора по линии 53 отводится осветленный поток. Таким образом, в реакторе 11 происходит разделение потока обрабатываемой среды на две части, одна из которых, в количестве 2-5% выводится из цикла обработки, а другая подается по линии 53 на вход анодной камеры 2 реактора 1. При обработке в анодной камере 2 значения рН снижаются до нейтральных (порядка 7), и полученный раствор по линии 4 подается потребителю.The initial solution of the desired concentration through line 7 enters the input of the cathode chamber 3 of the reactor 1 (see Fig. 8). After a single passage through the cathode chamber 3 (Fig. 8), the solution is alkalinized to pH 9.5-9.8, which leads to the release of 78-80% dissolved metals in the form of insoluble hydroxides. The solution processed in the cathode chamber 3 of the reactor 1 together with electrolysis gases and insoluble impurities enters through the overflow line 49 to the input of the cathode chamber of the additional reactor 17. After processing in the cathode chamber of the additional reactor 17; the pH of the solution rises to 10.9 - 11, 0, which allows you to allocate another 13-15% of soluble metals. Further, along line 50, the stream enters the anode chamber of the reactor 17 for processing, in which the pH values are partially neutralized, by an amount that does not lead to the reverse dissolution of metal impurities released into the insoluble form. From the anode chamber of the reactor 17 through line 52, the treated solution enters the flotation reactor 11, in which the suspended particles of metal hydroxide are separated and electrolysis gases. The reactor 11 can be made, for example, in the form of a sealed cylindrical flotation reactor with a tangential inlet, moreover, from the upper part of the reactor fleet sludge with part of the solution flow is removed and sent through line 15 to the drainage. A clarified stream is discharged from the bottom of the flotation reactor via line 53. Thus, in the reactor 11, the flow of the medium to be treated is divided into two parts, one of which, in an amount of 2-5%, is withdrawn from the treatment cycle, and the other is fed through line 53 to the input of the anode chamber 2 of reactor 1. When processing in the anode chamber 2 pH values are reduced to neutral (about 7), and the resulting solution through line 4 is supplied to the consumer.
В зависимости от условий решаемой задачи может применяться как прямоточный проток обрабатываемой среды в электродных камерах (фиг.8) так и противоточный (фиг. 9). Переключение гидравлических схем осуществляется специальным соединением электродных камер реакторов 1 и 17 гидравлическими линиями 49,50 и 53.Depending on the conditions of the problem being solved, both a straight-through duct of the medium to be treated in the electrode chambers (Fig. 8) and countercurrent (Fig. 9) can be used. The switching of hydraulic circuits is carried out by a special connection of the electrode chambers of reactors 1 and 17 with hydraulic lines 49.50 and 53.
Так, например, при вертикальном выполнении электрохимических ячеек, соединенных в реактор, вход как в анодные, так и в катодные камеры расположен в нижней части реакторов, а выход из анодных и катодных камер - в верхней. Схема подключения таких реакторов по принципу прямотока показана на фиг. 8.So, for example, with the vertical execution of electrochemical cells connected to the reactor, the entrance to both the anode and cathode chambers is located at the bottom of the reactors, and the exit from the anode and cathode chambers is at the top. The connection diagram of such reactors according to the forward flow principle is shown in FIG. 8.
Если же расположение входа и выхода электродных камер реакторов иное, то схема их подключения по принципу противотока показана на фиг. 9. В режиме противотока устройство работает следующим образом. Исходный раствор требуемой концентрации по линии 7 поступает на вход катодной камеры 3 реактораi (см. фиг.9). После однократного прохождения через катодную камеру 3 раствор подщелачивается до значений рН более 10, что приводит к выделению в виде нерастворимых гидроокисей 80 - 82% растворенных ионов тяжелых и щелочноземельных металлов. Обработанный в катодной камере 3 реактора 1 раствор вместе с электролизными газами и нерастворимыми примесями поступает по линии перетока 49 на вход катодной камеры ректора 17. После обработки в катодной камере реактора 17 значения рН раствора повышается до значений более 11,0, что позволяет выделить еще 15 - 17% растворимых металлов. Далее по линии 50 поток поступает на обработку в анодную камеру реактора 17, в котором происходит частичная нейтрализация значений рН на величину, которая не приводит к обратному растворению выделившихся в нерастворимую форму примесей металлов. Из анодной камеры реактора 17 по линии 53 обработанный раствор поступает во флотационный реактор 11 , в котором происходит отделение взвешенных частиц гидроокиси металлов и электролизных газов. Из верхней части реактора 11 удаляется флотошлам с частью потока раствора и по линии 15 направляется в дренаж. Из нижней части флотационного реактора 11 отводится осветленный поток. Таким образом, во флотационном реакторе 11 происходит разделение потока обрабатываемой среды на две части, одна из которых в количестве 0,5-3,0% выводится из цикла обработки, а другая подается по линии 53 на вход анодной камеры 2 реактора 1. При обработке в анодной камере 2 значения рН снижаются до нейтральных (порядка 7), и полученный раствор по линии 4 подается потребителю.If the arrangement of the input and output of the electrode chambers of the reactors is different, then the circuit of their connection according to the counterflow principle is shown in FIG. 9. In counterflow mode, the device operates as follows. The initial solution of the desired concentration through line 7 enters the inlet of the cathode chamber 3 of the reactor i (see Fig. 9). After a single passage through the cathode chamber 3, the solution is alkalinized to pH values of more than 10, which leads to the release of 80 - 82% dissolved heavy and alkaline earth metal ions in the form of insoluble hydroxides. Treated in the cathode chamber 3 of the reactor 1, the solution, along with electrolysis gases and insoluble impurities, enters the inlet of the cathode chamber of the reactor 17 through the overflow line 49. After processing in the cathode chamber of the reactor 17, the pH of the solution rises to values more than 11.0, which allows us to allocate another 15 - 17% of soluble metals. Then, along line 50, the stream enters the anode chamber of the reactor 17 for processing, in which the pH values are partially neutralized by a value that does not lead to the reverse dissolution of metal impurities released into the insoluble form. From the anode chamber of the reactor 17 through line 53, the treated solution enters the flotation reactor 11, in which the suspended particles of metal hydroxide and electrolysis gases are separated. The sludge with a part of the solution flow is removed from the upper part of the reactor 11 and is sent to the drainage line 15. A clarified stream is discharged from the bottom of the flotation reactor 11. Thus, in the flotation reactor 11, the flow of the medium to be treated is divided into two parts, one of which is removed from the treatment cycle in an amount of 0.5-3.0%, and the other is fed through line 53 to the input of the anode chamber 2 of reactor 1. During processing in the anode chamber 2, the pH values are reduced to neutral (about 7), and the resulting solution through line 4 is supplied to the consumer.
При получении водного раствора оксидантов - нейтрального анолита AHK - могут использоваться схемы с использованием блока электрохимических реакторов, содержащем 2, 3 или 4 реактора при однократном параллельном протоке раствора через катодные камеры всех реакторов (см. фиг. 10 - 16).Upon receipt of an aqueous solution of oxidants - the neutral anolyte AHK - schemes using a block of electrochemical reactors containing 2, 3 or 4 reactors with a single parallel flow of the solution through the cathode chambers of all reactors can be used (see Fig. 10-16).
Установка для получения раствора оксидантов (рис. 10) 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 18, в которых межэлектродное пространство разделено диафрагмами на катодные и анодные камеры, флотационный реактор 11 и регулирующий клапан 54 для дозированного отвода флотошлама из верхней части флотационного реактора 11. Установка также может содержать электрокинетический реактор 16.The apparatus for producing an oxidant solution (Fig. 10) contains a reactor block, which includes two flow diaphragm electrochemical reactors (the drawings show the execution of each of the reactors from one flow electrochemical module element - hereinafter TEM elements) 1 and 18, in which the interelectrode space is divided by diaphragms into cathode and anode chambers, a flotation reactor 11 and a control valve 54 for dosing the flush sludge from the top of the flotation reactor 11. The installation can also keep the electrokinetic reactor 16.
Катодные камеры элементов ПЭМ 1 и 18 соединены гидравлически параллельно, а анодные - последовательно. При этом линия подачи 7 исходного водного раствора соединена с входом в катодные камеры реакторов 1 и 18, а выводы катодных камер соединены с флотационным реактором 11 и электрокинетическим реактором 16. Вывод электрокинетического реактора соединен с вводом в анодную камеру реактора 18, а выход анодной камеры реактора 18 соединен с вводом в анодную камеру реактора 1. Выход анодной камеры реактора 1 соединен с линией отвода раствора оксидантов 4.The cathode chambers of the FEM elements 1 and 18 are connected hydraulically in parallel, and the anode chambers are connected in series. The feed line 7 of the initial aqueous solution is connected to the entrance to the cathode chambers reactors 1 and 18, and the conclusions of the cathode chambers are connected to the flotation reactor 11 and the electrokinetic reactor 16. The output of the electrokinetic reactor is connected to the input to the anode chamber of the reactor 18, and the output of the anode chamber of the reactor 18 is connected to the input to the anode chamber of the reactor 1. Output of the anode chamber of the reactor 1 is connected to the drain line of the oxidant solution 4.
На фиг. 11 представлена схема установки, содержащей один блок, состоящий из трех диафрагменных электрохимических реакторов 1 , 19, и 20. Катодные камеры реакторов 1 , 19, и 20 соединены гидравлически параллельно, а анодные камеры - последовательно.In FIG. 11 is a diagram of an installation containing one unit, consisting of three diaphragm electrochemical reactors 1, 19, and 20. The cathode chambers of the reactors 1, 19, and 20 are connected hydraulically in parallel, and the anode chambers are connected in series.
На фиг 12. Представлена схема установки, содержащей два блока, каждый из которых выполнен из двух реакторов 1 , 21 и 22, 23 соответственно, при этом катодные камеры всех реакторов гидравлически соединены с линией подачи исходного раствора 7 параллельно, а анодные камеры реакторов 1 и 21 первого блока, и анодные камеры реакторов 22 и 23 второго блока соединены внутри каждого блока последовательно, а сами блоки - параллельно, при этом линия вывода дезинфицирующего раствора 4 соединена с выводами анодных камер ректора 1 первого блока и реактора 23 второго блока. На фиг.13 представлена схема установки, содержащей три блока, каждый из которых выполнен из трех реакторов 24, 25 и 26 - первый блок, 27, 28 и 29 - второй, и 30, 31 и 1 - третий. При этом установка содержит линию подачи водопроводной (питьевой) воды 8, емкость с концентрированным раствором хлорида 9 и насос 10. Катодные камеры всех реакторов гидравлически соединены параллельно, а анодные последовательно внутри каждого блока, а сами блоки - гидравлически параллельно.On Fig. Presents a diagram of the installation containing two blocks, each of which is made of two reactors 1, 21 and 22, 23, respectively, while the cathode chambers of all reactors are hydraulically connected to the feed line of the initial solution 7 in parallel, and the anode chambers of the reactors 1 and 21 of the first block, and the anode chambers of the reactors 22 and 23 of the second block are connected in series inside each block, and the blocks themselves are connected in parallel, while the output line of the disinfectant solution 4 is connected to the conclusions of the anode chambers of the rector 1 of the first block and the reactor 23 of the second block. On Fig presents a diagram of an installation containing three units, each of which is made of three reactors 24, 25 and 26 - the first unit, 27, 28 and 29 - the second, and 30, 31 and 1 - the third. The installation contains a supply line of tap (drinking) water 8, a container with a concentrated solution of chloride 9 and a pump 10. The cathode chambers of all reactors are hydraulically connected in parallel, and the anode chambers are in series inside each block, and the blocks themselves are hydraulically in parallel.
На фиг.14 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 32, а также флотационный реактор 11, электрокинетический реактор 16, линию подачи исходного раствора 7, линию подачи пресной воды 8 и водоструйный насос 10. На фиг.15 представлена согласно другому аспекту настоящего изобретения схема установки, в которой поддерживают избыточное давление в катодных камерах. Установка содержит один блок, выполненный из двух диафрагменных электрохимических реакторов 1 и 32, а также флотационный реактор 11 , электрокинетический реактор 16, линию подачи исходного раствора 7, линию подачи пресной воды 8 и смеситель 55.On Fig presents a diagram of the installation, in accordance with one aspect of the present invention, in which support overpressure in the anode chambers. The installation contains one unit made of two diaphragm electrochemical reactors 1 and 32, as well as a flotation reactor 11, an electrokinetic reactor 16, a feed line for the initial solution 7, a feed line for fresh water 8 and a water-jet pump 10. On Fig presents according to another aspect of the present invention, the installation diagram, which maintain the excess pressure in the cathode chambers. The installation contains one unit made of two diaphragm electrochemical reactors 1 and 32, as well as a flotation reactor 11, an electrokinetic reactor 16, a feed line for the initial solution 7, a feed line for fresh water 8 and a mixer 55.
На фиг. 16 представлена согласно еще одному из аспектов настоящего изобретения схема установки, в которой поддерживают избыточное давление в анодных камерах. Установка содержит один блок, выполненный из трех диафрагменных электрохимических реакторов 1 , 33 и 34, а также флотационный реактор 11 , электрокинетический реактор 16, линию подачи исходного раствора 7, линию подачи пресной воды 8, водоструйные насосы 56, 57, 58 и регулятор давления 37.In FIG. 16 shows, according to yet another aspect of the present invention, a plant arrangement in which overpressure in the anode chambers is maintained. The installation contains one unit made of three diaphragm electrochemical reactors 1, 33 and 34, as well as a flotation reactor 11, an electrokinetic reactor 16, a feed line for a feed solution 7, a feed line for fresh water 8, water-jet pumps 56, 57, 58 and a pressure regulator 37 .
Установка работает следующим образом. Исходный раствор концентрации 0,2 - 2,0 г/л по линии 7 подается в реакторный блок установки, содержащей два реактора 1 и 18 (фиг.10). Раствор параллельно поступает в катодные камеры реакторов 1 и 18.Installation works as follows. The initial solution of a concentration of 0.2 - 2.0 g / l via line 7 is fed into the reactor block of the installation containing two reactors 1 and 18 (Fig. 10). The solution enters the cathode chambers of reactors 1 and 18 in parallel.
Обработанные в катодных камерах реакторов 1 и 18 потоки соединяются и поступают в герметичный флотационный реактор 11. Во флотационном реакторе 11 , 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 H2O2 ", HO2 ", 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. 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 AHK (увеличивать выход озона и пероксидных соединений). Часть верхнего слива из флотационного реактора 11 с помощью вентиля 54 отводится из системы по линии 15, а оставшаяся часть потока последовательно обрабатывается в анодной камере реактора 18, а после выхода из нее подается в анодную камеру реактора 1 и, после обработки в этой камере, по линии 4 полученный дезинфицирующий раствор - нейтральный анолит AHK - подается потребителю.The streams processed in the cathode chambers of reactors 1 and 18 are connected and fed into a sealed flotation reactor 11. In the flotation reactor 11, mainly, the process of separation of liquid and gas occurs. The solution after the previous cathodic treatment in an electrochemical reactor is saturated with electrically active microbubbles of hydrogen. The sizes of microbubbles of hydrogen are in the range of 0.2 - 10 microns. The electrical activity of hydrogen bubbles is due to the fact that electrochemically active unstable products of cathodic reactions, such as H 2 O 2 " , HO 2 " , O 2 " , e aq , are concentrated at the gas-liquid interface. At the same interface, insoluble metal hydroxides and other colloidal particles. Removing all microbubbles of gas in a conventional flotation reactor requires a lot of time due to the low speed of their floating. Therefore, in the most advanced electroflotation reactors it is possible to separate no more than 70% of all ex floatable particles. As a result, the solution is fed into the anode chamber only with dissolved gas (hydrogen), but without gas bubbles, which allows you to change the chemical composition of the resulting disinfectant solution - neutral anolyte AHK (increase the yield of ozone and peroxide compounds). A portion of the overflow from the flotation reactor 11 is diverted from the system via line 15 through the valve 54, and the remaining part of the stream is sequentially processed in the anode chamber of the reactor 18, and after exiting it is fed into the anode chamber of the reactor 1 and, after processing in this chamber, line 4 received disinfectant solution - neutral anolyte AHK - is supplied to the consumer.
В процессе обработки исходного раствора после флотационного реактора 11 может быть установлен электрокинетический реактор 16 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. В зависимости от требований к производительности и характеристикам получаемого дезинфицирующего раствора реакторный блок установки может содержать три реактора (фиг. 11) или четыре реактора. Установка также может содержать два блока ( фиг.12) или три блока ( фиг. 13). Исходный раствор требуемой концентрации подается на обработку по линии 7. Для приготовления исходного раствора могут быть использованы концентрированные растворы хлорида, например, раствор концентрацией 50 - 100 г/л. В этом случае в установке предусмотрена емкость для концентрированного раствора 9 (фиг. 13) и линия подачи пресной воды 8. Концентрированный раствор подается на смешение с пресной водой, например с помощью насоса 10, в котором потоки смешиваются до концентрации 0,2 - 2,0 г/л и поступают на обработку в катодные камеры реакторов блоков.In the process of processing the initial solution after the flotation reactor 11, an electrokinetic reactor 16 can be installed with an entrance at the top and an exit at the bottom. In the electrokinetic reactor, the remaining part of the hydroxides of heavy metals, including iron and other colloidal suspensions, is removed. In an electrokinetic reactor, conditions are created for the electrostatic confinement of colloidal particles in the zone of diffusion layers of electrochemically activated surfaces of mineral crystals (for example, large quartz crystals with a size of 1, 5 - 2.0 mm). The operation of the reactor is based on the use of electrokinetic phenomena — electroosmosis, electrophoresis, electro-filtration — known from colloid chemistry. Due to the thick diffuse layers (Gui-Chapman ionic layers) surrounding the mineral particles of the reactor’s active mass, water with a low redox potential flows freely through its charge, 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 efficient operation of the reactor, an electrokinetic reactor is fed 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. Depending on the performance requirements and characteristics of the resulting disinfectant solution, the reactor unit of the installation may contain three reactors (Fig. 11) or four reactors. The installation may also contain two blocks (Fig. 12) or three blocks (Fig. 13). The initial solution of the desired concentration is fed to processing through line 7. For the preparation of the initial solution, concentrated chloride solutions can be used, for example, a solution with a concentration of 50-100 g / l. In this case, the installation provides a container for concentrated solution 9 (Fig. 13) and a fresh water supply line 8. The concentrated solution is mixed with fresh water, for example, using pump 10, in which the flows are mixed to a concentration of 0.2 - 2, 0 g / l and are fed to the cathode chambers of the reactor units for processing.
При работе установки может использоваться исходный раствор концентрации 50 - 250 г/л (см. фиг. 14,15 и 16).During operation of the installation, an initial solution of a concentration of 50 - 250 g / l can be used (see Figs. 14.15 and 16).
В установке, изображенной на фиг.14, концентрированный раствор из емкости для концентрированного раствора (на фигуре не показана) поступает по линии 7 на обработку в катодные камеры реакторов 1 и 32. После обработки потоки из камер соединяются и поступают в насос 10, к которому присоединена линия 8 подачи пресной воды. Обработанный в катодной камере раствор разбавляется до концентрации 0,2 - 2,0 г/л и поступает на дальнейшую обработку. За счет использования насоса давление в анодных камерах реакторов превышает давление в катодных камерах.In the installation shown in Fig. 14, the concentrated solution from the container for the concentrated solution (not shown in the figure) enters through the line 7 for processing into the cathode chambers of the reactors 1 and 32. After processing, the streams from the chambers are connected and fed to the pump 10, to which a fresh water supply line 8 is connected. The solution processed in the cathode chamber is diluted to a concentration of 0.2 - 2.0 g / l and is supplied for further processing. Due to the use of a pump, the pressure in the anode chambers of the reactors exceeds the pressure in the cathode chambers.
Концентрированный раствор после обработки в катодных камерах может поступать в смеситель 55 (фиг.15), к которому присоединена линия подачи пресной воды 8. 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 55 (Fig. 15), to which the fresh water supply line is connected 8. By using the mixer, it is possible to increase the pressure in the cathode chambers compared to the anode chambers.
Может быть использована схема, при которой исходный раствор концентрацией 50 - 250 г/л, подают параллельными потоками в катодные камеры реакторов 1 , 33 и 34 (фиг. 16), и после обработки в катодных камерах реакторов 1 , 33 и 34 через перистальтический насос 56, создающий избыточное давление в анодных камерах реакторов 1 , 33 и 34, флотационном реакторе 11 и емкости с катализатором 16, исходный концентрированный раствор поступает в анодную камеру реактора 33, после чего через перистальтический насос 57 - в анодную камеру реактора 34 и далее через перистальтический насос 58 в анодную камеру реактора 1. К насосам 57 и 58 через регулятор давления 37 присоединена линия подачи пресной воды 8, и перед обработкой в анодных камерах реакторов 34 и 1 происходит частичное разбавление исходного раствора, до достижения на выходе из анодной камеры реактора 1 концентрации 0,2 - 2,0 г/л.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 reactors 1, 33 and 34 (Fig. 16), and after processing in the cathode chambers of reactors 1, 33 and 34 through a peristaltic pump 56, creating excess pressure in the anode chambers of the reactors 1, 33 and 34, the flotation reactor 11 and the tank with the catalyst 16, the original the concentrated solution enters the anode chamber of the reactor 33, and then through the peristaltic pump 57 to the anode chamber of the reactor 34 and then through the peristaltic pump 58 to the anode chamber of the reactor 1. Fresh water supply line 8 is connected to the pumps 57 and 58 through the pressure regulator 37, and Before processing in the anode chambers of the reactors 34 and 1, a partial dilution of the initial solution occurs, until a concentration of 0.2 - 2.0 g / l is reached at the outlet of the anode chamber of the reactor 1.
Водный раствор оксидантов при реализации настоящего изобретения, названный авторами "нейтральный анолит АНД", может быть также получен на установках, схемы которых приведены на фиг. 17 и 18. Установки работают следующим образом.An aqueous solution of oxidants in the implementation of the present invention, referred to by the authors as "neutral anolyte AED", can also be obtained in plants, the schemes of which are shown in FIG. 17 and 18. Installations work as follows.
Высокоминерализованный раствор из емкости 9 при открытом вентелеHighly mineralized solution from tank 9 with open ventel
59 поступает в емкость 12, заполняя катодные камеры и циркуляционные контуры. Питьевая вода (низкоминерализованный раствор), поступает по линии 8 и с помощью насоса 10 смешивается с высокоминерализованным раствором из емкости 12, заполняет анодную камеру реактора 35 и по перетоку 60 заполняет анодную камеру реактора 1 (фиг.17). После заполнения установки на электроды реакторов 1 и 35 подается напряжение.59 enters the tank 12, filling the cathode chambers and circulation circuits. Drinking water (low saline solution) flows through line 8 and, using a pump 10, mixes with the highly saline solution from tank 12, fills the anode chamber of reactor 35 and fills the anode chamber of reactor 1 through flow 60 (Fig. 17). After filling the installation, voltage is applied to the electrodes of reactors 1 and 35.
Исходный раствор, полученный в насосе 10, перед подачей в анодную камеру реактора 35 поступает в сепаратор 61 , в котором могут отделяться выпавшие соли жесткости и выводится часть раствора. Раствор обрабатывается в анодной камере реактора 35, а после выхода из нее по линии 60 подается в анодную камеру 2 реактора 1 , и после обработки в этой камере по линии 4 через регулятор давления 6 водный раствор оксидантов - нейтральный анолит АНД - подается потребителю.The initial solution obtained in the pump 10, before being fed into the anode chamber of the reactor 35, enters the separator 61, in which precipitated hardness salts can be separated and part of the solution is removed. The solution is processed in the anode chamber of the reactor 35, and after exiting from it through line 60, it is supplied to the anode chamber 2 of reactor 1, and after processing in this chamber through line 4 through the pressure regulator 6, an aqueous solution of oxidants - neutral anolyte AND - is supplied to the consumer.
Из анодной камеры реактора 35 весь поток жидкости с растворенными кислородом и водородом, а также вместе с газообразным водородом и кислородом поступает в анодную камеру 2 реактора 1 , давление в которой больше давления в катодной камере 3 (циркуляционном контуре) реактора 1 на величину от 0,1 до 0,4 кгс/см2 .From the anode chamber of the reactor 35, the entire fluid flow with dissolved oxygen and hydrogen, as well as hydrogen gas and oxygen, enters the anode chamber 2 of the reactor 1, the pressure of which is greater than 0 in the cathode chamber 3 (circulation loop) of the reactor 1, 1 to 0.4 kgf / cm 2 .
Раствор в катодной камере 3 обрабатывается в циркуляционном режиме за счет газлифта, поэтому его рН превышает 10. При увеличении рН 00115The solution in the cathode chamber 3 is processed in a circulating mode due to gas lift, therefore, its pH exceeds 10. With increasing pH 00115
39 свыше 12 часть раствора из контура выводится по линии 10 в дренаж, и в контур подается свежий исходный раствор.39 over 12 part of the solution from the circuit is discharged through line 10 to the drainage, and a fresh stock solution is supplied to the circuit.
В процессе обработки исходного раствора в реакторе 35 при перетоке из катодной камеры в анодную на линии 12 может быть установлен сепаратор 14 для удаления части раствора без газовых пузырьков (рис. 2). В результате, в анодную камеру подается раствор только с растворенными и нерастворенными газами, которые участвуют в электрохимических реакциях на аноде и позволяют увеличить выход высокоактивных биоцидных соединений. Водный раствор оксидантов - нейтральный анолит АНД - может быть также получен на установках, схема которых приведена на фиг. 19 -21. Установки работают следующим образом. Высокоминерализованный раствор по линии из емкости 9 с помощью насоса поступает в смеситель 61 , в котором смешивается с питьевой водой (низкоминерализованным раствором), поступающей по линии 8 (фиг.19).In the process of processing the initial solution in the reactor 35 during flow from the cathode chamber to the anode on line 12, a separator 14 can be installed to remove part of the solution without gas bubbles (Fig. 2). As a result, a solution is supplied to the anode chamber only with dissolved and undissolved gases, which participate in electrochemical reactions at the anode and can increase the yield of highly active biocidal compounds. An aqueous solution of oxidants — the neutral anolyte AND — can also be obtained in plants, the scheme of which is shown in FIG. 19-21. Installations work as follows. The highly mineralized solution along the line from the tank 9 through the pump enters the mixer 61, in which it is mixed with drinking water (low mineralized solution), coming in line 8 (Fig.19).
Полученный в смесителе рабочий раствор подается в катодную камеру реактора 35, а также через регулировочный вентиль заполняет циркуляционный контур и емкость 12 реактора 1.The working solution obtained in the mixer is fed into the cathode chamber of the reactor 35, and also through the control valve fills the circulation circuit and the tank 12 of the reactor 1.
Из катодной камеры реактора 35 раствор по линии перетока 62 поступает в анодную камеру реактора 35, а после выхода из нее по линии 63 подается в анодную камеру 2 реактора 1 , и после обработки в этой камере по линии 4 через регулятор давления 6 нейтральный анолит АНД подается потребителю.From the cathode chamber of the reactor 35, the solution through the overflow line 62 enters the anode chamber of the reactor 35, and after exiting from it through line 63 it is supplied to the anode chamber 2 of reactor 1, and after processing in this chamber through line 4 through the pressure regulator 6, the neutral anolyte AND is fed to the consumer.
Основным биоцидным соединением, образующимся в анодной камере реактора 35 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 main biocidal compound formed in the anode chamber of the reactor 35 when the entire stream of liquid and gaseous products from the cathode chamber is supplied under conditions of almost the same pressure in the electrode chambers of the reactor is hypochlorite ion.
Из анодной камеры реактора 35 весь поток жидкости с растворенными кислородом и водородом, а также вместе с газообразным водородом и кислородом поступает в анодную камеру 2 реактора 1, давление в которой больше давления в катодной камере (циркуляционном контуре) реактора 1 на величину от 0,1 до 0,4 кгс/см2 . Раствор в катодной камере обрабатывается в циркуляционном режиме за счет газлифта, поэтому его рН превышает 10. При увеличении рН свыше 12 часть раствора из контура выводится по линии 15 в дренаж, и в контур подается свежий исходный раствор. В процессе обработки исходного раствора в основном реакторе при перетоке из катодной камеры в анодную на линии 62 может быть установлен сепаратор 64 для разделения жидкости и газа (рис. 20). В результате, в анодную камеру реактора 35 подается раствор только с растворенными газами, но без пузырьков газа, что позволяет изменять химический состав получаемого анолита АНД (увеличивать выход озона и пероксидных соединений).From the anode chamber of the reactor 35, the entire fluid flow with dissolved oxygen and hydrogen, as well as hydrogen gas and oxygen, enters the anode chamber 2 of the reactor 1, the pressure of which is greater than 0.1 in the cathode chamber (circulation loop) of the reactor 1 up to 0.4 kgf / cm 2 . The solution in the cathode chamber is processed in a circulating mode due to gas lift, therefore, its pH exceeds 10. With an increase in pH above 12, part of the solution from the circuit is discharged via line 15 to the drain, and a fresh initial solution is supplied to the circuit. In the process of processing the initial solution in the main reactor during the flow from the cathode chamber to the anode on line 62, a separator 64 can be installed to separate the liquid and gas (Fig. 20). As a result, a solution with only dissolved gases, but without gas bubbles, is fed into the anode chamber of reactor 35, which allows changing the chemical composition of the obtained anolyte AND (increasing the yield of ozone and peroxide compounds).
Если сепаратор 64 размещен на линии 63 (рис. 21), то биоцидные вещества получаемого анолита АНД преимущественно представлены кислородными соединениями хлора.If the separator 64 is located on line 63 (Fig. 21), then the biocidal substances of the obtained anolyte AND are mainly represented by oxygen compounds of chlorine.
Примеры конкретного выполненияCase Studies
Изобретение иллюстрируется следующими примерами, которые, однако, не исчерпывают всех возможных вариантов осуществления изобретения.The invention is illustrated by the following examples, which, however, do not exhaust all possible embodiments of the invention.
Дезинфицирующие средства согласно изобретению для дезинфекции, предстерилизационной очистки и стерилизации изделий медицинской техники синтезированы в установках, схемы которых представлены на рисунках 1 - 21. Во всех примерах использовалась электрохимический реактор по патенту СШАNs 5, 635, 040 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 % масс) 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).The disinfectants according to the invention for the disinfection, pre-sterilization cleaning and sterilization of medical devices are synthesized in plants, the schemes of which are shown in Figures 1 - 21. In all examples, the electrochemical reactor according to US Pat. No. 5, 635, 040 with coaxially mounted cylindrical and rod electrodes and coaxially the ceramic ultrafiltration ceramic diaphragm installed between them, based on a mixture of zirconium, aluminum, and yttrium oxides (60, 37, and 3%, respectively cc) and 0.7 mm thick. The electrodes used were titanium coated from a mixture of ruthenium and iridium oxides (anode) and titanium with a pyrocarbon coating (cathode).
Эффективность получаемого в анодной камере водного раствора оксидантов оценивалась по следующим параметрам: - водородный показатель (рН), -окислительно-восстановительный потенциал (ОВП), измеряемый относительно хлорсеребряного электрода сравнения, мВ,The efficiency of the aqueous solution of oxidants obtained in the anode chamber was evaluated by the following parameters: - hydrogen indicator (pH), the redox potential (ORP), measured relative to the silver chloride reference electrode, mV,
- окислительная способность, эквивалентная содержанию активного хлора (COχ), м г/л,- oxidizing ability equivalent to the content of active chlorine (C O χ), m g / l,
- общее солесодержание ( C0), г/л,- total salt content (C 0 ), g / l,
Также замерялся удельный расход электроэнергии на получение раствора.The specific energy consumption for the solution was also measured.
Пример 1. Дезинфицирующее средство было получено на установке, схема которой приведена на фиг.1.Example 1. A disinfectant was obtained on the installation, a diagram of which is shown in figure 1.
Водопроводная вода по линии 8 смешивается в смесителе 10 (выполненном в виде водоструйного насоса) с раствором поваренной соли концентрацией 150 г/л, подача которого осуществляется из емкости 9; по линии 7 полученный исходный раствор концентрацией 2,0 г/л поступает в анодную камеру 2 электрохимического реактора 1 , давление в которой в процессе работы должно быть выше, чем давление в катодной камере 3 на 0,3 кгс/см2. Катодная камера 3 реактора 1 соединена с циркуляционной емкостью 12, образуя замкнутый циркуляционный контур вспомогательного электролита. Основным источником пополнения циркуляционного контура католита является анодная камера 2 реактора 1 , из которой через диафрагму в катодную камеру 3 проникают ионы натрия вместе с водой, окружающей их и составляющей гидратные оболочки. Избыток католита удаляется из емкости 12 по дренажному выводу 15. Гидравлическое сопротивление 36 на линии подпитки нижней части катодного циркуляционного контура предназначено для заполнения циркуляционной емкости 12 в момент запуска электрохимической системы и капельной подачи исходного раствора в циркуляционный контур в процессе работы. На выходе из анодной камеры реактора по линии 4 отводят полученный водный раствор оксидантов - анолит АН, имеющий значение рН 6,5 , солесодержание 2,0 г/л и содержание оксидантов 1000 мг/л.Tap water through line 8 is mixed in a mixer 10 (made in the form of a water-jet pump) with a solution of sodium chloride concentration of 150 g / l, the supply of which is carried out from the tank 9; along line 7, the resulting initial solution with a concentration of 2.0 g / l enters the anode chamber 2 of the electrochemical reactor 1, the pressure in which during operation should be higher than the pressure in the cathode chamber 3 by 0.3 kgf / cm 2 . The cathode chamber 3 of the reactor 1 is connected to the circulation tank 12, forming a closed circulation loop of the auxiliary electrolyte. The main source of replenishment of the catholyte circulation loop is the anode chamber 2 of reactor 1, from which sodium ions penetrate through the diaphragm into the cathode chamber 3 together with the water surrounding them and making up the hydration shells. The excess catholyte is removed from the tank 12 at the drain outlet 15. The hydraulic resistance 36 on the feed line of the lower part of the cathode circulation circuit is designed to fill the circulation tank 12 at the time of starting the electrochemical system and drip feed of the initial solution into the circulation circuit during operation. At the outlet of the anode chamber of the reactor, the obtained aqueous solution of oxidants, anolyte AN, having a pH value of 6.5, a salt content of 2.0 g / l and an oxidant content of 1000 mg / l, is withdrawn through line 4.
На линии 4 установлен смеситель 5, в который подают добавку - этиловый спирт - в количестве, определяемом по расчетной формуле, 24 г/л. После смешения с водным раствором оксидантов полученное дезинфицирующее средство направляют потребителю.On line 4, a mixer 5 is installed, into which an additive, ethyl alcohol, is supplied in an amount determined by the calculation formula, 24 g / l. After mixing with an aqueous solution of oxidants, the resulting disinfectant is sent to the consumer.
Полученное дезинфицирующее средство обладает следующими преимуществами по сравнению со средством, полученным по прототипу: высокой активностью при обработке гидрофобных объектов, в том числе повышенной смачивающей способностью гидрофобных поверхностей с сухой органической нагрузкой. Пример 2. Дезинфицирующее средство было получено на установке, схема которой приведена на фиг.2.The obtained disinfectant has the following advantages compared to the means obtained according to the prototype: high activity in the processing of hydrophobic objects, including increased wetting ability of hydrophobic surfaces with dry organic load. Example 2. The disinfectant was obtained on the installation, a diagram of which is shown in figure 2.
Водопроводная вода по линии 8 проходит через фильтр 38 и смешивается после редуктора 37 в смесителе 10 с насыщенным раствором поваренной соли, подача которого осуществляется из емкости 9; по линии 7 полученный исходный раствор концентрацией 1 ,0 г/л поступает в анодную камеру 2 электрохимического реактора 1 , давление в которой в процессе работы должно быть выше, чем давление в катодной камере 3, на 0,7 - 0,8 кгс/см2. Это давление обеспечивается редуктором 6, установленным на линии 4 отвода готового дезинфицирующего раствора.Tap water through line 8 passes through a filter 38 and is mixed after a gearbox 37 in a mixer 10 with a saturated solution of sodium chloride, the supply of which is from tank 9; along line 7, the resulting initial solution with a concentration of 1.0 g / l enters the anode chamber 2 of the electrochemical reactor 1, the pressure in which during operation should be higher than the pressure in the cathode chamber 3, by 0.7 - 0.8 kgf / cm 2 . This pressure is provided by a pressure reducer 6 installed on the drain line 4 of the finished disinfectant solution.
Катодная камера 3 реактора 1 соединена с сепаратором 11 , образуя замкнутый циркуляционный контур вспомогательного электролита. Основным источником пополнения циркуляционного контура католита является анодная камера 2 реактора 1 , из которой через диафрагму в катодную камеру 3 проникают ионы натрия и молекулы воды, окружающие их и составляющие гидратные оболочки. Избыток католита удаляется из сепаратора 11 по дренажному выводу 13. На выходе из анодной камеры реактора по линии 4 отводят полученный водный раствор оксидантов - анолит AHK, имеющий значение рН 7,0, солесодержание 1 ,0 г/л и содержание оксидантов 700 мг/л. Дозированный электродиффузионный отбор из катодной камеры ионов гидроксила с последующим вводом части объема насыщенного растворенным водородом католита в свежеполученный анолит до требуемого значения рН происходит с помощью смесителя 39, представленного водоструйным насосом. На линии 4 установлен смеситель 5, в который подают добавку - этиловый спирт - в количестве, определяемом по расчетной формуле - 8,4 г/л. После смешения с водным раствором оксидантов полученное дезинфицирующее средство направляют потребителю.The cathode chamber 3 of the reactor 1 is connected to the separator 11, forming a closed circulation loop of the auxiliary electrolyte. The main source of replenishment of the catholyte circulation loop is the anode chamber 2 of reactor 1, from which sodium ions and water molecules surrounding them and constituting hydration shells penetrate through the diaphragm into the cathode chamber 3. The excess catholyte is removed from the separator 11 at the drain outlet 13. At the outlet of the anode chamber of the reactor, line 4 is discharged to the obtained aqueous solution of oxidants - anolyte AHK, having a pH value of 7.0, a salinity of 1.0 g / l and an oxidant content of 700 mg / l . Dosed electrodiffusion selection of hydroxyl ions from the cathode chamber, followed by the introduction of part of the volume of catholyte saturated with dissolved hydrogen into freshly prepared anolyte to the desired pH value, takes place using mixer 39, which is a water-jet pump. On line 4, a mixer 5 is installed, in which an additive - ethyl alcohol - is supplied in an amount determined by the calculation formula - 8.4 g / l. After mixing with an aqueous solution of oxidants, the resulting disinfectant is sent to the consumer.
Полученное дезинфицирующее средство обладает следующими преимуществами по сравнению со средством, полученным по прототипу: высокой активностью при обработке гидрофобных объектов, в том числе повышенной смачивающей способностью гидрофобных поверхностей с сухой органической нагрузкой.The obtained disinfectant has the following advantages compared to the means obtained according to the prototype: high activity in the processing of hydrophobic objects, including increased wetting ability of hydrophobic surfaces with dry organic load.
В последующих примерах показано получение водных растворов оксидантов, которые могут быть использованы при реализации настоящего изобретения.The following examples show the preparation of aqueous oxidant solutions that can be used in the practice of the present invention.
Пример 3. Для получения водного раствора оксидантов использовали схемы, представленные на фиг. 3-5Example 3. To obtain an aqueous solution of oxidants, the schemes shown in FIG. 3-5
Данные приведены в таблице 1.The data are shown in table 1.
Таблица 1Table 1
Пример 4. Для получения водного раствора оксидантов использовали установки, схемы которых приведены на фиг 8 и 9. Каждая из электрохимических систем содержала по 2 элемента ПЭМ. Example 4. To obtain an aqueous solution of oxidants, we used plants, the schemes of which are shown in Figs. 8 and 9. Each of the electrochemical systems contained 2 TEM elements.
Результаты сравнительных испытаний электрохимических систем по прототипу и настоящему изобретению приведены в нижеследующей таблице 2.The results of comparative tests of electrochemical systems of the prototype and the present invention are shown in the following table 2.
Таблица 2table 2
Сравнительная характеристика работы электрохимических системComparative characteristics of the operation of electrochemical systems
Пример 5. Исходный раствор хлорида натрия с солесодержанием 2,0 г/л обрабатывался в установке, схема которой приведена на фиг.10.Example 5. The initial solution of sodium chloride with a salinity of 2.0 g / l was processed in the installation, the scheme of which is shown in Fig.10.
Исходный раствор параллельно подавался в катодные камеры реакторов 1 иThe initial solution was simultaneously fed into the cathode chambers of reactors 1 and
18. После однократного прохождения камер поток объединялся и поступал во флотационный реактор 11, из которого выводили шлам, а также отбирали часть раствора через регулировочный вентиль 54. Основной поток поступал на обработку в электрокинетическую емкость 16, заполненную гранулированным алюмосиликатным катализатором, и, выйдя из емкости, последовательно обрабатывался в анодной камере реактора 18 и анодной камере 2 реактора 1 , после чего по линии 4 поступал в сборник готового продукта. Скорость протекания раствора в анодных камерах в 2,3 раза превышала скорость протока в катодных камерах.18. After a single passage of the chambers, the stream was combined and entered the flotation reactor 11, from which the sludge was removed, and part of the solution was taken through the control valve 54. The main stream was fed to the electrokinetic tank 16, filled with a granular aluminosilicate catalyst, and left the tank , sequentially processed in the anode chamber of the reactor 18 and the anode chamber 2 of the reactor 1, after which through line 4 entered the collection of finished product. The flow rate of the solution in the anode chambers was 2.3 times higher than the flow rate in the cathode chambers.
Пример 6. Концентрированный раствор хлорида натрия с солесодержанием 200 г/л обрабатывался в установке, схема которой приведена на фиг.14. С помощью дозировочного насоса исходный раствор поступал по линии 7 в катодные камеры реакторов 1 и 32. Потоки, выходящие из катодных камер, объединялись и поступали в смеситель 10, в который также поступала пресная вода по линии 8. Раствор, разбавленный до концентрации 1 ,8 г/л, обрабатывался во флотационном реакторе 11. Из флотационного реактора 11 выводился флотошлам, и отбиралась часть раствора, после чего основной поток последовательно обрабатывался в анодных камерах реакторов 1 и 32. Из анодной камеры 2 реактора 1 поток направлялся по линии 4 в сборник готового продукта. Скорость протекания в анодных камерах в 3 раза превышала скорость протока исходного раствора в катодных камерах.Example 6. A concentrated solution of sodium chloride with a salinity of 200 g / l was processed in the installation, a diagram of which is shown in Fig. 14. Using a dosing pump, the initial solution was supplied via line 7 to the cathode chambers of reactors 1 and 32. The streams leaving the cathode chambers were combined and fed to a mixer 10, which also received fresh water through line 8. A solution diluted to a concentration of 1, 8 g / l, was processed in flotation reactor 11. Flotation sludge was removed from flotation reactor 11, and part of the solution was taken, after which the main stream was sequentially processed in the anode chambers of reactors 1 and 32. From the anode chamber 2 of reactor 1, the flow was directed along line 4 c finished product booster. The flow rate in the anode chambers was 3 times higher than the flow rate of the initial solution in the cathode chambers.
Пример 7. Концентрированный раствор хлорида натрия с солесодержанием 200 г/л обрабатывался в установке, схема которой приведена на фиг.16. Исходный концентрированный раствор параллельно поступал в катодные камеры реакторов 1 , 33 и 34. Потоки, выходящие из катодных камер объединялись и поступали в насос 56 и далее во флотационный реактор 11. Из флотационного реактора выводился флотошлам, и отбиралась часть раствора, после чего основной поток обрабатывался в электрокаталитическом реакторе 16, а затем в анодной камере реактора 33. Обработанный в анодной камере реактора 1 поток поступал в смеситель 57, в который подавалась пресная вода, и разбавлялся до концентрации 8 г/л и подавался на обработку в анодную камеру реактора 34, из которой поток поступал на смеситель 58, в котором разбавлялся до концентрации 1 ,6 г/л и обрабатывался в анодной камере реактора 1 , из которой по линии 4 поступал в сборник готового продукта. Скорость протока через катодные камеры была в 2 раза меньше, чем скорость протока через анодную камеру реактора 33, и соответственно в 3 и 4 раза меньше, чем скорость протока в анодных камерах реакторов 34 и 1. Таблица 3Example 7. 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.16. The initial concentrated solution was simultaneously supplied to the cathode chambers of reactors 1, 33, and 34. The streams leaving the cathode chambers were combined and entered the pump 56 and then to the flotation reactor 11. Flotation sludge was removed from the flotation reactor and a part of the solution was taken, after which the main stream was processed in the electrocatalytic reactor 16, and then in the anode chamber of the reactor 33. The stream processed in the anode chamber of the reactor 1 was fed to a mixer 57, into which fresh water was supplied, and was diluted to a concentration of 8 g / l and fed to brabotku the anode reactor chamber 34, from which the flow is fed to a mixer 58 which was diluted to a concentration of 1, 6 g / l and treated in the anode chamber of the reactor 1, from which the fed via line 4 to the collection of the finished product. The flow velocity through the cathode chambers was 2 times lower than the flow velocity through the anode chamber of the reactor 33, and accordingly 3 and 4 times lower than the flow velocity in the anode chambers of the reactors 34 and 1. Table 3
Пример 8. Получение водного раствора оксидантов осуществляли по схемам, изображенных на фиг. 17-18. Данные приведены в таблице 4.Example 8. The preparation of an aqueous solution of oxidants was carried out according to the schemes depicted in FIG. 17-18. The data are shown in table 4.
Таблица 4Table 4
Пример 9. Получение водных растворов оксидантов осуществляли на установках, схемы которых приведены на фиг. 19-21. Данные приведены в таблице 5.Example 9. Obtaining aqueous solutions of oxidants was carried out in plants, the schemes of which are shown in FIG. 19-21. The data are shown in table 5.
Таблица 5Table 5
При введении в растворы оксидантов, полученных в примерах 3-9, добавки этилового спирта в количестве до 10 % об. коррозионная активность снижалась в среднем на 90%, а при введении изопропилового спирта или смеси спиртов - соответственно на 80 и 85 %. When introducing into the solutions of the oxidants obtained in examples 3-9, additives of ethyl alcohol in an amount of up to 10% vol. corrosion activity decreased on average by 90%, and with the introduction of isopropyl alcohol or a mixture of alcohols - by 80 and 85%, respectively.
ПрименимостьApplicability
Как следует из вышесказанного, использование изобретения позволяет снизить коррозионную активность водных хлорсодержащих растворов оксидантов с рН 6,5 - 7,5, общим солесодержанием 0,2 - 2,0 г/л и содержанием оксидантов 80 - 1000 мг/л, способ получения которых включает обработку исходного водного раствора хлорида щелочного металла в анодной камере диафрагменного электрохимического реактора, и получить дезинфицирующие средства с пониженной коррозионной активностью, обладающие широкими функциональными возможностями применения за счет обеспечения возможности эффективной обработки изделий и поверхностей из различных, в том числе и гидрофобных, материалов белкового и небелкового происхождения. As follows from the above, the use of the invention allows to reduce the corrosion activity of aqueous chlorine-containing solutions of oxidants with a pH of 6.5 - 7.5, a total salt content of 0.2 - 2.0 g / l and an oxidant content of 80 - 1000 mg / l, the method of preparation of which includes the processing of the initial aqueous solution of alkali metal chloride in the anode chamber of the diaphragm electrochemical reactor, and to obtain disinfectants with reduced corrosion activity, which have wide functional capabilities due to the possibility of efficient processing of products and surfaces from various, including hydrophobic, materials of protein and non-protein origin.
Claims
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005107362/15A RU2005107362A (en) | 2005-03-17 | 2005-03-17 | METHOD FOR REDUCING CORROSION ACTIVITY OF AQUEOUS CHLORINE-CONTAINING SOLUTIONS AND A DISINFECTANT |
| RU2005107362 | 2005-03-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2006098660A1 true WO2006098660A1 (en) | 2006-09-21 |
Family
ID=36991951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/RU2006/000115 Ceased WO2006098660A1 (en) | 2005-03-17 | 2006-03-15 | Method for reducing the corrosive activity of aqueous chlorine-containing solutions and disinfecting agent |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2005107362A (en) |
| WO (1) | WO2006098660A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8568574B2 (en) | 2010-09-09 | 2013-10-29 | Valeri Iltsenko | Method and electrolyser for disinfectant production |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2123864C1 (en) * | 1996-12-04 | 1998-12-27 | Бурятская государственная сельскохозяйственная академия | Disinfectant |
| JPH1129407A (en) * | 1997-07-14 | 1999-02-02 | Mitsuru Yamashita | Microbicidal disinfectant composition |
| RU2155719C1 (en) * | 1998-12-25 | 2000-09-10 | Бахир Витольд Михайлович | Method of preparing neutral anolyte as disinfecting solution |
| RU2237110C2 (en) * | 2002-10-25 | 2004-09-27 | Закрытое акционерное общество "Каустик" | Acid corrosion inhibitor preparation |
-
2005
- 2005-03-17 RU RU2005107362/15A patent/RU2005107362A/en not_active Application Discontinuation
-
2006
- 2006-03-15 WO PCT/RU2006/000115 patent/WO2006098660A1/en not_active Ceased
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2123864C1 (en) * | 1996-12-04 | 1998-12-27 | Бурятская государственная сельскохозяйственная академия | Disinfectant |
| JPH1129407A (en) * | 1997-07-14 | 1999-02-02 | Mitsuru Yamashita | Microbicidal disinfectant composition |
| RU2155719C1 (en) * | 1998-12-25 | 2000-09-10 | Бахир Витольд Михайлович | Method of preparing neutral anolyte as disinfecting solution |
| RU2237110C2 (en) * | 2002-10-25 | 2004-09-27 | Закрытое акционерное общество "Каустик" | Acid corrosion inhibitor preparation |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8568574B2 (en) | 2010-09-09 | 2013-10-29 | Valeri Iltsenko | Method and electrolyser for disinfectant production |
| US9340883B2 (en) | 2010-09-09 | 2016-05-17 | Valeri Iltsenko | Method and electrolyser for disinfectant production |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005107362A (en) | 2006-08-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1196405C (en) | Electrolytic synthesis of peracetic acid | |
| EP1461474B1 (en) | Method and apparatus for producing negative and positive oxidative reductive potential (orp) water | |
| US6623615B1 (en) | Electrolytic hydrogen dissolved water and method and apparatus of production thereof | |
| CN101426734B (en) | Process for producing a disinfectant by electrochemical activation (eca) of water, disinfectant produced in such a manner and use thereof | |
| JPH1099864A (en) | Method for producing sterilizing solution and apparatus therefor | |
| CN102138568A (en) | Method and equipment for preparing isosmotic disinfection cleaning solution | |
| US20010022273A1 (en) | Electrochemical treatment of water and aqueous salt solutions | |
| AU2010283723B9 (en) | Coupling and switching element for lines for transporting fluids | |
| RU2088539C1 (en) | Apparatus for producing detergent and disinfecting solutions | |
| RU2148027C1 (en) | Method of preparing disinfecting solution in the form of neutral anodic liquor | |
| RU2297980C1 (en) | Method of the electroactivation of the water solutions | |
| RU2157793C1 (en) | Method of preparing disinfecting neutral anolite solution neutral anolite | |
| WO2006098660A1 (en) | Method for reducing the corrosive activity of aqueous chlorine-containing solutions and disinfecting agent | |
| KR100679181B1 (en) | Swimming Pool Sterilizer | |
| RU2674246C2 (en) | Installation for cleaning, high-level disinfection (hld) and sterilization of endoscopes | |
| RU2155719C1 (en) | Method of preparing neutral anolyte as disinfecting solution | |
| JPH0938655A (en) | Electrolytic hypochlorous bactericide water containing ozone, its production and device therefor | |
| RU2249466C2 (en) | Disinfectant | |
| JP4726821B2 (en) | Method for preparing cleaning liquid for sterilization | |
| RU2329197C1 (en) | Method of obtaining electrochemical activated disinfecting solution and device for implementing method | |
| RU2322397C1 (en) | Device for producing water solution of oxidants | |
| KR200333575Y1 (en) | Apparatus for Water Disinfection System by Electrolytic Reactor | |
| RU2207983C2 (en) | Method and apparatus for producing disinfecting solutions | |
| JP3553242B2 (en) | Hemodialysis equipment Weakly acidic electrolyzed acidic water generator for sterilization | |
| SG187535A1 (en) | Electrochemically activated water-based solution and use of the solution |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application | ||
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
| NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: RU |
|
| 122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 06733240 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |