RU2241683C2 - Способ синтеза оксидантов из водного раствора хлорида натрия и устройство для его реализации - Google Patents
Способ синтеза оксидантов из водного раствора хлорида натрия и устройство для его реализации Download PDFInfo
- Publication number
- RU2241683C2 RU2241683C2 RU2001110768/15A RU2001110768A RU2241683C2 RU 2241683 C2 RU2241683 C2 RU 2241683C2 RU 2001110768/15 A RU2001110768/15 A RU 2001110768/15A RU 2001110768 A RU2001110768 A RU 2001110768A RU 2241683 C2 RU2241683 C2 RU 2241683C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solution
- caustic soda
- circulation
- chamber
- sodium chloride
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
- C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электрохимической униполярной обработке жидких сред, позволяющей придавать этим средствам регулируемые в широких пределах стабильные и метастабильные свойства дезинфицирующих растворов, что может быть использовано в самых различных областях человеческой деятельности, при снижении экологической нагрузки на природу. Способ включает подачу в анодную камеру диафрагменного электролизера водного раствора хлорида натрия с концентрацией 1-3 г/л. В катодную камеру подают раствор едкого натра с концентрацией не менее 100 г/л, который принудительно прокачивают по циркуляционному контуру катодной камеры со скоростью, обеспечивающей минимальное содержание газов в катодной камере. При этом расход водной составляющей раствора едкого натра пополняется подачей чистой воды в катодный контур. Способ осуществляется в устройстве, которое содержит диафрагменный электролизер, анодная камера которого имеет вход для раствора хлорида натрия и выход для раствора оксидантов, а катодная камера снабжена циркуляционным контуром. Циркуляционный контур катодной камеры заполнен раствором едкого натра с концентрацией не менее 100 г/л, при этом циркуляционный контур имеет емкость, заполненную концентрированным раствором едкого натра, которая снабжена патрубком с вентилем для подпитки катодного контура чистой водой, а также снабжен устройством регулирования скорости циркуляции потока раствора едкого натра. Устройство регулирования скорости циркуляции потока раствора едкого натра содержит напорный насос. Технический эффект - снижение коррозионного воздействия получаемого раствора оксидантов, снижение затрат электроэнергии и соли на единицу вырабатываемого оксиданта. 2 с. и 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Description
Изобретение относится к электрохимической униполярной обработке жидких сред, позволяющей придавать этим средам регулируемые в широких пределах стабильные и метастабильные свойства дезинфицирующих растворов, что может быть использовано в самых различных областях человеческой деятельности, при снижении экологической нагрузки на природу.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известен способ получения оксидантов из раствора хлорида натрия, состоящий в том, что указанный раствор с концентрацией 3-5 г/л подвергают электрохимической обработке в диафрагменном электролизере, при этом указанный исходный раствор подают в анодную и катодную камеры. В анодной камере образуется смесь оксидантов, состоящая в основном из хлорноватистой кислоты, диоксида хлора, перекиси водорода, озона, кислорода.
Указанный способ реализуется, например, в установке для синтеза оксидантов, состоящей из диафрагменного электролизера, имеющего вход в анодную камеру и выход в емкость для анолита; выход из катодной камеры соединен с емкостью для католита, которая соединена циркуляционной трубкой с входом в катодную камеру (см. патент РФ №2088539 “Устройство для получения моющих и дезинфицирующих растворов”).
В катодном контуре осуществляется циркуляция раствора хлорида натрия с постоянным пополнением контура свежим раствором хлорида натрия.
В катодной камере при относительно слабом протоке исходного раствора образуется щелочной раствор, который утилизируется тем или иным путем.
Известная установка предназначена для получения из водного раствора хлоридов щелочных металлов смеси оксидантов, состоящей в основном из хлорноватистой кислоты, хлора, диоксида хлора, перекиси водорода, озона, кислорода.
Недостатками данной установки, как показали эксперименты, являются высокие затраты электроэнергии и соли на единицу вырабатываемого оксиданта, а также низкое содержание кислородной группы оксидантов. Основную часть оксидантов в растворе (95-98%) составляют хлорсодержащие вещества.
Указанные способ и устройство приняты в качестве прототипа.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью изобретения является устранение указанных недостатков. Дополнительной целью изобретения является получение раствора оксидантов с рН до 12, что позволяет существенно снизить его коррозионное воздействие.
Предлагаемый способ электрохимического получения оксидантов из водного раствора хлорида натрия, включающий подачу в анодную камеру диафрагменного электролизера водного раствора хлорида натрия, отличается тем, что в анодную камеру подают раствор хлорида натрия с концентрацией 1-3 г/л, а в катодную камеру подают раствор едкого натра с концентрацией не менее 100 г/л, который принудительно прокачивают по циркуляционному контуру катодной камеры со скоростью, обеспечивающей минимальное содержание газов в катодной камере, при этом расход водной составляющей раствора едкого натра пополняется подачей чистой воды в катодный контур.
Электролиз ведут при напряжении не выше 6 В. В данном способе реализуются следующие электрохимические процессы:
1. Из катодной камеры под действием электрического поля гидроксильные группы переходят через диафрагму в анодный контур, а ионы натрия, оставаясь в зоне катода, постоянно пополняют их потерю, реагируя с водой;
2. На аноде происходит разряд гидроксильных групп, поступающих из катодной камеры, и ионов хлора. Поскольку электрохимический потенциал кислородных реакций на аноде ниже потенциала образования хлорных соединений, то в анодной камере значительно увеличивается количество озона и возрастает концентрация перекиси водорода, имеющей высокое значение рН. В свою очередь при рН выше 10,5 создаются условия для образования перекиси водорода и устойчивого удержания озона в растворе.
При этом удельный расход электроэнергии составляет не более 7 Вт/г оксидантов в пересчете на активный хлор. Снижение затрат электроэнергии достигается за счет:
а) более высокой проводимости раствора едкого натра в катодной камере по сравнению с раствором хлорида натрия в прототипе;
б) более низкой энергетики реакций образования кислородных соединений в анодной камере по сравнению с хлорсодержащими оксидантами, провоцируемых высоким содержанием ОН-групп, что также существенно снижает удельный расход хлорида натрия, который по предлагаемому способу не превышает 3 г на 1 г активного хлора.
В результате указанных электрохимических процессов получаемый анолит содержит от 50 до 70% хлорсодержащих и 30-50% кислородсодержащих оксидантов. Такой раствор обладает высокими биоцидными свойствами за счет высокого содержания озона, быстродействие которого в 20 раз превышает таковое у хлора, и достаточно хорошим последействием за счет наличия хлорной группы оксидантов.
Примеры реализации предлагаемого способа.
Пример1. В качестве обрабатываемой жидкости использован раствор хлорида натрия с концентрацией 2 г/л, который пропускался через анодную камеру диафрагменного электролизера. Через катодную камеру электролизера прокачивался прокачивался раствор едкого натра с концентрацией 200 г/л.
Скорость протока
в анодном контуре 0,3 м/с
Скорость протока
в катодном контуре 0,3 м/с
Напряжение питания 3 В. При этом сила тока была 3 А.
Получен оксидант с содержанием активного хлора 300 мг/л.
Пример 2. В качестве обрабатываемой жидкости использован раствор хлорида натрия с концентрацией 2 г/л, который пропускался через анодную камеру диафрагменного электролизера. Через катодную камеру электролизера прокачивался раствор едкого натра с концентрацией 200 г/л.
Скорость протока
в анодном контуре 0,3 м/с
Скорость протока
в катодном контуре 0,6 м/с
Напряжение питания 3 В. При этом сила тока была 5 А.
Получен оксидант с содержанием активного хлора 700 мг/л.
Пример 3. В качестве обрабатываемой жидкости использован раствор хлорида натрия с концентрацией 2 г/л, который пропускался через анодную камеру диафрагменного электролизера. Через катодную камеру электролизера прокачивался прокачивался раствор едкого натра с концентрацией 200 г/л.
Скорость протока
в анодном контуре 0,3 м/с
Скорость протока
в катодном контуре 0,8 м/с
Напряжение питания 3 В. При этом сила тока возросла до 8 А.
Получен оксидант с содержанием активного хлора 900 мг/л.
Устройство для реализации указанного способа содержит диафрагменный электролизер, имеющий вход в анодную камеру для раствора хлорида натрия и выход для раствора оксидантов, циркуляционный катодный контур, соединенный с емкостью для католита.
Указанная цель достигается за счет того, что циркуляционный контур катодной камеры заполнен раствором едкого натра с концентрацией не менее 100 г/л, емкость для католита соединена с источником чистой воды и в циркуляционный катодный контур включено устройство регулирования скорости протока раствора едкого натра.
Кроме того, устройство регулирования скорости циркуляции потока может быть снабжено напорным насосом.
На чертеже показана схема предлагаемого устройства.
Установка содержит кран 1 на входном патрубке, проточный диафрагменный электролизер 2 с анодной камерой 3, катодной камерой 4 и диафрагмой 5. На входе в катодную камеру имеется регулятор скорости циркуляции щелочи 6. Выше катодной камеры 4 установлена емкость 7, заполненная концентрированным раствором щелочного металла, соединенная трубопроводом 8 с выходом из катодной камеры 4 и трубопроводом 9 со входом в катодную камеру. Емкость 7 снабжена патрубком с вентилем 10 для подпитки катодного контура чистой водой.
РАБОТА УСТРОЙСТВА
Установка вырабатывает оксиданты в виде смеси NaCIO, Н2О2, О3, O2, содержащихся в насыщенном ОН-группами водном растворе.
Установка работает следующим образом.
Водный раствор поваренной соли с концентрацией от 1 до 3 г/л подается по трубопроводу через входной кран 1 в анодную камеру 3. При подаче электропитания на электроды электролизера в анодной камере идет процесс образования оксидантов.
При циркуляции щелочи через катодную камеру 4 происходит разряд катионов натрия на катоде с образованием металлического натрия и немедленное его вступление в реакцию с водой с выделением водорода и образованием гидроксильных групп, непрестанно восполняющих отток таковых в анодную камеру.
При работе установки едкий натр в катодном контуре не расходуется, но постоянно участвует в процессе электролиза воды. Потери воды из катодного контура при электролизе компенсируется ее подачей через вентиль 10.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬ
Аналогичные установки серийно выпускаются НПО “Перспектива”.
Claims (3)
1. Способ электрохимического получения оксидантов из водного раствора хлорида натрия, включающий подачу в анодную камеру диафрагменного электролизера водного раствора хлорида натрия, отличающийся тем, что в анодную камеру подают раствор хлорида натрия с концентрацией 1-3 г/л, а в катодную камеру подают раствор едкого натра с концентрацией не менее 100 г/л, который принудительно прокачивают по циркуляционному контуру катодной камеры со скоростью, обеспечивающей минимальное содержание газов в катодной камере, при этом расход водной составляющей раствора едкого натра пополняется подачей чистой воды в катодный контур.
2. Устройство для электрохимического получения оксидантов из водного раствора хлорида натрия, содержащее диафрагменный электролизер, анодная камера которого имеет вход для раствора хлорида натрия и выход для раствора оксидантов, а катодная камера снабжена циркуляционным контуром, отличающееся тем, что циркуляционный контур катодной камеры заполнен раствором едкого натра с концентрацией не менее 100 г/л, при этом циркуляционный контур имеет емкость, заполненную концентрированным раствором едкого натра, которая снабжена патрубком с вентилем для подпитки катодного контура чистой водой, а также снабжен устройством регулирования скорости циркуляции потока раствора едкого натра.
3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что устройство регулирования скорости циркуляции потока раствора едкого натра содержит напорный насос.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001110768/15A RU2241683C2 (ru) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Способ синтеза оксидантов из водного раствора хлорида натрия и устройство для его реализации |
EP02740275A EP1381570A1 (de) | 2001-04-24 | 2002-04-22 | Verfahren und vorrichtung zur synthese von oxidantien aus wässrigen natriumchloridlösungen |
PCT/DE2002/001470 WO2002085795A1 (de) | 2001-04-24 | 2002-04-22 | Verfahren und vorrichtung zur synthese von oxidantien aus wässrigen natriumchloridlösungen |
DE10291710T DE10291710D2 (de) | 2001-04-24 | 2002-04-22 | Verfahren und Vorrichtung zur Synthese von Oxidantien aus wässrigen Natriumchloridlösungen |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2001110768/15A RU2241683C2 (ru) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Способ синтеза оксидантов из водного раствора хлорида натрия и устройство для его реализации |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2001110768A RU2001110768A (ru) | 2003-04-10 |
RU2241683C2 true RU2241683C2 (ru) | 2004-12-10 |
Family
ID=20248736
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2001110768/15A RU2241683C2 (ru) | 2001-04-24 | 2001-04-24 | Способ синтеза оксидантов из водного раствора хлорида натрия и устройство для его реализации |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP1381570A1 (ru) |
DE (1) | DE10291710D2 (ru) |
RU (1) | RU2241683C2 (ru) |
WO (1) | WO2002085795A1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691368C2 (ru) * | 2017-06-20 | 2019-06-11 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции" (ГНУ НИИММП) | Способ получения оксидантов из водных растворов хлористого натрия |
RU2802009C1 (ru) * | 2022-07-27 | 2023-08-22 | Иван Викторович Резаев | Способ получения растворов анолита, католита, анолита нейтрального |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EE05607B1 (et) | 2010-09-09 | 2012-12-17 | Ilt�enko Valeri | Meetod ja elektrolser desinfitseeriva vahendi saamiseks |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3669857A (en) * | 1970-07-30 | 1972-06-13 | Ionics | ELECTROLYTIC CHLORINATION AND pH CONTROL OF WATER |
US5427658A (en) * | 1993-10-21 | 1995-06-27 | Electrosci Incorporated | Electrolytic cell and method for producing a mixed oxidant gas |
JP3142514B2 (ja) * | 1997-12-24 | 2001-03-07 | 株式会社ケミコート | 超電解イオン水製造装置 |
JP3145347B2 (ja) * | 1997-10-22 | 2001-03-12 | 株式会社ケミコート | 電解イオン水の製造方法および生成水 |
US6294073B1 (en) * | 1997-10-22 | 2001-09-25 | Chemicoat & Co., Ltd. | Manufacturing method and apparatus of alkaline ionized water |
-
2001
- 2001-04-24 RU RU2001110768/15A patent/RU2241683C2/ru not_active IP Right Cessation
-
2002
- 2002-04-22 EP EP02740275A patent/EP1381570A1/de not_active Withdrawn
- 2002-04-22 DE DE10291710T patent/DE10291710D2/de not_active Expired - Fee Related
- 2002-04-22 WO PCT/DE2002/001470 patent/WO2002085795A1/de not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691368C2 (ru) * | 2017-06-20 | 2019-06-11 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Поволжский научно-исследовательский институт производства и переработки мясомолочной продукции" (ГНУ НИИММП) | Способ получения оксидантов из водных растворов хлористого натрия |
RU2802009C1 (ru) * | 2022-07-27 | 2023-08-22 | Иван Викторович Резаев | Способ получения растворов анолита, католита, анолита нейтрального |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10291710D2 (de) | 2004-04-15 |
EP1381570A1 (de) | 2004-01-21 |
WO2002085795A1 (de) | 2002-10-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4456510A (en) | Process for manufacturing chlorine dioxide | |
JP3716042B2 (ja) | 酸性水の製造方法及び電解槽 | |
KR101079470B1 (ko) | 차아염소산나트륨 발생장치 | |
US9650721B2 (en) | Highly efficient sodium hypochlorite generation apparatus capable of decreasing disinfection by-products | |
US5938916A (en) | Electrolytic treatment of aqueous salt solutions | |
JPS58224189A (ja) | 塩素ガス発生器および発生方法 | |
US5935393A (en) | Apparatus for producing hypochlorite | |
CA2336017A1 (en) | Electrochemical treatment of water and aqueous salt solutions | |
JP3818619B2 (ja) | 次亜塩素酸塩の製造装置および製造方法 | |
EP1461291B1 (en) | Electrolytic device and method for disinfecting water in a water supply system by means of the generation of active chlorine | |
JP7054554B2 (ja) | アルカリ金属塩化物溶液から電解生成物を得るためのデバイス | |
RU2329197C1 (ru) | Способ получения электрохимически активированного дезинфицирующего раствора и установка для его осуществления | |
RU2241683C2 (ru) | Способ синтеза оксидантов из водного раствора хлорида натрия и устройство для его реализации | |
KR101951448B1 (ko) | 농도 조절이 가능한 살균수 생성장치 | |
US9533897B2 (en) | Method for electro-chemical activation of water | |
JP3283052B2 (ja) | 次亜塩素酸塩の製造方法 | |
JPH0938655A (ja) | オゾンを含有する電解次亜塩素酸殺菌水並びにその製造方法及び装置 | |
JPH1076270A (ja) | 電解による強アルカリ水と次亜塩素酸殺菌水の同時生成方法 | |
RU2148027C1 (ru) | Способ получения дезинфицирующего раствора - нейтрального анолита анд | |
JP6300252B1 (ja) | 水処理システム、水処理システムの電極腐食抑制方法及び電極腐食抑制装置 | |
WO1998012144A1 (en) | Electrolytic treatment of aqueous salt solutions | |
JP3205527B2 (ja) | 弱酸性殺菌水及び弱アルカリ性水の製造方法 | |
JP2892121B2 (ja) | 電解による次亜塩素酸含有殺菌水の製造方法 | |
JP3122026B2 (ja) | 電解水生成方法及び装置 | |
KR100956872B1 (ko) | 고효율 무격막 전해셀을 이용한 이산화염소 산화수 제조방법 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20070425 |