Электроактиватор

Авторы патента:


 

Электроактиватор относится к прикладной электрохимии и может быть использован в качестве бытового электролизера для получения из воды и водосодержащих жидкостей веществ, стимулирующих и нормализующих процессы в различных биологических объектах, а также для получения антисептиков (антимикробных, антивирусных и антигрибковых средств). Электроактиватор содержит цилиндрический диэлектрический корпус (1), внутри которого коаксиально расположены графитовый анод (3), выполненный в виде цилиндрического стержня круглого сечения и установленный в центре корпуса, катод (2) из тонколистовой нержавеющей стали, размещенный у внутренней поверхности корпуса (1), цилиндрическая полая перфорированная емкость (4) с диафрагмой (5), разделяющая внутренний объем на катодное и анодное пространства, причем отношение объема анодного пространства к объему катодного пространства равно 0,6. Корпус закрыт крышкой (6) с отверстиями, через которые источник постоянного тока соединен с токоподводами (7), расположенными на катоде и аноде. Электроактиватор позволяет уменьшить удельные энергозатраты на 4-5 Вт·час/л, и на 30-50% снизить расход материала анода.

Полезная модель относится к прикладной электрохимии и может быть использована в качестве бытового электролизера для получения из воды и водосодержащих жидкостей веществ, стимулирующих и нормализующих процессы в различных биологических объектах, а также для получения антисептиков (антимикробных, антивирусных и антигрибковых средств).

Известен бытовой диафрагменный электролизер [Патент РФ 2344996, МПК C02F 1/46], содержащий прямоугольный водонепроницаемый корпус-сосуд, катодный и анодный электроды, вмонтированные в крышку корпуса-сосуда, образующие межэлектродный зазор и разделенные между собой двумя пористыми диафрагмами, источник однополярного пульсирующего напряжения, отрицательный и положительный выводы которого соединены соответственно с катодным и анодным электродами, причем между диафрагмами имеется пространство, заполненное водой. Ток, проходя через это пространство, нагревает жидкость, что приводит к затратам электроэнергии. Вода, находящаяся вне межэлектродного зазора, не подвергается электрохимическому воздействию, что приводит к увеличению времени электролиза, нагреву жидкости и повышению удельных энергозатрат (15-30 Вт·час/л).

Известен биоэлектроактиватор воды Эсперо-1 [www.svb.zp.ua/Woda/sb6/sb6_1_6.htm], выполненный в виде диэлектрического цилиндрического корпуса-сосуда, внутри которого коаксиально расположены электроды, причем катод, выполненный из тонколистовой нержавеющей стали, размещен у внутренней поверхности корпуса, а анод, изготовленный из графита в виде стержня квадратного сечения, установлен в центре корпуса. Внутри корпуса находится полая перфорированная емкость в форме усеченного конуса, с установленной в ней диафрагмой, разделяющая внутренний объем корпуса на катодное и анодное пространства. Данное устройство взято за прототип.

Значение отношения объема анодного пространства к объему катодного пространства, рассчитанное исходя из указанных размеров биоэлектроактиватора, равно 0,2. При данном соотношении объемов удельные энергозатраты для получения активированной воды составляют 10-12 Вт·час/л. Кроме того, на боковых ребрах стержня (анода) напряженность электрического поля и плотность тока увеличиваются, что приводит к повышенному тепловыделению и к переходу ионов углерода в воду, и тем самым к расходу материала анода.

Задачей полезной модели является уменьшение удельных энергозатрат, снижение расхода материала анода.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном электроактиваторе, содержащем диэлектрический цилиндрический корпус-сосуд, внутри которого коаксиально расположены электроды и полая перфорированная емкость с установленной в ней диафрагмой, разделяющая внутренний объем на катодное и анодное пространства, причем катод, выполнен из тонколистовой нержавеющей стали и размещен у внутренней поверхности корпуса, а анод, изготовлен из графита и установлен в центре корпуса, согласно техническому решению, анод выполнен в виде цилиндрического стержня круглого сечения, а отношение объема анодного пространства к объему катодного пространства равно 0,6.

На фигуре показана упрощенная конструкция предлагаемого активатора.

Электроактиватор состоит из цилиндрического корпуса-сосуда 1, выполненного из диэлектрического материала, закрытого крышкой 6. Внутри корпуса 1 коаксиально размещены катод 2, изготовленный из тонколистовой нержавеющей стали, полая цилиндрическая перфорированная емкость 4, внутри которой установлена диафрагма 5, и в центре корпуса расположен анод 3 в виде цилиндрического стержня круглого сечения, выполненный из графита. Перфорированная емкость 4 разделяет внутренний объем корпуса 1 на катодное Vk и анодное Va пространства. В крышке 6 имеются отверстия, через которые источник постоянного тока соединен с токоподводами 7, расположенными на катоде 2 и аноде 3.

Электроактиватор работает следующим образом.

Вода наливается в корпус-сосуд 1 одновременно в катодное и анодное пространства до одинакового уровня. Затем на электроды подается напряжение от источника постоянного тока в течение 5-7 мин. После воздействия электрическим током вода в катодном пространстве (католит) имеет значение pH 3-4, а вода в анодном пространстве (анолит) имеет значение pH 10-11. При большем времени воздействия за счет повышения температуры воды усиливается диффузия ионов и разница значений pH снижается. После истечения указанного времени источник постоянного тока отключается, снимается крышка 6 с токоподводами 7 и вынимается перфорированная емкость 4, из которой анолит (вода, имеющая pH<7) выливается в стеклянную емкость. Католит (вода, имеющая pH>7) из корпуса-сосуда 1 выливается в другую емкость. Затем все части электроактиватора (кроме крышки с токоподводами) промываются в проточной воде и высушиваются. После этого электроактиватор готов к дальнейшей эксплуатации.

Экспериментальным путем установлено, что отношение объема анодного пространства к объему катодного пространства равное 0,6 является оптимальным. Удельные энергозатраты при этом соотношении составляют 6-7 Вт·час/л.

При отношении Va/Vk равном 0,4 pH анолита равно 4,5, а pH католита равно 8,4. При этом удельные энергозатраты составляют 8-9 Вт·час/л.

Если отношение Va/Vk равно 0,8 pH анолита равно 4,3, а pH католита равно 8,7. Удельные энергозатраты также составляют 8-9 Вт·час/л.

Отсутствие прямых углов на боковой поверхности анода способствует равномерной напряженности электрического поля и равномерной плотности тока, что уменьшает переход ионов углерода в воду, тем самым на 30-50% снижается расход материала анода.

Заявляемый электроактиватор позволяет снизить удельные энергозатраты по сравнению с прототипом на 4-5 Вт·час/л и на 30-50% уменьшить расход материала анода.

Электроактиватор, содержащий цилиндрический диэлектрический корпус-сосуд, внутри которого коаксиально расположены электроды и полая перфорированная емкость с установленной в ней диафрагмой, разделяющая внутренний объем на катодное и анодное пространства, причем катод выполнен из тонколистовой нержавеющей стали и размещен у внутренней поверхности корпуса, а анод изготовлен из графита и установлен в центре корпуса, отличающийся тем, что анод выполнен в виде стержня круглого сечения, а отношение объёма анодного пространства к объёму катодного пространства равно 0,6.

РИСУНКИ



 

Похожие патенты:
Наверх