Устройство для получения жидкой среды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом путем насыщения ее водородом

Устройство для получения жидкой среды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом путем насыщения ее водородом.

Полезная модель относится к области обработки жидких сред.

Содержит емкость для соединения жидкой среды с водородом, источник водорода, средства для подвода водорода и жидкой среды в емкость для их соединения, в качестве источника водорода используют газообразный водород, находящийся в газовом баллоне, а в емкости во время соединения жидкой среды с водородом поддерживается давление от 0,2 до 0,3 МПа.

Устройство позволяет снизить энергоемкость процесса, получить требуемое ОВП насыщаемой жидкой среды за боле короткий промежуток времени.

Полезная модель относится к области обработки жидких сред, в частности, воды и водных растворов солей, соков и т.п. с целью изменения их окислительных и восстановительных свойств и может быть использовано для получения питьевой воды, а также для получения моющих и дезинфицирующих растворов.

Сегодня в науке и медицине известно, что одним из самых важных параметров воды является ее окислительно-восстановительный потенциал (ОВП). Когда обычная питьевая вода проникает в ткани человеческого организма, она отнимает электроны от клеток и тканей, которые состоят из воды на 80-90%. В результате этого биологические структуры организма подвергаются окислительному разрушению. Так организм изнашивается, стареет, жизненно важные органы теряют свою функцию.

Эти негативные процессы могут быть замедлены, если в организм в питьем и пищей будет поступать вода, обладающая свойствами внутренней среды организма, то есть, обладающая защитными восстановительными свойствами. Это подтверждено

многочисленными исследованиями в специализированных научных центрах России и за рубежом. Если поступающая в организм питьевая вода имеет ОВП, близкий к значению ОВП внутренней среды организма человека, то «жизненная энергия организма» усваивается, поскольку обладает наилучшей биологической совместимостью с человеческим организмом именно по этому параметру.

Известно устройство для электрохимической обработки воды или водных растворов, содержащее наружный электрод в виде полого цилиндра, внутри которого расположен внутренний электрод. Между электродами размещена полупроницаемая диафрагма, разделяющая электродное пространство на внутреннюю и внешнюю электродные камеры. В верхней части боковой поверхности наружного цилиндрического электрода выполнено отверстие, посредством которого внешняя электродная камера соединена выходным каналом. Во внутреннем электроде выполнено, по меньшей мере, одно отверстие, соединяющее внутреннюю камеру с каналом для отвода жидкости. Внутренняя камера соединена кольцевым каналом с горизонтальным каналом для подачи обрабатываемой жидкости (см. патент RU №2297981, МПК-8: C02F 1/461, опубл. 27.04.2007 г.).

Техническим эффектом данного известного устройства является увеличение производительности, расширение диапазона получаемых рН и окислительно-восстановительных потенциалов обработанной воды, повышение надежности работы устройства, увеличение срока эксплуатации, снижение трудозатрат при монтаже и ремонте устройства, снижение энергопотребления при работе устройства, повышение компактности устройства.

Однако, известное устройство сложно и, как правило не обладает достаточной надежностью, является энергоемким.

Известна установка для насыщения воды водородом с целью получения отрицательного окислительно-восстановительного потенциала, содержащая устройство для первичной очистки поступающей на установку воды, электролизер - ячейку с никелевыми электродами, бутыль и ванну с водой. В качестве электролита используется 30% раствор КОН. Ток электролизера 5 А (см. Электронный научный журнал «Исследовано в России». (http://zhurnal.gpi. m/articles/2007/023.pdf).

В известной установке бутыль заполняют исследуемым водным раствором доверху. Горлышко бутыли закрывают пробкой. Затем бутыль вверх дном опускают в ванну с водой. Под водой

пробку открывают и через трубку в бутыль вводят водород из электролитической ячейки. В объеме 0,5 л растворяют от 9 до 30-40 мл водорода (от 1,8 до 8 литров на 100 литров воды). После введения данного количества водорода бутыль снова под водой закрывают пробкой. Заполненную водородом бутыль извлекают из ванны, после чего ее держат вверх дном, либо на боку, но ни в коем случае, не переворачивают вверх горлышком.

В специальном устройстве пробку бутылки открывают и измеряют ОВП получившейся смеси. ОВП замеряют хлор-серебряными и платиновыми электродами с помощью прибора «Эксперт-001» фирмы «Эконикс». При измерении учитывают собственный потенциал хлор-серебряных электродов.

Исследуемый водяной раствор перед заполнением бутыли проходит очистку на установке БЭР-49-М серии «Пилимин».

Заправка водородом на известной установке производится на следующие сутки после наполнения бутыли очищенной водой для того, чтобы озон, содержащийся в очищенной воде успел полностью распасться.

Время установления потенциала составляет примерно 24 часа.

За это время успевает значение ОВП успевает установиться на уровне минус (200-600) мВ.

Как видно известная установка является сложной конструктивно и в эксплуатации, поскольку требует наличия дополнительного оборудования: электролизера, установки для очистки воды и ванны с водой и соблюдения дополнительных условий - выполнение под водой манипуляций по введению в бутыль водорода, необходимость расположения бутыли вниз горлышком при ее заполнении и хранение бутылей с водой, насыщенной водородом только в определенном положении,.

Все эти сложности не позволяют использовать данную известную установку при промышленном производстве активированной водородом воды.

Помимо этого, смешивание воды с водородом непосредственное в бутыли именно с помощью известного установки имеет не позволяет достичь требуемой производительности и также не может быть использовано при промышленном производстве активированной воды.

За счет наличия электролизера, установка остается энергоемкой.

В известной установке требуется 24 часа для удаления озона из очищенной воды и примерно 24 часа для установления требуемого потенциала составляет, что является не приемлемым для промышленного производства.

Таким образом, техническим результатом, на решение которого направлена заявляемая полезная модель, является создание простой конструктивно и в эксплуатации промышленной установки для получения жидкой среды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом путем насыщения жидкой среды водородом, снижение энергоемкости установки и получение требуемого ОВП насыщаемой жидкости за более короткий промежуток времени.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном устройстве для получения жидкой среды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом. путем насыщения жидкости водородом, содержащем емкость для соединения жидкой среды с водородом, источник водорода, средства для подвода водорода и жидкой среды в емкость для смешивания, согласно полезной модели, в качестве источника водорода используют газообразный водород, находящийся в газовом

баллоне, а в емкости во время соединения жидкой среды с газообразным водородом поддерживают давление от 0,2 до 0,3 МПа.

Использование в качестве источника водорода газообразного водорода, находящегося в газовом баллоне, позволяет значительно упростить конструкцию устройства и значительно снизить энергоемкость установки.

Это обеспечивается за счет использования готового к употреблению газообразного водорода, исключение из конструкции энергоемкого электролизера и таких узлов как ванна с водой, устройство для очистки воды.

Кроме того, нахождение его в газовом баллоне, делает заявляемую установку более безопасной.

За счет исключения из обслуживания заявляемой установки таких манипуляций как необходимость подачи водорода в емкость непосредственно под водой, очистка воды перед насыщением, необходимость соблюдения условий по определенному расположению бутылей при насыщении и последующем хранении значительно упрощается обслуживание заявляемой установки.

Авторами экспериментально установлено, что поддержание в емкости для соединения жидкой среды с газообразным водородом давления 0,2-0,3 МПА, позволяет значительно снизить время насыщения жидкой среды водородом до требуемого ОВП. Экспериментально установлено, что для соединения того или иного количества водорода с жидкой средой для получения требуемого ОВП (минус 200 - минус 600 мВ), требуется значительно меньше времени при наличии в емкости, в которой происходит соединение, давления заявляемой величины.

В отличие от ближайшего аналога, в котором время насыщения составляет примерно 24 часа, в известном устройстве время насыщения жидкой среды водородом происходит за период времени, пока в жидкую среду подается водород, а это время составляет примерно 10-15 секунд.

Заявляемая установка представлена на чертеже. Устройство для получения жидкой среды, в частности воды, с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом путем насыщения ее водородом, находящимся под давлением содержит емкость 1 для смешивания воды с газообразным водородом, насос 2 для подачи воды в емкость 1,

трубопровод 3 для подачи воды в емкость 1, газовый баллон 4 с газообразным водородом, трубопровод 5 для подачи газообразного водорода в емкость 1. В качестве емкости 1 для соединения воды с водородом может быть использована как емкость больших размеров, из которой после насыщения насыщенная водородом вода подается на линию розлива и далее потребителю, либо насыщение можно производить непосредственно в каждой отдельной бутыли. Устройство работает следующим образом. Исходная вода насосом 2 подается в емкость 1 по трубопроводу 3. Одновременно с подачей воды в емкость 1 подается газообразный водород из газового баллона 4. Рабочее давление в емкости 1 поддерживается от 0,2 МПа до 0,3 МПа. После смешивания вода с содержанием водорода 35, 6 мл/л поступает на разливочную установку 6 и далее в тару 7 потребителя.

Время, в течение которого происходит насыщение жидкой среды водородом в емкости 1, составляет 10-15 секунд, то есть насыщение жидкой среды водородом происходит в период времени подачи в емкость 1 водорода.

Вода, обработанная на заявляемой установке, сохраняет свои восстановленные свойства не менее 180 суток. При этом значения ОВП воды находится в пределах минус 200 - минус 600 мВ.

Устройство для получения жидкой среды с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом путем насыщения ее водородом, включающее емкость для соединения жидкой среды с газообразным водородом, источник водорода, средства для подвода водорода и жидкой среды к емкости для соединения, отличающееся тем, что в качестве источника водорода используют газообразный водород, находящийся в газовом баллоне, а в емкости во время соединения жидкой среды с газообразным водородом поддерживают давление от 0,2 до 0,3 МПа.