ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА


RU (11) 2100285 (13) C1

(51) 6 C02F1/46 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 26.12.2007 - может прекратить свое действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 96122382/25 
(22) Дата подачи заявки: 1996.11.27 
(45) Опубликовано: 1997.12.27 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: Апельцин И.Э., Клячко В.А. Опреснение воды. - М.: Издательство литературы по строительству, 1968, с. 155. 
(71) Заявитель(и): Вестерн Пасифик Компани Инк. (BZ) 
(72) Автор(ы): Пушняков Николай Карпович[RU]; Найда Николай Николаевич[RU] 
(73) Патентообладатель(и): Вестерн Пасифик Компани Инк. (BZ) 

(54) ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКАЯ УСТАНОВКА 

Изобретение относится к электрохимической обработке водных растворов и получения газов, а именно к электрохимической установке со сборными и распределительными коллекторами анолита и католита, при этом анодные и катодные камеры выполнены в форме параллелограмма, в верхних и нижних углах которого для сообщения соответственно со сборными и распределительными коллекторами устроены каналы, обеспечивающие направление движения электролитов в анодных камерах справа-наверх-влево, а в катодных камерах - слева-наверх-вправо, и выполненные в виде ограниченного пространства, осуществляющего неполное сжатие и расширение потока электролита за счет того, что одна сторона канала представляет собой прямую, являющуюся продолжением боковой стенки камеры до пересечения со сборным или распределительным коллектором в точке прохождения радиуса коллектора R, перпендикулярного этой боковой стенке, вторая сторона канала изготовлена в виде полукруга, соединяющего сборный или распределительный коллектор со второй боковой стенкой камеры в точке пересечения полукруга с радиусом коллектора R, параллельным прямой стороне канала, причем радиус полукруга r и радиус сборного или распределительного коллектора R связаны соотношением R > r > 0. 1 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электрохимической обработке водных растворов и получения газов.

Известен электролизер, в котором распределение электролитов и продуктов электролиза происходит через каналы, находящиеся в плоскости параллельной плоскости размещения электродов [1] Недостатком электролизера является значительное гидродинамическое сопротивление входных отверстий в каналах, а также трудность отведения газов, полученных путем электрохимической обработки.

Известен электролизер, в котором распределение электролитов и продуктов электролиза происходит через коллекторы, размещенные в плоскости перпендикулярной плоскости размещения электродов [2] Недостатком электролизера является размещение каналов, отводящих и подводящих электролиты в камеры электролизера, в теле электродов, что увеличивает металлоемкость электролизера и значительно снижает эффективность процесса электролиза.

Известна электродиализная установка, в которой доставка и отведение электролитов осуществляется по коллекторам, расположенным в плоскости, перпендикулярной плоскости размещения электродов, а отводящие и подводящие каналы от коллекторов устроены вне тела электродов [3] Недостатком установки является неравномерное распределение и подача электролитов в объемы камер электрохимической установки, низкая турбулизация электролитов после выхода из каналов, а также сложность газоотведения из объемов камер.

Задача, на решение которой направлено изобретение повышение эффективности работы электрохимической установки.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, заключается в более равномерном распределении растворов электролитов по объему камер, снижении возможности образования "застойных" зон в объеме камер при больших расходах электролитов, в организованном отводе из объема камер продуктов электрохимических и химических реакций. Для достижения этого технического результата электрохимическая установка собрана в пакет анодных и катодных ячеек с камерами в форме параллелограмма и мембранами, расположенными между ячейками, имеющая сборные и распределительные коллекторы соответственно для анолита и католита, размещенные в верхней и нижней части устройства в плоскостях перпендикулярных плоскостям размещения электродов. Коллекторы сообщаются с камерами установки через каналы, расположенные в углах верхних и нижних частей камер и обеспечивающие направление движения электролитов в анодных камерах справа наверх влево, а в катодных камерах слева наверх вправо, причем каналы устроены так, что осуществляют неполное сжатие и расширение потока электролита как на входе в камеру, так и на выходе из нее. Введение в состав электрохимической установки анодных и катодных камер параллелограммной формы, а также каналов, которые соединяют объемы камер со сборными и распределительными коллекторами установки, в форме, осуществляющей неполное сжатие и расширение потока электролита, позволяет получить новое свойство, заключающееся в более равномерном распределении электролита в камерах электрохимической установки и организованном отводе из камер продуктов электрохимических и химических реакций. Неполное сжатие в каналах приводит к увеличению коэффициента расхода отверстия, который учитывает потери напора, степень сжатия струи, скорость и расход жидкости [4, 5] Увеличение коэффициента расхода отверстия приводит к увеличению скорости и расхода электролита. Расширение в канале способствует более равномерному распределению электролитов по объему камер, а также более организованному отводу электролитов из коллекторов в камеры устройства и из камер установки в коллекторы. Параллелограммная форма камер позволяет рационально разместить сборные и распределительные коллекторы в теле ячеек электрохимической установки, а также снизить гидродинамические потери объема камер.

Устройство содержит анодные ячейки 9 (разрез Г-Г) с анодными камерами 18 и катодные ячейки 2 (разрез В-В) с катодными камерами 24, между которыми расположены мембраны 16. Все электроды: аноды 17 и катоды 15, за исключением крайних в установке, работают обеими сторонами своих рабочих поверхностей. По форме электроды и мембраны соответствуют формам параллелограмма анодных и катодных камер, а по размерам боковых сторон параллелограмма они больше не менее чем на 5 мм размеров соответствующих боковых сторон анодных и катодных камер. С торцевых сторон установка стянута стяжными болтами (стяжками) 4, 6, 8 и прижимными ячейками 3, в которых расположены входные патрубки 10 и 12 анолита и католита, выходные патрубки 5 и 25 анолита и католита, а также заглушки 1, 7, 11, 26. Между ячейками и мембраной, ячейкой и электродами, а также в других местах сопряжения элементов электрохимической установки возможно размещение резиновых или других уплотняющих прокладок, по форме идентичных сопрягаемым элементам. Анодные и катодный ячейки установки, выполненные из диэлектрического материала, снабжены отверстиями 19, 20 и 21, не соединенными с соответствующими камерами, для транзита электролитов в анодных ячейках (разрез Г-Г), для прохода католита в сборном коллекторе и католита в распределительном коллекторе 23, в катодных ячейках (разрез В-В) - соответственно для прохода анолита. Введение и отведение электролитов из коллекторов в камеры и из камер в коллекторы осуществляется через каналы 22, (вид А), выполненные в виде ограниченного пространства, осуществляющего неполное сжатие и расширение электролита за счет того, что одна сторона канала представляет собой прямую, являющуюся продолжением боковой стенки камеры до пересечения со сборным или распределительным коллектором в точке прохождения радиуса коллектора R, перпендикулярного этой боковой стенке, вторая сторона канала изготавливается в виде полукруга, соединяющего сборный или распределительный коллектор со второй боковой стенкой камеры в точке пересечения полукруга с радиусом коллектора R, параллельным прямой стороне канала, причем радиус полукруга r и радиус сборного или распределительного канала R связаны соотношением R > r > O.

Электрохимическая установка работает следующим образом. Исходный раствор поступает через входные патрубки 10 и 12 в распределительные каналы анодных камер 28 и катодных камер 14, откуда по каналам 22 поступает соответственно в анодные камеры 18 анодных ячеек 9 (разрез Г-Г), и в катодные камеры 24 катодных ячеек 2 (разрез В-В. Электролиты попадают в камеры и, благодаря устройству каналов 22, равномерно распределяются по объему камер. После обработки в камерах растворы и газы, полученные путем электрохимической обработки, через каналы 22 отводятся в сборные каналы анолита 27 и католита 13, образованные соответственно отверстиями 19 и 20. Продукты, полученные на электрохимической установке, отводятся из нее через выходные патрубки анолита 5 и католита 25, соединенные соответственно со сборными каналами анолита и католита.

ЛИТЕРАТУРА

1. Томилов А.П. Прикладная электрохимия. М. Химия, 1984, с.214.

2. Авторское свидетельство СССР N 1724592, кл. С 02 F 1/46, 1989.

3. Апельцин И.Э. Клячко В.А. Опреснение воды. М. Издательство литературы по строительству, 1968, с.155.

4. Евреинов В.Н. Гидравлика. Л.-М. Водный транспорт, 1939, с.351.

5. Чугуев Р.Р. Гидравлика. Л. Энергоиздат, 1982, с.382. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Электрохимическая установка со сборными и распределительными коллекторами анолита и католита, отличающаяся тем, что анодные и катодные камеры выполнены в форме параллелограмма, в верхних и нижних углах которого для сообщения соответственно со сборными и распределительными коллекторами устроены каналы, обеспечивающие направление движения электролитов в анодных камерах справа-наверх-влево, а в катодных камерах слева-наверх-вправо, и выполненные в виде ограниченного пространства, осуществляющего неполное сжатие и расширение потока электролита за счет того, что одна сторона канала представляет собой прямую, являющуюся продолжением боковой стенки камеры до пересечения со сборным или распределительным коллектором в точке прохождения радиуса коллектора R, перпендикулярного этой боковой стенке, вторая сторона канала изготовлена в виде полукруга, соединяющего сборный или распределительный коллектор с второй боковой стенкой камеры в точке пересечения полукруга с радиусом коллектора R, параллельным прямой стороне канала, причем радиус полукруга r и радиус сборного или распределительного коллектора R связаны соотношением R > r > 0.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+водород -молекулярный".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "водород" будут найдены слова "водорода", "водородный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("водород!").


Устройства и способы получения кислорода и водорода | Устройства и способы хранения водорода и кислорода | Устройства и способы получения и хранения биогаза


Рейтинг@Mail.ru