Скважинный электролизер

СОЮЗ СОНЕ ТСНИХСОЦИА ЛИСТ ИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН А 1 6 11) С 02")Х 1, 1981, лайв б ОСУДАРСТНЕННЫЙ НОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЬПИЯМРИ ГННТ СССР ОПИСАНИ НОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(21) 4448882/26 (22) 25.05.88 (46) 15.03.91, Вны, г О (71) Ивано-Франковский инстнтут неф ти и газа (72) Ф. В. 1 ийгер, Л, щ, 1 етряшин и В,В.Желтоухов (53) 628.543(088,8) (56) Нийгер Ф.В, и др Экспериментальная установка для и =чедования электролиза водных раствор н солей кислородсодержагих кисчот информация. Сер. Эксппуа, монт и защита от коррозии иия и сооружений. 11.: НИ 1 вып.6, с.6-10. 01634644(54) СКВАЖИ 11 И 11.КТРСИ 11 Э,Р (57) Изобретение относится к технике водоснабжения, в частности к эксплуатации водяных скважин и вертикальных дренажей для защиты территории от подтоплс ния и может быть использовано для регенерации скважин, пробуренных на воду. Цел 1 изобретения - повышение производительн сти злектролизера.Элек тролизер содф ржит корпус, изолирующую трубу, р н: ределигельную камеру каскад нерф,нр ванных и коаксиально рагполо.кенн гх пи:1 индрических анодов и катодов, диафрагму, разделительные перородки с авалая длз псг текания ренгент, отверстия для н.згека1634644 30 ния кислоты и отвода щелочи, причемон дополнительно содержит перфорированные патрубки для отвода газов.11 атрубки для отвода газов прцанодной области связаны каналом с катализаторной коробкой и распределительной каИзобретение относится к техникеводоснабжения, в частности к эксплуаБ ацин водяных скважин и вертикаль 15ных дренажей для защиты территорииот подтопления, и может быть использовано дпя регецердцнц скважин, пробуреццых ца воду.Цель изобретения - повьпиецие про 20цзводцтельцости электролцзера.Па чертеже изображена конструкцияскважццшого электролнзера.Сквджициый электролцзер содержиткорпус 1, цзолцрующую фторопластовую трубу 2, муфту 3, каскад анодов4 и катодов 5, разделенных диафрагмой 6, изолирующие перегородки 7 сканалами 8 для перетекания реагецта,отверстия 9 дчя вытекацияизолирующий пдтрубок 10 для отводащелочи, патрубкц 11 для отвода газов,прокладки 12, кацап для подвода кабеля 13, заглупку 14, трубы 15 дляотвода щелочи, цасосно-компрессорныетрубы 16, кабельную проводку 17,проб в 35ку 18 для выхода гдзов из кдтализаторной коробки 19, распределительную камеру 20, соединительные контакты электродов 21 ц кдцал с отверсти 40ем 22 для выхода водорода.У тройство рдботает следующим образом,Ца цасосцо-компрессорных трубах16 скважицный электролизер 1 опускают45в обрабатываемую зону фильтра (400500 м). Одновременно внутри цасоснокомпрессорных труб 16 монтируют трубы15 для отводя щелочной составляющейОт промыплеццой электрической сети50черз полупроводниковый выпрямитель ипонижающий трансформатор подают постоянный электрический ток. Приготовленный в устье сквджины растворреагента (нитрата аммония, калия илннатрия) с концентрацией 300-350 г/л55по насосно-компрессорцым трубам принудительно подается в электролизер.В распределительной камере 20 исходмерой, а патрубки для отвода газовприкатодной области - с патрубкомдля отвода щелочной составляющей. Катализаторная коробка содержит сеткуиз титано-рутеииевого сплава. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.1 ный раствор реагента распределяется на два потока: одна часть раствора по каналам 8 перетекает в анодное пространство электролизера, а другая в катодное.При электролизе 15-25%-ных водных растворов нитратов щелочных металлов (калия, натрия или аммония) в прианодной зоне образуется азотная кислота. Одновременно на поверхности перфорированных анодов 4 выделяется кислород. Так как анолит перетекает из одной электролитической ячейки в другую, то на и-й ступени концентрирования ири 70-85 С и давлениях порядка Р = 40 - 50 атм происходит частичное разложение азотной кислоты до оксидов МО и ИО,Выделяющиеся газы (МО, МО Од) и пары воды посредством перфорированных патрубков 11 для отвода газон (заполненных асботканью) отводятся в катализаторную коробку 19, где проходят через 10-16 слоев сетчатого титанорутениевого катализатора. 11 ри этом протекают следующие химические реакции: 2 Ю+О 2 МО +12,3 кДж(1)2 БОН 04 1+57,0 кДж) (2)ф (,)Как правило процесс электролиза 15-25%-ных водных растворов нитратов при плотности тока 1=0,3-0,5 Л/см протекает с нагревом кислоты до 75 85 С. Следовательно, нагретые газы паров ИО и Ю,проходя катализаторную коробку 19, через отверстия в пробке 18 движутся навстречу поступающему в распределительную камеру 20 раствору нитрата аммония (калия, натрия). Исходчая температура 15 25%-ных растворов ИН 4 ИОколеблется в пределах от -2 до - 12 оС. 11 ри этом газообразная двуокись азота (ИО) конденсируется в димержидкую четырехФормула изобретения ЗО Составитель Т,БарабанТехред Л.Олийнык Корректс ор В. Гирняк Редактор И.Бандура Заказ 730 Тираж 625 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям лр ГЕНТ СССР 11303 5, Москва, Ж, Раузская наб., д. 4 /5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагара,1 516346 окись азота (М Ож). Последняя,вступая в реакцию с водой, образует азотную кислоту (НИО ), которая захватывается потоком поступающего на элек 5 тролиз раствора нитрата и по каналам 8 для перетекания электролита проходит каскад электролитических ячеек, Через отверстия 9 азотная кислота под избыточным давлением продавливается в пласт. При этом часть кислоты снова подвергается разложению, т.е. в скважинных условиях заявляемый объект позволяет создать циклическую ,замкнутую), непрерывную схему концент рирования азотной кислоты.Одновременно в прикатодной области происходит образование щелочи (КН 4 ОН, МаОН или КОН) и выделение на катодах газообразного водорода (Н), Газообразный водород по патрубкам 11 для отвода газов поднимается в верхнюю часть электролизера и через отверстие 22 поступает в изолированный патрубок 10 для отвода щелочи, закво тывается ею и уносится на поверхность скваины в вакуумированную емкость Далее щелочь ноступаег в общий коллектор для сброса пластовых вод в наопитель.Предварительные ш.ньт ж;я электролизера показ,ми, что проввод слв - ность установки возросла в 2-3 1;:за по сравнению с роизводительнг стью устройства-прототиа. При это наб- далась его бесперебойная рбота на протяжении всег времени о 5 рас.;ки/ йскважин ,1 О"12 ч). С помощью данногоустройства в скважинныХ условиях можно получить 30-453 1 ПЧО. 1. Скважинный электролизер, содержащий вертикальный цилиндрический корпус, внутренняя поверхность которого снабжена покрытием из диэлектрического материала, разделенный горизонтальными перегородками на распределительную и соединенные последоватепьно электродные камеры, содеращие коаксиальные перфорированные анод и катод, разделенные диафрагмой,причем перегородки снабжены переточными каналами, патрубок подачи исходного раствора, расположенный в распределительной камере, и патрубки отвода католита и анолита, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повьюения производительности, электролизер содержит размещенные в анодных и катодных камерах перЬорированные патрубки для отвода газов, соединенные пследовательно, причем патрубок для отвода газ из аодных камер снабен катан атомной коробкй и соединен с распрелслитльной . амерой, а патрубок внд, газа нз хатив х ка: роединен с и:.трубкм для от да католнта,2, 3 нектр.н: ср, о п 1, л ч ащ ц й с я тм, что н . лизагорная ооа ;.рч н бо 1 се гн пз гиа а-руте нев го сплава