Электролизер для обработки воды

/46 5 Ц ЕНИ СВИДЕТЕЛЬСТВУ К АВТОРС енеров водно- и Я.А.Боровой СССР79.БРАБОТКИ В повысить эфлизера, Он соого диафрагмой ры, К диафрагперфори рования выполнена в ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ ИЗО(71) Украинский институт инжго хозяйства(54) ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ОДЫ(57) Изобретение позволяетфективность работы электростоит из корпуса, разделеннна анодную и катодную камеме с обеих сторон прижатыные анод и катод. Перфорац Изобретение относится к химической технологии и может быть использовано для электрохимического регулирования активной реакции (рН) и окислительно-восстановительного потенциала (Еп) среды при очистке природных и сточных вод.Известен электролизер для обработки воды, содержащий корпус, разделенный диафрагмой на анодную и катодную камеры с размещенными в них перфорированными электродами, прижатыми к диафрагме, причем поверхность электродов, обращенная к диафрагме, покрыта электроизоляционным материалом, а перфорация электродов выпол нена соосно.Недостатком известного устройства является отсутствие регенерации закальматированной диафрагмы в процессе обработки виде щелеобразныхотверстий. В отверстиях расположены скребки, которые контактируют с поверхностью диафрагмы, и электроды установлены с возможностью возвратно-поступательного перемещения вдоль диафрагмы, При этом скребки счищают с части поверхности диафрагмы намывной слой продуктов электролиза и осадок. В процессе перемещения электродов уменьшается площадь фильтрации через диафрагму, так как отверстия на аноде, смещаясь относительно отверстий на катоде, уменьшают соосность между кими и уменьшают площадь фильтрации, Это приводит к увеличению скорости фильтрации и выносу частиц твердой фазы из пор диафрагмы, 1 з.п.ф-лы, 3 ил. воды, что снижает эффективность работы - ф электролизера, так как при этом снижается сила тока электрода, ухудшается миграция Я ионов, снижается интенсивность измере- ф ния рН и Ей католита и анолита, 1Цель изобретения - повышение эффективности работы за счет обеспечений возможности регенерации диафрагмы в процессе работы.Поставленная цель достигается тем, что в электролизере, содержащем корпус, раз- - й деленный диафрагмой на электродные камеры с размещенными в них перфорированными электродами, прижатыми к диафрагме, причем перфорация электродов выполнена соосной, перфорация электродов выполнена в виде щелеобразных отверстий, в отверстиях перфорации ус10 20 30 35 40 45 50 55 тановлены скребки, контактирующие с поверхностью диафрагмы, и электроды установлены с возможностью возвратно-поступательного движения относительноо диафрагмы.Кроме того, перфорация электродов выполнена переменного сечения по толщине электрода с уменьшением его по направлению к диафрагме.На фиг.1 приведен электролизер, общий вид; на фиг.2 - разрез А-А на фиг,1, электроды в рабочем положении; на фиг.3 - то же, электроды в процессе регенерации диафрагмы.Электролизер содержит корпус 1, разделенный диафрагмой 2 на анодную 3 и катодную 4 камеры. К диафрагме 2 с обеих сторон прижаты перфорированные анод 5 и катод 6, Перфорация электродов выполнена в виде щелеобразных отверстий 7, расположенных вертикально. Отверстия 7 выполнены в продольном сечении переменными и в них расположены скребки 8, которые контактируют с поверхностью диафрагмы 2, Отверстия 7 перфорации катода и анода расположены соосно, Кроме того, электроды 5, 6 установлены с возможностью возвратно-поступател ьного перемещения, например, продольно вдоль диафрагмы 2, Вдоль электродов 5, 6 установлены перфорированные трубопроводы 9, 10, соединенные с патрубками 11 и 12 для подачи обрабатываемой жидкости в анодную 3 и катодную 4 камеры, Трубопроводы 9, 10 снабжены вентилями 13, а патрубки 11, 12 - вентилями 14, 15. Электродные камеры имеют патрубки 16, 17 для отвода обработанной жидкости. Патрубки 16, 17 снабжены запор- но-регулирующей арматурой (не показана), Корпус 1 снабжен камерой 18, при этом между ее стенками и электродами расположены уплотнения 19.Электролизер работает следующим образом.При обработке жидкости электрический ток проходит между внешними плоскостями катода 6 и анода 5, в результате чего происходит повышение рН католита в катодной камере 4. В процессе обработки жидкости на поверхности диафрагмы 2 со стороны анодной (или катодной) камеры образуется слой продуктов электролиза, осадка и т,д., особенно интенсивно образующихся при работе диафрагмы в фильтрующем режиме путем перетока воды из одной алекродной камеры в другую. В процессе этого происходит также кальматация пор диафрагмы,Это вызывает снижение силы тока электролизера, ухудшение миграции ионов, снижение интенсивности изменения рН и Е 1 католита и анолита, в результате чего падает эффективность работы электролизера. Для регенерации диафрагмы, например, со стороны анодной камеры анод 5 перемещается вдоль диафрагмы на половину шириныотверстия 7, При этом скребок 8 счищает с части поверхности диафрагмы 2 слой продуктов электролиза, а с другой части поверхности диафрагмы 2 этот слой счищается боковой кромкой отверстий 7 анода 5. В процессе перемещения анода уменьшается площадь фильтрации через диафрагму, так как отверстия на аноде, смещаясь относительно отверстий на катоде, уменьшают рабочую площадь диафрагмы и соответственно площадь фильтрации. Это приводит к увеличению скорости фильтрации и декальматации диафрагмы 2 с выносом частиц твердой фазы из ее пор, При этом подача очищаемой воды переключается на перфорированный трубопровод 9, Вода поступает по касательной вертикально расположенных отверстий 7 перфорации на аноде и регенерируемого участка диафрагмы, что способствует смыву очищенного намывного слоя продуктов электролиза и осадка с поверхности анода 5 и диафрагмы 2, Смытая твердя фаза вместе с обработанной жидкостью выводится с анодной камеры 3 через патрубок 16. После регенерации половины диафрагмы 2, расположенной в проеме между соосными отверстиями 7 на катоде 6 и аноде 5, он смещается в противоположное направление на величину 1, при этом регенерируется вторая половина участка диафрагмы 2, После регенерации второй половины диафрагмы анод 5 смещается в положение соосности отверстия 7 перфорации с отверстиями катода. Регенерация окончена. Подача жидкости переключается на патрубок 11. Регенерация диафрагмы со стороны катодной камеры производится перемещением катода аналогично описанному процессу.Электроды относительно диафрагмы могут перемещаться вертикально. В этом случае отверстия располагаются горизонтально.Очистка диафрагмы производится аналогично, Наличие уплотнения 19 препятствует попаданию обрабатываемой воды в нерабочую камеру 18. Расположение электродов в корпусе 1 с воэможностью возвратно-поступательного перемещения относительно диафрагмы 2 способствует снятию намывного слоя осадка и продуктов электролиза с поверхности диафрагмы, Кроме того, уменьшение площади фильтрации через диафрагму увеличивает скорость фильтрации, что интенсифицирует процессвыноса твердой фазы из пор диафрагмы в процессе ее регенерации.Выполнение перфорации электродов 5, 6 в виде щелеобразных отверстий 7, расположенных вертикально, и размещение над ними перфорированных трубопроводов 9 и 10 позволяет интенсифицировать смыв осадка, снятого электродами и скребками с поверхности диафрагмы, за счет того, что направления отверстий 7 и потока подаваемой воды из трубопроводов 9 и 10 совпадают.Выполнение отверстий 7 в продольном сечении переменными способствует бОлее быстрому выводу снятого осадка с поверхности диафрагмы 2, так как кромка электрода работает как подрезающий нож. Кроме того, это способствует раскрытию отверстия, что создает благоприятные условия для смыва осадка с электродов и диафрагмы,Наличие скребков 8 в отверстиях 7 способствует эффективности съема осадка с поверхности диафрагмы 2, так как при этом необходимо смещение электрода только на половину ширины отверстий 7. При этом скребком снимается осадок со всей поверхности диафрагмы, размещенной в створе смещенных отверстий 7 на разных электродах, без полного перекрытия рабочей площади диафрагмы в процессе регенерации и тем самым исключает полное прекращение работы электролизера. Таким образом, электролизер для обработки воды позволяет повысить эффективность работы путем регенерации диафрагмы без остановки процесса элект рообработки воды, что позволяет повыситьпроизводительность электролизера и снизить эксплуатационные затраты на обработку жидкости с обеспечением ее высокого качества.10 Формула изобретения1. Электролизер для обработки воды,содержащий корпус, разделенный диафрагмой на электродные камеры с размещенными в них перфорированными электродами, 15 прижатыми к диафрагме, причем перфорация электродов выполнена соосной, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения эффективности работы электролизера за счет обеспечения возможности очистки ди афрагмы в процессе работы, перфорацияэлектродов выполнена в виде щелеобразных отверстий, в отверстиях перфорации установлены скребки, контактирующие с поверхностью диафрагмы, и электроды ус тановлены с возможностью возвратно-поступательного движения относительно диафрагмы.2. Электролизер по п,1, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что перфорация электродов выпол нена переменного сечения по толщине электрода с уменьшением его по направлению к диафрагме.1724593 едактор А, Мотыл Корректор С. Шевк роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгоро гарина, 101 аказ 1146 ВНИИП оставитель Т. Барабаехред М.Моргентал Тираж Подписноедарственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ ССС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5