Устройство для электрохимической обработки воды
Патент РФ № 2078737. Заявлен 26.05.1994, опубликован 10.05.97.
Бахир В.М. и Задорожний Ю.Г.
Проточный электрохимический модульный реактор - элемент ПЭМ-3. Элемент ПЭМ-3, несмотря на схожесть с элементом ПЭМ-2 в идеологии применения в электрохимических системах, с позиций техники представляет собой совершенно новое изделие, имеющее существенные отличия от прототипа - элемента ПЭМ-2. Элемент ПЭМ-3, в отличие от элементов ПЭМ-2 и ПЭМ-1, свободен от проблем, возникающих в связи с наличием биполярных участков на поверхности внешнего электрода, а также превосходит элементы ПЭМ-1 и ПЭМ-2 по механической, гидравлической и электрохимической надежности и долговечности. В нижеследующей таблице приведены основные отличия между элементами ПЭМ-1, ПЭМ-2 и ПЭМ-3, которые показывают преимущества элемента ПЭМ-3 как серийного стандартного изделия универсального назначения для различных типов электрохимических систем.
Характерным является следующая особенность элемента ПЭМ-3 и реакторов РПЭ из блоков этих элементов. Элементы ПЭМ-3 могут быть использованы для реализации любых технологических процессов, разработанных для элементов ПЭМ-1 и ПЭМ-2. При этом обеспечивается улучшение технико-экономических показателей этих процессов. Однако, элементы ПЭМ-1 и ПЭМ-2 не могут быть использованы в технологических схемах, разработанных с применением элементов ПЭМ-3 либо в силу причин, которые делают такую замену технически и технологически невозможной, либо потому, что технико-экономические показатели процессов, реализованных с помощью элементов ПЭМ-1 или ПЭМ-2, оказываются хуже, чем при использовании элементов ПЭМ-3.
Основные технические и технологические отличия элементов ПЭМ-1, ПЭМ-2 и ПЭМ-3
|
Технические и технологические характеристики |
ПЭМ-1 |
ПЭМ-2 |
ПЭМ-3 |
|
Масса элемента ПЭМ, г |
220 |
200 |
130 |
|
Количество уплотнительных колец, шт. |
10 |
10 |
4 |
|
Количество анодных втулок, шт. |
2 |
2 |
2 |
|
Количество катодных втулок, шт. |
0 |
0 |
2 |
|
Количество коллекторов, шт. |
2 |
2 |
0 |
|
Сложность сборки элемента ПЭМ |
высокая |
средняя |
низкая |
|
Сложность сборки реакторов типа РПЭ-Л |
средняя |
средняя |
низкая |
|
Компактность реактора РПЭ-Л |
удовл. |
удовл. |
хорошая |
|
Сложность сборки реакторов типа РПЭ-М |
высокая |
средняя |
низкая |
|
Компактность реакторов типа РПЭ-М |
неудовл. |
неудовл. |
хорошая |
|
Сложность сборки реакторов типа РПЭ-Ф |
высокая |
высокая |
низкая |
|
Компактность реакторов типа РПЭ-Ф |
неудовл. |
неудовл. |
хорошая |
|
Возможность сборки реакторов типа РПЭ-С |
нет |
нет |
есть |
|
Возможность изменения взаиморасположения входных и выходных штуцеров поворотом головок и (или) втулок вокруг оси |
нет |
нет |
есть |
|
Вероятность повреждения диафрагмы при разборке |
высокая |
высокая |
нет |
|
Возможность замены внутреннего электрода без извлечения диафрагмы |
нет |
нет |
есть |
|
Опасность электрохимической эрозии анода в зоне ввода (отвода) жидкости в электродную камеру наружного электрода |
высокая |
средняя |
нет |
|
Опасность индуцированной поляризации внешней поверхности наружного электрода |
высокая |
средняя |
нет |
|
Вероятность уменьшения концентрации гетерофазных структур-носителей активных заряженных частиц в зонах изменения конфигурации силовых линий электрического поля (в выходных отверстиях внешнего электрода) |
высокая |
средняя |
нет |
|
Точность коаксиальной установки диафрагмы в межэлектродном пространстве |
низкая |
низкая |
высокая |
|
Гарантия герметичности разобщения электродных камер диафрагмой при сборке |
нет |
нет |
есть |
|
Возможность самопроизвольного смещения диафрагмы в результате деформации уплотнительных колец под влиянием факторов электрохимического процесса |
есть |
есть |
нет |
|
Вероятность деформации, охрупчивания и уменьшения электрокаталитической активности катода в результате наводораживания |
высокая |
высокая |
нет |
|
Наличие критических зон блокирования конвективного протока жидкости в камере внешнего электрода (три фазы “пузырьки газа-заряженный металл-жидкость” в узких зазорах у входа и выхода) |
есть |
есть |
нет |
|
Теплообмен с окружающей средой |
хороший |
хороший |
отличный |
В процессе дальнейшей практической работы с элементами ПЭМ-3, начало формироваться понимание, что именно с момента создания надежного, универсального и удобного в эксплуатации электрохимического реактора, начинается технология электрохимической активации в частности и технология “персональной” прикладной электрохимии вообще.