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 |
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 |
высокая |
средняя |
нет |
|
Опасность индуцированной поляризации внешней поверхности наружного электрода |
высокая |
средняя |
нет |
|
Вероятность уменьшения концентрации гетерофазных структур-носителей активных |
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 |
есть |
есть |
нет |
|
Вероятность деформации, охрупчивания и уменьшения электрокаталитической |
высокая |
высокая |
нет |
|
Наличие критических зон блокирования конвективного протока жидкости в |
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.