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.
