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.