Brevet FR2190737A1 — publié le 19740201

L'invention concerne une installation de traitement électrolytique d'eau chaude, comprenant un récipient de traitement branché à la cathode et dans lequel est montée une anode isolée électriquement. L'un des effets connus du traitement électrolytique de l'eau est que la réduction de sa teneur en oxygène dissous en réduit le pouvoir corrosif vis-à-vis des métaux. Les réactions électrochimiques dans la zone de transition eau-électrode diminuent en effet ce pouvoir corrosif : d'une part, l'oxygène dissous se lie au métal de l'anode et d'autre part il se lie à la cathode avec l'hydrogène naissant en produisant des ions hydoxyles qui reforment de l'eau avec l'hydrogène. L'oxygène dissous-dans l'eau n'est que faiblement ionisé et son déplacement produit par simple diffusion vers les zones de réaction est très lent. La durée du traitement électrolytique dépend donc du temps nécessaire à une certaine quantité minimale d'oxygène dissous pour migrer vers les zones de réaction.En d'autres termes, la durée moyenne de stationnement de l'eau dans le récipient détermine le volume maximal nécessaire d'une cuve de traitement en fonction de la distance séparant les surfaces des électrodes, car le traitement de l'eau doit être terminé pendant ce temps. Les prescriptions de sécurité interdisant l'utilisation d'une tension supérieure à 48 olts empêchent la réduction de la durée de traitement, en particulier d'eau faiblement conductrice (ayant une conductibilité inférieure à 80 microsiemens). Donc, la disposition des électrodes dans la zone de l'axe du récipient ne permet pas d'obtenir une intensité suffisante de traitement. te rapprochement des électrodes de la paroi du récipient (qui constitue la cathode) a pour conséquence une élévation de l'intensité du traitement, mais la durée de traitement augmente considérablement, car la distance séparant les zones de réaction et l'eau qui se trouve dans la zone centrale du récipient est relativement grande#. L'invention a pour objet une installation de traitement électrolytique d'eau chaude dont d'une part le trajet que ltoxygène dissous dans liteau doit parcourir (par diffusion) est relativement court et qui, d'autre part, permet de rtzintsnir à une relati=zement falble valeur la résistance onnique qui s'oppose au flux du courant dans liteau de faible conductivité. Selon une pa ticu'arité essentielle de 1'insoallation selon l'invention de traitement d'eau chaucte, une première électrode reliée à la paroi de la cuve pénètre dans la zone centrale de cette dernière sur au moins une partie de sa longueur ou de sa largeur et les éléments actifs d'une seconde électrode isolée de la paroi de la cuve et de la première électrode pénètrent dans les sections du volume interne de la cuve qui sont délimitées par la paroi de cette dernière et les surfaces de la première électrode, au moins l'un des éléments actifs de la seconde électrode subdivisant ces sections en trajets de longueur sensiblement égale du flux du courant. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels la figure 1 est une coupe axiale schématique, selon la ligne I - I de la figure 2, d'un premier mode de réalisation des électrodes montées dans une cuve de traitement dans laquelle une cathode auxiliaire cylindrique creuse est disposée coaxialement; la figure 2 est une coupe selon la ligne Il - Il de la figure 1 ; la figure 3 est une coupe axiale, selon la ligne III - III de la figure 4, d'une variante de réalisation d'électrodes placées dans une cuve de traitement qui est de préférence verticale et dans laquelle l'électrode auxiliaire en forme de trémie est placée pratiquement coaxialement à la partie supérieure ;; la figure 4 est une coupe selon la ligne IV - IV de la figure 3 la figure 5 est une coupe axiale schématique, selon la ligne V - V de la figure 6, d'une autre variante de réalisatlon d'électrodes placées dans une cuve de traitement dans laquelle la cathode auxiliaire forme pratiquement une cloison qui en subdivise le volume en deux sections égales ; et la figure 6 est une coupe selon la ligne VI - VI de la figure 5. La figure 1 représente une cuve horizontale 1 de traitement comportant une arrivée 2 et un départ 3 d'eau. Une cathode auxiliaire cylindrique creuse 5 connectée électriq--swt à 11enseloppe métallique de la cuve est fixée sur la face interne de la paroi droIte 4 de cette dernière, parallèlement et pratiquement concentriquement à son axe. La cathode auxiliaire 5 peut prendre appui de manière non représentée à l'extrémité gauche ainsi qu'éventuellement en d'autres emplacements sur la paroi de la cuve, notamment lorsque celle-ci est horizontale. La cathode auxiliaire peut entre un tube comportant quelques passages permettant la circulation de l'eau ou peut être un cylindre formé d'une ttle perforée ou de métal déployé constituant ainsi un grillage de grande surface. L'anode, qui porte la référence générale 6, se compose d'une barre 7 disposée centralement dans la cathode auxiliaire 5 et de quatre autres barres 8,1 à 8,4 disposées entre la surface extérieure de la cathode auxiliaire et la surface intérieure de la cuve. Les barres 7 et 8,1 à 8,4 sont connectées électriquement les unes aux autres et isolées de la cuve 1. Elles sont fixées à la paroi d'ettrémité 10 de cette dernière au moyen d'un support 9 qui constitue une traversée isolante et peuvent entre connectées au pole positif d'une source non représentée de courant par une borne 11 située à l'extérieur de la cuve. La figure 2 représente la disposition de la cathode auxiliaire 5 et des barres 7 et 8,1 à 8,4 de l'anode à l'intérieur de la cuve 1. La figure 3 représente une cuve verticale 21 qui comporte une arrivée 22 et un départ 23 d'eau. La cuve 21 contient une anode 24 dont la partie inférieure est constituée d'une barre 25 disposée sensiblement dans l'axe de la cuve et dont la partie supérieure 26 a une forme sensiblement en V dont les branches sont reliées par une barre transversale 26'. Une suspension 28 constituée d'une barre ou d'un tube relie électriquement une cathode auxiliaire conique 27 à l'extrémité supérieure 29 de la cuve. La cathode auxiliaire 27 est de préférence formée d'une tôle perforée ou de métal déployé, comme la cathode auxiliaire 5 de la figure 1, pour permettre à liteau de circuler librement et présenter une très grande surface au contenu de la cuve. L'extrémité supérieure des branches en V de l'anode 24 est suspendue. à la paroi de la cuve par des traversées isolantes 30 et peut être connectée au pola positif d'une source non représentée de courant par des bornes 31 situées à l'extér eur de la cuve 21. La figure 4 représente la disposition de la cathode auxiliaire 27 et des branches en V de la partie supérieure 26 de l'anode à l'intérieur de la cuve 21. Finalement, la figure 5 représente une autre variante de réalisation des électrodes placées à l'intérieur d'une cuve 41 qui comporte une arrivée 42 et un départ 43 d'eau. La cuve 41 renferme une cathode auxiliaire 44 formée d'une cloison connectée électriquement à sa paroi et constituée dans le cas particulier d'une t81e pleine qui n'atteint pas les extrémités de la cuve afin de permettre à l'eau de circuler librement et qui comporte des échancrures 47 face à l'arrivée et au départ de l'eau. L'anode se compose de barres horizontales 48,1 à 48,4 fixées au moyen de traversées isolantes 49 à l'extrémité 45 de la cuve et pouvant autre connectées par des bornes 50 en parallèle au pôle positif d'une source non représentée de courant. tes barres peuvent autre assemblées par paires 48,1/48,2 et 48,3/48,4 ou 48,1/48,4 et 48,2/48,3 à l'intérieur de la cuve et être montées à l'extrémité 45 de cette dernière au moyen d'une traversée isolante. Finalement, les quatre barres 48,1 à 48,4 peuvent être reliées mécaniquement et électriquement à l'intérieur de la cuve et être montées sur l'extrémité de cette dernière de la même manière que représentée sur la figure 1. La figure 6 représente la disposition de la cathode auxiliaire 44 constituée d'une cloison et des barres 48,1 à 48,4 constituant l'anode à l'intérieur de la cuve 41. Il est bien entendu que la cathode auxiliaire peut aussi avoir la forme de surfaces de tôle ou de métal déployé orientées radialement du centre vers la paroi de la euve,A#e manière à augmenter davantage encore la surface de la cathode ou à raccourcir les trajets du flux de courant. Il va de soi par ailleurs que les modes représentés de réalisation des électrodes, c'est-à-dire de ltanode et de la cathode auxiliaire, ne sont donnés qu'à titre d'exemples, les deux électrodes pouvant aussi autre réalisées de manière différente sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Installation de traitement électrolytique d au chaude,comprenant un récipient branché de manière à constituer la cathoe et à l'intérieur duquel est disposée une anode isolée électriquement, caractérisée par une première électrode connectée électriquement à la paroi de la cuve de traitement dans laquello elle pénètre sur au moins une partie de la longueur de la zone centrale et par une seconde élee- trode isolée électriquement de la paroI de la cuve et de la première électrode et dont les éléments actifs pénètrent dans les sections du volume interne de cette cuve qui sont délimitées par la paroi de cette dernière et par les surfaces de la première électrode, au moins l'un desdits éléments actifs de la seconde électrode subdivisant ces sections en trajets de longueur sensiblement égale du flux de courant. 2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première électrode est constituée d'un cylindre creux pråtiquement coaxial à la cuve t formé d'une tôle à paroi pleine ou perforée ou de métal déployé. 3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'un des éléments actifs de la seconde électrode est disposé à l'intérieur du cylindre creux. 4. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première électrode est formée d'une oel de plusieurs cloisons diamétrales ou radiales qui subdivisent la section du volume sterne de la cuve en deux surfaces QU davantage prat quement égales.