ЛИНИЯ ПО ПОЛУЧЕНИЮ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНОЙ ПИТЬЕВОЙ ВОДЫ С ПОНИЖЕННЫМ СОДЕРЖАНИЕМ ДЕЙТЕРИЯ

Заявленное техническое решение относится к области получения биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием в ней дейтерия путем ее изотопного разделения на обедненную и обогащенную дейтерием фракции.
2
Вода с точки зрения химии является веществом, состоящим из молекул НО. В природе совершенно чистой воды не бывает, она всегда содержит механические, химические и биологические примеси.
2
Молекула НО состоит из двух элементов, каждый из которых представляет собой смесь изотопов. Водород в природе представлен двумя стабильными изотопами:
1
- протием (обозначение Н или Н)
2
- дейтерием (обозначение H или D).
1
2
2
Естественное содержание изотопов Н и H в природных объектах составляет 99,985 и 0,015%. Легкая (обогащенная Н или обедненная D) вода обладает высокой биологической активностью. Употребление легкой воды приводит к нормализации углеводного и липидного обмена, коррекции веса, выведению шлаков и токсинов из организма и т.д. Результатами клинических испытаний доказано [Лобышев В.Н., Калиниченко Л.П. Изотопные эффекты DO в биологических системах. М.: Наука, 1978.], что при употреблении такой воды повышается работоспособность, физическая активность, выносливость и сопротивляемость организма.
Известно, что в легкой воде изменяется скорость протекания химических реакций, сольватация ионов, их подвижность и т.д. Легкая вода оказывает стимулирующее действие на живые системы, существенно повышает их активность, жизнестойкость к различным негативным факторам, репродуктивную деятельность, улучшает и ускоряет обмен веществ. Для сельскохозяйственных культур действие легкой воды проявляется в повышении всхожести и урожайности, для человека - в оздоровительном эффекте. Реакция биосистем при воздействии на них воды, может изменяться в зависимости от количественных и качественных изменений изотопного состава воды. Применение воды с повышенной концентрацией тяжелых изотопов, в частности дейтерия, вызывает выраженные токсические эффекты на уровне организма, ограничивая возможность ее использования в лечебно-профилактических целях [Kushner D.J., Baker F., Dunstall T.G. Can. J. Physiol. Pharmacol. 1999, Feb.77(2): 79-88].
В то же время на разных объектах зарегистрирована положительная биологическая активность вод, полученных с помощью различных технологических процессов, относящихся к категории изотопно-легких, со сниженной в той или иной мере по сравнению с исходной концентрацией дейтерия. Т.е. количественные и качественные показатели изотопного состава воды существенным образом отражаются на ее эффективности при использовании воды в качестве растворителя или ингредиента. Поэтому очевидна необходимость в зависимости от целей применения регулирования изотопного состава воды, употребляемой человеком для технологических процессов, питья, в составе лекарственных, косметических, гигиенических, парфюмерных средств и т.д.
Уровень техники получения изотопно-легкой воды представлен рядом патентов RU на изобретения №№2031085, 2091335, 2091336 и на полезные модели №№97994 и 101648 др. Известен также ряд физико-химических методов изменения изотопного состава водорода, входящего в состав воды [Андрееев Б.М. и др., Разделение стабильных изотопов физико-химическими методами. Москва: Энергоатомиздат. 1982. сс.44-49, 68-69, 75-79].
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является патент на полезную модель №97994. Согласно прототипу линия по получению биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия, включает электролизер, осушитель электролизных газов, преобразователь электролизных газов в воду, конденсатор паров воды и сборник обедненной дейтерием воды. При этом электролизер содержит блок биполярных электродов покрытых с анодной стороны серебряным покрытием, а с катодной - покрытием из никеля Ренея, осушитель заполнен регенерируемым водопоглощающим веществом, а преобразователь электролизных газов выполнен в виде газовой высокотемпературной турбины, вал которой механически связан с валом генератора, генератор же связан со входом блока питания для частичной компенсации энергозатрат в процессе электролиза, кроме того сборник обедненной дейтерием воды одновременно служит минерализатором.
Недостатками описанного устройства являются:
- высокотемпературная турбина недолговечна из-за высоких температур кислородо-водородного пламени.
- недостаточно экономична т.к. рекуперирует незначительную долю тепловой энергии, получаемой при сгорании водорода в кислороде.
Технической задачей заявляемого решения является повышение долговечности линии и увеличение ее экономичности.
Для решения технической задачи предлагается линия по получению биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия, которая включает электролизер, содержащий блок биполярных электродов покрытых с анодной стороны серебряным покрытием, а с катодной - покрытием из никеля Ренея, осушитель электролизных газов заполненный регенерируемым водопоглощающим веществом, преобразователь электролизных газов в воду, выполненный в виде газовой турбины, вал которой механически связан с валом генератора, который связан с входом блока питания, конденсатор паров воды и сборник обедненной дейтерием воды. При этом преобразователь электролизных газов в воду выполнен в виде магнитогидродинамического генератора последовательно соединенного по газовой фазе с входом низкотемпературной турбины, и на входе в магнитогидродинамический генератор установлена форсунка-распылитель соединенная с емкостью с солевым раствором, причем магнитогидродинамический генератор электрически связан с входом блока питания для компенсации части энергозатрат в процессе электролиза.
На Фиг.1 схематически изображена линия по получению биологически активной питьевой воды с пониженным содержанием дейтерия.
Линия содержит блок питания 1 электрически связанный с электролизером 2 выход которого соединен газовым трубопроводом со входом осушителя 3, также соединенного газовым трубопроводом с магнитогидродинамическим генератором 4, электрически соединенным со входом блока питания 1 и последовательно соединенным газовым трубопроводом со входом низкотемпературной турбины 5 вал которой механически связан с валом генератора 6 и соединен газовым трубопроводом с конденсатором 7 и далее со сборником 8. На входе в генератор 4 установлена форсунка-распылитель 9 соединенная с емкостью с солевым раствором 10.
Работа линии осуществляется следующим образом.
Переменный трехфазный ток внешней электрической сети преобразуется в постоянный блоком питания 1 и поступает на электролизер 2 куда подается и дистиллированная вода. Образовавшаяся в электролизере 2 смесь кислорода и обедненного дейтерием водорода для предотвращения обратного изотопного обмена водорода с парами воды поступает по газовому трубопроводу в осушитель 3, где осушается регенерируемым водопоглощающим веществом. Далее осушенная газовая смесь поступает в магнитогидродинамический генератор 4 через форсунку-распылитель 9, подсасывая солевой раствор с необходимым для получения питьевой воды солевым составом из емкости 10, где, сгорая, разогревается до 2800-3000°С. При этом соли ионизируются, образуя плазму необходимую для работы магнитогидродинамический генератора. Плазма, проходя в магнитном поле магнитогидродинамического генератора, производит электроэнергию, направляемую для компенсации части затрат электроэнергии пошедшей на электролиз воды в электролизере 2. При этом температура ее снижается до 1000-1500°С после чего водяной пар, содержащий необходимый для минерализации набор солей поступает в низкотемпературную турбину 5 где пар остывает и преобразует часть своей внутренней энергии в кинетическую энергию вращения вала турбины 5 и далее - вала генератора 6. Электроэнергия, произведенная генератором 6, также направляется на вход блока питания 1 для компенсации еще одной части энергозатрат процесса электролиза. Пары воды содержат нейтральные соли и после турбины 5 направляются в конденсатор 7, а затем поступают в сборник 8. При этом рекуперация энергии в данной линии осуществляется как при помощи магнитогидродинамического генератора 4 так и при помощи низкотемпературной турбины 5.
Таким образом, предлагаемая линия позволяет осуществить рекуперацию большей части затраченной на электролиз энергии - до 60% (а в прототипе - до 40%), что следует из максимально возможного термического коэффициента полезного действия системы, состоящей из магнитогидродинамический генератора и низкотемпературной турбины. [Б.П.Поршаков, Б.А.Романов / Основы термодинамики и теплотехники. М. Недра, 1979, с.120].
Кроме того, использование в линии низкотемпературной турбины вместо высокотемпературной позволяет увеличить срок работы линии.