ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ПРОТОЧНЫЙ РЕАКТОР

1. Электрохимическая проточная ячейка, включающая:
реакционную камеру;
первый электрод;
второй электрод; и
сепаратор, размещенный между первым и вторым электродами, причем сепаратор, по меньшей мере частично, образует первый канал внутри реакционной камеры, выполненный с возможностью приема потока первой текучей среды в контакте с первым электродом, и второй канал внутри реакционной камеры, выполненный с возможностью приема потока второй текучей среды в контакте со вторым электродом,
причем сепаратор включает проницаемую мембрану, выполненную с возможностью обеспечения электрического сообщения между первым и вторым электродами через потоки текучих сред, в то же время ограничивая обмен текучей средой между потоками текучих сред, и
причем первый электрод представляет собой электрод с функцией статического смесителя, включающий электропроводный участок статического смесителя, образующий множество разделяющих структур, выполненных с возможностью разделения потока первой текучей среды на множество отдельных субпотоков во множестве местоположений вдоль длины первого электрода.
2. Ячейка по п. 1, причем электрохимическая проточная ячейка представляет собой трубчатый реактор с непрерывным потоком.
3. Ячейка по п. 2, в которой электрод с функцией статического смесителя соосно выровнен по существу вдоль оси трубчатого реактора с непрерывным потоком.
4. Ячейка по любому из пп. 1-3, в которой подложка электрода с функцией статического смесителя является электропроводной.
5. Ячейка по п. 4, в которой подложка представляет собой металл или металлический сплав.
6. Ячейка по любому из пп. 1-5, в которой электрод с функцией статического смесителя включает электропроводное покрытие.
7. Ячейка по любому из пп. 1-6, в которой электрод с функцией статического смесителя включает электропроводную составную подложку, образующую множество проточных секций, выполненных с возможностью усиления массопереноса и хаотической адвекции.
8. Ячейка по любому из пп. 1-7, в которой диаметр участка статического смесителя первого электрода может быть приблизительно равным диаметру первого канала.
9. Ячейка по любому из пп. 1-8, в которой первый электрод размещен в контакте с сепаратором.
10. Ячейка по любому из пп. 1-9, в которой сепаратор и второй электрод размещены концентрически и соосно с центральной продольной осью первого электрода.
11. Ячейка по любому из пп. 1-10, в которой сепаратор и второй электрод являются по существу цилиндрическими.
12. Ячейка по любому из пп. 1-11, в которой второй электрод составляет по меньшей мере часть стенки реакционной камеры.
13. Ячейка по любому из пп. 1-12, в которой первый электрод, включающий участок статического смесителя, выполнен с возможностью действия внутри первого канала для создания объемного расхода потока для потока первой текучей среды по меньшей мере около 0,1 мл/мин.
14. Электрохимическая проточная система, включающая по меньшей мере первую электрохимическую проточную ячейку по любому из пп. 1-13.
15. Система по п. 14, дополнительно включающая:
вторую электрохимическую проточную ячейку по любому из пп. 1-13; и
множество проточных трубопроводов, соединяющих первую электрохимическую проточную ячейку со второй электрохимической проточной ячейкой так, что первый канал первой электрохимической проточной ячейки находится в сообщении по текучей среде со вторым каналом второй электрохимической проточной ячейки, и второй канал первой электрохимической проточной ячейки находится в сообщении по текучей среде с первым каналом второй электрохимической проточной ячейки.
16. Система по п. 14 или 15, дополнительно включающая:
насос для создания течения текучей среды потоков текучих сред;
источник питания для регулирования протекающего через электроды тока или подводимого к ним напряжения;
управляющее устройство для регулирования одного или более параметров системы, включающих концентрацию, величину расхода потока, температуру, давление и время пребывания.
17. Способ электрохимической обработки потока текучей среды, включающий применение электрохимической проточной ячейки по любому из пп. 1-13 или системы по любому из пп. 14-16.
18. Способ по п. 17, в котором потоки первой и второй текучих сред включают жидкости.
19. Способ по п. 17 или 18 для обработки сточных вод, удаления ионов растворенных металлов из потока текучей среды или извлечения металла из потока текучей среды.
20. Способ по п. 17 или 18 для удаления частиц растворенного металла из потока первой текучей среды, причем удаление частиц металла происходит на поверхности участка статического смесителя первого электрода.
-1
21. Способ по любому из пп. 17-20, в котором электрохимическая проточная ячейка, включающая первый электрод, содержащий участок статического смесителя, выполнена с возможностью усиления хаотической адвекции разделением потока первой текучей среды более чем на 200 м, соответственно числу циклов разделения потока первой текучей среды внутри данной длины вдоль участка статического смесителя первого электрода.
22. Способ по любому из пп. 17-21, в котором электрохимическая проточная ячейка, включающая первый электрод, содержащий участок статического смесителя, выполнена с возможностью обеспечения числа Пекле (Pe) по меньшей мере около 10000.
23. Способ по любому из пп. 17-22, в котором электрохимическая проточная ячейка выполнена с возможностью обеспечения объемного расхода потока для потока первой текучей среды по меньшей мере около 0,1 мл/мин.
24. Способ по любому из пп. 17-23, в котором поток первой текучей среды включает частицы растворенного металла при концентрации (в моль/л) менее чем около 0,01.
25. Способ по любому из пп. 17-24, в котором электрохимическая проточная ячейка выполнена с возможностью обеспечения эффективности извлечения загрязнения или частиц металла в потоке первой текучей среды по меньшей мере 90% загрязнения или частиц металла, первоначально присутствующих в потоке первой текучей среды.
-2
-2
26. Способ по любому из пп. 17-25, в котором электрохимическая проточная ячейка выполнена с возможностью обеспечения плотностей тока на электроде с функцией статического смесителя и противоэлектроде в диапазоне от 1 мкА·м до около 1000 А·м.
27. Способ по любому из пп. 17-26, включающий работу первой и второй электрохимической проточной ячейки по любому из пп. 1-13, причем множество проточных трубопроводов соединяет первую электрохимическую проточную ячейку со второй электрохимической проточной ячейкой так, что первый канал первой электрохимической проточной ячейки находится в сообщении по текучей среде со вторым каналом второй электрохимической проточной ячейки, и второй канал первой электрохимической проточной ячейки находится в сообщении по текучей среде с первым каналом второй электрохимической проточной ячейки.
28. Способ электрохимического синтеза продукта, включающий применение электрохимической проточной ячейки по любому из пп. 1-13 или системы по любому из пп. 14-16.