ЭЛЕКТРОЛИЗНАЯ УСТАНОВКА

Полезная модель относится к области машиностроения, в частности к конструкциям электролизных установок.
Известна электролизная установка для получения раствора гипохлорита натрия из раствора хлорида натрия (патент на полезную модель №69523).
В основу настоящей полезной модели поставлена задача создания конструкции переносной малогабаритной электролизной установки для обеспечения временного или постоянного водоснабжения в условиях чрезвычайных ситуаций или в удаленных гарнизонах Вооруженных Сил Российской Федерации, производящей круглосуточный контроль полноты обеззараживания воды и ее соответствия действующим нормативам, а также повышающей безопасность эксплуатации путем контроля наличия водорода в помещении электролизной.
Поставленная задача решается тем, что весь комплект оборудования электролизной установки монтируется на единой раме, снабжается электрогенератором (бензо-генератор или дизель-генератор), насосом системы водоснабжения, газоанализатором водорода, аппаратурой контроля уровня свободного хлора в обеззараживаемой воде, готов к работе и обеспечивает получение и дозирование гипохлорита натрия.
Таким образом, не требуется наличие центральных систем водоснабжения и электроснабжения, обеспечивается полный контроль соответствия обрабатываемой воды действующим нормативам и повышается безопасность эксплуатации электролизной установки.
Технологические схемы электролизных установок, работающих на растворах поваренной соли, могут быть как проточные, так и с системой периодического действия. Основное отличие параметров проточных электролизеров от параметров электролизеров периодического действия заключается в том, что в первом случае процесс электролиза можно полагать стационарным, не зависящим от времени. При этом, если расход рассола и токовая нагрузка на электролизер остаются постоянными, то сохраняется неизменной и концентрация раствора гипохлорита натрия, отводимого из электролизера.
В электролизных установках периодического действия концентрация гипохлорита натрия зависит от времени, прошедшего с начала электролиза. В этом случае обслуживающий персонал должен значительно больше затрачивать времени на организацию процесса в связи с тем, что он вынужден несколько раз в сутки заполнять электролизер раствором и сливать из них гипохлорит натрия.
Как правило, исходный раствор должен содержать не менее 30 г/л хлорида натрия, а для увеличения выхода хлора применяют каскадное включение электролизеров.
Известна электролизная установка "Sea clor" фирмы "De Nora" для получения гипохлорита натрия из поваренной соли. В баке для растворения соли готовят концентрированный рассол, который затем разбавляется до заданной концентрации в промежуточном баке. Раствор насосом-дозатором через сетчатый фильтр подается в электролизер или последовательно в ряд электролизеров. Полученный в результате электролиза гипохлорит натрия собирается в баке-хранилище. Электролизные газы удаляются после каждого электролизера в газоотделитель, а затем в атмосферу. Гипохлорит натрия в обрабатываемую воду подается насосом-дозатором. Электропитание электролизеров осуществляется от выпрямительного агрегата. Установка снабжена элементами автоматики, отключающими выпрямительный агрегат при нарушении технологического режима работы установки. Периодически, по мере зарастания электродов отложениями солей жесткости, электролизер промывается с помощью замкнутого кислотного контура. (Г.Л.Медриш и др. " Обеззараживание природных и сточных вод с использованием электролиза ", "Стройиздат", М. 1982 с.31) хлора Содержание активного хлора в готовом продукте 5-6 г/л. Более высокие концентрации (до 8 г/л) могут быть достигнуты частичной рециркуляцией раствора, что увеличивает расход электроэнергии.
Для повышения выхода жидкофазного целевого раствора, получаемого электролизом исходного солевого раствора, после первой стадии электролиза исходного сильноконцентрированного раствора соли, включают последующий электролиз полученного на предыдущей стадии раствора при разбавлении его водой (патент РФ 2125120). Реализация этого способа приведена в патенте РФ 2134733.
Известна электролизная установка OSEC фирмы " WALLACE&TIERNAN". Защищена патентом Великобритании 2068016А с приоритетом от 1 июля 1980 г. (по дате поступления конвенционной заявки в патентное ведомство Англии), но само изобретение создано в США, защищено патентом США №4248690 с приоритетом 28 июля 1980 г., опубликовано 03 февраля 1981 г. Электролизная установка включает четыре последовательносоединенных электролизера, состоящих из нескольких электродных ячеек.
Реализация предлагаемой полезной модели рассмотрена на примере технологической схемы электролизной установки на фиг.1. Источник электроснабжения установки - электрогенератор 1 подбирается по мощности соответственно мощности установки. Водоснабжение производит насос 2, подбираемый по мощности соответственно мощности установки. Вся вода, поступающая в электролизную установку, проходит через ионообменный умягчитель 3, узел подачи воды на разбавление концентрированного рассола поваренной соли, находящегося в емкости 4, фильтр 5, насос-дозатор 6, управляемый вентиль 7, установленный на трубопроводе 8, обеспечивают заданный расход подаваемой воды, контролируемый расходомером 9 (ротаметром). Электропитание электролизера осуществляется от выпрямителя 10. Выход электролизера соединен трубопроводом 11 с буферной емкостью 12 для хранения готового гипохлорита натрия. Буферная емкость снабжена патрубком 13 и воздуховодом 14, достигающим по длине нескольких десятков метров, для отвода газообразных продуктов электролиза (водорода) в атмосферу, патрубком 15 подачи напора воздуха от напорного вентилятора 16 для принудительного удаления водорода в атмосферу и патрубком 17 для подачи гипохлорита натрия насосом-дозатором 18 к точкам ввода на обеззараживание воды. Наличие требуемой дозы свободного хлора в обрабатываемой воде контролируется анализатором хлора 21. Отсутствие опасной концентрации водорода в помещении электролизной контролируется газоанализатором водорода 20 с помощью датчика водорода 19. Установка снабжена пультом управления и сигнализации, прерывающим рабочий процесс с подачей звукового сигнала при нарушении технологического режима работы установки.
Повышение автономности электролизной установки достигается исключением зависимости наличия центральных систем водоснабжения и электроснабжения. Оперативность контроля качества воды достигается круглосуточным контролем полноты обеззараживания воды и ее соответствия действующим нормативам. Повышение безопасности эксплуатации установки достигается постоянным контролем наличия водорода в помещении электролизной.
Из приведенного выше описания понятно, что предлагаемая полезная модель может быть реализована не только в соответствии с рассмотренным примером ее реализации, но и в других конкретных формах без отступления от существа полезной модели, определенного ее формулой.