СИСТЕМА ОБРАБОТКИ ВОДЫ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ УСТРОЙСТВА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДНОГО РАСТВОРА ЩЕЛОЧИ И ЩЕЛОЧНОГО ТОПЛИВНОГО ЭЛЕМЕНТА

1. Система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента, где
(1) устройство для электролиза водного раствора щелочи и щелочной топливный элемент соединены друг с другом,
(2) раствор электролита, получаемый смешиванием сырьевой воды и водного раствора щелочи с приведением смеси к требуемой концентрации, и количество воды, соответствующее потерям воды в результате электролитической обработки, подают в устройство для электролиза водного раствора щелочи и осуществляют непрерывную электролитическую обработку, при этом концентрацию щелочи поддерживают на уровне исходной концентрации, а раствор электролита рециркулируют для снижения объема сырьевой воды, образования газообразного кислорода в анодном отделении устройства для электролиза водного раствора щелочи и образования газообразного водорода в катодном отделении устройства для электролиза водного раствора щелочи,
(3) раствор электролита, приготовленный из водного раствора щелочи, приведенный к требуемой концентрации, и газообразный кислород и газообразный водород, образующиеся при посредстве устройства для электролиза водного раствора щелочи, подают в щелочной топливный элемент, по меньшей мере часть газообразного кислорода и газообразного водорода используют для выработки электрической мощности при помощи щелочного топливного элемента, электрическую энергию и воду накапливают, и
(4) накопленную электрическую энергию подают в устройство для электролиза водного раствора щелочи для использования в качестве его источника электрической мощности, а часть накопленной воды или всю накопленную воду подают в циркуляционную линию раствора электролита в устройстве для электролиза водного раствора щелочи для продолжения электролитической обработки,
в результате чего почти все или часть каждого из: электрической энергии (электрической мощности), требующейся устройству, предназначенному для электролиза водного раствора щелочи, и щелочному топливному элементу, газообразного водорода и газообразного кислорода, служащих в качестве сырьевых материалов для электрической энергии (электрической мощности), и количества воды, соответствующего потерям воды в результате электролитической обработки, эффективно используются, будучи при этом циркулирующими в системе обработки воды.
2. Система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента по п. 1, где 2-ое, 3-е,… и n-ое устройства для электролиза водного раствора щелочи и 2-ой, 3-ий,… и n-ый щелочные топливные элементы соединены с устройством для электролиза водного раствора щелочи и щелочным топливным элементом в каскадном режиме, раствор электролита, электролитически обработанный и сконцентрированный с помощью устройства для электролиза водного раствора щелочи, последовательно подают во 2-ое, 3-е,… и n-ое устройства для электролиза водного раствора щелочи, где электролитическую обработку осуществляют таким же образом, как и в устройстве для электролиза водного раствора щелочи, образовавшиеся газообразный кислород и газообразный водород подают в по меньшей мере один из щелочного топливного элемента и 2-ого, 3-его… и n-ого щелочных топливных элементов, по меньшей мере часть газообразного кислорода и газообразного водорода используют для выработки электрической мощности с помощью по меньшей мере одного из щелочного топливного элемента и 2-ого, 3-его… и n-ого щелочных топливных элементов, электрическую энергию накапливают, при этом образуется вода, накопленную электрическую энергию подают в по меньшей мере одно из устройства для электролиза водного раствора щелочи и 2-го, 3-его,… и n-ого устройств для электролиза водного раствора щелочи для продолжения электролитической обработки, воду, образующуюся при выработке электрической мощности с помощью по меньшей мере одного из щелочного топливного элемента и 2-ого, 3-его… и n-ого щелочных топливных элементов, отбрасывают или подают в циркуляционную линию раствора электролита в по меньшей мере одном из устройства для электролиза водного раствора щелочи и 2-го, 3-его,… и n-ого устройств для электролиза водного раствора щелочи, и объем сырьевой воды, уменьшенный при помощи устройства для электролиза водного раствора щелочи, дополнительно уменьшают с помощью 2-го, 3-его,… и n-ого устройств для электролиза водного раствора щелочи.
3. Система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента по п. 1 или 2, где в качестве сырьевой воды используют чистую воду.
4. Система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента по п. 1 или 2, где в качестве сырьевой воды используют сырьевую воду, содержащую тритиевую воду.
5. Система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента по п. 1 или 2, где в качестве сырьевой воды используют сырьевую воду, содержащую тритиевую воду, содержащую значительное количество примесей, включая хлорид-ионы.
6. Система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента по п. 2, где устройство для электролиза водного раствора щелочи и 2-ое, 3-е,… и n-ое устройства для электролиза водного раствора щелочи представляют собой устройства диафрагменного типа для электролиза водного раствора щелочи, при этом каждое устройство включает в себя: анод и катод, каждый из которых состоит из электрода, изготовленного из материала на основе Ni или железа, или электрода, полученного с помощью покрытия поверхности материала основы никелем Ренея, металлизацией дисперсией на основе Ni или с помощью пиролитического покрытия на основе благородных металлов; и диафрагму.
7. Система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента по п. 2, где щелочной топливный элемент и 2-ой, 3-ий… и n-ый щелочные топливные элементы представляют собой щелочные топливные элементы мембранного типа, при этом каждый щелочной топливный элемент включает в себя: положительный электрод и отрицательный электрод, каждый из которых изготовлен из электродного материала с платиновым катализатором или катализатором из сплава рутения и платины на углеродном носителе; и анионообменную мембрану.
8. Система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента по п. 1 или 2, где в случае, когда в качестве сырьевой воды используют сырьевую воду, содержащую тритиевую воду, содержащую значительное количество примесей, включая хлорид-ионы, предусматривают процесс дистилляции для удаления примесей в виде предварительного процесса перед электролизом водного раствора щелочи с помощью устройства для электролиза водного раствора щелочи, при этом сырьевую воду, содержащую значительное количество примесей, включая хлорид-ионы, подают на дистилляцию для удаления примесей в виде суспензии солей, и сырьевую воду, содержащую тритиевую воду, после удаления примесей подают в устройство для электролиза водного раствора щелочи.
9. Система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента по п. 8, где во время процесса дистилляции суспензию солей концентрируют, отделяют и накапливают в твердом виде.
10. Система обработки воды с использованием устройства для электролиза водного раствора щелочи и щелочного топливного элемента по п. 2, где в качестве раствора электролита, приготовленного из водного раствора щелочи, используют водный раствор щелочи с концентрацией от 5 до 60 мас. %, который используют для электролитической обработки с помощью устройства для электролиза водного раствора щелочи и 2-ого, 3-его,… и n-ого устройств для электролиза водного раствора щелочи, а также используют в щелочном топливном элементе и 2-ом, 3-ем… и n-ом щелочных топливных элементах.