УСТАНОВКА ДЛЯ ЭЛЕКТРОЛИЗА ВОДНОГО РАСТВОРА СОЛИ

Полезная модель по первому и второму вариантам относится к электрохимии и может быть использована в установках для электролиза водного раствора соли, в частности, водного раствора соли щелочного металла, например, хлорида натрия.
Известны установки для электролиза водного раствора соли, в которых узел приготовления водного раствора соли выполнен в виде двух сообщающихся друг с другом камер, в одной из которых осуществляют растворение твердой соли, а из другой отбирают раствор указанной соли на электролиз [см,, например, RU 2057821, RU 96100995, RU 2119555].
В качестве ближайшего аналога автором выбрана установка для электролиза водного раствора соли [RU 2119555].
Рассматриваемая установка содержит корпус, в котором размещены приемная камера, электродная камера, камера для сбора готового продукта и узел приготовления водного раствора соли, содержащий сообщающиеся между собой камеру для твердой соли и камеру для водного раствора соли. При этом корпус содержит сформированные с помощью вертикально ориентированных стенок три отсека. Первый отсек представляет собой приемную камеру, содержащую установленный в ней поплавок-регулятор, соединенный с патрубком для подачи воды в установку. Второй отсек содержит последовательно расположенные одна под другой камеру для сбора готового продукта, электродную камеру и камеру для водного раствора соли, разделенные горизонтальными перегородками. Третий отсек представляет собой камеру для твердой соли. Приемная камера сообщается с электродной камерой, а электродная камера сообщается с камерой для сбора готового продукта, которая соединена через насос-дозатор с линией отбора готового продукта.
В вертикальной стенке, разделяющей камеру для твердой соли и камеру для водного раствора соли, имеются элементы, с помощью которых указанные камеры сообщаются друг с другом, выполненные в виде отверстий, прорезей и тому подобное.
В рассматриваемой установке твердая соль омывается водой, поступающей через указанные выше элементы в вертикальной стенке, при этом при растворении твердой соли с водой контактируют только ее поверхностные слои, что приводит к увеличению длительности процесса получения концентрированного раствора соли.
Задачей заявляемой полезной модели по первому и второму вариантам является снижение времени растворения соли с получением концентрированного водного раствора соли.
Сущность заявляемой полезной модели по первому варианту заключается в том, что в установке для электролиза водного раствора соли, включающей патрубок для подачи воды, электродную камеру и узел приготовления водного раствора соли, содержащий сообщающиеся между собой первую камеру для твердой соли и вторую камеру для водного раствора соли, соединенную с электродной камерой, согласно полезной модели узел приготовления водного раствора соли выполнен в виде емкости, разделенной вертикальной пластинчатой перегородкой на первый и второй отсеки, перегородка установлена с образованием щелевого зазора между ее нижней частью и донной частью емкости, первый отсек использован в качестве первой камеры, второй отсек использован в качестве второй камеры, патрубок для подачи воды установлен с возможностью ее подвода в первый отсек, а второй отсек связан с электродной камерой.
В частном случае выполнения полезной модели по первому варианту емкость и электродная камера размещены в едином корпусе.
Сущность заявляемой полезной модели по второму варианту заключается в том, что в установке для электролиза водного раствора соли, включающей патрубок для подачи воды, электродную камеру и узел приготовления водного раствора соли, содержащий сообщающиеся между собой первую камеру для твердой соли и вторую камеру для водного раствора соли, соединенную с электродной камерой, согласно полезной модели узел приготовления водного раствора соли выполнен в виде емкости, разделенной двумя вертикальными пластинчатыми перегородками на первый, второй и третий отсеки, каждая из перегородок установлена с образованием щелевого зазора между ее нижней частью и донной частью емкости, второй отсек расположен между первым и третьим отсеками и использован в качестве первой камеры, патрубок для подачи воды установлен с возможностью ее подвода в первый отсек, третий отсек использован в качестве второй камеры и связан с электродной камерой.
В частном случае выполнения полезной модели по второму варианту емкость и электродная камера размещены в едином корпусе.
Принципиально важным в заявляемых полезных моделях является то, что, благодаря описанным выше конструктивным особенностям заявляемой установки по первому и по второму вариантам, водный раствор соли формируется при просачивании воды через слой твердой соли, помещенной в первой камере, что позволяет получить во второй камере водный раствор соли высокой концентрации. При этом при просачивании воды через слой соль значительно возрастает поверхность контакта частиц соли с водой, что ускоряет процесс образования раствора соли с высокой концентрацией.
Так, в полезной модели по первому варианту, благодаря тому, что патрубок для подачи воды установлен в емкости, содержащей два отсека, с возможностью ее подвода в первый отсек, и благодаря тому, что первый и второй отсеки сообщаются между собой через щелевой зазор, расположенный в донной части емкости, обеспечивается поступление жидкости во второй отсек из придонной части первого отсека. При такой конструкции установки вода, поступающая в первый отсек, просачивается через слой размещенной в первом отсеке соли, при этом образуется концентрированный раствор соли, который через щелевой зазор поступает во второй отсек. Указанный концентрированный раствор соли из второго отсека подается в электродную камеру.
В полезной модели по второму варианту, благодаря тому, что патрубок для подачи воды установлен в емкости, содержащей три отсека, с возможностью ее подвода в первый отсек, и благодаря тому, что все три отсека сообщаются между собой через щелевые зазоры, расположенный в донной части емкости, обеспечивается поступление жидкости в каждый последующий отсек из предыдущего из придонной части соответствующего отсека. При такой конструкции установки вода, поступающая в первый отсек, просачивается через слой размещенной во втором отсеке соли, при этом образуется концентрированный раствор соли, который из третьего отсека подается в электродную камеру.
Таким образом, техническим результатом, достигаемым при использовании заявляемой полезной модели по первому и второму вариантам, является снижение времени растворения соли с получением концентрированного водного раствора соли.
В случае, когда в полезной модели по первому и по второму вариантам емкость и электродная камера размещены в едином корпусе, обеспечивается удобство транспортировки и монтажа установки.
На фиг.1 представлен общий вид заявляемой установки по первому варианту.
На фиг.2 представлен общий вид заявляемой установки по второму варианту.
Установка по первому варианту полезной модели (фиг.1) содержит электродную камеру 1, включающую электроды 2, подключенные к источнику постоянного напряжения или постоянного тока (на чертеже не показан). Установка также содержит узел приготовления водного раствора соли, выполненный в виде емкости 3, разделенной вертикальной пластинчатой перегородкой 4 на первый отсек 5 и второй отсек 6. Перегородка 4 установлена с образованием щелевого зазора 7 между ее нижней частью и донной частью емкости 3.
Первый отсек 5 емкости 3 предназначен для размещения твердой соли и соединен с патрубком 8 для подачи воды. Второй отсек 6 емкости 3 соединен с помощью трубопровода 9, в котором помещен насос 10, с электродной камерой 1.
Установка по первому варианту полезной модели работает следующим образом.
В отсек 5 емкости 3 загружают твердую соль. Через патрубок 8 в отсек 5 емкости 3 подводят воду в количестве, обеспечивающем нахождение твердой соли под слоем воды.
Вода просачивается через слой размещенной в отсеке 5 соли, при этом образуется концентрированный водный раствор соли, который поступает в отсек 6. Указанный концентрированный раствор соли из отсека 6 подается по трубопроводу 9 с помощью насоса 10 в электродную камеру 1.
В электродной камере 1 осуществляется процесс электролиза водного раствора соли с получением целевых продуктов. Целевые продукты электролиза отбираются из электродной камеры 1 с помощью средств для отбора готовых продуктов (на чертеже не показаны).
Установка по второму варианту полезной модели (фиг.2) содержит электродную камеру 1, включающую электроды 2, подключенные к источнику постоянного напряжения или постоянного тока (на чертеже не показан). Установка также содержит узел приготовления водного раствора соли, выполненный в виде емкости 3, разделенной вертикальными пластинчатыми перегородками 4 и 5 на первый отсек 6, второй отсек 7 и третий отсек 8. Перегородки 4 и 5 установлены с образованием щелевых зазоров соответственно 9 и 10 между нижней частью каждой из перегородок 4 и 5 и донной частью емкости 3.
Первый отсек 6 емкости 3 соединен с патрубком 11 для подачи воды. Второй отсек 7 емкости 3 предназначен для размещения твердой соли. Третий отсек 8 соединен с помощью трубопровода 12, в котором помещен насос 13, с электродной камерой 1.
Установка по второму варианту полезной модели работает следующим образом.
В отсек 7 емкости 3 загружают твердую соль. Через патрубок 11 в отсек 6 емкости 3 подводят воду в количестве, обеспечивающем нахождение твердой соли в отсеке 7 под слоем воды. Вода, поступающая в отсек 7, просачивается через слой размещенной в нем соли, при этом образуется концентрированный водный раствор соли, который из отсека 8 подается по трубопроводу 12 с помощью насоса 13 в электродную камеру 1.
В электродной камере 1 осуществляется процесс электролиза водного раствора соли с получением целевых продуктов. Целевые продукты электролиза отбираются из электродной камеры 1 с помощью средств для отбора готовых продуктов (на чертеже не показаны).