ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ
ELECTROLYSIS CELL FOR PRODUCING SODIUM HYPOCHLORITE SOLUTION

Изобретение относится к обработке воды, а именно к устройствам для обеззараживания питьевых и сточных вод, бассейнов и прочих водных объектов, использующих водные растворы хлора и других хлорсодержащих соединений, в частности гипохлорита натрия, и может быть использовано в технологиях водоподготовки.
Известен вертикальный бездиафрагменный биполярный электролизер (авт. св. СССР №733521, С25В 1/46), содержащий емкость с входным и выходным патрубками ввода и вывода растворов, расположенными соответственно в нижних и верхних частях емкости, размещенные в емкости по высоте горизонтальные перегородки с отверстиями для протекания раствора, по краям которых закреплены пластинчатые электроды.
Недостатками такого электролизера является то, что он не может достаточно длительное время работать без ремонтно-профилактического обслуживания. Применение обычной водопроводной воды и технической поваренной соли при электролизе приведет к достаточно быстрому запиранию электролизера за счет образующихся плотных катодных отложений.
Наиболее близким к предлагаемому является вертикальный бездиафрагменный электролизер проточного типа (патент РФ №2100483, С25В 9/00), имеющий также емкость с входным и выходным патрубками, и расположенными в ней вертикальными пластинчатыми электродами. Следует отметить, что как в первом, при горизонтальном расположении электродов, так и во втором, при вертикальном расположении электродов катодные осадки на электродах со временем будут блокировать работу электролизеров. Т.е. необходима вынужденная остановка работы электролизера для удаления катодных осадков.
Задача данного изобретения сводилась к тому, чтобы работа электролизера носила непрерывный характер, т.е. не требовалось периодического ремонтно-профилактического обслуживания электролизера для удаления катодных образований. Это особенно важно при электролизе слабоминерализованных вод, например природной или водопроводной воды. Работа такого электролизера в проточном режиме в системе обработки воды позволит производить ее обеззараживание, переводя хлориды в активный хлор, и уменьшить жесткость воды.
Поставленная задача достигается тем, что электролизер для получения раствора гипохлорита натрия, включающий корпус, электроды, токоподводы, входной и выходной патрубки, причем в корпусе электролизера располагают электродную ячейку, в которой спиралевидный анод выполнен из титановой проволоки с металлооксидным покрытием, а катод - из электропроводящего стержня, находящегося коаксиально и равноудаленно относительно анода, причем рабочая площадь анода в два раза и более превышает рабочую площадь катода.
Выполнение анода в виде титановой проволочной спирали со значительным превышением его рабочей площади относительно катода, позволяет обеспечить высокую катодную плотность тока, в результате чего выделяющийся газообразный водород разрыхляет карбонатные образования, а движение хлоридного раствора снизу вверх позволяет выносить из прикатодной зоны карбонатные образования вместе с раствором гипохлоритом натрия через выходной патрубок, что обеспечивает непрерывную работу электролизера с минимальным обслуживанием.
На чертеже показан общий вид предлагаемого электролизера. Электролизер смонтирован в корпусе 1, в нижней части которого имеется входной патрубок 2, а в верхней - выходной патрубок 3. В корпусе 1 помещена электродная ячейка - спиралевидный анод 4 из титановой проволоки с металлооксидным покрытием и коаксиально и равноудалено относительно анода расположенный катод 5 в виде электропроводящего стержня. Катод 5 и анод 4 закреплены на корпусе 1 электролизера и имеют по два токоподвода 6.
Работа электролизера осуществляется следующим образом. Через входной патрубок 2, расположенный в нижней части корпуса 1 электролизера, подается хлоридный раствор. К аноду 4 и катоду 5 от источника постоянного тока подается напряжение. Хлоридный раствор движется к выходному патрубку 3, расположенному в верхней части корпуса 1 электролизера и выводится через него с раствором гипохлорита натрия и образующимся при электролизе газом. Количество получаемого раствора гипохлорита натрия регулируется величиной поданного тока, проходящего через электродную ячейку. Концентрация же раствора гипохлорита натрия будет определяться количеством расхода хлоридного раствора, прошедшего через электролизер. Карбонатные образования, формирующиеся в процессе электролиза, увлекаемые раствором гипохлорита натрия, удаляются из прикатодной зоны также вместе с раствором гипохлорита натрия через выходной патрубок 3. Применение предлагаемого электролизера, например, в замкнутой системе очистки воды бассейна, наряду с дезинфекцией воды даст возможность снизить жесткость воды, за счет чего повысит надежность и долговечность электролизера.