ЭЛЕКТРОЛИЗЕР ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ РАСТВОРА ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ

Полезная модель относится к области получения неорганических соединений электролитическими способами. Установка может быть использована в лечебно-профилактических учреждениях, домах отдыха, санаториях, предприятиях общественного питания и коммунального хозяйства, школах, детских садах, плавательных бассейнах, станциях водоснабжения и т.п.
Известна установка для получения гипохлорита натрия, содержащая блок питания, бак для приготовления исходного раствора и электролизер (Установка медицинская электрохимическая мобильная "КРОНТ-ЭКО-30", паспорт Р. 941714.01.000 ПС, 1997).
Недостатком данной установки является невозможность обеспечить достаточный массообмен раствора электролита солевого раствора. Установка не обеспечивает герметизацию, следовательно, возможно попадание выделяемых газов в помещение. Кроме того, для заправки бака необходима разборка его крышки, отсоединение ее элементов.
Известна также установка для получения гипохлорита натрия, содержащая блок питания и электролизер (Установки электролизные для получения гипохлорита натрия “САНЕР-5”, ТУ 9452-5-20644372, М., 1994).
Недостатком данной установки является невозможность обеспечить достаточный массообмен раствора электролита солевого раствора. Заправка электролизной емкости требует снятия крышки, которая крепится негерметично. Слив раствора гипохлорита натрия регулируется с помощью крана, однако поскольку раствор является чрезвычайно агрессивным, то для этого случая кран не должен иметь металлических элементов, поскольку любой металл будет подвергаться коррозии.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является электролизер для получения гипохлорита натрия, включающий прямоугольную ванну с двумя камерами, расположенные в ванне вертикальные плоскопараллельные электроды, включенные биполярно и разделенные мембранами, в котором нижняя и верхняя части ванны снабжены герметичными крышками с патрубками, предназначенными соответственно для входа исходного раствора хлорида натрия и выхода раствора гипохлорита натрия, а электроды разделены имеющими с ними одинаковую высоту пористыми мембранами (Патент РФ №2258100, МПК С25В 9/08, С25В 1/46, 2005 г.). Недостатками данного электролизера является невозможность обеспечить достаточный массообмен электролита солевого раствора.
Задача полезной модели упрощение сборки, повышение надежности.
Технический результат - интенсификация процесса перемешивания солевого раствора и улучшение массобмена раствора электролита солевого раствора.
Указанный технический результат достигается тем, что электролизер для получения раствора гипохлорита натрия, включающий прямоугольную ванну, расположенные в ванне вертикальные плоскопараллельные электроды, включенные биполярно и разделенные мембранами, при этом электролизер содержит, по меньшей мере, один электродный блок, включающий анодную пластину, закрепленную на штанге и помещенную в корпус, образованный диафрагмой и укрытием анодной пластины, внутри диафрагмы установлена сетчатая оболочка из неэлектропроводящего материала, на внутренней поверхности которой закреплены взаимодействующие с анодной пластиной дистанцирующие элементы. Сетчатая оболочка выполнена из безузловой (бипланарной) сетки. Корпус в сечении имеет эллиптическую форму. Дистанцирующие элементы выполнены в виде полос из листового полипропилена, сложенных пополам и с основаниями, отогнутыми по профилю диафрагмы, причем требуемая высота элемента достигается разведением складки на заданный угол.
Выполнение электролизера содержащим, по меньшей мере, один электродный блок, включающий анодную пластину, закрепленную на штанге и помещенную в корпус, образованный диафрагмой и укрытием анодной пластины, установка внутри диафрагмы сетчатой оболочки из неэлектропроводящего материала, на внутренней поверхности которой закреплены взаимодействующие с анодной пластиной дистанцирующие элементы, обеспечивает снижение энергозатрат за счет оптимизации зазора между анодной пластиной и диафрагмой, упрощение сборки и повышение надежности работы электролизера за счет использования сетчатой оболочки и дистанцирующих элементов. За счет чего достигается интенсификация процесса перемешивания солевого раствора и улучшение массобмена раствора электролита солевого раствора.
Выполнение сетчатой оболочки из безузловой (бипланарной) сетки обеспечивает снижение затрат и упрощение сборки.
Придание корпусу и диафрагме эллиптической формы в сечении обеспечивает организацию равномерного движения электролита относительно анодной пластины и облегчает эвакуацию газов из полости анодного блока.
Выполнение дистанцирующих элементов виде полос из листового полипропилена, сложенных пополам и с основаниями, отогнутыми по профилю диафрагмы, причем требуемая высота элемента достигается разведением складки на заданный угол позволяет упростить сборку.
Полезная модель поясняется чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 - принципиальная схема установки;
на фиг. 2 - показан анодный блок;
на фиг. 3 - сечение по А-А фиг. 2;
на фиг. 4 - сечение по Б-Б фиг. 3;
на фиг. 5 - показана бипланарная сетка с дистанцирующим элементом, вид по стрелке Г фиг. 4;
на фиг. 6 - то же, что на фиг. 5, вид сбоку;
на фиг. 7 показан дистанцирующий элемент;
на фиг. 8 показан вариант регулирования высоты дистанцирующих элементов раздвиганием стоек, сечение по Б-Б фиг. 3;
на фиг. 9 показан вариант электродного блока со штангой, расположенной над укрытием.
Перечень позиций, указанных на чертежах:
1. блок электропитания;
2. электролизер;
3. штуцер отвода газообразных веществ;
4. емкость для приготовления исходного раствора;
5. циркуляционный насос;
6. емкость - накопитель раствора гипохлорита натрия;
7. электродный блок;
8. анодная пластина;
9. штанга;
10. корпус;
11. диафрагма;
12. укрытие анодной пластины;
13. сетчатая оболочка;
14. дистанцирующий элемент.
Электролизер для получения раствора гипохлорита натрия (см. фиг. 1) содержит блок питания 1, электрически соединенный с электролизером 2, снабженным штуцером отвода газообразных веществ 3. Электролизер 2 на входе соединен с емкостью для приготовления исходного раствора 4, снабженной циркуляционным насосом 5 и емкостью - накопителем раствора гипохлорита натрия 6. Электролизер 2 (фиг. 2 и 3) содержит, по меньшей мере, один электродный блок 7, включающий анодную пластину 8, закрепленную на штанге 9 и помещенную в корпус 10, образованный диафрагмой 11, изготовленной из волокнистого полимерного или пористого керамического материала, герметично соединенной с укрытием анодной пластины 12, изготовленной из стеклопластика. Внутри диафрагмы 11 установлена прилегающая к ней сетчатая оболочка 13 из неэлектропроводящего материала, на внутренней поверхности которой закреплены взаимодействующие с анодной пластиной 12 дистанцирующие элементы 14. Сетчатая оболочка 13 предпочтительно может быть выполнена из полипропиленовой безузловой (бипланарной) сетки, как это показано на фиг. 5 и 6. На фиг. 4 и 8 показано сечение корпуса в сечении имеет эллиптическую форму. Дистанцирующие элементы 14 выполнены в виде полос из листового полипропилена толщиной 0,6-1,0 мм и шириной 15-30 мм, сложенных пополам и с основаниями, отогнутыми по профилю диафрагмы, причем требуемая высота элемента достигается разведением складки на заданный угол, как это показано на фиг. 8.
Электролизер работает следующим образом.
Поваренная соль из расчета 45 г на 1 л воды засыпается в емкость для приготовления исходного раствора 4, туда же заливается вода, после чего производится растворение соли путем циркуляции воды с помощью циркуляционного насоса 5. Этим же насосом приготовленный раствор перекачивается в полость электролизера 2. На штангу 9 электродного блока 7 подается напряжение от блока питания 1, который поступает на анодную пластину 8. Под действием электрического тока между анодной пластиной 8 и диафрагмой 11 происходит электрическое разложение поваренной соли с образованием раствора гипохлорита натрия. Сбор выделяющихся газов обеспечивает корпус 10, который выполнен в виде колпака, снабженного штуцером отвода газообразных веществ 3. Внутри корпуса установлены одна или несколько анодных пластин 8, и для предотвращения короткого замыкания служит сетчатая оболочка 13 и дистанцирующие элементы 14, выполненные из неэлектропроводящего материала и удерживаемые на сетчатой оболочке 13 с помощью термокомпрессионной сварки. За счет эллиптической формы диафрагмы достигается более интенсивный подвод электролита к анодной пластине 8 и отвод газов. По окончании процесса электролиза полученный раствор гипохлорита натрия собирается в емкости - накопителе раствора гипохлорита натрия 6.
Электролизер для получения гипохлорита натрия позволяет упростить его сборку, интенсифицировать перемещение солевого раствора в зоне электролиза и обеспечивать получение целевого продукта нужной концентрации.