установка для получения растворов гипохлоритов электролизом

Формула изобретения

1. Установка для получения растворов гипохлоритов электролизом, включающая корпус с подводящими и отводящими трубопроводами, газоотводную трубу, электродный блок, имеющий титановые аноды с окисно-рутениевым покрытием, отличающаяся тем, что применяются титановые катоды с окисно-рутениевым покрытием при электролизе жестких вод, что обеспечивает снятие осадка без остановки установки реверсированием тока.

2. Установка по п.1, отличающаяся тем, что для более эффективного отвода газов при размещении электродного блока в основном водоводе перед резервуаром чистой воды имеется дополнительный газоотвод, подсоединенный к изгибу колена в его нижней части, причем водовод представляет собой колено, состоящее из горизонтальной части, в которой установлены электродный блок и перегородка, обеспечивающая затопление электродов и вертикальной части, направленной непосредственно к резервуару чистой воды.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области получения растворов гипохлоритов электролизом и может быть использовано для обработки бытовых и промышленных сточных вод.

Известен электродиализатор, в котором удаление осадка с катода при получении гипохлорита в электродных камерах производят реверсом тока. (ISSN 0203-7815. Химическая промышленность. Серия "Производство и переработка пластических масс". Обзорная информация. Основные научно-технические направления развития проблемы электролиза (процессы и аппараты) в СССР и за рубежом. НИИТЭХИМ. М., 1986, с. 46).

Недостатком данного устройства является применение в качестве электродов платинированного титана, что значительно увеличивает стоимость данного устройства.

Известна установка типа ЭН для получения гипохлорита натрия, содержащая узел для растворения соли, электролизер с зонтом вытяжной вентиляции, бак-накопитель готового раствора, выпрямительный агрегат для питания электролизера, шкаф управления я запорную арматуру. ("Пособие по проектированию сооружений для очистки и подготовки воды". М., 1988. с. 110).

Недостатком установки является применение угольных анодов, которые быстро изнашиваются.

Наиболее близким техническим решением является установка типа "Поток", для обеззараживания воды прямым электролизом, содержащая корпус с подводящими и отводящими трубопроводами, газоотводную трубу, электродный блок, имеющий титановые аноды с окисно-рутениевым покрытием. ("Пособие по проектированию сооружений для очистки я подготовки воды". М., 1989. с. 112).

Стойкость титановых анодов с окисно-рутениевым покрытием много больше стойкости угольных анодов.

Недостаток данного устройства состоят в том, что при электролизе жестких вод на катоде образуется осадок, что приводит к росту напряжения на электролизере и ухудшению гидродинамики процесса. Дня удаления осадка производится разборка установки и обработка катодов в соляной кислоте.

Техническая задача данного изобретения - повышение надежности установки при электролизе жестких вод.

Данная техническая задача достигается тем, что в установке для получения гипохлоритов электролизом, включающее корпус с подводящими и отводящими трубопроводами, газоотводную трубу, электродный блок, имеющий титановые аноды с окисно-рутениевым покрытием, для снятия осадка без остановки данной установки реверсированием тока, применяются титановые катоды с рутениевым покрытием, а также для более эффективного отвода газов при размещении электродного блока в основном водоводе перед резервуаром чистой воды, причем водовод представляет собой колено, состоящее из горизонтальной части, где установлен электродный блок и перегородка, обеспечивающая затопление электродов и вертикальной части, направленной непосредственно к резервуару чистой воды, имеется дополнительный газоотвод, подсоединенный к изгибу колена в его нижней части.

На чертеже представлена схема установки для получения растворов гипохлоритов электролизом.

Установка для получения растворов гипохлоритов электролизом включает водовод 1, состоящий из горизонтальной части 2, вертикальной части 3 и нижней части изгиба колена 4. В горизонтальной части 2 водовода 1 размещен электродный блок 5, состоящий из 75-ти титановых катодов с окисно-рутениевым покрытием и 75- ти таких же анодов, основной газоотвод 6, перегородка 7. К нижней части изгиба колена 4 подсоединен дополнительный газоотвод 8.

Установка работает следующим образом.

По водоводу подается вода в направления, указанном стрелкой (чертеж), при этом благодаря перегородке 7 происходит затопление электродов электродного блока 5. На электроды подается напряжение постоянного тока и между электродами через воду протекает электрический ток, при этом на аноде образуется хлор и кислород, а на катоде - водород. Кроме того, на аноде выделяется кислота, а на катоде - щелочь. Щелочь взаимодействует с хлором, образуя гипохлорит, который растворяется в воде и производит обеззараживающий эффект. В то же время большая часть щелочи взаимодействует с бикарбонатами кальция и магния, образуя на катоде осадок. При реверсировании тока катод становится анодом, и на нем начинает выделяться кислота, которая взаимодействует с осадком, представляющим собой в основном карбонат кальция, при этом происходит удаление с электрода осадка.

Газообразные продукты электролиза - водород и кислород - удаляются через основной газоотвод 6, но большая часть уносится с потоком воды в вертикальную часть водовода 3. В этой части водовода происходит отделение газов от воды и их удаление через дополнительный газоотвод 8. Без данного газоотвода в водоводе образовывалась газовая пробка, и происходило переполнение системы фильтров очистки от железа водой.

Данный экспериментальный электродный блок, состоянии из 75-ти титановых катодов с окисно-рутениевым покрытием и 75-ти таких же анодов, был испытан МП "Водоканал" г. Тамбова. Размер электродов - 330х330 мм, расстояние между разноименными электродами - 2 мм. Сила тока электролиза - 1400 А, напряжение - 6 В. Переключение полярности электродов производили через каждые 12 часов электролиза. Производительность по активному хлору составляла 200 г/ч. Подача воды была около 1000 м³/ч. Зарастания межэлектродного пространства осадком не происходило за все время испытаний в течение нескольких месяцев. Такой же электродный блок, но с титановыми катодами (без окисно-рутениевого покрытия) зарос осадком через неделю непрерывного электролиза без реверса тока.