Пристрій для електролітичного очищення води

УКРАЇНА {19) UA (11,7201 (із) U (51)7CO2F1/461 МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ ДЕРЖАВНИЙ ДЕПАРТАМЕНТ ІНТЕЛЕКТУАЛЬНОЇ ВЛАСНОСТІ ОПИС ДО ДЕКЛАРАЦІЙНОГО ПАТЕНТУ НА КОРИСНУ МОДЕЛЬ видається під відповідальність власника патенту (54, ПРИСТРІЙ ДЛЯ ЕЛЕКТРОЛІТИЧНОГО ОЧИЩЕННЯ ВОДИ (21,20041008725 (22,26 10 2004 (24)15 06 2005 (46) 15 06 2005, Бюл № 6, 2005 р (72, Мурга Валерій Володимирович, Мозговий Сергій Юхимович (73, Мурга Валерій Володимирович (57, Пристрій для електролітичного очищення води, має електролізер, який включає анодну і катодну групи електродів, що зв'язані рідинним каналом і мають газові виходи, сполучені з аб Корисна модель відноситься до пристроїв для очищення води і може бути використаний для виробництва питної і технологічної води, а також для очищення побутових і стічних вод будь-якого ступеня забруднення Найбільш близьким за технічною сутністю є відомий пристрій для опріснення природної і технологічної води за допомогою електричних і магнітних полів [А с СРСР № 1186579, Кл C02F1/48, 1982 р ] Вадою відомого пристрою є неповне очищення води, низький ступінь очищення від органічних забруднень, достатньо висока залишкова жорсткість води В основу корисної моделі встановлена задача створення такого пристрою для електролітичного очищення води, в якому, завдяки використовуванню паливного елемента для отримання води з молекулярного кисню і водню досягається високий ступінь очищення води від органічних забруднень, а також зниження енерговитрат за рахунок того, що електроенергія, що виділяється в паливному елементі компенсує витрати енергії на електроліз первинної води Поставлена мета досягається тим, що пристрій для електролітичного очищення води, має електролізер, який включає анодну і катодну групи електродів, зв'язаних рідинним каналом і мають газові виходи, сполучені з абсорбційними фільтрами-осушувачами, виходи яких приєднані до водневого паливного елемента, згідно винаходу струмозншальні виводи палианого елемента сорбційними фільтрами-осушувачами, виходи яких приєднані до водневого паливного елемента, який відрізняється тим, що струмознімні виходи паливного елемента підключені паралельно електродам електролізера так, що електролізер одержує живлення як від власного джерела живлення, так і від паливного елемента, а теплову енергію анода паливного елемента, за допомогою теплообмінника, передають початковому продукту для його підігріву. підключають паралельно електродам електролізера так, що електролізер одержує живлення як від власного джерела живлення, так і від паливного елемента, а теплову енергію, що виділяється на аноді паливного елемента, за допомогою теплообмінника передають початковому продукту для його підігріву На фіг представлена структурна схема пристрою для електролітичного очищення води з використанням елекгролізера і водневого паливного елемента Пристрій вміщує електролізер який складається з катодної 1 і анодної 2 груп електродів, зв'язаних рідинним каналом На газовому виході кожної з комірок встановлені запобіжні клапани 6 які сполучаються з абсорбційними фільтрами 7 конденсати1 виходи яких включені на входи анодної 2 і катодної 1 груп електролізера Газові виходи абсорбційних фільтрів-осушувачів сполучаються з приелектродними ємностями паливного елемента 3, таким чином, що вихід фільтру катодної групи 1 (канал водню) сполучений з анодною МІСТКІСТЮ паливного елемента 3 а вихід фільтру анодної групи 2 (канал кисню) сполучається з катодною МІСТКІСТЮ паливного елемента 3 Анод і катод паливного елемента 3 підключені на ВІДПОВІДНІ ВХІДНІ контакти широтно-імпульсного регулятора напруги 8 ВИХІДНІ контакти якого сполучені з виходами анодної 2 і катодної 1 груп електролізера Виходи анодної 2 і катодної 1 груп електролізера з'єднані також з вихідними контактами широтно-імпульсного перетворювача 11, ВХІДНІ О CM 7201 виділяються на катодній 1 і анодній 2 групі відповідно, поступають в приелектродні МІСТКОСТІ паливного елемента 3, де в ході відомих реакцій зазнають зворотне перетворення -з'єднуючись, утворюють чисту воду {кінцевий продукт S3), придатну для всякого споживання. По дорозі до паливного елемента 3 водень І кисень піддаються проміжному очищенню у абсорбційних фільтрах осушувачах 7 від супутніх газів (хлор, фтор, пари високомолекулярних з'єднань) і пари розкладеної води, яка у вигляді конденсату повертається в злектролізер Осідаюче забруднення (шлам) S, що утворюється в електролізері, періодично видаляються і після сепарації утилізуються Електрична енергія, яка отримується в ході реакцій в паливному елементі 3, використовується для живлення електролізера, спільно з електроенергією від зовнішнього джерела (сіті) Перерозподіл енергетичних потоків здійснюється за допомогою широтно-імпульсних перетворювачів 11 і регулятора напруги 8, керованих за допомогою системи автоматичного управління, побудованої на базі мікропроцесорного комплекту середньої швидкодії (на фіг не показана) Паралельне з'єднання паливного елемента 3 і електролізера дозволяє здійснити рекуперацію енергії, яка була витрачена при електролізі води. Таким чином підвищуючи ККД технологічного процесу. контакти якого з'єднують з вихідними контактами випрямляча 10. Випрямляч 10 через трансформатор 9 з'єднують з джерелом трифазного змінного струму. Прикатодна місткість паливного елемента З має тепловий контакт з теплообмінником 5, вихід якого сполучається з вхідними патрубками анодної 2 і катодної 1 груп електролізера Вхід теплообмінника 5 сполучається з виходом крупнокомірчаного фільтру 4, на вхід якого подається первинний продукт SO Прианодний простір паливного елемента З служить джерелом кінцевого продукту S3. Установка електролітичного очищення води працює таким чином Вода, що підлягає очищенню (первинний продукт SO), подається на вхід крупнокомірчаного фільтру 4, де піддається первинному очищенню від твердих частинок, розмір яких перевищує половину міжелектродного простору анодної 2 і катодної' 1 груп електролізера Установка крупнокомірчаного фільтру дозволяє виключити засмічення міжелектродного простору електролізера Після первинного очищення вода підігрівається в теплообміннику 5 до температури, близької до оптимальної для електролізу (300-400 К), при цьому використовується тепло, отримане як побічний продукт реакцій, що протікають на катоді паливного елемента Далі відфільтрована і підігріта вода поступає в активну зону електролізера, що складається із сполучених рідинним каналом анодної 2 і катодної 1 груп, де піддається електролітичному розкладанню Використовування винаходу дозволить вирішити задачу питного і технічного водопостачання з мінімальними витратами енергії і використовуванням первинного продукту будь-якого ступеня мінералізації1, забруднення І жорсткості. Основні продукти реакції - водень і кисень, що ЗМВІОГи Фіг. Комп'ютерна верстка М Клюкін Підписне Тираж 28 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601