Спосіб розділення компонентів розчинів відпрацьованих електролітів при їх регенерації шляхом електролізу і пристрій для його здійснення

1. Спосіб розділення компонентів розчинів відпрацьованих електролітів при їх регенерації, 3 камери сполучені у верхній та нижній частинах з каналами у прокладках. До недоліків даного пристрою можна віднести складність конструкції устаткування, можливість здійснення процесу тільки під час інтенсивного виділення газів на електродах, високу вартість мембран, необхідність попереднього очищення вод від зважених і колоїдних часток щоб уникнути засмічення мембран. Задача винаходу - спрощення технології розділення компонентів розчинів відпрацьованих електролітів при їх регенерації шляхом електролізу, підвищення продуктивності, здешевлення технологічного процесу, спрощення конструкції електролізера. Єдиний технічний результат підвищення продуктивності та спрощення й здешевлення технології розділення компонентів розчинів відпрацьованих електролітів при їх регенерації шляхом електролізу досягається за рахунок спрощення конструкції апарата та відмови від використання мембран, що забезпечує виключення засмічення мембран, а, отже, необхідності періодичного їх очищення і заміни; заощадження електроенергії, тому що немає необхідності переборювати опір мембран; виключення попередньої підготовки (очищення) розчину, що регенерується; і також за рахунок змін у способі відбору продуктів розділу, що здійснюється за допомогою запропонованого пристрою, та виключає необхідність встановлення хімічностійкого устаткування для перекачування продуктів регенерації. Вказаний єдиний технічний результат при здійсненні групи винаходів по об'єкту - спосіб досягається тим, що розділення компонентів розчинів відпрацьованих електролітів при їх регенерації здійснюється шляхом електролізу, особливість є в тому, що відбір продуктів розділу з областей близьких до електродів здійснюється витисненням шляхом подачі наступної порції розчину, що регенерується, відповідного об'єму при одночасному відключенні напруги електролізу, а потік розчину, що подається, формується перпендикулярно продовжнім осям електродів. При витісненні продуктів розділу з областей близьких до електродів шляхом подачі наступної порції розчину, що регенерується, відповідного об'єму при одночасному відключенні напруги електролізу в наслідок підвищення рівня, відбувається природній перелив розчину з витісненням накопичених іонізованих порцій розчину у відповідні накопичувальні місткості. Це дозволяє спростити та здешевити технологію розділення завдяки відсутності необхідності встановлення хімічностійкого устаткування для перекачування продуктів регенерації. Вказаний єдиний технічний результат при здійсненні групи винаходів по об'єкту - пристрій досягається тим, що пристрій має місткість з розчином, що регенерується, позитивно і негативно заряджені електроди, трубопроводи подачі та зливу розчину, особливість є в тому, що вертикальні електроди розміщено у відкритих знизу екранах, верхні частини яких обладнані переливними тру 90182 4 бопроводами, при цьому екрани виконані з хімічностійкого ізоляційного матеріалу. При цьому спрощується конструкція електролізера за рахунок виключення розділових діафрагм шляхом використання відомого явища підвищення концентрації заряджених іонів в областях, близьких до електродів, під час простого електролізу (без мембран - дивись, наприклад, [Бучило Э. Очистка сточных вод травильных и гальванических отделений. Пер. с польского. - М.: Металлургия, 1974. - стор. 44]); виключається необхідність періодичного очищення і заміни мембран; заощаджується електроенергія, тому що немає необхідності переборювати опір мембран; підвищується продуктивність процесу розділення. Установка дозволяє досягти будь-якого необхідного ступеня регенерації. Здешевлення технологічного процесу здійснюється також за рахунок виключення попередньої підготовки (очищення) розчину, що регенерується, та за рахунок відсутності мембран, що є досить дорогими. Група винаходів, що заявляється, відповідає вимогам єдності винаходу, тому що група різнооб'єктних винаходів утворює єдиний винахідницький задум, причому один з об'єктів групи, що заявляється, - пристрій для здійснення способу розділення компонентів розчинів відпрацьованих електролітів при їх регенерації шляхом електролізу призначено для здійснення іншого заявленого об'єкта групи - способу розділення компонентів розчинів відпрацьованих електролітів при їх регенерації шляхом електролізу, при цьому обидва об'єкти групи винаходів спрямовані на вирішення однієї й тієї ж задачі з отриманням єдиного технічного результату. Проведений заявником аналіз рівня техніки, що включає пошук за патентними та науковотехнічними джерелами інформації та виявлення джерел, що містять свідоцтва про аналоги групи винаходів, що заявляється, як для об'єкта - способу, так і для об'єкта - пристрою, дозволив установити, що заявник не знайшов аналогів як для способу, так і для пристрою заявленої групи, що характеризуються ознаками, тотожними (ідентичними) всім істотним ознакам як способу, так і пристрою заявленої групи винаходів. Визначення з переліку виявлених аналогів як для способу, так і для пристрою як найбільш близьких за сукупністю ознак аналогів, дозволив виявити сукупність істотних по відношенню до технічного результату, що вбачається заявником, відмітних ознак для кожного з заявлених об'єктів групи, що викладені у формулі винаходу. Отже, кожний з об'єктів групи винаходів відповідає умові «новизна». Для перевірки відповідності кожного об'єкта заявленої групи винаходів умові «винахідницький рівень» заявник провів додатковий пошук відомих рішень з метою виявити ознаки, що співпадають з відмінними від обраних прототипів ознаками для кожного об'єкта заявленої групи винаходів. Результати пошуку показали, що кожен об'єкт заявленої групи винаходів не випливає для фахівця явним образом з відомого рівня техніки, оскільки з рівня техніки, визначеного заявником, не виявлено 5 вплив, що передбачається істотними ознаками кожного з об'єктів заявленої групи винаходів, перетворень на досягнення технічного результату, зокрема, у кожнім з об'єктів заявленої групи винаходів не передбачаються наступні перетворення: - доповнення відомого засобу якою-небудь відомою частиною (частинами), що приєднується (що приєднуються) до нього за відомими правилами, для досягнення технічного результату, у відношенні якого встановлено вплив саме такого доповнення; - заміна якої-небудь частини (частин) відомого засобу іншою відомою частиною для досягнення технічного результату, у відношенні якого встановлено вплив саме такої заміни; - виключення якої-небудь частини засобу (елемента, дії) з одночасним виключенням обумовленої її наявністю функції і досягненням при цьому звичайного для такого виключення результату; - збільшення кількості однотипних елементів дій, для підсилення технічного результату, обумовленого наявністю в засобі саме таких елементів дій; - виконання відомого засобу чи його частини з відомого матеріалу для досягнення технічного результату, обумовленого відомими властивостями цього матеріалу; - створення засобу, що складається з відомих частин, вибір яких та зв'язок між якими здійснено на підставі відомих правил, рекомендацій, та технічний результат, що досягається при цьому, обумовлений тільки відомими властивостями частин цього засобу і зв'язків між ними. Група винаходів, що описується, не заснована на зміні кількісної ознаки (ознак), представленні таких ознак у взаємозв'язку або зміні її виду. Мається на увазі випадок, коли відомо факт впливу кожної з зазначених ознак на технічний результат, та нові значення цих ознак чи їх взаємозв'язок могли бути отримані виходячи з відомих залежностей, закономірностей. Отже, кожен з об'єктів групи винаходів, що заявляється, відповідає умові «винахідницький рівень». На кресленні представлено пристрій у заявленій групі винаходів, де на Фіг.1, 2 зображено місткість з розчином, що регенерується 1; графітні електроди 2; екрани з хімічно стійкого електроізоляційного матеріалу (скло, пластмаса і т.п.) 3; трубопровід подачі розчину, що регенерується, 4; переливні трубопроводи 5; з'єднуючі електричні дроти 6 і електричне джерело живлення 7. Кількість електродів 2, відповідних їм екранів 3 з переливними трубопроводами 5 може бути будь-якою (на Фіг. 1 показана умовно) і визначається конструктивними розмірами елементів електролізеру. Відомості, що підтверджують можливість здійснення кожного об'єкту групи винаходів, що заявляється, з отриманням вказаного технічного результату: Спосіб здійснюється наступним чином: місткість 1 заповнюють розчином, що регенерується, до рівня переливних трубопроводів 5. Після того, як в обмежених екранами 3 просторах буде досягнута потрібна концентрація іонів, в місткість 1 по 90182 6 дають наступну порцію розчину при одночасному відключенні напруги від джерела 7. Об'єм порції розчину має відповідати сумарному об'єму обмежених екранами 3 просторів і може формуватися відомими способами, наприклад, з використанням проміжної мірної місткості (на Фіг. 1 не показана) або за часом подачі. При цьому, в наслідок підвищення рівня, відбувається природній перелив розчину з витісненням накопичених в екранах 3 іонізованих порцій розчину у відповідні накопичувальні місткості (на Фіг. 1 не показані). Після закінчення процесу зливу на електроди 2 подають напругу від джерела 7 і цикл електролізу повторюється. В процесі подачі чергової порції розчину повинні бути прийняті міри щодо виключення динамічного перемішування розчину, що подається, та розділеного (іонізованого) розчину у внутрішніх об'ємах екранів 3. Це може бути досягнуто, наприклад, показаним на Фіг. 1 формуванням потоку розчину, що подається, перпендикулярно продовжнім осям екранів 3 за допомогою відповідної конструкції трубопроводу подачі 4 або іншим відомим способом. Пристрій для розділення компонентів розчинів відпрацьованих електролітів при їх регенерації шляхом електролізу включає місткість 1 з електродами 2, що обмежені екранами з електроізоляційного матеріалу 3, які виділяють зони підвищеної концентрації іонів розчину в областях, близьких до електродів, та обладнані переливними трубопроводами 5, трубопровід подачі розчину 4, з'єднуючі електричні дроти 6 і електричне джерело живлення 7. Робота пристрою здійснюється таким чином: місткість 1 заповнюють розчином, що регенерується, до рівня переливних трубопроводів 5. На електроди 2 поступає постійна напруга від джерела 7, при цьому біля електродів утворюється підвищена концентрація протилежно заряджених іонів розчину, які поступають в середину екрану через їх відкриті нижні торці (погрібні параметри прикладеної напруги, довжина часу впливу та розмір зони підвищення концентрації визначаються експериментально і залежать від електрохімічних параметрів розчину, що регенерується). Після того, як в обмежених екранами 3 просторах буде досягнута потрібна концентрація іонів, в місткість 1 подається наступна порція розчину при одночасному відключенні напруги від джерела 7 для зливу регенерованого розчину. Після закінчення процесу зливу на електроди 2 подають напруга від джерела 7 і цикл електролізу повторюється. Таким чином, викладена інформація показує, що при використанні групи винаходів, що заявляється, виконана наступна сукупність умов: - засіб, що втілює заявлений винахід при його здійсненні, призначено для використання в промисловості, а саме в області електрохімії, в металургійній, машинобудівній та інших галузях, де утворюються відпрацьовані електроліти. - для заявленої групи винаході в тім виді, як вона охарактеризована в незалежних пунктах формули винаходу, підтверджена можливість її здій 7 90182 снення за допомогою вищеописаних у заявці чи відомих до дати пріоритету засобів і методів. Комп’ютерна верстка В. Мацело 8 Отже, заявлена група винаходів відповідає умові «промислова застосовність». Підписне Тираж 26 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