Реактор розподілу молекул води на рідини з підвищеним вмістом в них катіонів та аніонів води

Реферат: Винахід належить до електрохімічної обробки води. Реактор для розподілу молекул води на католіти та аноліти має між анодом та катодом два подвійних робочих простори, які розділені непроникною перегородкою. Кожний робочий простір між електродом та перегородкою має діафрагму, через яку до перегородки надходять іони води. Кожний електрод також є діафрагмою, виконаною з металу. Між електродами та відповідними діафрагмами є множина струн, на які з електродів надходять ультразвукові коливання. В кожний робочий простір між електродом та діафрагмою також надходять високочастотні коливання. Із зовнішнього боку електроди мають камери, до яких під тиском надходять потоки рідини з відповідними іонами. Винахід сприяє підвищенню продуктивності процесу. UA 100768 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до електрохімічної обробки води і може бути використаний в медицині, сільському господарстві, машинобудуванні та енергетичній галузі. Відомий реактор для розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води, який включає дію на молекули води електричного поля [1]. Недоліком цього агрегату для розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води є низька швидкість процесу розподілу молекул води на іони та низька продуктивність процесу. Відомий також реактор для розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води, в якому площина поверхні анода та катода відрізняється в 200 разів і поблизу електрода з великою поверхнею рідина нерухома, а поблизу електрода з меншою поверхнею рідина перемішується магнітною мішалкою [2]. Недоліком цього реактора для розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води є також низька швидкість процесу розподілу молекул води на іони та низька продуктивність процесу. Але найбільш близьким по технічній суті і результатам, що досягаються, є реактор для розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води, в якому в подвійному електричному шарі здійснюють сукупність електрохімічних та електрофізичних дій в умовах інтенсивного диспергування в рідині газоподібних продуктів, що утворюються при електрохімічних реакціях [3]. Недоліком цього реактора для розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води є недостатня економічність процесу, оскільки, з одного боку зміщення рівноваги у бік розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів залежить від параметрів електрофізичної дії, з другого боку, продуктивність процесу розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів залежить від об'єму контактуючої води з електродами. Задачею винаходу є підвищення продуктивності процесу розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води з підвищенням економічної доцільності одержання рідини з високим змістом в ній іонів води. Поставлена задача вирішується тим, що реактор для розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води, який включає в себе конденсатор, який з одного боку має між анодом та катодом два подвійних робочих простори, які відгороджені між собою перегородкою, через яку не здійснюються масо- та енергообмінні процеси, до того кожний робочий простір реактора між електродом та перегородкою має діафрагму, через які до просторів між діафрагмою та перегородкою надходять іони води, та з цього простору через цю діафрагму тільки в інший бік вони покидають простір, причому кожний електрод є також діафрагмою, виконаною з металу з активністю меншою, ніж має водень, і має множину дротів, з'єднаних з діафрагмами, які є різними струнами між електродами та відповідними діафрагмами, на які з електродів надходять ультразвукові коливання, до того ж в кожний робочий простір між електродом та діафрагмою надходять високочастотні резонансні коливання, так в робочий простір біля анода коливання резонансні для іонів водню, а біля катода - резонансні для іонів гідроксилу, з другого боку електроди мають камери, до яких під тиском надходять потоки рідини з відповідними іонами, як з електродів, так із робочих просторів між діафрагмами та перегородкою. Здійснення процесу розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води в двічі подвійному електричному шарі дозволяє не тільки підвищити продуктивність процесу, а й значно покращити умови роботи анода та катода. Комбінована подача до простору катода та анода високочастотних та низькочастотних коливань дозволяє не тільки покращити динамічні параметри процесу, такі як динамічний коефіцієнт дифузії як протонів, так і гідроксилів, а і дозволяють впливати на час кореляції те діелектричної релаксації процесів в обох подвійних електричних шарах. При резонансному збігу частот коливань різних заряджених частинок води з зовнішніми коливаннями значно покращуються умови розподілу молекул води, що не тільки збільшує продуктивність процесу, а й покращує економічні показники процесу розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води, до того резонансний ефект дозволяє одержати рідину з найбільш можливою кислотністю на аноді, та з найбільш можливим РН рідині на катоді. Подача ультразвукових коливань на анод та катод дозволяє ефективно руйнувати кластери в воді на молекули. Подача високочастотних коливань дозволяє ефективно руйнувати молекули води, утворюючи протони та гідроксили. Подача на анод високочастотних коливань в діапазоні частот утворення протонів дозволяє утворювати в просторі анода протонний резонанс. Подача на катод високочастотних коливань в 1 UA 100768 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 діапазоні частот утворення гідроксилів дозволяє утворювати в просторі катода гідроксильний резонанс. Поверхня взаємодії молекул води з електродами, як катодом, так і анодом, значно впливає на продуктивність процесу розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води. Виконання електродів у вигляді набору струн дозволяє значно збільшити поверхню взаємодії молекул води з електродами, як катодом, так і анодом. Так, 9 поверхня взаємодії може стати більшою в 10 разів, ніж у плоского конденсатора, що дозволяє значно підвищити продуктивність процесу розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води. Реактор для розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води представлений на кресленні, де показана принципова схема розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води. Для запропонованого способу розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води, який, наприклад, складається із реактора 1, який має два робочих простори 2 та 3, за якими влаштовані анод 4 та катод 5, робочі простори 2 та 3 між собою розділені перегородкою 6, анод 4 відокремлений від перегородки 6 діафрагмою 7, катод 5 відокремлений від перегородки 6 діафрагмою 8. Як в робочому просторі анод 4 має струни 9, так в робочому просторі 3 катод має також струни 9. В аноді 4 є отвори 10, через які протони потрапляють до камери 12, в катоді 5 єсть отвори 11, через які гідроксіли потрапляють до камери 13. До анода подають ультразвукові коливання за допомогою ультразвукового генератора 14, а до катода подають ультразвукові коливання за допомогою ультразвукового генератора 15. В робочій простір анода 2 високочастотні коливання потрапляють за допомогою високочастотного генератора 16, а в робочий простір катода 3 високочастотні коливання потрапляють за допомогою високочастотного генератора 17. Робота реактора для розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та іонів здійснюється таким чином. Процес розподілу молекул води на рідині з підвищеним складом в них катіонів і аніонів води починають з того, що до робочих просторів 2 та 3 реактора 1 починає надходити проточна вода. В електричному полі між анодом 4 та катодом 5 протони починають надходити до простору біля анода та робочого простору 3 біля перегородки 6, гідроксили, навпаки, починають надходити в робочому просторі 2 до перегородки 6, а в робочому просторі 3 - до катода. За допомогою низького тиску протони з робочого простору 2 потрапляють до ванни протонової рідини 12, гідроксили з робочого простору 3 потрапляють до ванни гідроксильної рідини 12. До анода 4 додатково підключений ультразвуковий генератор 14, а до катода 5 підключений ультразвуковий генератор 15, які подають ультразвукові коливання на струни 9, за рахунок коливань електродів та рідини в робочих просторах 2 та 3 підвищують коефіцієнти дифузії як протонів, так і гідроксилів. До робочого простору 2 за допомогою високочастотного генератора 16 додатково подають резонансні для протонів коливання, а до робочого простору 3 за допомогою високочастотного генератора 11 додатково подають резонансні коливання для гідроксилів. В той же час з робочого простору 2 гідроксили біля перегородки 6 потрапляють до ванни гідроксильної рідини, а з робочого простору 3 протони потрапляють до ванни протонової рідини. Запропонований реактор дозволяє зменшити собівартість виробництва рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води в 2,5-4 рази, до того ж спосіб розподілу молекул води на рідини з підвищеним складом в них катіонів та аніонів води дозволяє істотно, в 3-5 разів, підвищити продуктивність процесу. Джерела інформації, що прийняті до уваги при розгляді заявки: 1. Львова Л.В. Вариации на тему Электрохимической активности. НИТ 2002. 2. http://www.chas-daily com/win/2002/04 19/g_032html. 3. Мосин О.В. Структурированная вода. Способы получения. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 55 60 Реактор для розподілу молекул води на рідини з підвищеним вмістом в них катіонів та аніонів води, який включає в себе конденсатор, який має між анодом та катодом два подвійних робочих простори, які відгороджені один від одного перегородкою, через яку не здійснюються масо- та енергообмінні процеси, кожний робочий простір реактора між електродом та перегородкою має діафрагму, причому кожний електрод є також діафрагмою, виконаною з металу з активністю, меншою за активність водню, і має множину струн між електродами та відповідними 2 UA 100768 C2 діафрагмами, які з’єднані з генератором ультразвукових коливань, до того ж кожний робочий простір між електродом та діафрагмою з’єднаний з генератором високочастотних коливань. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3