Устройство для получения гипохлорита натрия

(51) МПК (2006) НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ(71) Заявитель Учреждение образования Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет(72) Авторы Бурак Иван Иванович Черкасова Олеся Алексеевна Миклис Наталья Ивановна Татаренко Николай Анатольевич(73) Патентообладатель Учреждение образования Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет(57) 1. Устройство для получения гипохлорита натрия, содержащее блок питания, бездиафрагменный реактор, электрод-кассету и электролизную емкость, отличающееся тем, что электрод-кассета изготовлена из поливинилхлорида, подвижна и содержит отражатель и титановые электроды с рутениевым покрытием. 2. Устройство для получения гипохлорита натрия по п. 1, отличающееся тем, что титановые электроды с рутениевым покрытием расположены в токовых пазах, изоляционные вставки электрод-кассеты установлены в шахматном порядке и закреплены на торцах электродов.(56) 1. Установка электролизная непроточного типа с графитовыми электродами производительностью 5 кг/сутки активного хлора, индекс ЭН-5-01. Паспорт ЭН-5.00.00.000-01 ПС (прототип). 50632009.02.28 Полезная модель относится к области медицины и фармации, а именно к получению дезинфицирующих растворов, применяемых для организации санитарно-гигиенического и противоэпидемического режима в помещениях коммунальных, спортивно-оздоровительных, больничных, санитарно-эпидемиологических организаций, предприятий общественного питания, образовательных учреждений, очистных сооружений и других учреждений. Наиболее близкой по технической сути и достигаемому результату является установка электролизная непроточного типа с графитовыми электродами, состоящая из блока питания и бездиафрагменного реактора, включающего кассету с графитовыми электродами и электролизную емкость. Техническая суть данного устройства заключается в том, что кассета с графитовыми электродами расположена в электролизной емкости бездиафрагменного реактора в фиксированном положении на всей высоте емкости. Путем электролиза в бездиафрагменном реакторе из исходного 10-12 водно-солевого раствора на установке получается раствор гипохлорита натрия с концентрацией активного хлора 5-8 г/дм 3. При этом расход натрия хлорида на 1 кг активного хлора составляет 12-15 кг, а расход электроэнергии - 9 кВт. Потребляемая мощность установки 2000-2940 Вт 1. Недостатками данной установки являются получение раствора гипохлорита натрия с низкой концентрацией активного хлора при высоком расходе натрия хлорида и больших затратах электроэнергии, большие габариты и сложная конструкция, непрочность графитовых электродов, высокая сила тока (50-70 А), высокое напряжение (40-42 В) и потребляемая мощность (2000-2940 Вт), необходимость после каждого цикла электролиза менять полюса, невозможность регулирования объема получаемого раствора, что вызывает необходимость более длительного хранения готового раствора и увеличивает снижение активного хлора. Технической задачей полезной модели является создание устройства, позволяющего получать гипохлорит натрия с повышенной концентрацией активного хлора при уменьшенном расходе натрия хлорида и сниженных затратах электроэнергии на 1 кг активного хлора на фоне упрощения конструкции и увеличения сроков эксплуатации. Реализация этой задачи достигнута за счет того, что предложено устройство, содержащее блок питания и бездиафрагменный реактор с электрод-кассетой с отражателем и титановыми биполярными электродами со специальным покрытием из рутения. Электродкассета из поливинилхлорида имеет токовые пазы, в которые вставлены электроды с зазором 2 мм между ними и высотой 100 мм, благодаря чему газонаполнение в электролизной ячейке не снижает плотность тока на электродах. Изоляционные вставки электродкассеты, закрепленные на электродах по торцам и образующие на входе в элементарную ячейку щелевые зазоры, установлены в шахматном порядке для уменьшения шунтирующих токов между электродами и способствуют уменьшению потерь тока и снижению скорости износа анодостойкого рутениевого покрытия на торцах электродов. Электродкассета погружается в электролизную емкость, в которой уровень раствора в 5 раз больше высоты самой кассеты, что способствует более полному растворению газообразного хлора в воде с последующим образованием гипохлорита натрия. Отражатель в верхней части обеспечивает удлинение пути движения хлора и его рассеивание по всей емкости. Благодаря конструктивным особенностям электрод-кассеты выполнена модель электролизера меньших габаритов при аналогичной производительности. Техническая сущность полезной модели поясняется следующим графическим материалом на фигуре изображена схема устройства для получения гипохлорита натрия. Устройство для получения гипохлорита натрия состоит из электрод-кассеты (1) в электролизной емкости (2) и блока питания (3). Электрод-кассета, состоящая из набора биполярно включенных титановых электродов (4), титановых токоподводов (5), вставок изоляционных из поливинилхлорида (6), корпуса из поливинилхлорида (7) и отражателя(8), является подвижной и погружается в емкость с раствором натрия хлорида любого объема таким образом, чтобы уровень раствора был в 5 раз больше высоты самой кассеты. 2 50632009.02.28 При этом изготавливается необходимое количество раствора, что не требует его длительного хранения и уменьшает потерю активного хлора. Сила тока устанавливается в пределах 15-19 А, напряжение - 10-14 В, не требуется после каждого цикла электролиза производить переполюсовку. При этом расход натрия хлорида на 1 кг активного хлора составляет 3,5-4 кг, а расход электроэнергии - 2,25-3,75 кВт. Потребляемая мощность установки не более 300 Вт. Устройство работает следующим образом исходный 3 раствор натрия хлорида заливают в электролизную емкость (2) так, чтобы уровень раствора был в 5 раз больше высоты кассеты, и подвергают воздействию силы тока, поступающего из блока питания (3) по титановым токоподводам (5) на электрод-кассету (1), происходит процесс электролиза водного раствора натрия хлорида. Пример. В электролизную емкость заливают исходный 3 водный раствор натрия хлорида, устанавливают силу тока в пределах 17 А, а напряжение - 12 В. В электролизной емкости получают раствор гипохлорита натрия с водородным показателем 8,950,005 ед.,окислительно-восстановительным потенциалом 8714,14 мВ и концентрацией активного хлора 8067143 мг/дм 3. Гипохлорит натрия, полученный из 10-12 водного раствора натрия хлорида на электролизной установке непроточного типа с графитовыми электродами (прототип) при силе тока 60 А и напряжении 41 В, имеет водородный показатель 8,830,03 ед., окислительно-восстановительный потенциал 8711,45 мВ и концентрацию активного хлора 507754 мг/дм 3. Как видно, предлагаемое устройство является более эффективным, чем установка электролизная непроточного типа с графитовыми электродами, так как позволяет получить дезинфицирующий раствор гипохлорита натрия с повышенной концентрацией активного хлора при уменьшенном расходе натрия хлорида и сниженных затратах электроэнергии. Получаемый гипохлорит натрия обладает высокой антимикробной активностью, подавляя в течение 30 мин рост тест-культур из международной коллекции .11229, .6538, .6633, .15412, .14153. Раствор не оказывает сенсибилизирующего и кожно-раздражающего действия и является практически нетоксичным и малоопасным ( класс) соединением. Кроме того, предложенное устройство расширяет возможности применения гипохлорита натрия для дезинфекции воды, поверхностей помещений и оборудования, инвентаря коммунальных, спортивно-оздоровительных учреждений и организаций здравоохранения. При этом увеличивается продолжительность эксплуатации устройства, обеспечивается высокий экономический эффект за счет снижения денежных затрат на электроэнергию и натрий хлорид, а в целом - на приобретение других дезинфицирующих средств. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 3