На главную | Пишите нам | Поиск по сайту тел (063) 620-06-88 (другие) Укр | Рус | Eng   
Прибыли от использования патентов в мире возросли от 3 млрд долл. в 1982 году до 120 млрд долл. в 2003 году
  новости  ·  статьи  ·  услуги  ·  информация  ·  вопросы-ответы  ·  о Ващуке Я.П.  ·  контакты за сайт: 
×
Если вы заметили ошибку или опечатку, выделите мышкой текст, включающий
ошибку (всё или часть предложения/абзаца), и нажмите Ctrl+Enter, чтобы сообщить нам.
×

Групповая технология по формированию процессов и аппаратов для регенерации и повторного использования промышленных и сельскохозяйственных сточных вод. Применение для указанных аппаратов материалов и композитов, которые производятся в Украине

2011-01-01
Андрей (Гавриэль) ЛИВШИЦ
изобретатель, инженер-исследователь в компании «АДЕМ». США, Калифорния.
Марат ЛИВШИЦ
изобретатель, главный специалист корпорации «САНМИНА». Израиль

Вода в настоящее время является одним из основных материальных и технологических ресурсов как для развитых так и для развивающихся экономик.

Имеющийся сегодня постоянный сброс в окружающую среду миллиардов кубических метров отравленной воды, приводит к тому, что общее качество природных источников воды постоянно ухудшается.

Настоящая статья посвящена новым изобретениям компании INTERNATIONAL ENVIRONMENTAL TECHNOLOGIES, INC, направленным на существенное ограничение сброса загрязнённых вод в окружающую среду.

Начнём с изобретения, решающего задачи создания более благоприятных условий для использования в традиционных технологических процессах систем электрохимической обработки, регенерации и рециркуляции воды, применяемой в технологических целях на миллионах предприятий.

ПРОЦЕСС И АППАРАТ ДЛЯ КОМПЛЕКСНОЙ ОБРАБОТКИ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ

Процесс и аппарат для комплексной обработки водных растворов относятся к области водоподготовки и водоочистки. Более конкретно это можно отнести к процессам безреагентного воздействия на водные растворы, которые образовались при использовании воды в различных технологических процессах, и при этом вода загрязнилась от контакта с жидкостями и материалами, применяемыми в этих процессах.

Загрязняющие факторы наиболее тяжело удаляемые из водных растворов – это ионы тяжёлых металлов и сопутствующие им ионы других металлов и неметаллических материалов. Особенно сложно удалять из водного раствора загрязняющие элементы, входящие в различные комплексы, что наиболее характерно для водных растворов, оставшихся после использования воды в технологических процессах, применяющихся в производстве печатных плат. Значительные объёмы воды, требующиеся для современных технологических процессов в гальванике, производстве электронных компонентов, охлаждении литьевых машин и пресс-форм, металлургии, металлокерамике, добыче и переработке нефти требуют введения вместо простой очистки воды, применяемой для технологических нужд, полной регенерации воды после использования, с последующим возвратом в технологический цикл.

Применение различных химических реагентов для обработки воды делает практически невозможным её повторное использование, и, кроме того не позволяет вести полноценную обработку воды в потоке, без остановки рециркулирующего режима.

Темой настоящего изобретения является безреагентная обработка воды с целью её многократного использования.

Достаточно хорошо известен метод очистки воды от тяжёлых металлов при помощи электрокоагуляции. В этом процессе в воду поступает материал, который способствует коагуляции загрязнений, которые затем оседают в осадок, что позволяет отделить его от чистой воды. Материал, который поступает в воду,- это материал анода, который постепенно разрушается и требует замены. Замена анода является трудоёмким процессом, что снижает экономическую эффективность коагуляции. Это говорит о том, что упрощение операции замены анода, упрощение конструкции анода и катода, упрощение конструкции электрохимического реактора, могут изменить составляющие экономической эффективности и позволить расширить область эффективного использования электрохимической коагуляции.

Приведём примеры реального применения такого изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ОСОБЕННОСТЕЙ ТЕХНОЛОГИИ ПО ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ ВОДЫ ДЛЯ ЕЁ ПОСЛЕДУЮЩЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В МЕДИЦИНСКИХ ПРЕДПРИЯТИЯХ, БИОЛОГИЧЕСКИХ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИХ ЛАБОРАТОРИЯХ. ВАРИАНТЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ЭТОЙ ТЕХНОЛОГИИ В БЫТОВЫХ УСЛОВИЯХ

1. КРАТКОЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЕ О ТЕХНОЛОГИИ

1.1. Предлагаемый вариант технологии представляет собой электрохимический процесс воздействия на воду или водный раствор, проходящий через объём электродов, подключённых к источнику постоянного тока и разделённых нейтральной мембраной.

1.2. Контакты, подводящие электрический потенциал к объёму электродов изготовлены из неметаллических химически стойких материалов и являются проницаемыми по всему своему объёму для воды и водных растворов.

1.3. Электроды по всему своему объёму являются проницаемыми для воды и водных растворов, изготовлены из неметаллических химически стойких материалов, которые по своему химическому составу совместимы с материалом электрических контактов.

1.4. Процесс обработки воды или водного раствора происходит во время его прохождения через объём электродов, причём жидкость проходит через объём электродов под воздействием сил гравитации в направленном восходящем потоке.

1.5. Электроды расположены вертикально, и, вход жидкости в внутренний объём электродов осуществляется в нижней части и выход жидкости осуществляется в верхней части.

1.6. Время в течении которого жидкость находится в внутреннем объёме электродов является временем когда на жидкость осуществляется воздействие и длительность такого воздействия определяет уровень и глубину воздействия на рабочие характеристики и параметры обработанной воды или водного раствора.

1.7. Устройство для предложенного вида обработки воды и водных растворов, представляет собой электродную ячейку с устройствами ввода и вывода жидкости, подключённую к источнику электрического потенциала.

1.8. Поскольку идёт речь о локальном варианте использования технологии, то предполагаемые размеры и производительность установки невелики. основным отличительным параметром размерного ряда таких установок является их производительность, которая изменяется в пределах от 50 до 250 литров в час.

1.9. Установки являются универсальными и их продуктом могут быть следующие виды специально обработанной воды: - вода с повышенным уровнем кислотности. - вода с пониженным уровнем кислотности. - щёлочная вода для использования в различных медицинских технологиях и оборудовании. - кислая вода для использования в различных медицинских технологиях и оборудовании. - вода очищенная от бактерий и микроорганизмов.

1.10. Установки также могут использоваться для электрохимической дезинфекции водных стоков лабораторий и операционных комплексов в госпиталях и исследовательских центрах.

2. ПАРАМЕТРЫ И СВОЙСТВА ВОДЫ И ВОДНЫХ РАСТВОРОВ, ОБРАБОТАННЫХ ПО ПРЕДЛАГАЕМОМУ МЕТОДУ

2.1. Параметры воды с повышенным уровнем кислотности,- определяются в основном уровнем Ph. для исходной водопроводной воды с Ph=7 units, после обработки можно получить воду с Ph=3 units на приблизительно половине исходного объёма.

2.2. Параметры воды с пониженным уровнем кислотности,- определяются также по уровню Ph. при разделении исходной воды с нейтральным Ph=7 units можно получить после обработки воду с pH=10 units на приблизительно половине исходного объёма.
.
2.3. В воде с повышенным уровнем кислотности как правило в совокупности двух видов воздействия,- электрохимическом за счёт высокой плотности тока и электрохимическому повышению уровня кислотности уничтожаются 100% всех бактерий и микроорганизмов.

2.4. Уровень кислотности можно регулировать до необходимых величин путём изменения режимов электрического тока и изменения расходов и производительности устройства.

2.5. Параметры по пунктам 2.1,- 2.4. – возникают у устройства с симметричными электродами и двумя входами и выходами из электродной ячейки.

2.6. Предполагается также вариант исполнения устройства с ассиметричными электродами, в котором в случае увеличенного объёма анода,- электрода с положительным электрическим потенциалом, получают повышение кислотности, а в случае увеличенного объёма катода,- электрода с отрицательным электрическим потенциалом, получают понижение уровня кислотности во всём объёме обработанной воды или водного раствора..

2.7. В случае использования симметричных электродов, при необходимости возможна рециркуляция одного из потоков для повторной обработки.

3. ПРИМЕРЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВОДЫ, ОБРАБОТАННОЙ ПО ПРЕДЛАГАЕМОЙ ТЕХНОЛОГИИ

3.1. Вода с высоким уровнем кислотности. вода применяется для санитарной очистки помещений в госпиталях. для санитарной антибактериальной обработки тела пациентов.

3.2. Вода, полученная после установки обратного осмоса, обработанная с целью понижения уровня кислотности, может использоваться в автоклавах для получения пара без коррозионных свойств.

3.3. Вода с низким уровнем кислотности, может иметь широкий спектр использования для ожоговых ран, для полосканий, для профилактики солнечных ожогов.

3.4. Водные, обеззараженные стоки могут быть сброшены в канализацию.

3.5. Вода, прошедшая дезинфекцию может быть использована для различных нужд.

4. ОСОБЕННОСТИ УСТРОЙСТВА

4.1. Корпус устройства выполняется из полимерных материалов, большей частью из поливинилхлорида.

4.2. Вся конструкция трубопроводов выполняется из стандартных компонентов и может иметь много вариантов по требованию заказчика.

4.3. Электроды выполняются из композитного материала,- углеродной ваты.

4.4. Контактные устройства выполняются из углеродной ткани, дополнительно насыщенной углеродом.

Применение электрохимических технологий имеет и целый ряд специфических проблем и ниже приводятся примеры инновационного решения этих проблем.

В настоящее время электрохимические технологии достаточно широко используются в промышленности для электрокоагуляции водных растворов, возникающих в результате хозяйственной деятельности. Наиболее сложной проблемой является извлечение или очистка от тяжёлых металлов, которые находятся в водных растворах в ионном виде, или в виде различных растворимых в воде соединений. Имеется целый ряд технологий электрокоагуляции, более или менее эффективных, но у всех есть существенный недостаток,- осадок, остающийся после обработки, необходимо утилизировать. Это исключительно сложная проблема, которая сводит на нет тот положительный эффект, который имеет место при сравнении технологий электрокоагуляции с технологиями реагентной обработки водных растворов.

Вторая проблема, не менее тяжёлая,- это проблема седиментации после процесса электрокоагуляции. Этот процесс требует значительных производственных площадей, он не изменился до настоящего времени и очень малоэффективен. Для современных технологий он не подходит в силу ряда известных причин, что заставляет выносить этот процесс за пределы высокотехнологичных производственных площадей.

Настоятельное требование времени,- регенерация технологических вод и возвращение этих вод в производственный процесс после регенерации, при старых методах обработки воды не возможны.

Имеется ещё одна технология, которая позволяет электрохимически осаждать тяжёлые металлы на катодах электрохимических ячеек при помощи технологий гальванического осаждения. У этого процесса металл получают в твёрдом виде и он не требует утилизации продуктов регенерации после обработки воды. Это положительное качество, не находит места для использования в промышленности из-за нескольких существенных причин:

  • этот процесс может идти только при исходных концентрациях тяжёлых металлов в пределах не менее 5 грамм на литр;
  • этот процесс не может очистить воду до концентраций, позволяющих её повторное использование;
  • этот процесс зависит от исходных концентраций минерального масла и общей органики в воде, то есть их наличие снижает скорость и эффективность процесса и не позволяет его применение в условиях автоматизированного производства;
  • обслуживание оборудования такого типа затруднено и требует остановки основного технологического оборудования при выполнении операций по обслуживанию.

Таким образом, для повышения эффективности указанного процесса предполагается:

  • понизить предел исходной концентрации тяжёлых металлов в обрабатываемой воде до 0,01 грамм на литр;
  • понизить предел остаточных концентраций до 0,1 миллиграмма на литр;
  • предусмотреть одноразовый вариант использования электродов;
  • предусмотреть эффективный и компактный технологический механизм предварительной флотации.
  • предусмотреть в технологии два технологических процесса, при которых на катоде ведут процесс извлечения металлов, а на аноде,- процесс обезвреживания и обеззараживания водных растворов;
  • предусмотреть одновремённо с извлечением металла процесс восстановления и окисления токсичных компонентов в водных растворах.

Название этого проекта: Электрохимическая регенерация водных растворов, содержащих тяжёлые металлы.

В основу проекта положены следующие информационные массивы и опыт предыдущих разработок:

  • изобретения, касающиеся технологии скоростной металлизации. изобретения, касающиеся технологии струйной металлизации. изобретения, касающиеся методов управления процессами скоростной электрохимической обработки - патенты на изобретения по электрохимической корректировке кислотности или щёлочности воды или водных растворов;
  • патенты на изобретения по электрохимической дезинфекции воды и водных растворов и по антибактериальной обработке воды и водных растворов;
  • патенты на изобретения по электрокоагуляции в воде и в водных растворах, в том числе и по гетеро-коагуляции;
  • патенты на изобретения по управлению и синхронизации процессами энергообеспечения электрохимических процессов в воде и водных растворах.

Опытные разработки по использованию угольно-графитных нетканых материалов в технологиях по извлечению тяжёлых металлов из воды и водных растворов.

Опытные разработки по использованию композитов на базе угля и графита, в том числе и композитов типа карбон-карбон, в том числе и полученных методами последовательного термического пиролиза углерода на тканевую основу, например, вискозу.

Опытно-промышленные разработки оборудования для очистки воды от радиоактивных изотопов, в том числе с применением комбинированных технологий, сочетающих электрохимическое извлечение с сорбцией в биологических материалах в виде специально модифицированных водорослей (ОЗОЛА).

Предлагаемая технология является комплексной и включает в себя:

  • предварительную обработку воды или водных растворов по методу турбо-флотации при помощи аэродинамических активаторов( это запатентованное техническое решение, на которое имеется прототип активирующей головки, испытанный и показавший более чем удовлетворительные результаты при очистке воды от индустриальных масел и органики всех видов );
  • электрохимическую обработку воды или водных растворов, осуществляемую в потоке очищаемой ( регенерируемой ) жидкости и представляющую собой, электрохимическое осаждение тяжёлых металлов, содержащихся в ней, на активную рабочую поверхность катода ( электрода, подключённого к отрицательному электрическому потенциалу );
  • этот вид обработки является базовым для предлагаемого технологического комплекса и имеет высокий потенциал интегративной патентоспособности, включая пионерское изобретение на композитные проницаемые контакты для электродов электрохимического реактора;
  • методику импульсного электрообеспечения процесса электрохимического осаждения тяжёлых металлов, с учётом того, что электроды и контакты для них являются,- проницаемыми для жидкости; выполнены из неметаллических материалов; имеют трёхмерную активную, развитую рабочую поверхность и не являются элементом конструкции электрохимического реактора для многоразового применения;

Предлагается новая технология извлечения тяжёлых металлов из технологической воды, содержащей электроактивные компоненты в малых концентрациях в пределах( для исходных концентраций ) от 5 грамм на литр до минимум 0,01 грамм на литр и доведение до остаточных концентраций менее 0,1 миллиграмм на литр.

В конструкции оборудования используются электролизёры с проточными электродами с высокоразвитой реакционной поверхностью, позволяющие значительно интенсифицировать процесс электролиза. В проекте указанные электролизёры имеют название,- Электрохимический реактор,- ( ECR ).

Проточные объёмно-пористые электроды,- это тот элемент конструкции, который позволяет достичь параметров намеченной технической характеристики.

Процесс электролиза, - также один из основных элементов новой технологии и он протекает следующим образом:

  • обрабатываемый водный раствор прокачивается сквозь поры электродов, при этом металл концентрируется в объёме катода, а затем может быть получен в виде слитка, фольги или концентрата при помощи пирометаллургического, электрохимического или химического методов;
  • электродные камеры электрохимического реактора разделены ионообменной или нейтральной мембраной, что позволяет осуществлять их автономное питание растворами и эффективно использовать два электродных процесса, например, катодный для извлечения металлов и анодный для обезвреживания растворов.

В качестве материалов для конструкции электродов предлагается применять нетканую композитную ткань для основного, металлопоглощающего объёма ( материал угле-графит ) и, что очень важно и что имеет пионерский статус как изобретение,- применить эластичные проницаемые контакты, изготовленные из карбон-карбон композита, в виде углекомпозитной ткани, изготовленной методом пиролиза.

При потреблении максимум 10 ампер тока на 1 квадратный дециметр условной площади электрода и при напряжении 6-12 вольт предлагаемая технология превосходит все известные технологии в 100 раз по скорости и качеству извлечения металла, при эквивалентных размерах электрохимического реактора.

Предполагаемая техническая характеристика:

Нагрузка постоянного тока, Ампер, - 150 А ( НА ОДИН ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ РЕАКТОР );
Напряжение,- 6-12 вольт;
Количество анодных камер,- 1;
Количество катодных камер,- 1;
Максимальное количество
Металла, осаждаемое в катоде
Электролизёра,- 8 кг;
Процент извлечения металла, %,- 99,5;
Производительность,- 0,3 кубических метров в час;

Предлагаемая технология реализует электрохимический процесс скоростной металлизации, который осуществляется в потоке раствора.

Благодаря высокой скорости обмена жидкости у рабочей активной поверхности электродов и благодаря развитой активной поверхности в объёмно-пористых электродах в предлагаемом варианте имеется возможность поднять эффективную плотность тока в 10 раз, что обеспечивает по сравнению с вариантами электролизёров с плоскими электродами таких же габаритов, увеличение производительности и скорости извлечения металла в 100 раз.

Особое значение приобретает конструкция электродов и пионерский вариант конструкции токоведущих эластичных контактов, изготовленных из композитной ткани на базе вискозы с насыщением в режиме пиролиза углеродом. Такой контакт является полностью нейтральным, обеспечивает контакт по всей площади электрода, что снижает потери тока и исключает деструкцию, которая имеет место при использовании контактов из металла.

В совремённых производственных процессах вода, используемая для технологических нужд, содержит не только ионы и другие растворимые соединения тяжёлых металлов, но и различные органические соединения и минеральные масла. Чем меньше концентрация такого рода веществ в водном растворе, тем процесс регенерации в электролизёре будет более эффективным. Для предотвращения попадания в электролизёр раствора, содержащего органику и масла в предложении применён аэродинамический активатор и установка турбо флотации, построенная на его основе.

В лабораторных условиях технологические принципы были проверены. Были получены следующие результаты :

  • на этапе подготовки к электролизу, при помощи аэродинамического активатора диаметром в 40 мм . при давлении воздуха в 8 атмосфер, концентрация минеральных масел в растворе была снижена с 38 миллиграмм на литр до 1,9 миллиграмм на литр;
  • из водного высококонцентрированного раствора с содержанием меди в 11 грамм на литр, за один проход через электролизёр с параметрами электрообеспечения,- ток- 100 Ампер, при напряжении 6,7 Вольта, было высажено в осадок ( электролитически покрыто ) 201 грамм меди( общий объём раствора 50 литров );

В настоящее время в промышленности используется несколько методов обработки воды, загрязнённой в процессе производства :

  • реагентная обработка, при которой при помощи химических реагентов доводят состояние кислотности или щёлочности до такого уровня, при котором загрязняющие элементы выпадают в осадок; метод имеет очень большие недостатки, и, хотя на старых предприятиях его применяют, качество очистки при его использовании очень низкое;
  • электрокоагуляция; гораздо более прогрессивный метод, он имеет целый ряд аппликаций, но также его недостатки не позволяют его использования как функциональной части современного гибкого автоматизированного производства;
  • электролитическое извлечение, преимущественно тяжёлых металлов, самая прогрессивная из известных технологий, но имеющая также значительные функциональные проблемы, что ограничивает область использования этой технологии, несмотря на явное преимущество этой технологии перед другими.
  • применяются также различные комбинации из существующих технологий, но они не лишены указанных выше проблем.

Цель предлагаемой технологии,- модификация техники и технологии электролитического извлечения тяжёлых металлов из воды и водных растворов и оптимизация параметров оборудования с целью привязки к появившимся возможностям применения композитных материалов; важным аспектом в формировании цели является необходимость исключения утилизации отходов и обеспечение замкнутого цикла регенерации воды, включая её полную рециркуляцию.

Техническое решение, предлагаемое для регенерации технологических водных растворов, является комплексным и предельно интегрированным, оно полностью интегративно патентоспособное.

Оно включает в себя базовый интегративный патент. Предварительное название которого :

Процесс и аппарат для комплексной регенерации воды и водных растворов.

В этой патентной аппликации представлены процесс турбо флотации и процесс извлечения тяжёлых металлов в электролизёре с объёмно-пористыми электродами и эластичными токовыми композитными контактами;

В комплексный инновационный пакет входит и патентная заявка под названием :

Объёмно-пористый электрод для процесса электрохимической обработки

В указанный пакет также входит патентная заявка под названием :

Электролизёр для скоростной металлизации и извлечения тяжёлых металлов из низкоконцентрированных водных растворов

Основные отличительные признаки предлагаемого технического решения :

  • применение углеграфитного нетканого материала для электродов; электроды одноразовые; после заполнения ёмкости электрода металлом, электрод сжигается, причём топливом является материал электрода; после сжигания остаётся концентрат тяжёлого металла;
  • упаковка указанного материала в композитную углеграфитную ткань, которая является токовым контактом;
  • разделение анода и катода в электролизёре нейтральной мембраной в виде полипропиленовой ткани;

Преимущества технологии :

  • высокая скорость электроосаждения;
  • полное отсутствие каких либо отходов;
  • возможность работы с низкими пороговыми концентрациями металлов;
  • высокий процент извлечения;
  • нет зависимости от пониженной кислотности или повышенной щёлочности водного раствора;
  • возможность регенерации водных растворов в режиме рециркуляции;

Первичная идея проекта может в дальнейшем быть развита в следующих технологических направлениях :

  • извлечение тяжёлых металлов из концентрированных водных растворов, с концентрацией тяжёлых металлов до 20 грамм на литр;
  • корректировка кислотности и щёлочности в водных растворах, содержащих тяжёлые металлы в различных сочетаниях и в различных химических соединениях;
  • электрохимическая дезинфекция водных растворов;
  • извлечение радиоактивных изотопов тяжёлых металлов из водных растворов;
  • комплексная дезактивация и дезинфекция воды в зонах природных и техногенных катастроф;
  • антибактериальная обработка воды и водных растворов на предприятиях фармацевтики;
  • антибактериальная и антивирусная обработка воды в госпиталях;
  • электрохимическая дезинфекция воды на предприятиях пищевой промышленности;
  • электрохимическая обработка воды на входе в технологические процессы на предприятиях полупроводникового производства;
  • электрохимическая обработка воды на предприятиях пищевой промышленности, на входе в технологические процессы;
  • электрохимическая подготовка воды перед её подачей в системы промышленного кондиционирования;
  • метод рекуперации воды в системах промышленного кондиционирования.

В рамках проекта возможен выпуск аппликаций на дополнительные изобретения по патентам, полученным ранее в других компаниях.

Сравнительная характеристика процессов водоочистки

Компоненты стоимости новой технологии по отношению к традиционной, которые повышают эффективность новой технологии и существенно уменьшают производственные издержки при её использовании

  • уменьшение необходимых производственных площадей;
  • уменьшение необходимых площадей вспомогательных производственных помещений;
  • возможность использовать воду в режиме рециркуляции;
  • возможность не сбрасывать отработавшую технологический цикл воду в канализацию;
  • уменьшение количества токсичных отходов от очистки воды;
  • отсутствие необходимости использовать химические материалы для процессов очистки воды;
  • уменьшение стоимости сдачи в специальную зону 1 тонны отходов;
  • возможность работы в локальном варианте

Статьи экономии при использовании новой технологии водоочистки:

  • стоимость основных производственных площадей ( меньше на 200 долларов );
  • стоимость вспомогательных производственных площадей ( меньше на 420 долларов );
  • стоимость сброса очищенной воды в канализацию ( меньше на 370 долларов в месяц );
  • стоимость водопроводной воды ( на 80 % меньше чем при традиционной технологии очистки воды при помощи каустической соды );
  • стоимость ремонта и содержания химически стойких трубопроводных коммуникаций и трубопроводов ( меньше на 300 долларов в месяц );
  • стоимость простоя оборудования во время ремонта и очистки системы водоочистки( меньше на 500-600 долларов в 1 месяц );
  • стоимость очистки водоочистных сооружений от солей жёсткости ( меньше на 95 долларов в 1 цикл очистки – 1 раз в месяц );
  • стоимость тары для транспортирования и хранения отходов ( меньше на 135 долларов в месяц );
  • стоимость транспортировки отходов до места сдачи ( на 460 долларов в месяц меньше );
  • стоимость сдачи отходов ( меньше на 1370 долларов в месяц ).

Сравнение произведено между новой технологией и технологией очистки при помощи использования каустической соды.

ДЕТАЛЬНОЕ ОПИСАНИЕ КОНСТРУКЦИИ И МАТЕРИАЛОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ ДЛЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОБЪЁМНО-ПОРИСТЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

1. В качестве основного материала, который применяется для объёмно – пористых электродов, предлагается использовать композит углерода, который получен по оригинальной технологии, основанной на многоступенчатом пиролизе в туннельных печах; В конструкции элементов электрохимического реактора, являющегося основным в предлагаемом изобретении, применены как минимум три версии продуктов на базе указанного композита;

1.1. Для изготовления объёмно пористого тела электродов к применению предполагается так называемая угольная вата, выпускаемая предприятием UKRUGLECOMPOSITE в Украине; она выпускается в виде нетканого материала, в виде листов, различной толщины; толщина колеблется в пределах от 3 миллиметров до 6 миллиметров; из этих листов можно набирать любую требуемую толщину, листы легко могут под воздействием внешнего давления принимать необходимую геометрическую форму; по информации изготовителя активная рабочая поверхность такого материала в 100 000 раз более развита, чем поверхность других материалов, применяемых для изготовления электродов; указанный материал имеет невысокую цену и легко может быть утилизирован, включая вариант сжигания на открытом воздухе или в печах;

1.2. Для изготовления эластичных проницаемых неметаллических контактов к применению предлагается композитная углеродная ткань, выпускаемая предприятием UKRUGLECOMPOSITE в Украине под названием ETAN; Указанная ткань имеет вискозную основу, насыщенную углеродом в процессе многоступенчатой пиролизации в вакууме; электрическое сопротивление ткани эквивалентно электрическому сопротивлению стали и это определяет минимальные потери энергии при работе электродной ячейки; ткань обладает исключительной механической прочностью и химической стойкостью; предел температуры, при которой ткань сохраняет свои свойства составляет 4000 градусов по Цельсию; цена ткани приблизительно 15 долларов США за квадратный метр;

1.3. Для изготовления катодов в электрохимических реакторах предназначенных для электрокоагуляции к применению предлагается жёсткий композитный материал, изготовленный из нескольких слоёв композитной ткани и дополнительно насыщенный углеродом в режиме многоступенчатого пиролиза в вакууме; этот метод изготовления позволяет изготавливать и трубы; такую трубу предполагается использовать в качестве катода; такой катод совершенно не подвержен коррозии; его поверхность не пассивируется; эффективность работы электрохимического реактора коагуляции существенно увеличивается, благодаря указанным выше качествам композитного катода;

1.4. Применение эластичного неметаллического контакта из композитной углеродной ткани, позволяет сделать проницаемым весь объём электрода, применить для электроосаждения методы ускоренной металлизации, использовать кинетику восходящего потока в межэлектродном пространстве для повышения общей эффективности процессов в межэлектродном пространстве;

1.5. Для разделения в электрохимическом реакторе зон с положительным электрическим потенциалом и отрицательным электрическим потенциалом применена нейтральная мембрана, изготовленная из ткани, в которой в качестве волокон применены нити из полипропилена; толщина ткани колеблется в пределах от 0,75 миллиметра до 0,25 миллиметра; благодаря высокой проницаемости для ионов металлов и, вместе с тем благодаря высокому уровню диэлектрических и изоляционных свойств, такая мембрана позволяет предельно уменьшить расстояние между электродами и даёт возможность снизить расход энергии на процесс электролиза;

1.6. Полипропиленовая ткань производится как ткань для механических фильтров и имеет невысокую стоимость, что позволяет её использование в одноразовом режиме;

1.7. Невысокая стоимость всех указанных материалов, также позволяет использование конструкций на их базе в качестве одноразовых, что облегчает процесс обслуживания оборудования и повышает уровень его ремонтопригодности.

источник: Интернет-сайт "ВЯПат"
полезный материал? Нажмите:

группы: изобретательство; Коммерческие тайны (ноу-хау); Инновационная деятельность; Зарубежная информация
теги: изобретение; экономика; методика; США




другие статьи...
© Ярослав Ващук, 2003-2011
при использовании любых материалов сайта ссылка на источник обязательна
[pageinfo]
сайты Хмельницкого bigmir)net TOP 100