Название Тематического направления даёт сегодня только общее представление об новейших процессах и аппаратах этого типа, и, вообще первичную информацию и основные характеризационные определения представляется необходимым дать в самом общем виде, так как ту же технологию скоростных электрохимических процессов можно реализовать , например , не только при извлечении тяжёлых металлов из воды и водных растворов , но и при регенерации концентрированных технологических растворов не содержащих воду в сколько нибудь значительных концентрациях, или вообще не содержащих воду;

Желают того специалисты или нет , а в настоящее время производственные условия диктуют комплексный подход к всей совокупности процессов и аппаратов для электрохимической обработки

Характерным представителем такого комплексного подхода является следующее изобретение :

United States Patent Application 20100224506
Kind Code A1
Livshits; David ; et al. September 9, 2010
________________________________________
PROCESS AND APPARATUS FOR COMPLEX TREATMENT OF LIQUIDS
Abstract
Methods and apparatus for complex treatment of contaminated liquids are provided, by which contaminants are extracted from the liquid. The substances to be extracted may be metallic, non-metallic, organic, inorganic, dissolved, or in suspension. The treatment apparatus includes at least one mechanical filter used to filter the liquid solution, a separator device used to remove organic impurities and oils from the mechanically filtered liquid, and an electroextraction device that removes heavy metals from the separated liquid. After treatment within the treatment apparatus, metal ion concentrations within the liquid may be reduced to their residual values of less than 0.1 milligrams per liter. A Method of complex treatment of a contaminated liquid includes using the separator device to remove inorganic and non-conductive substances prior to electroextraction of metals to maximize the effectiveness of the treatment and provide a reusable liquid.
________________________________________
Inventors: Livshits; David; (San Francisco, CA) ; Teichner; Lester; (Chicago, IL)
Correspondence Address: VEDDER PRICE P.C.
222 N. LASALLE STREET
CHICAGO
IL
60601
US
Serial No.: 682180
Series Code: 12
Filed: October 9, 2008
PCT Filed: October 9, 2008
PCT NO: PCT/US08/79324
371 Date: April 8, 2010

Принципиально , Аппликация указанного процессма и аппарата , включает в себя два блока технологической новизны:

• отделение от неорганической части объёма обрабатываемой жидкости всех органических фрагментов, соединений и нетокопроводящих жидкостей и материалов, находящихся в обрабатываемой жидкости в растворённом виде и в других формах;

В предлагаемом комплексном процессе эта операция осуществляется аэродинамическим вспениванием с использованием аэродинамических пенообразующих устройств; операция осуществляется в динамическом потоке обрабатываемой жидкости на оригинальном специальном технологическом оборудовании, конструкция и принцип работы которого определены принципом работы аэродинамических пенообразующих устройств;

История такого рода аэродинамических устройств началась как ни странно с разработки аэродинамического захвата для производственных робото – технических систем

Этому патенту за истекшие 13 лет пока не противопоставили никаких аналогичных технических решений

United States Patent 5,871,814
Livshits February 16, 1999
________________________________________
Pneumatic grip
Abstract
A device for shaping a vacuum includes a housing having a primary passageway which includes an inlet. A fluid shaping mechanism is disposed in the primary passageway in fluid communication with the inlet for changing the shape of a fluid flow into a planar fluid flow flowing radially outwardly from a central point. The fluid shaping mechanism includes a conically-shaped portion disposed within the primary passageway, a plurality of secondary passageways extending through the housing from a periphery of the cone-shaped surface to outlets at a bottom surface of the housing, and a reflector adjacent to and spaced from the bottom surface for uniformly reflecting the fluid from the secondary passageways radially outwardly to create a vacuum adjacent thereto.
________________________________________
Inventors: Livshits; David (Ashdad, IL)
Assignee: Robotech, Inc. (Brooklyn, NY)
Appl. No.: 08/896,746
Filed: July 18, 1997

Когда при испытаниях автор убедился в гораздо больших технологических возможностях изобретённой технологии , чем захват заготовок, было создано более ориентированное на электрохимическую обработку изобретение :

United States Patent Application 20100193445
Kind Code A1
Livshits; David ; et al. August 5, 2010
________________________________________
FOAMING OF LIQUIDS
Abstract
Methods and systems for processing of liquids using compressed gases or compressed air are disclosed. In addition, methods and systems for mixing of liquids are disclosed.
________________________________________
Inventors: Livshits; David; (San Francisco, CA) ; Teichner; Lester; (Chicago, IL)
Correspondence Address: VEDDER PRICE P.C.
222 N. LASALLE STREET
CHICAGO
IL
60601
US
Serial No.: 679884
Series Code: 12
Filed: September 5, 2008
PCT Filed: September 5, 2008
PCT NO: PCT/US08/75378
371 Date: March 24, 2010

• второй блок принципиальной новизны , - это электрохимическое осаждение металлов из обрабатываемой жидкости на катоде электрохимического реактора; осаждение ведётся в рамках скоростной электрохимической металлизации в направленном потоке обрабатываемой жидкости; движение потока указанной жидкости в рамках электрохимического реактора осуществляется за счёт гравитации, без привлечения какой то либо энергии извне; эффективность процесса электрохимического осаждения определяется следующими факторами:
• возможностью поднять плотность тока в 10 раз, и, за счёт этого , поднять скорость электроосаждения; в свою очередь высокая скорость электроосаждения позволяет вести его в потоке, и, благодаря высокой скорости электроосаждения , можно обеспечить высокую скорость движения потока, и, как следствие этого обеспечивается высокая скорость и производительность процесса;

Но как показала практика начинать надо с корректировки pH :

United States Patent 6,139,714
Livshits October 31, 2000
________________________________________
Method and apparatus for adjusting the pH of a liquid
Abstract
A process for adjusting the pH of an aqueous flowable fluid includes an electrochemical mechanism for adjusting the pH of an aqueous flowable fluid and a mechanism for then electrochemically stabilizing the adjusted pH of the fluid. A device for performing the process is also included. The device includes an inlet and a channel in fluid communication with the inlet. The channel has the appearance and properties of a U-shaped connected vessel. The U-shaped connected vessel includes an inlet accumulating passage in fluid communication with an active zone between two spaced electrodes wherein the active zone has a small volume relative to the passage for accelerating fluid flow from the passage through the active zone complying with the physics of connected vessels.
________________________________________
Inventors: Livshits; David (Ashdad, IL)
Assignee: Gemma Industrial Ecology Ltd. (Brooklyn, NY)
Appl. No.: 08/982,700
Filed: December 2, 1997

• после осуществления корректировки pH , процесс оказалось возможным вести с использованием объёмно- пористых электродов с сверх развитой активной рабочей поверхностью, что позволяет ,- 1. повысить чуствительность электрохимического процесса и вести электроосаждение при низких исходных концентрациях металлов в обрабатываемой жидкости; - 2. вести электроосаждение до остаточной концентрации металлов в жидкости в пределах милиграммов на литр;

Так появились предпосылки для следующего изобретения :

United States Patent Application 20100224497
Kind Code A1
Livshits; David ; et al. September 9, 2010
________________________________________
DEVICE AND METHOD FOR THE EXTRACTION OF METALS FROM LIQUIDS
Abstract
A volume-porous electrode is provided which increases effectiveness and production of electrochemical processes. The electrode is formed of a carbon, graphitic cotton wool, or from carbon composites configured to permit fluid flow through a volume of the electrode in three orthogonal directions. The electrode conducts an electrical charge directly from a power source, and also includes a conductive band connected to a surface of the electrode volume, whereby a high charge density is applied uniformly across the electrode volume. Apparatus and methods which employ the volume-porous electrode are disclosed for removal of metals from liquid solutions using electroextraction and electro-coagulation techniques, and for electrochemical modification of the pH level of a liquid.
________________________________________
Inventors: Livshits; David; (San Francisco, CA) ; Teichner; Lester; (Chicago, IL)
Correspondence Address: VEDDER PRICE P.C.
222 N. LASALLE STREET
CHICAGO
IL
60601
US
Serial No.: 682174
Series Code: 12
Filed: October 9, 2008
PCT Filed: October 9, 2008
PCT NO: PCT/US08/79312
371 Date: April 8, 2010

При реализации указанного изобретения пришлось творчески работать над оптимизацией следующих критических параметров и дизайн версий :

• конфигурацией объёмно- пористых электродов;
• конфигурацией межэлектродного пространства и методикой разделения катодной и анодной зон этого пространства при помощи проницаемой , нейтральной , тканной , тонкой мембраны, обеспечивающей минимальное расстояние между поверхностью катода и поверхностью анода, что также повышает чуствительность процесса и снижает количество энергии, необходимое на процесс, при этом разделение зон с положительным и отрицательным электрическим потенциалом надёжно , что предохраняет её от коротких замыканий;
• конструкцией и материалом электрических контактов , изготовленных из карбон-карбон композитной ткани , и, вследствие этого, обеспечивающей следующие технологические и конструктивные преимущества,- 1. равномерное распределение электрического потенциала по всему рабочему объёму электродов; 2 – контакт является проницаемым, что позволяет переносить электрический потенциал в внутренний объём электродов с потоком обрабатываемой жидкости; 3 – контакт располагается в обрабатываемой жидкости, обволакивая электроды со всех сторон, в том числе и со стороны мембраны, что позволяет довести расстояние между электродами до минимально возможного по геометрии, например до толщины ткани мембраны, и по всей площади мембраны иметь однородный электрический потенциал; 4 – материал ткани , из которой изготовлены контакты, имеет сорбционные свойства и поэтому контакт , обволакивающий весь объём , выполняет функции анодного и катодного фильтра;
• конфигурацией электрических соединений между электрохимическими реакторами и источниками электрического питания;
• конструкцией и материалом электродов; материалом для электродов применён композитный графитно-угольный нетканный материал, имеющий развитую объёмную структуру с активной рабочей поверхностью , превышающей активную рабочую поверхность обычных электродов такого же размера в 100 000 раз;

Цель , комплексно поставленная и полностью достигнутая в этом комплексном интегративном изобретении :

• регенерация жидкостей, содержащих металлы, без использования химических реагентов;
• осуществление регенерации без экологически опасных отходов ;
• проведение процесса без седиментации;
• простота конструкции, надёжность, экономичность;
• малое удельное энергопотребление;
• удобство обслуживания;
• возможность встраивания в конфигурацию существующего технологического оборудования;
• прямая утилизация извлечённых металлов;
• высокая чуствительность процесса, электроосаждение при концентрациях металлов ниже 10 милиграмм на литр;
• высокая ёмкость катода по извлечению металла, по отношению к рабочему объёму;
• одноразовый вариант использования катода;
• малые затраты времени на смену электродов;
• невысокие требования к квалификации производственного персонала;
• малые габариты оборудования, малые производственные площади , необходимые для установки оборудования;
• отсутствие необходимости в фундаменте для установки оборудования;
• возможность встраивать в технологическую линию над производственными ёмкостями с регенерируемыми жидкостями;
• возможность работы с технологическим оборудованием в режиме рециркуляции;
• возможность электрохимически регенерировать жидкости содержащие в смеси с металлами в ионной форме различные органические примеси, минеральные масла, технологические смазки, средства межоперационной консервации и другие нетокопроводящие материалы;
• возможность без дополнительных затрат вести аэрацию обрабатываемых жидкостей;
• возможность без дополнительных затрат вести оксидацию обрабатываемых жидкостей;