×
20.04.2015
216.013.443d

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ЭЛЕКТРОАКТИВИРОВАНИЯ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ СОЛЕЙ НАТРИЯ

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к технологии обработки водных растворов и может быть использовано для получения электроактивированных водных растворов солей натрия. Способ включает обработку исходных растворов постоянным электрическим током на установке с диафрагменным электролизером с загрузкой их в катодную и анодную камеры. В качестве исходного раствора используют разбавленный раствор динатрийфосфата или сульфата натрия с концентрацией 0,09-0,22%, обработку проводят в электролизере, представляющем собой общую емкость цилиндрического типа с днищем и открытым верхом, в которую вставлен внутренний стакан-полуцилиндр с окном из брезента на плоской стороне, служащим диафрагмой, анод из титана с покрытием из оксидов титана и рутения расположен во внутреннем стакане, образующем анодную камеру, а катод из нержавеющей стали расположен в общей емкости, образующей катодную камеру, соотношение объемов анолита и католита составляет 1:1,7-2,0, а обработку проводят при удельном расходе количества электричества 0,208-0,243 ампер-часов на 1 л католита и анолита. Технический результат - снижение расхода солей и количества электричества, упрощение технологии, контроль за процессом. 4 табл., 2 пр.
Основные результаты: Способ электроактивирования водных растворов солей натрия, включающий обработку исходных растворов постоянным электрическим током на установке с диафрагменным электролизером с загрузкой их в катодную и анодную камеры, отличающийся тем, что в качестве исходного раствора используют разбавленный раствор динатрийфосфата или сульфата натрия с концентрацией 0,09-0,22%, обработку проводят в электролизере, представляющем собой общую емкость цилиндрического типа с днищем и открытым верхом, в которую вставлен внутренний стакан-полуцилиндр с окном из брезента на плоской стороне, служащим диафрагмой, анод из титана с покрытием из оксидов титана и рутения расположен во внутреннем стакане, образующем анодную камеру, а катод из нержавеющей стали расположен в общей емкости, образующей катодную камеру, соотношение объемов анолита и католита составляет 1:1,7-2,0, а обработку проводят при удельном расходе количества электричества 0,208-0,243 ампер-часов на 1 л католита и анолита.

Изобретение относится к технологии обработки водных растворов и может быть использовано для получения электроактивированных средств.

Процессы электроактивирования воды и водных растворов находят применение в сельском хозяйстве, медицине, промышленности.

Электроактивирование осуществляется путем обработки растворов солей в диафрагменном электролизере-активаторе постоянным электрическим током. При этом в катодной камере электролизера с диафрагмой получают щелочной раствор - католит с pH 8…12, в анодной - анолит с pH 2…5 - кислый раствор. Католит наряду со щелочью содержит вещества, обладающие восстановительными свойствами с окислительно-восстановительным потенциалом (ОВП)-100…-900 мВ относительно хлорсеребряного электрода (ХСЭ), анолит наряду с кислотами - вещества окислители с ОВП+300…+1000 мВ. Католит обладает моющими свойствами, анолит - дезинфицирующими свойствами [1]. На этих свойствах в основном основаны методы их применения. В качестве растворителя можно применять дистиллированную либо водопроводную питьевую воду.

Описан способ электроактивирования водных растворов хлорида натрия - исходного раствора с концентрацией 5…10% на установке электроактивирования типа «СТЭЛ», выпускаемой серийно НПО «ЭКРАН» (г. Москва) [2]. В комплект установки входит диафрагменный электролизер-активатор, емкости для исходного раствора, для сбора католита и анолита, выпрямитель, соединительные трубки с арматурой. Электролизер вертикального типа включает коаксиально расположенные стержневой - внутренний и цилиндрический - наружный электроды, ультрафильтрационную керамическую диафрагму между ними, которые закреплены в нижней и верхней втулках с каналами для подвода и отвода жидкости с прокладками и водоструйный насос для подачи исследуемой жидкости (раствора) из исходной емкости в катодную и анодную камеру. Электроды изготовлены из устойчивых к коррозии материалов в условиях электролиза (катод - из титана, анод - из титана с покрытием из оксида титана и рутения (ОРТА)). На установке типа «СТЭЛ-МТ-1» - один комплект электродов типа проточного электрохимического модуля (ПЭМ).

Для наработки дезинфицирующего раствора анолита, в качестве исходного раствора используют 5…10%-ный раствор хлорида натрия (поваренной соли). После промывки системы подключают шланг входа с краном водопроводной воды, всасывающий шланг соединяют с емкостью исходного раствора, подают напряжение на электроды, устанавливают силу тока 5,0…7,5 А при скорости протока католита и анолита по 10 л/ч и нарабатывают анолит и католит, например, с pH 2…3 и 10…12,5. В анолите содержится до 300 мг/л окислителей (оксидантов) в расчете на активный хлор. Анолит рекомендуют использовать при дезинфекции животноводческих помещений, оборудования пищевых производств и т.п.

Недостатки способа: большой расход соли и соответственно необходимость утилизации большого количества раствора и хлорида натрия. Кроме того, слишком высока концентрация активного хлора, поэтому желательно использовать растворы, не содержащие галогенид-ионов.

Известен способ электроактивирования 0,5%-ного разбавленного водного раствора соли сульфата натрия на проточной установке типа «СТЭЛ» [3, прототип]. Электрообработку проводят при соотношении скоростей протока католита и анолита 0,744…0,942 при удельном расходе количества электричества 0,402 А/ч на 1 л суммарно католита и анолита. Получают анолит с рН 2,3, католит с pH 12,1 и ОВП+1027 мВ и -894 мВ (ХСЭ) соответственно при температуре 20…25°C, при скоростях протока католита и анолита 6,4…7,1 л/ч.

При этом снижается расход солей и количество отходов.

Недостатки способа:

- относительно высокий расход солей и количества электроэнергии;

- сложность технологии и обслуживания при применении электролизера-активатора в комплекте с остальным оборудованием;

- трудности эксплуатации и контроля установки, т.к. электролизер неразборный, а исходный раствор разбавляется водопроводной водой, что повышает расходы на получение католита и анолита.

Технический результат - разработка способа электроактивирования водных растворов, позволяющих снизить расход солей и количества электричества, упростить технологию и контроль процесса.

Это достигается тем, что в качестве исходного раствора использовали разбавленный раствор сульфата натрия или динатрийфосфата с концентрацией 0,09-0,22%, а в качестве электролизера-активатора использовали простой разборного типа аппарат периодического действия в составе лабораторной установки с выпрямителем. Электролизер представляет собой общую емкость цилиндрического типа с днищем и открытым верхом из пищевой пластмассы диаметром 136 мм, высотой 110 мм, емкостью 1 л.

В общую емкость вставляли внутренний стакан-полуцилиндр с окном из брезента на плоской стороне, служащий диафрагмой (стойкой в условиях электролиза). На верху общей емкости устанавливали съемную крышку в виде пластины из оргстекла шириной 53 мм, длиной 165 мм, толщиной 4 мм. В середине пластины сделана прорезь шириной 3,5 мм, длиной 80 мм. В прорезь вставляли крепежные болты для крепления электродов при различном зазоре между электродами. Зазор между электродами 30 мм. Соотношение объемов внутреннего стакана и части общей емкости 1:1,7-2,0. Анод погружали во внутренний стакан (анодная камера), катод - в часть общей емкости (катодная камера). Анод и катод представляют собой пластины из стойких в условиях электролиза материалов, соответственно из титана с покрытием из оксида титана и рутения (ОРТА) и нержавеющей стали размера 1070 мм, толщиной 1 мм. Рабочая поверхность электродов - по 5,0 см2. В электролизер загружали на одну операцию суммарно около 1 л раствора в соотношении анолит: католит 1:1,7-2,0. Электроды электропроводами соединяли с источником постоянного тока ВСА-5К, снабженным приборами контроля - амперметром и вольтметром.

Подавали напряжение на электрод от выпрямителя - 42 В и проводили электроактивацию с замером pH и ОВП в катодной и анодной камерах до достижения заданных значений pH (11,8…11,9 и 1,5…2,1 соответственно).

Пример 1

Готовили раствор динатрийфосфата в дистиллированной воде с концентрацией 0,1%. Заливали раствор в анодную камеру 330 мл, в катодную 660 мл, вставляли крышку с электродами с таким расчетом, чтобы анод был в анодной, а катод в катодной камерах. Подавали напряжение постоянного тока 42 В при температуре +22°C и проводили электроактивацию в следующих условиях (табл.1):

Таблица 1
Условия для электроактивации водных растворов
Время, мин Сила тока, А Напряжение, B} Примечание
0 0,2 42 температура +20°C
5 0,3 42
10 0,4 42
15 0,4 42
20 0,4 42
30 0,6 42
35 0,6 42 температура +30°C
среднее 0,4 42

Таблица 2
Показатели качества исходного раствора и католита и анолита
pH ОВП, мВ (ХСЭ)
исходный раствор 8,9 +130
анолит 2,1 +425
католит 11,8 -946

Плотность тока на электродах в среднем 0,08 А/см2. Удельный расход количества электричества 0,243 ампер-часов на 1 л католита и анолита.

Пример 2

Как в примере 1 готовили раствор сульфата натрия с концентрацией 0,2%. Заливали раствор в анодную камеру 350 мл и катодную 600 мл, закрывали крышкой с электродами, подавали напряжение постоянного тока 41 В, проводили электроактивацию в следующих условиях (табл.3):

Таблица 3
Условия для электроактивации водных растворов
Время, мин Сила тока, А Напряжение, В Примечание
0 0,4 41 Температура +20°C
5 0,4 41
10 0,8 41
15 1,0 41 Температура+35°C
среднее 0,9 41

Таблица 4
Показатели качества:
pH ОВП, мВ (ХСЭ)
исходный раствор 5,2 +441
анолит 1,5 +620
католит 11,9 -954

Плотность тока на электродах в среднем 0,14 А/см2. Удельный расход количества электричества 0,208 ампер-часов на 1 л анолита и католита.

Из приведенных данных видно, что предлагаемый способ позволяет снизить расход солей и количество электричества, исключить разбавление исходного раствора водопроводной водой, позволяет поддерживать контроль параметров электролиза, расширить ассортимент католитов и анолитов.

Источники информации

1. Бахир В.М. Современные технические электрохимические системы для обеззараживания, очистки и активирования воды. - М.: ВНИИИМТ, 1999, 84 с.

2. СТЭЛ-МТ-1. Руководство оператора с режимно-технологической картой. НПО «Экран», М., 1993.

3. RU №2297980, 2005, CO2F 1/46.

Способ электроактивирования водных растворов солей натрия, включающий обработку исходных растворов постоянным электрическим током на установке с диафрагменным электролизером с загрузкой их в катодную и анодную камеры, отличающийся тем, что в качестве исходного раствора используют разбавленный раствор динатрийфосфата или сульфата натрия с концентрацией 0,09-0,22%, обработку проводят в электролизере, представляющем собой общую емкость цилиндрического типа с днищем и открытым верхом, в которую вставлен внутренний стакан-полуцилиндр с окном из брезента на плоской стороне, служащим диафрагмой, анод из титана с покрытием из оксидов титана и рутения расположен во внутреннем стакане, образующем анодную камеру, а катод из нержавеющей стали расположен в общей емкости, образующей катодную камеру, соотношение объемов анолита и католита составляет 1:1,7-2,0, а обработку проводят при удельном расходе количества электричества 0,208-0,243 ампер-часов на 1 л католита и анолита.
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 41-50 of 54 items.
13.01.2017
№217.015.6b90

Способ электрообработки кисломолочных напитков

Изобретение относится к способу электрообработки кисломолочных напитков. Способ предусматривает помещение кисломолочного напитка жирностью 1,0-2,5% в катодную камеру диафрагменного электролизера, его электрообработку при температуре 20-25°C, плотности тока 0,08-0,11 А/см при напряжении 38-39 В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592676
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.8311

Способ получения электроактивированных водных растворов солей

Изобретение относится к технологии обработки водных растворов и может быть использовано для получения электроактивированных средств. Способ получения электроактивированных водных растворов солей включает обработку растворов смеси солей хлорида натрия и хлорида аммония с концентрацией 1-2 г/л,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601466
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.83e5

Рецептурная композиция рассола для инъецирования цельномышечного копчено-вареного мясного сырья

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности и может быть использовано для приготовления рассолов для инъецирования мясного сырья при производстве копчено-вареного цельномышечного изделия. Рецептурная композиция рассола для инъецирования мясного сырья содержит в количестве на 100...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601566
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.852c

Творожный продукт на основе козьего молока

Изобретение относится к молокоперерабатывающей промышленности. Пастеризуют козье молоко. Вводят 40% раствор хлористого кальция, сычужный фермент и закваску из Streptococcus thermophilus, Lactococcus lactis и Bifidobacterium lactis в количестве 3-5% от объема молока. Смесь перемешивают с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603077
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.9ec1

Способ производства обогащенной вареной колбасы

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, а именно к производству вареных колбасных изделий. Способ предусматривает подготовку мясного сырья путем выделения бескостных частей свиных и говяжьих полутуш, измельчение на мясорубке, куттерование с водой или льдом и компонентами -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606097
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.ba3b

Способ получения растворов с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом

Изобретение относится к области обработки воды и водных растворов и может быть использовано в растениеводстве, пищевой промышленности. Способ получения водных растворов с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом включает насыщение помещенных в емкость исходных водных растворов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615519
Дата охранного документа: 05.04.2017
26.08.2017
№217.015.e0f4

Способ удаления нитрит-ионов из водных растворов

Изобретение относится к способу очистки воды и сточных вод от нитрит-ионов. Способ включает электрохимическую обработку водных растворов, содержащих 0,10-0,20 г/л нитрит-ионов и 0,30-0,45 г/л сульфата натрия или хлорида натрия, в ячейке непроточного типа с диафрагмой, катодом из нержавеющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625466
Дата охранного документа: 14.07.2017
26.08.2017
№217.015.e125

Способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, конкретно к способам хранения мясного сырья. Способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии путем предварительной обработки антисептическим средством - анолитом раствора 0,5 г/л ацетата натрия, подкисленного уксусной кислотой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625496
Дата охранного документа: 14.07.2017
26.08.2017
№217.015.e5d4

Способ производства обогащенной варено-копченой колбасы

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, а именно к производству варено-копченых колбасных изделий. Обогащенная варено-копченая колбаса содержит говядину жилованную I сорта, свинину жилованную полужирную, шпик свиной, а также специи и добавки: соль нитритную, сахар-песок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626730
Дата охранного документа: 31.07.2017
19.01.2018
№218.016.0a90

Способ предварительной обработки мяса животных для хранения в охлажденном состоянии

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, а именно к способам хранения мясного сырья в охлажденном состоянии. Способ предусматривает обработку мяса животных, например свинину, антисептиком. В качестве антисептика используют католит раствора 2 г/л сульфата натрия и 0,1 г/л...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632218
Дата охранного документа: 03.10.2017
Showing 41-50 of 73 items.
13.01.2017
№217.015.6b90

Способ электрообработки кисломолочных напитков

Изобретение относится к способу электрообработки кисломолочных напитков. Способ предусматривает помещение кисломолочного напитка жирностью 1,0-2,5% в катодную камеру диафрагменного электролизера, его электрообработку при температуре 20-25°C, плотности тока 0,08-0,11 А/см при напряжении 38-39 В...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002592676
Дата охранного документа: 27.07.2016
13.01.2017
№217.015.8311

Способ получения электроактивированных водных растворов солей

Изобретение относится к технологии обработки водных растворов и может быть использовано для получения электроактивированных средств. Способ получения электроактивированных водных растворов солей включает обработку растворов смеси солей хлорида натрия и хлорида аммония с концентрацией 1-2 г/л,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601466
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.83e5

Рецептурная композиция рассола для инъецирования цельномышечного копчено-вареного мясного сырья

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности и может быть использовано для приготовления рассолов для инъецирования мясного сырья при производстве копчено-вареного цельномышечного изделия. Рецептурная композиция рассола для инъецирования мясного сырья содержит в количестве на 100...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002601566
Дата охранного документа: 10.11.2016
13.01.2017
№217.015.852c

Творожный продукт на основе козьего молока

Изобретение относится к молокоперерабатывающей промышленности. Пастеризуют козье молоко. Вводят 40% раствор хлористого кальция, сычужный фермент и закваску из Streptococcus thermophilus, Lactococcus lactis и Bifidobacterium lactis в количестве 3-5% от объема молока. Смесь перемешивают с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002603077
Дата охранного документа: 20.11.2016
25.08.2017
№217.015.9ec1

Способ производства обогащенной вареной колбасы

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, а именно к производству вареных колбасных изделий. Способ предусматривает подготовку мясного сырья путем выделения бескостных частей свиных и говяжьих полутуш, измельчение на мясорубке, куттерование с водой или льдом и компонентами -...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002606097
Дата охранного документа: 10.01.2017
25.08.2017
№217.015.ba3b

Способ получения растворов с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом

Изобретение относится к области обработки воды и водных растворов и может быть использовано в растениеводстве, пищевой промышленности. Способ получения водных растворов с отрицательным окислительно-восстановительным потенциалом включает насыщение помещенных в емкость исходных водных растворов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002615519
Дата охранного документа: 05.04.2017
26.08.2017
№217.015.e0f4

Способ удаления нитрит-ионов из водных растворов

Изобретение относится к способу очистки воды и сточных вод от нитрит-ионов. Способ включает электрохимическую обработку водных растворов, содержащих 0,10-0,20 г/л нитрит-ионов и 0,30-0,45 г/л сульфата натрия или хлорида натрия, в ячейке непроточного типа с диафрагмой, катодом из нержавеющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625466
Дата охранного документа: 14.07.2017
26.08.2017
№217.015.e125

Способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, конкретно к способам хранения мясного сырья. Способ хранения мяса животных в охлажденном состоянии путем предварительной обработки антисептическим средством - анолитом раствора 0,5 г/л ацетата натрия, подкисленного уксусной кислотой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002625496
Дата охранного документа: 14.07.2017
26.08.2017
№217.015.e5d4

Способ производства обогащенной варено-копченой колбасы

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, а именно к производству варено-копченых колбасных изделий. Обогащенная варено-копченая колбаса содержит говядину жилованную I сорта, свинину жилованную полужирную, шпик свиной, а также специи и добавки: соль нитритную, сахар-песок,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002626730
Дата охранного документа: 31.07.2017
19.01.2018
№218.016.0a90

Способ предварительной обработки мяса животных для хранения в охлажденном состоянии

Изобретение относится к мясоперерабатывающей промышленности, а именно к способам хранения мясного сырья в охлажденном состоянии. Способ предусматривает обработку мяса животных, например свинину, антисептиком. В качестве антисептика используют католит раствора 2 г/л сульфата натрия и 0,1 г/л...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002632218
Дата охранного документа: 03.10.2017
+ добавить свой РИД