×
25.08.2017
217.015.c078

Способ получения электрохимического гипохлорита натрия

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к способу получения электрохимического гипохлорита натрия, включающему получение водного раствора хлорида натрия путем смешивания воды с солью в определенной концентрации и электролиз. Способ характеризуется тем, что перед электролизом воду или водо-солевой раствор подвергают электрогидравлическому удару воздействием разрядного импульса высокого напряжения. Использование предлагаемого способа позволяет повысить выход продуктов электролиза и реакционную способность гипохлорита натрия. 2 пр., 1 табл., 2 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к технологии получения электрохимического гипохлорита натрия, который обладая более сильным окислительным действием, используется в здравоохранении и сельском хозяйстве для дезинфекции и стерилизации, а также в промышленном органическом синтезе для получения различных соединений.

Известен способ получения гипохлорита натрия (NaCl) путем пропускания газообразного хлора (Cl2) через насыщенный раствор едкого натра (NaOH) [Губер Ф., Шмайсер М, Шенк П.В., Фехер Ф., Штойдель Р., Клемент Р. Руководство по неорганическому синтезу: в 6 томах // Перевод с немецкого / Под редакцией Г. Брауэра. - М.: Мир, 1985. - Т. 2. - С. 355-356].

Недостатком известного способа является неустойчивость соединения в свободном состоянии, большой уровень загрязнений хлорорганикой, характерный резкий запах и высокие коррозионные свойства.

Известен способ получения гипохлорита натрия, состоящего из смеси активных ионов натрия и оксидов хлора, образующихся при электролизе водного раствора хлорида натрия. При этом ионы оксидов хлора (ClO-), взаимодействуя с ионами натрия (Na+), образуют гипохлорит и продукты электролиза, которые свободно смешиваются в электрохимическом процессе [Гипохлориты // Химическая энциклопедия / Главный редактор И.Л. Кнунянц. - М.: Советская энциклопедия, 1988. - Т. 1. - С. 1121-1122].

К недостатку способа можно отнести низкую экономическую эффективность и большие затраты энергоресурсов при невысоком выходе целевого продукта.

Наиболее близким аналогом к заявленному изобретению является способ проведения электролиза солевого раствора, к которому добавляют жидкий агент (гипохлорит натрия) с последующим электролизом, что позволяет снизить расход водного раствора соли и электроэнергии [Климов М.В., Климова И.Г. Способ проведения электролиза водного раствора соли, патент №2361966, МПК А61L С25В, опубл. 20.07.2009 г., бюл. №20].

К недостатку известного способа следует отнести низкое качество водоподготовки и невозможность получения гипохлорита с высокой концентрацией активного хлора в растворе.

Это вызвано тем, что процесс активации связан только с получением озоно-воздушной смеси, путем создания электрического поля в воздушной среде между электродами напряжением 80-100 кВ, которая вызывает гибель микроорганизмов, окисление примесных включений и облегчает процесс очистки. Однако известный процесс не приводит к структурным изменениям воды.

Сущность поставленной задачи заключается в разработке и апробации ранее не известной технологии, обеспечивающей повышение выхода продуктов электролиза и реакционной способности гипохлорита натрия путем структурной перестройки как молекул воды, так и хлорида натрия.

Технический результат в способе получения электрохимического гипохлорита натрия достигается путем предварительной обработки воды или смеси воды с хлорсодержащими солями импульсным высоковольтным разрядом (7-10 кВ), основанным на электрогидравлическом эффекте, с последующим электролизом.

Известное техническое решение по использованию высоковольтного импульсного воздействия (напряженностью поля 20000 В/см в течение одной секунды) для очистки воды от бактерий, вирусов и паразитов [US 8524080 В1] оказывает активирующее воздействие только благодаря поляризации и ионизации жидкой среды при наложении электрического поля, а устройство для активации воды [RU 94044925 А1] включает процесс озонирования и получение ионов кислорода за счет обработки воздуха высоковольтными импульсными разрядами. Представленные технические решения оказывают только активирующее воздействие на воду и не способны влиять на структурные изменения воды и растворов.

Предлагаемое техническое решение по взаимодействию импульсного разряда с водой сопровождается как разрушением структуры воды (свободной и связанной), так и образованием в зоне разряда анионов ОН-, которые интенсивно переходят в перекись водорода, в свою очередь распадающуюся на Н2O и О, что вызывает энергичное окисление примесных загрязнений и уничтожение микроорганизмов. Использование в процессе обработки водо-солевого раствора электрогидравлического эффекта приводит к интенсивному диспергированию и более полному растворению натриевой соли, что существенно усиливает активирующее воздействие и оказывает влияние на характер изменения концентрации раствора. Присутствие в свободной воде и электролите значительного количества различных ионов, способных проводить электричество, высокая гомогенность приводят к изменению режима электролиза (отсутствию пульсаций тока) и получению гипохлорита с высокой реакционной способностью. Все это вызвано более глубоким разложением, образованием большего количества активных частиц и, в частности, сиглетного кислорода, обладающего высоким окислительным действием.

Пример 1

Для повышения выхода продуктов электролиза воду в количестве 1 л подвергают обработке высоковольтным разрядом 8 кВ, количеством импульсов 5, смешивают с хлоридом натрия 60 г, а затем осуществляют электролиз в течение 12 мин при токе 7 А.

Пример 2

Для повышения выхода продуктов электролиза, и увеличения активности гипохлорита, раствор хлористого натрия (1 л. Н2O и 60 г. NaCl) подвергают высоковольтной обработке разрядом 8 кВ, количеством импульсов - 5, а затем осуществляют электролиз (ток 7 А, время 12 мин).

Высоковольтный разряд способствует переходу молекул воды и компонентов раствора в электронно-возбужденное состояние с образованием активных частиц, обеспечивающих инициирование химических превращений в процессе электролиза, а за счет воздействия положительно заряженных ионов и отрицательно заряженных ионов, обеспечивается более высокая степень окисления воды. Электрогидравлический удар в процессе обработки воды и раствора приводит к структурным преобразованиям и изменению энергетического состояние хлора и его производных элементов.

На фиг.1, показано ослабление пучка света при его распространении в растворе, характеризующееся коэффициентом экстинкции, в результате электрогидравлического воздействия импульсных разрядов на раствор поваренной соли и последующего электролиза, где 1 - раствор поваренной соли (75 г. NaCl в 1 литре Н2O); 2 - раствор поваренной соли, подвергнутый высоковольтной обработке (N=8 кВ, количество импульсов n=5); 3 - вода, подвергнутая высоковольтной обработке (N=8 кВ, количество импульсов n=5) перед растворением поваренной соли; Т - коэффициент экстинкции.

Это связано с изменением структуры воды и упорядоченностью распределения тонкодисперсного порошка в узлах сетки водородных связей за счет наноуровневого воздействия.

На основании полученных результатов можно сделать заключение, что под влиянием разрядного импульса высокого напряжения наблюдается образование структурных конформаций, определяющих растворяющую способность соли при подготовке водо-солевого раствора. Таким образом, используя предлагаемое техническое решение, удается увеличить растворимость соли и обеспечить гомогенизацию раствора.

Потребность в разработке высоких технологий возрастает и изучение фундаментальных свойств растворов не возможно без использования новых методов. При изучении водных сред применялся «амплитудный» метод «Транс-резонансной КВЧ/СВЧ радиоспектрометрии». В таблице представлены экспериментальные результаты, которые демонстрируют характерные изменения гипохлорита натрия к внешнему высоковольтному воздействию благодаря феноменальной чувствительности воды. Воздействие транс-резонансным ЭМ полем указывает на изменение интенсивности вторичных СВЧ радиооткликов (СВЧ «люминесценции») и энтропии гипохлорита, полученного по предлагаемому способу.

Таким образом, структурное и резонансно-волновое состояние стабилизированного гипохлорита натрия, полученного из раствора, подвергнутого электрогидравлическому удару аналогично состоянию стабилизированного дистиллята воды, а роль ионов соли хлористого натрия сводится к ассоциации части фрактальных кластеров и, как следствие, уменьшению их концентрации и, соответственно, снижению интенсивности СВЧ «люминесценции».

На фиг. 2 представлена зависимость изменения концентрации активного хлора при получении маточного раствора гипохлорита натрия в обработанной и необработанной воде и последующего разбавления (5 мг) в питьевой воде, где 1 - вода, не обработанная высоковольтным электрическим разрядом; 2 - вода, обработанная высоковольтным электрическим разрядом.

Полученный электролизом гипохлорит натрия в воде, активированной высоковольтным разрядом, отличается меньшим содержанием активного хлора в маточном растворе (50 мг/л) по сравнению с гипохлоритом, полученным из воды, не прошедшей обработки (100 мг/л) (фиг. 2). При традиционном способе электролиза поваренной соли наблюдается высокая концентрация насыщения. Это связано с тем, что в необработанной воде происходит неполная диссоциация раствора хлорноватистой кислоты, свидетельствующая о слишком малом количестве распавшихся в процессе реакции продуктов электролиза. При высоковольтной обработке гидратация ионов является одной из главных причин электролитической диссоциации в водном растворе, вызывая изменение макроскопических свойств растворителя (воды) с образованием новых пар ионов и сложных агрегатов.

В процессе растворения маточного раствора гипохлорита натрия водой до рабочих концентраций, наглядно видно, что гипохлорит, полученный из активированной воды, обладает более высокой химической активностью. Это обусловлено реакциями возбужденных молекул, которые, неся в себе избыточную энергию, вызывают размножение активных частиц, в ходе реакции химического превращения разбавляемого продукта. Благодаря механизму энергетического разветвления цепей в химической реакции, при разбавлении водой, наблюдается значительное повышение концентрации активного хлора до определенного максимального значения за счет молекул продуктов, несущих на себе избыточную энергию. Использование изобретения открывает возможность получать концентрированный гипохлорит с меньшим уровнем загрязнения и увеличенным выходом целевого продукта. В конечном итоге предлагаемая технология позволяет экономить энергию и наиболее эффективно использовать соль.

Способ получения электрохимического гипохлорита натрия, включающий получение водного раствора хлорида натрия путем смешивания воды с солью в определенной концентрации и электролиз, характеризующийся тем, что перед электролизом воду или водо-солевой раствор подвергают электрогидравлическому удару воздействием разрядного импульса высокого напряжения.
Способ получения электрохимического гипохлорита натрия
Способ получения электрохимического гипохлорита натрия
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 11-20 of 74 items.
26.08.2017
№217.015.d53a

Способ повышения урожайности зерновых культур

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам применения биоорганического удобрения на базе использования городских осадков сточных вод. Способ повышения урожайности зерновых культур заключается во внесении осадков сточных вод, очищенных от болезнетворных микроорганизмов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623041
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.dc5b

Многосекционная дождевальная машина кругового действия

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур дождеванием. Многосекционная дождевальная машина кругового действия содержит центральную неподвижную опору с поворотным коленом и дождевальные насадки. Насадки установлены на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624418
Дата охранного документа: 03.07.2017
26.08.2017
№217.015.e8f9

Способ лечения обструктивного бронхита у собак

Группа изобретений относится к области ветеринарии и предназначена для лечения собак, больных обструктивным бронхитом на фоне хронической сердечной и почечной недостаточности. Способ включает проведение терапии препаратом Вазотоп Р, курсом 1-2 месяца, при этом лечение обструктивного бронхита с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627446
Дата охранного документа: 08.08.2017
19.01.2018
№218.016.002a

Способ подготовки почвенной зоны под развитие картофеля и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к способу обработки почвы с одновременным внесением удобрений перед посадкой картофеля и устройству для его осуществления. Способ включает нарезку гребней, внесение удобрений в гребни, последующую посадку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629283
Дата охранного документа: 28.08.2017
19.01.2018
№218.016.002b

Дистрактор мышц лицевой части черепа плотоядных животных

Изобретение относится к ветеринарной хирургии и предназначено для дистакции мышц лицевой части черепа плотоядных при патологии височно-нижнечелюстного сустава, нервов и мышц лицевой части черепа плотоядных. Дистрактор мышц лицевой части черепа плотоядных характеризуется тем, что он снабжен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629251
Дата охранного документа: 28.08.2017
19.01.2018
№218.016.003b

Электрифицированная многосекционная дождевальная машина кругового действия

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в круговых дождевальных машинах. Электрифицированная многосекционная дождевальная машина кругового действия содержит центральную неподвижную опору с поворотным коленом и трубопроводные секции с дождевальными насадками. Секции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629233
Дата охранного документа: 28.08.2017
20.01.2018
№218.016.1315

Универсальное мульчирующее устройство лесной комбинированной сеялки

Универсальное мульчирующее устройство лесной комбинированной сеялки содержит раму 1, бункер 2 с расположенным в его нижней части дозатором 6 и с расположенным также в нем рыхлителем 3 в виде вертикального вала с горизонтально ступенчато расположенными на нем рыхлительными лопастями 4. Рыхлитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634434
Дата охранного документа: 30.10.2017
17.02.2018
№218.016.2d2c

Дождеватель

Изобретение относится к области ирригационной техники и может использоваться при орошении сельскохозяйственных культур. Дождеватель включает корпус. Нижний конец корпуса выполнен в виде охватывающей сопло полусферической поверхности. На полусферическую поверхность надет противовес. Противовес...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643841
Дата охранного документа: 06.02.2018
10.05.2018
№218.016.381d

Лекарственная композиция и способ ее применения для профилактики и терапии диспепсических состояний новорожденных телят, полученных от инфицированных лейкозом коров

Группа изобретений относится к ветеринарной медицине и предназначена для лечения и профилактики желудочно-кишечных болезней новорожденных телят, полученных от инфицированных и больных энзоотическим лейкозом коров. Используется лекарственная композиция, содержащая, мас.% на 100 мл...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646831
Дата охранного документа: 07.03.2018
10.05.2018
№218.016.38ce

Электрифицированная дождевальная машина кругового действия

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано в ирригационной технике. Электрифицированная дождевальная машина кругового действия содержит центральную неподвижную опору с поворотным коленом, водопроводящий трубопровод с дождевальными насадками и самоходные...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646909
Дата охранного документа: 12.03.2018
Showing 11-18 of 18 items.
26.08.2017
№217.015.d53a

Способ повышения урожайности зерновых культур

Изобретение относится к сельскому хозяйству, в частности к способам применения биоорганического удобрения на базе использования городских осадков сточных вод. Способ повышения урожайности зерновых культур заключается во внесении осадков сточных вод, очищенных от болезнетворных микроорганизмов и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002623041
Дата охранного документа: 21.06.2017
26.08.2017
№217.015.dc5b

Многосекционная дождевальная машина кругового действия

Изобретение относится к области сельского хозяйства и может быть использовано для орошения сельскохозяйственных культур дождеванием. Многосекционная дождевальная машина кругового действия содержит центральную неподвижную опору с поворотным коленом и дождевальные насадки. Насадки установлены на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002624418
Дата охранного документа: 03.07.2017
26.08.2017
№217.015.e8f9

Способ лечения обструктивного бронхита у собак

Группа изобретений относится к области ветеринарии и предназначена для лечения собак, больных обструктивным бронхитом на фоне хронической сердечной и почечной недостаточности. Способ включает проведение терапии препаратом Вазотоп Р, курсом 1-2 месяца, при этом лечение обструктивного бронхита с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002627446
Дата охранного документа: 08.08.2017
19.01.2018
№218.016.002a

Способ подготовки почвенной зоны под развитие картофеля и устройство для его осуществления

Изобретение относится к области сельскохозяйственного машиностроения, в частности к способу обработки почвы с одновременным внесением удобрений перед посадкой картофеля и устройству для его осуществления. Способ включает нарезку гребней, внесение удобрений в гребни, последующую посадку...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629283
Дата охранного документа: 28.08.2017
19.01.2018
№218.016.002b

Дистрактор мышц лицевой части черепа плотоядных животных

Изобретение относится к ветеринарной хирургии и предназначено для дистакции мышц лицевой части черепа плотоядных при патологии височно-нижнечелюстного сустава, нервов и мышц лицевой части черепа плотоядных. Дистрактор мышц лицевой части черепа плотоядных характеризуется тем, что он снабжен...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629251
Дата охранного документа: 28.08.2017
19.01.2018
№218.016.003b

Электрифицированная многосекционная дождевальная машина кругового действия

Изобретение относится к сельскому хозяйству и может быть использовано в круговых дождевальных машинах. Электрифицированная многосекционная дождевальная машина кругового действия содержит центральную неподвижную опору с поворотным коленом и трубопроводные секции с дождевальными насадками. Секции...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002629233
Дата охранного документа: 28.08.2017
20.01.2018
№218.016.1315

Универсальное мульчирующее устройство лесной комбинированной сеялки

Универсальное мульчирующее устройство лесной комбинированной сеялки содержит раму 1, бункер 2 с расположенным в его нижней части дозатором 6 и с расположенным также в нем рыхлителем 3 в виде вертикального вала с горизонтально ступенчато расположенными на нем рыхлительными лопастями 4. Рыхлитель...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002634434
Дата охранного документа: 30.10.2017
17.02.2018
№218.016.2d2c

Дождеватель

Изобретение относится к области ирригационной техники и может использоваться при орошении сельскохозяйственных культур. Дождеватель включает корпус. Нижний конец корпуса выполнен в виде охватывающей сопло полусферической поверхности. На полусферическую поверхность надет противовес. Противовес...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002643841
Дата охранного документа: 06.02.2018
+ добавить свой РИД