RU2034791C1

RU2034791C1 - Installation for production of disinfecting and detergent solution

Info

Publication number: RU2034791C1
Application number: RU93028156A
Authority: RU
Inventors: В.П. Сизиков
Original assignee: Акционерное общество "КРОНТ-М ЛТД"
Priority date: 1993-06-21
Filing date: 1993-06-21
Publication date: 1995-05-10

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: installation uses a direct-flow electrolyzer made in the form of a plane asymmetrical cell with an ion-selective membrane and an additional insulated electrode with flow-over holes installed in the anode chamber. The cell electrodes have the shape of rhomboid plates, whose inlet and outlet are located in diagonal oriented in vertical direction. EFFECT: facilitated procedure. 4 dwg

Description

Изобретение относится к медицинской технике, основанной на процессах электролиза, и предназначено для получения электрохимически активированных растворов натрия хлорида (нейтральный анолит и католит), используемых в лечебно-профилактических учреждениях для дезинфекции и предстерилизационной очистки медицинского инструментария, санитарно-технического оборудования, посуды, белья и т.п. изделий. The invention relates to medical equipment based on electrolysis processes, and is intended to produce electrochemically activated solutions of sodium chloride (neutral anolyte and catholyte) used in medical institutions for the disinfection and pre-sterilization cleaning of medical instruments, sanitary equipment, dishes, linen and etc. products.

Известны установки для электрохимической обработки жидкости, содержащие электролизер, подключенный к источнику постоянного тока, и гидравлическую систему для подачи исходной жидкости и отвода полученных анолита и католита. Known installations for the electrochemical treatment of liquids, containing an electrolyzer connected to a constant current source, and a hydraulic system for supplying the original liquid and the drainage of the obtained anolyte and catholyte.

Электролизер в известных установках состоит из анодной и катодной камер с нерасходуемыми электродами, разделенных диафрагмой в виде пористой диэлектрической перегородки, препятствующей перемешиванию объемов анолита и католита. При этом электроды, как правило, расположены коаксиально, что обуславливает неравномерность распределения потоков отрабатываемой жидкости по анодной и катодной камерам и в силу неодинаковости скоростей электрохимических реакций на поверхности анода и катода и процесса обогащения анолита и католита высокоактивными веществами недостаточную эффективность при электрохимической активности воды с одновременным получением кислотного дезинфицирующего и щелочного моющего растворов, низкий КПД и большой удельный расход электроэнергии. The electrolyzer in known installations consists of an anode and cathode chambers with non-consumable electrodes, separated by a diaphragm in the form of a porous dielectric partition, which prevents mixing of the volumes of anolyte and catholyte. In this case, the electrodes, as a rule, are located coaxially, which leads to uneven distribution of the flow of the produced fluid over the anode and cathode chambers and, due to the unevenness of the rates of electrochemical reactions on the surface of the anode and cathode and the process of enriching anolyte and catholyte with highly active substances, insufficient efficiency in the electrochemical activity of water with simultaneous obtaining acid disinfectant and alkaline detergent solutions, low efficiency and high specific energy consumption.

Наиболее близкой к изобретению по совокупности признаков является установка для получения моющего и дезинфицирующего растворов путем электрохимической обработки минерализованной воды, содержащая проточный электролизер, подключенный к источнику постоянного тока по биполярной схеме, дозатор, расположенной на линии входа минерализованной воды в камеры электролизера и соединенный с емкостью концентрированного электролита и магистралью подачи воды, и систему соединительных трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой [1] В данной установке электролизер также выполнен в виде набора ячеек с кольцевыми концентрическими анодной и катодной камерами и трубчатой диафрагмой, что не позволяет расширить соотношение объемных расходов дезинфицирующего и моющего растворов с высокой степенью активации, увеличив производительность анолита по отношению к католиту и не нарушая при этом резонансного состояния электрохимического процесса. Closest to the invention, by the totality of features, there is a facility for producing washing and disinfecting solutions by electrochemical treatment of mineralized water, comprising a flowing electrolyzer connected to a direct current source via a bipolar circuit, a dispenser located on the mineralized water inlet line into the electrolyzer chambers and connected to a concentrated tank electrolyte and a water supply line, and a system of connecting pipelines with shut-off and control valves [1] The electrolyzer is also made in the form of a set of cells with ring concentric anode and cathode chambers and a tubular diaphragm, which does not allow to expand the ratio of volumetric flows of disinfecting and washing solutions with a high degree of activation, increasing the performance of the anolyte with respect to catholyte and without violating the resonance state of the electrochemical process.

Изобретение направлено на создание эффективной установки для одновременного получения дезинфицирующего и моющего растворов в широком диапазоне соотношения объемных расходов анолита и католита при простой и надежной конструкции электролизера. The invention is aimed at creating an effective installation for the simultaneous production of disinfectant and washing solutions in a wide range of volumetric flow ratios of anolyte and catholyte with a simple and reliable electrolyzer design.

Достигается это тем, что в установке для получения дезинфицирующего и моющего растворов, содержащей проточный электролизер, подключенный к источнику постоянного тока, дозатор, расположенный на линии входа минерализованной воды в камеры элеткролизера и соединенный с емкостью концентрированного электролита и магистралью подачи воды, и систему соединительных трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой, электролизер выполнен в виде плоской несимметричной ячейки с ионоселективной мембраной, в анодной камере которой установлен дополнительный изолированный электрод с перетечными отверстиями. This is achieved by the fact that in the installation for producing disinfecting and washing solutions containing a flowing electrolyzer connected to a direct current source, a dispenser located on the mineralized water inlet line to the electrolyzer cells and connected to a concentrated electrolyte tank and a water supply line, and a system of connecting pipelines with shut-off and control valves, the electrolyzer is made in the form of a flat asymmetric cell with an ion-selective membrane, in the anode chamber of which an additional itelny insulated electrode peretechnymi holes.

Кроме того, изобретение характеризуется тем, что электролизер может быть выполнен с пластинчатыми электродами ромбовидной формы, входное и выходное отверстие которых расположены по диагонали, ориентированной в вертикальном направлении. При этом перетечные отверстия анодной камеры для простоты конструкции могут быть выполнены в виде вырезов в уплотнении по периферии дополнительного электрода. In addition, the invention is characterized in that the electrolyzer can be made with plate electrodes of diamond shape, the inlet and outlet of which are located diagonally oriented in the vertical direction. In this case, the overflow holes of the anode chamber for simplicity of design can be made in the form of cutouts in the seal around the periphery of the additional electrode.

Выполнение электродной ячейки несимметричной с дополнительным электрически изолированным электродом в анодной камере повышает эффективность насыщения анолита высокоактивными веществами, что в сочетании с наличием плоской ионоселективной мембраны (с односторонней проницаемостью), изготовленной на основе фторопласта, обеспечивает возможность увеличения производительности анолита по отношению к католиту до двух и более раз при достаточно низких удельных расходах электроэнергии. The implementation of the electrode cell asymmetric with an additional electrically insulated electrode in the anode chamber increases the efficiency of saturation of the anolyte with highly active substances, which, in combination with the presence of a flat ion-selective membrane (with one-sided permeability) made on the basis of fluoroplastic, makes it possible to increase the performance of the anolyte with respect to catholyte to two and more times with sufficiently low specific energy consumption.

Ромбовидная форма пластинчатых электродов и их взаимное расположение в ячейке также способствует повышению КПД установки. Кроме того, предложенная конструкция электролизера с плоской мембранной ячейкой более прочна, надежна и удобна в эксплуатации, чем известные электролизеры с хрупкой керамической диафрагмой и коаксиальным расположением электродов. The diamond-shaped shape of the plate electrodes and their relative position in the cell also contributes to an increase in the efficiency of the installation. In addition, the proposed design of a cell with a flat membrane cell is more durable, reliable and easy to use than the known cells with a fragile ceramic diaphragm and a coaxial arrangement of electrodes.

На фиг.1 представлена принципиальная схема установки; на фиг.2 электродная ячейка; на фиг.3 вид по стрелке А на фиг.2; на фиг.4 разрез по В-В на фиг.2 (вариант выполнения перетечных отверстий анодной камеры). Figure 1 presents a schematic diagram of the installation; figure 2 electrode cell; figure 3 is a view along arrow A in figure 2; in Fig.4 a section along BB in Fig.2 (an embodiment of the overflow holes of the anode chamber).

Установка для получения дезинфицирующего и моющего растворов содержит вертикально расположенный проточный электролизер 1, подключенный к источнику постоянного тока (не показан). Он выполнен с несимметричной электродной ячейкой 2, анодная 3 и катодная 4 камеры которой гидравлически соединены с дозатором 5. Последний связан посредством соединительных трубопроводов с запорно-регулирующей арматурой с магистралью 6 подачи воды и емкостью 7 концентрированного электролита. Электродная ячейка 2 выполнена с пластинчатыми электродами 8 ромбовидной формы, входное 9 и выходное 10 отверстия которых расположены по диагонали, ориентированной в вертикальном направлении (фиг. 3). Между анодной 3 и катодной 4 камерами ячейки 2 установлена плоская ионоселективная мембрана 11, изготовленная на основе фторопласта, а в анодной камере 3 расположен дополнительный изолированный электрод 12, по периферии которого выполнены перетечные отверстия 13 в виде вырезов в уплотнении 14. Между электродами 8, 12 и мембраной 11 вставлены сепараторы 15, что исключает схлопывание ячейки 2 и повышает ее прочностные характеристики. Installation for disinfecting and washing solutions contains a vertically located flowing electrolyzer 1 connected to a constant current source (not shown). It is made with an asymmetric electrode cell 2, the anode 3 and cathode 4 chambers of which are hydraulically connected to the dispenser 5. The latter is connected via connecting pipelines to shut-off and control valves with a water supply line 6 and a concentrated electrolyte capacity 7. The electrode cell 2 is made with plate electrodes 8 of a diamond-shaped shape, the input 9 and output 10 of the holes are located diagonally oriented in the vertical direction (Fig. 3). A flat ion-selective membrane 11 made on the basis of fluoroplastic is installed between the anode 3 and the cathode 4 chambers of cell 2, and an additional insulated electrode 12 is located in the anode chamber 3, on the periphery of which there are recessed holes 13 in the form of cutouts in the seal 14. Between the electrodes 8, 12 and the membrane 11 is inserted separators 15, which eliminates the collapse of the cell 2 and increases its strength characteristics.

Установка для одновременного получения дезинфицирующего и моющего растворов работает следующим образом. Обрабатываемую воду по магистрали 6 подают в дозатор 5, который обеспечивает увеличение ее минерализации путем подмешивания насыщенного солевого (хлорида натрия) раствора из емкости 7 концентрированного электролита и поддержание в процессе активации рабочей концентрации (до 35 ч/л) на заданном уровне. Из дозатора 5 слабосолоноватый раствор, содержащий хлориды, поступает двумя потоками через входные отверстия 9 в анодную 3 и катодную 4 камеры. На внешние электроды которых 8 подают напряжение от источника постоянного тока. Проходя через ячейки 2 электролизера 1 параллельными потоками снизу вверх, в результате электрохимической реакции анолит обогащается высокоактивными веществами, придающими кислотные свойства и окислительную активность, т.е. превращается в дезинфицирующий раствор, а католит насыщается высокоактивными веществами, придающими щелочные свойства и восстановительную активность, т.е. превращается в эффективный моющий раствор. Благодаря выполнению электролизера 1 с несимметричной плоской ячейкой 2, содержащей в анодной камере дополнительный изолированный электрод 12 и моноселективную мембрану 11, установка в стационарном режиме обеспечивает двойной объемный расход анолита по сравнению с объемным расходом католита при содержании в дезинфицирующем растворе активного хлора до 1000 мг/л. Installation for the simultaneous production of disinfectant and washing solutions works as follows. The water to be treated is fed through line 6 to a dispenser 5, which provides an increase in its mineralization by mixing in a saturated salt (sodium chloride) solution from a concentrated electrolyte tank 7 and maintaining a working level (up to 35 h / l) during the activation process at a given level. From dispenser 5, a slightly saline solution containing chlorides enters in two streams through inlet openings 9 into anode 3 and cathode 4 of the chamber. The external electrodes of which 8 supply voltage from a direct current source. Passing through cells 2 of the electrolyzer 1 in parallel flows from the bottom up, as a result of the electrochemical reaction, the anolyte is enriched with highly active substances that impart acidic properties and oxidative activity, i.e. turns into a disinfectant solution, and the catholyte is saturated with highly active substances that give alkaline properties and reducing activity, i.e. turns into an effective washing solution. Due to the implementation of the electrolyzer 1 with an asymmetric flat cell 2 containing an additional insulated electrode 12 and a monoselective membrane 11 in the anode chamber, the installation in a stationary mode provides a double volumetric flow rate of anolyte compared with the volumetric flow rate of catholyte when the content of active chlorine in the disinfectant solution is up to 1000 mg / l .

Claims

INSTALLATION FOR PREPARATION OF A DISINFECTING AND WASHING SOLUTION, comprising a flowing electrolyzer with an anode and a cathode connected to a direct current source, a dispenser located on the water inlet line of the electrolyzer and connected to a concentrated electrolyte tank, a system of connecting pipelines with shut-off and control valves, characterized in that that the electrolyzer is made in the form of a flat cell, equipped with an additional anode, two anodes and a cathode are made flat, diamond-shaped in cross section, with holes located nnym diagonally oriented in the vertical direction, and between the anodes and the cathodes of the ion exchange membrane positioned between the anodes and the cathode membrane has turbulators.