Instalación y procedimiento para la generación de una solución activada electroquímicamente.

Instalación (1) para la generación de una solución activada electroquímicamente con un módulo (2) de electrolisisque comprende múltiples celdas (40) de electrolisis,

en la que cada celda (40) de electrolisis comprenderespectivamente un primer espacio de electrodos y un segundo espacio de electrodos separado del mismo medianteuna membrana (46) caracterizada porque los primeros espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisisestán asignados eléctricamente a una primera polaridad común y están conectados en paralelo en el lado de losmedios y los segundos espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis están asignados eléctricamente auna segunda polaridad común y están conectados en serie en el lado de los medios, estando conectadas a losprimeros espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis conducciones (52) de flujo de salida en el lado deflujo de salida de los medios que están agrupadas en un punto (54) de recogida, estando unido el punto (54) derecogida en el lado de los medios con el segundo espacio de electrodos de la primera celda (40) de electrolisis vistaen la dirección de flujo del electrolito.

Instalación y procedimiento para la generación de una solución activada electroquímicamente La invención se refiere a una instalación y a un procedimiento para la generación de una solución activada electroquímicamente mediante electrolisis.

En un dispositivo de electrolisis, tal como se conoce, por ejemplo, por el documento DE 3000313 A1 o por el documento US 4.056.452, electrolíticamente se descompone un medio mediante aplicación de una tensión de alimentación entre un ánodo y un cátodo. Con el uso de agua como medio, a este respecto, se forma hidrógeno y oxígeno. Por tanto, un dispositivo de electrolisis de este tipo puede usarse para la generación correspondiente adaptado a la necesidad de hidrógeno y/u oxígeno.

Por el documento US 2009/0314718 A1 se conoce una instalación de desalinización de agua marina en la que se retiran los iones formadores de sal mediante celdas de electrolisis de la corriente de agua. Se conoce una instalación de electrolisis con múltiples celdas de electrolisis por el documento US 4.790.946.

Por el documento EP 1 728 768 A1 se conoce un sistema para la generación de una solución salina activada electroquímicamente mediante electrolisis, en el que una corriente de agua expuesta a una solución de sal común o con salmuera se suministra a un dispositivo de electrolisis. Mediante la descomposición electrolítica de esta corriente de agua que contiene salmuera puede obtenerse una solución salina acuosa activada electroquímicamente que presenta un contenido comparativamente alto de "clorina libre" (tal como puede establecerse, por ejemplo, mediante mediciones amperométricas) de hasta 500 mg/l y un potencial redox entre + 150 mlV y + 1.350 mIV. Esta solución salina activada electroquímicamente debido al contenido comparativamente alto de clorinas libres puede usarse de forma particularmente adecuada como desinfectante, por ejemplo, para la depuración de agua y/o soluciones acuosas. Además, la solución salina activada químicamente, que puede obtenerse de acuerdo con el concepto conocido por el documento EP 1 728 768 A1, puede usarse de acuerdo con las indicaciones en el documento WO 2009/013019, sin embargo, también de forma particularmente adecuada como desinfectante en sentido general, es decir, por ejemplo, para placas de trabajo, mesas, suelos, con fines de esterilización, en lavanderías o similares o incluso como material portador en sustancias farmacéuticas.

Por el documento RU 2157793 C1 se conoce un sistema para la generación de una solución activa electroquímicamente mediante electrolisis con el uso de varias celdas de electrolisis de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1.

Un parámetro importante para la utilidad de las soluciones salinas activadas electroquímicamente en tales aplicaciones es el contenido de clorinas libres así como el valor de pH. En este caso, para un efecto bactericida o antibacteriano particularmente alto es deseable el mayor contenido posible de clorina libre, siendo deseable además precisamente en vista de usos como desinfectante o para fines médicos una estabilidad en almacenamiento particularmente buena, debiendo aparecer incluso después de un largo almacenamiento de los materiales solo ligeros retrocesos del efecto antibacteriano. Precisamente en vista de estos parámetros y su capacidad de unión entre sí, sin embargo, los conceptos conocidos para la preparación de la solución salina activada electroquímicamente pueden utilizarse solo de forma limitada.

Por tanto, la invención se basa en el objetivo de indicar una instalación del tipo que se ha mencionado anteriormente para la generación de una solución activada electroquímicamente, particularmente una solución salina mediante electrolisis con la que pueda conseguirse una eficacia particularmente alta de la solución incluso con una estabilidad en almacenamiento particularmente elevada de la solución. Además, debe indicarse un procedimiento particularmente adecuado para el funcionamiento de la instalación para la generación de una solución activada electroquímicamente mediante electrolisis.

Con respecto a la instalación, este objetivo se resuelve de acuerdo con la invención estando asignados los primeros espacios de electrodos de las celdas de electrolisis eléctricamente a una primera polaridad común y estando conectados en paralelo en el lado de los medios y estando asignados los segundos espacios de electrodos de las celdas de electrolisis eléctricamente a una segunda polaridad y estando conectados en serie en el lado de los medios, estando conectadas a los primeros espacios de electrodos de las celdas de electrolisis en el lado de flujo de salida de los medios las conducciones de flujo de salida que están agrupadas en un punto de recogida, estando unido el punto de recogida en el lado de los medios con el segundo espacio de electrodos de la primera celda de electrolisis vista en dirección de flujo del electrolito.

El módulo de electrolisis de la instalación comprende por tanto varias celdas de electrolisis respectivamente con al menos dos espacios de electrodos, concretamente un espacio de ánodo previsto para la conexión eléctrica al polo "+" de una tensión de electrolisis a aplicar y un espacio de cátodo previsto para la conexión eléctrica al polo "-" de la tensión de electrolisis. Los espacios de electrodos de la primera polaridad, es decir, los espacios de cátodo o como alternativa también los espacios del ánodo a este respecto deben estar conectados en paralelo en el lado de los medios, es decir, con respecto a la admisión del electrolito y también con respecto a la evacuación del electrolito “consumido”. A este respecto, se atienden los respectivos primeros espacios de electrodos de las celdas de electrolisis individuales de un sistema de alimentación común desde una conducción de alimentación común que se

ramifica y el electrolito que todavía permanece después de atravesar los respectivos primeros espacios de electrodos a continuación se evacúa en un sistema de evacuación común de los primeros espacios de electrodos. Al contrario de esta conducción de flujo de medio paralela a través de los espacios de electrodos de la primera polaridad eléctrica por parte de los segundos espacios de electrodos asignados al "otro" polo eléctrico sin embargo a modo de una conexión multietapa o en cascada está previsto que estos espacios de electrodos de las celdas de electrolisis deben ser atravesados secuencial o sucesivamente por el electrolito. Por tanto, el electrolito a modo de un tratamiento en cascada experimenta por pasos en las celdas de electrolisis individuales sucesivamente varios pasos de tratamiento, de tal manera que puede conseguirse una acumulación multietapa y, con ello, particularmente extensa de iones en el electrolito.

El flujo de paso de tipo cascada a través de múltiples espacios de electrodos conectados uno tras otro a este respecto puede estar previsto en el lado del ánodo (con flujo de paso paralelo de los espacios de cátodo) , en el lado del cátodo (con flujo de paso paralelo a través de los espacios de ánodo) o incluso en combinaciones en serie de tales pasos de conexión. Para la preparación de una solución eficaz en alto grado, caracterizado mediante un contenido particularmente alto de clorinas libres, en una configuración particularmente ventajosa está prevista la conexión en paralelo en el lado de los medios de los espacios de cátodo de las celdas de electrolisis con conexión en serie en el lado de los medios de los espacios de ánodo de las celdas de electrolisis. Mediante un tratamiento en cascada de este tipo precisamente del anolito puede conseguirse una acumulación particularmente extensa y concentración de iones de clorina en el anolito, de tal manera que precisamente en vista de, por ejemplo, propiedades de desinfección deseadas, puede prepararse un anolito de calidad particularmente alta. Como alternativa, mediante conexión inversa (conexión en serie de tipo cascada de los espacios de cátodo con conexión en paralelo de los espacios de ánodo) es posible la facilitación de un catolito de calidad particularmente alta con propiedades de lavado adecuadas.

Como se ha comprobado sorprendentemente, precisamente de este modo puede conseguirse en el anolito después de pasar por varios, particularmente al menos dos pasos de tratamiento, un contenido particularmente alto de clorina libre de hasta 2.000 mg/l, presentando el anolito preparado, de este modo, además también una estabilidad en almacenamiento particularmente alta. Las siguientes explicaciones de formas de realización particularmente preferentes de la invención por tanto se realizan mediante la variante de una conexión en paralelo en el lado de los medios de los espacios de cátodo... [Seguir leyendo]

1. Instalación (1) para la generación de una solución activada electroquímicamente con un módulo (2) de electrolisis que comprende múltiples celdas (40) de electrolisis, en la que cada celda (40) de electrolisis comprende respectivamente un primer espacio de electrodos y un segundo espacio de electrodos separado del mismo mediante una membrana (46) caracterizada porque los primeros espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis están asignados eléctricamente a una primera polaridad común y están conectados en paralelo en el lado de los medios y los segundos espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis están asignados eléctricamente a una segunda polaridad común y están conectados en serie en el lado de los medios, estando conectadas a los primeros espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis conducciones (52) de flujo de salida en el lado de flujo de salida de los medios que están agrupadas en un punto (54) de recogida, estando unido el punto (54) de recogida en el lado de los medios con el segundo espacio de electrodos de la primera celda (40) de electrolisis vista en la dirección de flujo del electrolito.

2. Instalación (1) de acuerdo con la reivindicación 1, en la que los primeros espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis están configurados respectivamente como espacios (42) de cátodos y los segundos espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis, respectivamente como espacios (44) de ánodo.

3. Instalación (1) de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en la que se ramifica una conducción (60) de evacuación de una conducción (56, 58) de sobrecarga que une los primeros espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis con el segundo espacio de electrodos de la primera celda (40) de electrolisis vista en la dirección de flujo del electrolito.

4. Instalación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 3, en cuya conducción (4) de flujo de entrada antepuesta a los primeros espacios de electrodos está conectada a una boquilla (8) de Venturi unida en el lado de entrada con un recipiente (10) de salmuera.

5. Instalación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 4, cuya conducción (4) de flujo de entrada antepuesta a los primeros espacios de electrodos está unida en el lado de entrada con una estación (6) de desendurecimiento de agua.

6. Instalación (1) de acuerdo con una de las reivindicaciones 1 a 5, en cuyos espacios de electrodos previstos como espacios (42) de cátodo está conectado respectivamente un módulo de desgasificación.

7. Procedimiento para la generación de una solución activada electroquímicamente mediante electrolisis de agua que contiene salmuera en un módulo (2) de electrolisis que comprende múltiples celdas (40) de electrolisis, en el que cada celda (40) de electrolisis comprende respectivamente un primer espacio de electrodos y un segundo espacio de electrodos separado del mismo mediante una membrana (46) , suministrándose el electrolito a los primeros espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis en paralelo y a los segundos espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis en conexión en serie y recogiéndose en primer lugar el electrolito que fluye de salida de los primeros espacios de electrodos de las celdas (40) de electrolisis y suministrándose a continuación al menos parcialmente al segundo espacio de electrodos de la primera celda (40) de electrolisis vista en la dirección de flujo del electrolito.

8. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 7, en el que se suministra solo una subcorriente del electrolito que fluye de salida desde los primeros espacios de electrodo de las celdas (40) de electrolisis al segundo espacio de electrodos de la primera celda (40) de electrolisis vista en la dirección de flujo del electrolito.