Описание

Технология основана на включении перед системой с жидкой (газообразной) средой резонансного волнового активатора (далее Активатор), с активным элементом в виде  пьезокерамической матрицы (Рис.1). При этом достигается эффект структурирования жидкостей и газообразных сред, который существенно ускоряет химические процессы и изменяет физические свойства веществ.

Рис.1. 1 - съемный корпус, 2 - блок активатора, 3 - пьезокерамические кольца, 4 - пьезокерамические пластины.

Блок (1) (Активатор) содержит от одной до десяти поляризованных пьезокерамических колец (3) и от двух до пятидесяти поляризованных пьезокерамических пластин (3), установленных в съемном корпусе (1). Толщина пьезокерамических пластин и колец зависит от состава обрабатываемой Активатором среды.

Технология расчета, сборки и настройки активатора является НОУ-ХАУ производителя устройств NORMAQUA, принадлежит ему по праву собственности и запатентована (патент РФ на изобретение № 2220913).

Активатор является основным технологическим узлом. Он помещается во внешний корпус из стали (Рис.2), к которому индивидуально для каждого места установки (монтажа) разрабатывается крепежное устройство или блок очистки (БОВ), применительно к Активатору (Рис. 3).

Рис. 2.

Рис.3. 1 - блок очистки воды (корпус - шламоотводитель), 2 - активатор, 3 - патрубок подвода воды, 4 - патрубок выхода воды, 5 - дренажный отвод, 6- воздушный клапан (положение воздушного клапана зависит от модели Активатора с БОВ)

Основы теории

Фактором воздействия на среду служит известный в физике эффект ответной реакции пьезокристаллов на внешнее воздействие в широком диапазоне частот - от диапазона звуковых до диапазона ультрафиолетового излучения - (так называемое низкоинтенсивное воздействие). При этом резонансная частота колебаний пьезокерамического контура совпадает с собственной (резонансной) частотой молекулы обрабатываемого вещества.

Устройство содержит поляризованные диэлектрические элементы  со спектрами частотных резонансов диполей кристаллической решетки и их комбинационных сочетаний, соответствующим частотным спектрам межмолекулярного и межатомарного взаимодействия в этих физических телах.

Выбор специально организованной структуры поляризованного диэлектрика  обеспечивает резонансное взаимодействие энергии заряженных диэлектрических элементов с физическими телами в  различных агрегатных состояниях, содержащими гидроксильные группы и полярные молекулы.

Следствием такого резонансного взаимодействия является резкая интенсификация физико-химических процессов, в частности, горения, а так же перевод растворимых включений в водных, газообразных и других средах, содержащих гидроксильные группы и полярные молекулы  в состояние, не допускающее  солеобразования в виде твердых отложений и приводящее к повышению коррозионной стойкости внутренней поверхностей магистральных трубопроводов.

Процесс перевода газообразных и жидких сред в метастабильное состояние, проявляющееся в повышенной растворяющей способности, в длительном удержании в своем составе растворенных веществ называется активацией. Заключение кафедры биоорганической химии МГУ.

Активация возникает вследствие непосредственного воздействия на структуры ассоциатов (кластеров, кластатов) веществ, что приводит к деформации (разрыву) водородных связей или перераспределению молекул во временных ассоциативных образованиях, что и влечет за собой существенное изменение физико-химических характеристик протекающих процессов

Сам механизм резонансной волновой активации сред подобен возникающему при электрохимической активации. Принципиальное отличие электрохимической активации (ЭХА) жидких сред от предлагаемого нами способа активации состоит в следующем. При ЭХА происходит сохранение энергии поляризации электрода в форме потенциальной энергии  жидкости в приэлектродной  среде (в отсутствие трансфузии), значительно  изменяющее ее реакционную способность в химических реакциях; при нашем же способе - вся обрабатываемая среда приобретает дополнительную энергию, что обусловлено активацией (возбуждением) атомов ионов и молекул в самой  жидкости (газа), а также изменением свойств и состояния самой жидкости (газа). Более того, ряд полученных экспериментальных результатов с достаточной степенью достоверности позволяет утверждать, что обработанная жидкость (газ) превращается в «периферийное (или вторичное рабочее) тело» активатора резонансного волнового (АРВ)  и само становится донором активирующих факторов.

Сущность явления заключается в возможности существенного  изменения  скорости и селективности многих химических реакций с участием вещества (преимущественно жидкостей и газов), предварительно подвергнутых активирующему  воздействию.

Изменение указанных параметров достигается за счет использования в качестве катализатора химических реакций энергии метастабильного состояния веществ  после  неравновесного сверхширокополосного и стохастического воздействия излучением очень низкой интенсивности.

Активация является одним из самых чистых методов регулирования технологических  процессов,  поскольку,  не  изменяя плотности жидкости,  позволяет  изменять ее физико-химические свойства за счет изменения внутренней энергии квантовых систем из связанных микрочастиц (например, атома, состоящего из связанных электростатическими силами ядра и электронов, молекул и их ассоциатов).  В любом случае  активация позволяет, не загрязняя технологический процесс, изменить его в нужную сторону,  приблизив к оптимальным условиям и резко повысить тем самым его эффективность.   

Преимуществом этого  фактора перед известными способами химического (реагентного) регулирования является то,  что в результате  такого воздействия  химические  изменения  не  сопровождаются изменениями атомарного состава  жидкостей.  В то же время, помимо чисто химических превращений веществ,  жидкость приобретает  некоторый запас внутренней потенциальной энергии, которая, вне зависимости от химического состава, играет огромную роль во многих процессах,  резко изменяя  кинетику  группы сложных альтернативных реакций,  находящихся в квазиравновесном состоянии между собой. 

Эффект проявления этой  избыточной внутренней потенциальной энергии вещества сходен с каталитическим воздействием на ход реакции равновесия в сторону прекращения нежелательных реакций. 

Активированная среда обладает следующими установленными аномальными физико-химическими свойствами:
- повышенной растворяющей способностью;
- позволяет  регулировать величину поверхностного натяжения как в сторону увеличения,  так и в сторону уменьшения,  особенно при взаимодействии с другой жидкой фазой;
- позволяет регулировать в широких пределах адсорбционно-химическую активность поверхности твердых частиц,  находящихся в активированной жидкой среде;
- обладает каталитической способностью;
- позволяет нейтрализовать коррозионно-агрессивные свойства жидких систем;
- усиливает свойства веществ,  растворенных в активированной жидкой среде;
- обладает повышенной экстракционной способностью;
- обладает биологической активностью, в т.ч. бактерицидными свойствами и свойствами стимулятора метаболических процессов;
- активизирует процессы горения.