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Erfindung
Russische Föderation Patent RU2253606

Legierungen auf Aluminiumbasis zur Erzeugung von Wasserstoff,
Verfahren zu seiner Herstellung und einen Gasgenerator Wasserstoff

Name des Erfinders: Tereshchuk Valery (RU)
Der Name des Patentinhabers: Tereshchuk Valery (RU)
Korrespondenzanschrift: 127434, Moskau, Dmitrovskoye Shosse, 3, Gebäude 1, kv.133, V.S.Tereschuku.
Startdatum des Patents: 2004.02.16

Die Erfindung betrifft eine Legierung und ein Verfahren zur Herstellung des Vergasers Wasserstoff zu erzeugen. Die Legierung kann verwendet werden, zum Beispiel bei Verbrennungsmotoren auf Wasserstoff als Kraftstoff oder elektrische, elektrochemische Generatoren, der unter Verwendung von Wasserstoff, die eine umweltfreundliche Abgasrauchgase zur Verfügung stellt. Legierung auf Aluminiumbasis enthält Aluminium und wasserfreies Alkalimetallhydroxid in einer Menge bis zu 10 Gew% oder wasserfreiem Alkalihydroxid und bis zu 5% Kupfer, so daß die Menge der Additivlegierung bis 10% auf. Das Verfahren zur Herstellung des obigen Legierung besteht darin , dass das Alkalimetallhydroxid dehydriert ist auf dem Boden des Tiegels angeordnet ist, und auf der Oberseite aus Aluminium gelegt und gegebenenfalls Kupfer, Blei Schmelze in einem Induktionsofen im Vakuum bei 0,2-0,5 atm oder in einer Schutzgasatmosphäre aus inertem Gas. Zuerst wird das Alkalimetallhydroxid geschmolzen und seiner Schmelze bei einer Temperatur über 660 ° C und geschmolzenem Aluminium, wie nötig, Kupfer. Wasserstoffgasgenerator umfasst einen Reaktor als Wärmetauscher ausgebildet, wobei die Platte oder Rohre mit Wasser gefüllt sind. Die Erfindung ermöglicht eine günstige Legierung auf Aluminiumbasis zu schaffen, deren Verwendung die Gaskapazität des Verfahrens erhöht.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung bezieht sich auf die Energie und Umwelt. Gemäß der vorliegenden Erfindung bereit , eine Legierung auf Aluminiumbasis zur Herstellung von Wasserstoff durch Reaktion mit Wasser bestimmt. So erzeugte Wasserstoff wird beispielsweise in Verbrennungsmotoren Betrieb auf Wasserstoff als Kraftstoff verwendet werden , die Gase absolut umweltAbgasRohr gibt.

Bekannte Legierung , die Aluminium, Gallium, Indium, Zinn, die zur Erzeugung von Wasserstoff durch Reaktion mit Wasser (siehe. Auth. SVID. SU № 535 364, publ. 1976.11.15).

Die Nachteile dieser Legierung sind, zum einen hohe Kosten von Indium und Gallium (200,000. Rub. / Kg) und deren vernachlässigbaren Gehalt in der Kruste (Einhunderttausendstel% Anteil), d.h. vorschlagen, die industrielle Produktion und Anwendung derartiger Legierungen ist problematisch. Zweitens sind viele dieser Legierungen durch Sintern der Pulver hergestellt, weil die Löslichkeit von vielen Metallen in Aluminium bei ihrer Verschmelzung begrenzt. Aber Sintern führt zu der Tatsache, daß die Reaktion der Legierung mit Wasser buchstäblich vor Augen zerbröckeln und die weitere Umsetzung ist vollständig außerhalb der Reihenfolge, das heißt, ziemlich schnell auf ein Maximum von Gaskapazität geht und geht dann langsam (zehn Minuten) bis auf Null sinken, das heißt, tragen die Zudosierung von Wasserstoff aus, beispielsweise der Motor technisch sehr schwierig ist, und ist mit Ausbuchtung und Vorrichtungen verbunden. Neben Effizienz ein solches Verfahren (zur Vergasung) bestenfalls 60% betragen.

Bekannte Wasserstoffgasgenerator, in Form von zwei Tanks aus, in den Kofferraum gelegt "Moskvich-412". Die Tanks wurden aktivierte Aluminium gegossen und gegossen , um eine Lösung von Alkali, wonach der Prozess der Wasserstoffentwicklung beginnt (siehe. Buch Warschau IL Energiespeichermaterial durch "Naukova Dumka", 1980, s.101-105). Der Nachteil derartiger Gasgeneratoren ist eine starke Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Wassers. Da der Übergang von einem Bereich des Leitungswassers zu dem Leitungswasser für eine andere Region in der gleichen Probe, das Indium-Gallium - Legierung Gaskapazitätsänderungs zweimal, und der Übergang von destilliertem Wasser zu Wasser - 3,5 - fache.

Die Aufgabe der Erfindung , eine billige Legierung auf Aluminiumbasis zu schaffen, die alle oben genannten Nachteile ein Verfahren zur Schaffung dieser Legierung und Wasserstoffgasgenerator in dieser Legierung fehlt.

Diese Aufgabe wird durch eine Legierung auf Basis von Aluminium erreicht wird, wobei das Verfahren zu seiner Herstellung und ein Wasserstoffgas-Generator.

Die Legierung ist so ausgelegt Wasserstoff zu erzeugen, und ein Additiv, umfassend Aluminium, um den Oxidfilm in Kontakt mit Wasser zu zerstören. Als Additiv enthält sie wasserfreies Alkalimetallhydroxid in einer Menge bis zu 10 Gew% oder wasserfreiem Alkalihydroxid und bis Kupfer bis 5%, so daß die Menge der Additivlegierung bis 10% auf.

Als das Alkalimetallhydroxid dehydriert Legierung dehydriert Natriumhydroxid, Lithiumhydroxid oder Kalium.

Das Verfahren zur Herstellung des obigen Legierung besteht darin , dass das Alkalimetallhydroxid dehydriert ist auf dem Boden des Tiegels angeordnet ist, und auf der Oberseite aus Aluminium gelegt und gegebenenfalls Kupfer, Blei Schmelze in einem Induktionsofen im Vakuum bei 0,2-0,5 atm oder in einer Schutzgasatmosphäre aus inertem Gas, wird zuerst geschmolzen und das Alkalimetallhydroxid bei einer Temperatur zu schmelzen oberhalb von 660 ° C aufgeschmolzen und Aluminium, falls erforderlich, Kupfer. Das Schmelzen wurde durch Induktionsofen Ströme bei einem Rühren.

Der Vergaser Reaktor Wasserstoff enthält. Der Reaktor ist als Wärmetauscher ausgebildet, wobei die Platte oder das Rohr aus der obigen Legierung auf Aluminiumbasis hergestellt. Lücken zwischen den Platten oder Rohre mit Wasser gefüllt sind. Um das Ausgasen Prozesslinie zu steuern besteht aus einem Wasserstoffgasgenerator mit einer Wasserpumpe und einem Empfänger, und Wasserstoff und Wasserablaufrohr in Leitung zwischen der Pumpe und dem Empfänger.

Das Schmelzen wird in einem Induktionsofen in einem Vakuum oder in einer Inertgasatmosphäre durchgeführt, da Dehydratisiert Natriumhydroxid hat erhebliche Hygroskopizität und ansonsten (wenn der Vakuum Mangel oder Abwesenheit eines inerten Atmosphäre) haben kleine Ausbrüche während des Schmelzens beobachtet. Unter diesen Voraussetzungen kein Blitz (Experienced Schmelzen wurden im Institut für hohe Temperaturen von RAS) durchgeführt. Gute Mischbarkeit bei der entwässerte Natriumhydroxid und Aluminium in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften eingearbeitet Verschmelzen.

Wasserfreies Natriumhydroxid und Wasser in der Abwesenheit von signifikanten Mengen an Aluminiumoxid in der chemischen Reaktion mit Aluminium, tritt nicht. Natriumhydroxid beginnt bei 322 ° C zu schmelzen und geschmolzen ist bis 1378 ° C (Siedepunkt), dessen plotnost- 2,13 g / cm 3. Daher wird Fusions wie folgt durchgeführt. In einem Tiegel gegossen der Boden zunächst mit Natriumhydroxid in einer Menge von bis zu 10%, und die obere positioniert Aluminium (mehr Natriumhydroxid in der Mischung entwässert, desto größer wird in der Gaskapazität und Festigkeit der Legierung , aus der im Folgenden wird ein Blatt, Rohre, Stäbe hergestellt spielen usw. .d.) zu erhöhen , um die Rate von über 10% im Bereich Vergasung kann empfohlen werden , um die Legierung bis zu 5% Kupfer hinzuzufügen. Außerdem ist Kupfer in geschmolzenes Aluminium sehr gut löslich.

Ähnliche Eigenschaften dehydratisiert und andere Alkalimetallhydroxide von Lithium und Kalium sind ( mit Ausnahme von Calciumhydroxid, weil es bei 580 ° C zersetzen, gibt Wasser, die unmittelbar mit dem Aluminium reagiert Aluminiumoxide zu bilden), so dass anstelle Hydroxid Natrium sie können auch bei der Herstellung einer Aluminiumlegierung verwendet werden.

Nach dem Schmelzen versenken darin Hydroxid-Pellets (Stücke aus Aluminium) und Aluminium-Schmelzprozess ist bereits in der Schmelze Hydroxid. Sobald das Aluminium geschmolzen wird (die Temperatur über 660 ° C) beginnt intensive Prozess induzierten Ströme aufgrund des Mischens. zylindrische Probe wurde aus der resultierenden Barren bearbeitet. Chips dieser Probe wurde für Gaskapazität getestet. Vollständigkeits Begasung ( im Vergleich mit theoretischen) betrug 92%. Eine Probe des Tests hatte eine goldene Farbe. Die zylindrische Probe wurde auf Querschnitts unterworfen und in zweiter Linie zur Begasung getestet. Über den gesamten Querschnitt der Probe war gleichmäßig Begasung, wie es weiter die einheitliche charakteristische goldene Farbe über den gesamten Querschnitt. Die Chips und die Probe selbst hatte eine ideale einheitliche (glatt) Korrosion - ohne Lochfraß, Risse und Geschwüre. Sama-Chips in der Elastizität ist nicht schlechter als reines Aluminium, das heißt, Legierung ist gut geeignet für die Herstellung von dünnen Blechen, Rohren usw. zur Herstellung von Wasserstoffgaserzeuger, dessen Bau zu der des rohrförmigen, überlagert (lamellar) ähnlich sein wird usw. Wärmetauscher.

Die vorliegende Erfindung ist eine Zusammensetzung der Aluminiumlegierung zu schaffen, die sich bereits enthält die Alkali- und Interaktion mit jedem Wasser (Leitungswasser, destilliertes, Fluss, See, etc.) zerstört die Oxidschicht aus Aluminium, Wasserstoff und ein Verfahren zur Herstellung Generator Wasserstoffgas auf diesem Entwürfe basieren Legierung.

Legierungen auf Aluminiumbasis Wasserstoff, Verfahren zu seiner Herstellung und einen Gasgenerator von Wasserstoff zu erzeugen. Russische Föderation Patent RU2253606

Die Zusammensetzung der Legierung und dessen Herstellungsverfahren oben beschrieben. Die Zeichnung basiert auf dem Design des Gasgenerators aus dieser Legierung mit den folgenden Elementen: 1 - Vergaser Rohr oder eine Platte, 2 - Wasser-Empfänger und Wasserstoff 3 - gesteuerte Pumpe Wasserversorgung, 4 - Ablassventil.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt. Anfänglich wird der Empfänger 2 mit gewöhnlichem Wasser gefüllt und in dem Moment des Starts des Motors Wasser mittels der Pumpe 3 in den Reaktor 1 zugeführt wird, die wie ein Wärmetauscher beispielsweise eine Platte angeordnet ist, aber die Platte 5 in sie aus einer Aluminiumlegierung mit wasserfreiem Alkalihydroxid hergestellt, in Intervallen tritt zwischen Wasser bei 1 ± 0,5 m / s, die in Kontakt mit der Platte 5 trennt Wasserstoff. Wasserstoff, zusammen mit nicht umgesetztem Wasser durch die Leitung tritt in den Empfänger 2, wobei in dem Separator (aufgrund der geringen Löslichkeit von Wasserstoff in Wasser) von Wasser getrennt wird und auf die Oberseite des Empfängers 2 zugeführt, aus dem durch die Linie - an den Verbraucher, und Wasser für inferolateralen Leitung durch Pumpe 3 in den Reaktor 1. der Prozess der Vergasung regeln die Wasserzufuhr in den Reaktor 1 durch die Pumpe 3 zur vollständigen Beendigung der Wasserstoffzufuhrventil zur Ablaufpumpe 4, Eintrag 3 voll aus dem letzteren montiert zurückgegeben.

FORDERUNGEN

  1. Eine Legierung auf Aluminiumbasis, ausgelegt zur Erzeugung von Wasserstoff, umfassend Aluminium und ein Additiv, um den Oxidfilm von Aluminium in Kontakt mit Wasser zu zerstören, daß als Zusatzstoff enthält , dadurch gekennzeichnet es wasserfreiem Alkalimetallhydroxid in einer Gewichtsmenge bis zu 10% oder wasserfreiem Alkalihydroxid und Kupfer so zu 5% , daß die Menge der Additivlegierung enthält bis zu 10%.

  2. Legierung nach Anspruch 1, daß als Alkalimetallhydroxid dehydriert Legierung dehydriert Natriumhydroxid, Lithiumhydroxid oder Kalium gekennzeichnet.

  3. Verfahren zur Herstellung einer Legierung nach einem der Ansprüche 1 und 2, das darin besteht, daß das Alkalimetall - Hydroxid dehydratisiert ist auf dem Boden des Tiegels angeordnet ist , und auf der Oberseite von Aluminium und gegebenenfalls Kupfer, Blei Schmelze in einem Induktionsofen im Vakuum bei 0,2-0,5 platziert atm oder in einer Schutzatmosphäre aus Inertgas, wird zuerst geschmolzen und das Alkalimetallhydroxid bei einer Temperatur zu schmelzen oberhalb von 660 ° C und geschmolzenem Aluminium Kupfer benötigt.

  4. Wasserstoffgasgenerator, umfassend einen Reaktor, wobei der Reaktor als Wärmetauscher ausgebildet ist, wobei die Platte oder das Rohr aus Aluminium hergestellt, wie in einem der Ansprüche 1 und 2 beansprucht wird, werden die Räume zwischen den Platten oder Rohren mit Wasser gefüllt.

  5. Wasserstoff-Gasgenerator nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß für die Begasung Steuerung umfasst eine Pumpleitung und den Empfänger des Wassers und Wasserstoff und ein Rohr für Wasser in der Leitung zwischen der Pumpe Entwässerung und dem Empfänger.

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Erscheinungsdatum 03.12.2006gg