Teil Heim
Produktion, Amateur
Funkamateur
Modellflugzeuge, Raketen-
Nützlich, unterhaltsam 		Stealth - Master
Elektronik
Physik
der Technik
Erfindung 		Raum Geheimnis
Erde Mysteries
Secrets of the Ocean
List
Kartenausschnitt
Anfang
Forum
Verwendung des Materials ist für die Referenz (für Websites - Hyperlinks) zulässig
Erfindung
Russische Föderation Patent RU2215824

INSTALLATION für die Wasserelektrolyse

INSTALLATION für die Wasserelektrolyse

Name des Erfinders:. Netesa YD; Denikin EI. Korobov ML
Der Name des Patentinhabers: Ernst I. Denikin; Netesa Yuri Dmitrijewitsch
Korrespondenzanschrift: 194354, St. Petersburg, usw. Engels, 115, Gebäude 1, kv.256, Yu.D.Netese.
Startdatum des Patents: 2001.10.18

Die Erfindung bezieht sich auf Elektrochemie, und insbesondere auf technische Mittel für die elektrolytische Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff. Die Zellelektroden sind aus einem Satz von Platten hergestellt, wobei die Kathodenplatten werden mit Platten Anode abwechselten. Eine der Elektroden ist für die hin- und hergehende Bewegung angebracht und umfaßt einen Kolben, während die andere Elektrode fest und die Platte ist mit dem äußersten Boden des Elektrolysezellengehäuses ausgerichtet ist. Last koaxial mit einem Spalt in dem Behälter angeordnet und ist mit seinem Hohlraum System Einlass- und Auslassventile verbunden. Gas-Gemisch-Sammelvorrichtung an dem Behälter Hohlraum verbunden. Technische Effekt - vereinfacht Design, die Erhöhung der Zuverlässigkeit seiner Arbeit, Vielseitigkeit, unabhängig von der Art der Elektrode.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft das Gebiet der Elektrochemie und kann am wirkungsvollsten in flame Technologien in einer Reihe von Industriezweigen verwendet in Anlagen zur Erzeugung von Wasserstoff-Sauerstoff - Gemisch eingesetzt werden.

Industriell wird Wasserstoff vor allem aus Erdgas gewonnen. Das Gas , das hauptsächlich aus Methan, gemischt mit Dampf und Sauerstoff in Gegenwart eines Katalysators in einem Reaktor zur Erwärmung auf 800-900 o C ausgesetzt wird das sich ergebende Gemisch Kohlendioxid und Wasserstoff freigesetzt wird, die dann an die Verbraucher getrennt und transportiert in Stahlflaschen unter Druck [1].

Der Nachteil der industriellen Verfahren zur Herstellung von Wasserstoff ist die technologische Komplexität und die große Energie- und Werkstofftechnik.

Um den Bedarf an Wasserstoff als Kraftstoff in begrenzten Mengen in kleinen und mittleren Unternehmen gibt es autonome Wasserstoffquellen erfüllen - Elektrolyse, die unter dem Einfluss eines elektrischen Stroms von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zu zersetzen. Angenommen Technologie ist von Natur aus einfach und erfordert sehr anspruchsvolle Ausrüstung.

Bekannten Vorrichtung zur Elektrolyse von Wasser, die die eigentliche elektrolytische Zelle im Körper enthält, der mit einer Quelle für direkten elektrischen Strom verbunden sind Elektroden angeordnet sind. Bei der Vorrichtung und Infrastruktureinrichtungen angebracht sind, um die Mischung der Mittel Drain-fill von Elektrolyten und Zirkulation des Gassammel und Rühren. Letzteres wird als Membranregelfeder ausgebildet mit einem Sammelrohr der Gase, mit einer zusätzlichen Feder zu einer Seite des Gelenkstange verbunden vorgesehen ist, und der anderen - mit dem Reglerkörper. Um den Elektrolyten unter dem Atmosphärendruck aufrechtzuerhalten, ein spezieller Membranbehälter, umfassend eine einstellbare Feder [2].

Wenn Elektrolyse Durchführung beginnt die Zersetzung von Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff. Der Gasdruck in der Zellmembran überlappt Regler zuzunehmen beginnt, was zu spezifischen Drücken zum Öffnen des Regelventils und Druckgas aus dem System. Druckentlastung wieder führen Schlitzventilsteuerung zu überlappen und der Druck steigt und der Fall Zyklus wiederholt sich. Gas Druckpulsation verursacht eine Migration des Elektrolyten in den Poren der Anode und der Kathode, die Verbesserung der Mischbedingungen.

Der Nachteil ist die Komplexität der Anlage und die geringe Zuverlässigkeit des Differentialdruck-Steuervorrichtung. In den letzten mehrere elastische Elemente angewendet werden, sind die Steifigkeit davon aufeinander streng abhängig. Diese Tatsache trägt zur stabilen Betrieb der Vorrichtung, daß die erforderlichen Druckdifferenzwerte in eines der Gase bereitstellt. Ermüdungserscheinungen aus Dauerbetrieb resultierenden, in der Regel um die eingestellten Werte Raten nominal Feder ändern, was zu einem Ungleichgewicht des gesamten Druckregelmechanismus führen. Reduziert die Zuverlässigkeit der Anlage und es enthält einen Membranbehälter, der einen vorbestimmten Druck in dem Elektrolyten hält. Die beschriebene Installation Design ist von begrenztem Nutzen, da Es gilt nur für Elektrolyseure mit porösen Elektroden, und kann nicht im Fall von festen Elektroden verwendet werden.

Somit ist die Aufgabe der Erfindung, die Konstruktion zu vereinfachen und die Zuverlässigkeit des Betriebs und Vielseitigkeit Erhöhung unabhängig von der Art der Elektroden.

Das Ziel der Erfindung wird dadurch gelöst, dass die Vorrichtung zur Elektrolyse von Wasser, um eine Elektrolyseur in der Form eines Gehäuses, in denen enthalten, sind die Anoden- und Kathodenelektroden mit einer Quelle für elektrischen Strom und der Elektrolytzirkulation und Mischvorrichtung verbunden montiert ist, und Sammeln des Gasgemisches jede der Elektroden aus einem Satz von Platten besteht, die Platten mit dem gleichen anderen Elektrode abwechselnd wobei eine extreme eine Elektrodenplatte den Boden des Gehäuses bildet, und der andere - der Kolben montiert zur Hin- und Herbewegung in dem Gehäuse und mit dem Aktuator verbunden. Weiterhin ist das Ziel durch die Tatsache erleichtert das Erreichen, daß das Gehäuse Elektrolyseur koaxial in dem Behälter befindet, der mit dem Hohlraum durch radiale Öffnungen in der Wand des letzteren und die Löcher in der feststehenden Elektrode bildet den Boden des Schiffsrumpfes, wodurch alle Löcher vorgesehen sind, mit Ventilen in Verbindung steht: radial - Auslaß und Löcher in der Unterseite des Rumpfes - den Einlass. Zur Lösung des Problems der Elektrodenplatten ausgebildet mit durchgehenden Perforationen, die an verschiedenen Elektrodenplatten sind nicht miteinander übereinstimmen. Die Platten der Elektroden sind in Form von Scheiben und dem inneren Hohlraum des Körpers - in Form eines Zylinders.

Zusammenfassung der Erfindung besteht in der Tatsache, daß die hin- und hergehende Bewegung des Kolbens in den Elektrolyt Druckpulsationen in Form von zyklischen Zugspannungen entstehen, die die Bedingungen für eine signifikante Erhöhung der Produktivität der Gas Elektrolyseur erstellen. Das Ventilsystem in der Wand der Schale und seinem Boden in einer Hin- und Herbewegung des Kolbens stellt den Kreislauf des Elektrolyten über das Volumen der Pumpe und ist mit den konstruktiven Elementen des Elektrolyseurs kombiniert, die den Aufbau der Gesamtanlage vereinfacht. Zuverlässigkeit ist die neueste Arbeit auf der Ebene der Regel eine hohe Zuverlässigkeit der Kolbenpumpe.

Die beigefügte Figur wird auf die Beschreibung einer schematischen Darstellung der vorgeschlagenen Anlage für die Elektrolyse von Wasser.

INSTALLATION für die Wasserelektrolyse

Vorrichtung zur Elektrolyse von Wasser aus der Zelle umfasst, die auf einem zylindrischen Körper 1 basiert, in der die Elektroden 2 angeordnet sind, - Anode 3 - Kathode. Jede der Elektroden besteht aus einer kreisförmigen Platte Satz alternierend mit denen der anderen Elektrodenplatten. In dieser extremen Anodenplatte 2 ist als Kolben 4 ausgebildet, die wie alle zugehörigen Platte für eine Hin- und Bewegung durch einen Aktuator 5. Die Kathode 3 ausgerichtet ist, mit dem Boden 6 des Gehäuses 1 und alle an der stationären Kathodenplatte zugeordnet montiert abwechselnd mit den Anodenplatten auf dieser Unterseite 1 montiert 2. das Gehäuse koaxial 7 in der Elektrolysegefäß gegeben wird, einen ringförmigen Hohlraum 8 und 9 unter dem Boden des Gehäuses 6. die Hohlräume 1 und der Behälter 7 mittels der Auslassventile 10 in der Seite montiert radial miteinander verbunden sind, zu bilden, Wand des Gehäuses 1 und dem Einlassventil 11 im Boden 6 angebracht 8 der Hohlraum an der Oberseite abgedichtet ist und an das Gerät 12, um die Gasmischung zu sammeln kommuniziert. Alle Plattenplattenelektroden mit durchgehenden Perforationen (nicht gezeigt), wobei die Perforationen benachbarter Platten, d.h. zu verschiedenen Elektroden gehör nicht miteinander übereinstimmen.

INSTALLATION funktioniert wie folgt

In Bezug auf die Arbeitsplatte 5, die in Form eines elektromagnetischen Motors 4 bewirkt, dass der Kolben und zusammen und 2. Anodenscheibenplatte zugeordnet hin- und herbewegt werden kann, wenn der Kolben 4 nach oben offene Einlaßventile 11 und der Elektrolyt in den Arbeitshohlraum gesaugt wird, Elektrolyseur d im Inneren des Körpers 1. Wenn der Kolben nach unten 4 Ventile 11 geschlossen sind, aber die Auslassventile 10 geöffnet und ein Teil des Elektrolyten wird in den Ringraum 8 des Behälters gedrückt 7. Dementsprechend Elektrolytzirkulation in dem Volumen der Zelle getragen wird. Es sei darauf hingewiesen, daß das Saugen in der Elektrolyt in den Hohlraumkörper 1 über 11 Ventile, wobei letztere eine Strömungsquerschnitt haben den Einlasswiderstand des Elektrolyten erzeugt, und dies ist in Übereinstimmung mit dem Widerstandswert des Hubes 4 - oder vielmehr deren Umfang lösbar ist. Als Ergebnis erzeugt der Elektrolyt in dem Arbeitsvolumen des reduzierten Drucks innerhalb des Körpers 1, die nicht den Grenzwert der Zugfestigkeit des Elektrolyten übersteigen, d.h. Kavitation ist nicht in den Elektrolyten verursacht wird. Da die Kolben 4 oszilliert, wird der Elektrolyt zyklische Zug- otnulevoy Charakter tragen. Durch Anlegen beginnt eine elektrische DC-Elektroden-Platten Begasungsvorgang: an der Anode - Sauerstoff an der Kathode als - Wasserstoff. Kontinuierliche Zirkulation des Elektrolyten wird das Entfernen der Gasmischung zu fördern, die den Raum 8 eintritt, wird sie von der Vorrichtung ausgegeben 12 durch sein.

Eigenschaften der Elektrolyse unter pulsierenden Druck in dem Elektrolyten sind wie folgt. Zyklische Zug- Elektrolyt Pulsation führt zur Konsolidierung und Vergrößerung der Gasblasen an den Elektroden gesammelt und einer entsprechenden Erhöhung der aktiven Oberfläche des letzteren und hilft die Produktivität zu verbessern. Die Konsolidierung und Erweiterung von Blasen führt zur Bildung des Elektrolyten Mikrofluß an der Elektrodenoberfläche, seine Durchmischung zu Turbulenzen aufgrund stimulierenden und die Lücke gebildet vergrßerten Blasen verstärkt und erleichtert deren Entfernung. Ein wichtiger Vorteil der vorgeschlagenen Einrichtung ist es, die Übersättigung des Elektrolyten gelösten Gasen Arbeit zu reduzieren, was geschieht, wenn die Spannung der flüssigen Phase. Verringerung des Gehalts an Übersättigung führt zu einer Verminderung des ohmschen Widerstandes des Elektrolyten, die mit dem Prototyp technischen Indikatoren, die Effizienz der Zelle zu verbessern gleich anderem ermöglicht. Dies trägt auch zu der Tatsache, dass während der Einwirkung von Zugspannungen Dissoziation von Wasser in Wasserstoffionen und der Hydroxylgruppe auf Kosten der Abschwächung der Inlands Bindungen in einem Molekül Wasser erleichtert wird. Die Beweglichkeit der Ionen zunimmt, was zur Verringerung des Widerstands des Elektrolyten entspricht.

Laboruntersuchungen im NPP "ART" die wichtigsten technischen Bestimmungen zu prüfen, in der vorgeschlagenen Installation festgelegt sind, bestätigen ihre Effizienz und geben Anlass für eine Erhöhung der Effizienz der Zelle mehrmals zu hoffen.

Gebrauchte Bücher

1. Yakimenko, LN Herstellung von Wasserstoff, Sauerstoff, Chlor und Alkalien. - M: Chemistry, 1981..

2. HF-Patent 2.006.527, cl. Mit 25 V 04.01, erteilt 30/01/94, der - der Prototyp.

FORDERUNGEN

1. Vorrichtung zur Elektrolyse von Wasser, mit einer Elektrolysezelle, als Gehäuse ausgebildet ist, wobei die montierte Kathoden- und Anodenelektroden mit einer Quelle für elektrischen Strom und Elektrolytzirkulation und Mischvorrichtung verbunden ist, und Sammeln des Gasgemisches, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Elektroden hergestellt ist die Platten mit dem gleichen anderen Elektrode abwechselnd eine Reihe von Platten, wobei eine extreme eine Elektrodenplatte den Boden des Gehäuses bildet, und der andere - der Kolben montiert zur Hin- und Herbewegung in dem Gehäuse und kinematisch mit dem Antrieb verbunden ist.

2. Anlage nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenplatten mit durchgehenden Perforationen ausgebildet sind, wobei die Perforationen an den Platten der verschiedenen Elektroden nicht miteinander übereinstimmen.

3. Anlage nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse koaxial in dem Behälter angeordnet ist, der mit der Körperhöhle durch die radialen Öffnungen in der Wand des letzteren und die Löcher in festen Elektrode bildet den Boden des Schiffsrumpfs mit Ventilen, damit alle Löcher vorgesehen sind, in Verbindung steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die radialen Öffnungen mit Auslassventile vorgesehen sind und die Öffnungen in der Unterseite des Rumpfes -. Einlassventile.

5. Vorrichtung nach Anspruch. 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Sammelvorrichtung mit einem Gasgemisch Tankhohlraum in Verbindung steht.

6. Installation nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Plattenelektroden in Form von Scheiben und dem inneren Hohlraum des Körpers sind -. In der Form eines Zylinders.

Druckversion
Erscheinungsdatum 26.02.2007gg