Спосіб перетворення вуглекислого газу

1. Спосіб перетворення вуглекислого газу, що включає сепарацію повітря та виділення з нього газового компонента й змішування його з водною структурою, створення атомної перетворюючої системи водного середовища в присутності каталізатора й наступний її каталіз у реакторі, який відрізняється тим, що у водну структуру вводять газовий компонент у вигляді оксидів вуглецю, 3 30610 4 більш ефективно розщеплюватися кисень із водяної пари для створення атомної вугільної кислоти, на вуглець і дейтерій. перетворюючої системи водного середовища в Звільнений вуглець із водневими атомами буде присутності каталізатора і наступний її каталіз у утворювати різні вуглеводні, включаючи азот, реакторі. При цьому суміш водяної пари й кисню метан, етан, бутан, пропан, пентан і інші. подають під тиском від 25 до 100 бар, а як Одночасно, введення йодиду калію в розчин води каталізатор процесу використовують оксид нікелю. дозволяє збільшити її електропровідність. Процес змішування метану, аргону, монооксиду Введення у водяний розчин інших солей менш вуглецю і водню з азотом для одержання ефективно, ніж введення йодиду калію, або аміачного синтез-газу відбувається в окремому йодиду срібла. реакторі при мольному співвідношенні суміші газів Для підвищення ефективності перетворення і азоту 3:1. вуглекислого газу у вуглеводні, як анодний Недоліком відомого способу [3], обраного як електрод застосовували сульфіди або сульфати прототип є велика кількість і багатостадійність цинку, кадмію або сульфіду свинцю з домішкою фізичних і хімічних технологічних процесів фосфіду міді. Останній варіант рішення приводить одержання синтез-газу. до розщеплення свинцю на палладій і криптон, а Технічним завданням, яке вирішується даною вони, маючи високу атомну нестабільність, корисною моделлю, є підбір такої послідовності виступають у ролі сильних каталізаторів. Дійсно, фізико-хімічних процесів і таких етапів здійснення палладій, що утворився настільки активний, що він технологічних параметрів, які дозволять значно віднімає водень прямо з води, звільняючи кисень скоротити енерговитрати й час перетворення для атомного перетворення на вуглець за схемою: вуглекислого газу а також спростити технологію Pd+nН2О=PdH2n+Сn+2Dn (2) одержання горючих газів. Запропонований спосіб перетворення Суть способу полягає у тому, що він включає вуглекислого газу на вуглеводні складається з сепарацію повітря та виділення з нього газового наступних послідовних дій, зображених на схемі 1: компонента й змішування його з водною H2О+CО2=C+2D+2H+C+2C+4D=4C+6D+2H=4N структурою, створення атомної перетворюючої +2D+2H системи водного середовища в присутності Принципова схема перетворення вуглекислого каталізатора й наступний її каталіз у реактор, газу повітря зображена на Фіг. причому у водну структуру вводять газовий Послідовність здійснення способу: компонент у вигляді оксидів вуглецю, зокрема 1. З повітря, що відбирається з атмосфери, вуглекислого газу СО2 або оксиду вуглецю СО, а виділений вуглекислий газ разом з водою як каталізатор вводять сульфід магнію та/або направляється для розчинення в змішувач. сульфід цинку, а також використовують анодний 2. Потім підготовлену суміш уводять у реактор електрод з умістом сульфідів або сульфатів цинку, і іонізують, для чого через розчин пропускають кадмію або сульфіду свинцю з домішкою фосфіду слабкий електролізний струм. міді. Крім цього, водна структура містить 3. Після цього підбирають у реакторі додатковий каталізатор у вигляді переважно щільність струму шляхом збільшення провідності йодиду срібла та/або йодиду калію. за допомогою введення йодиду калію, або йодиду У способі застосовують гравіметричну срібла. сепарацію і його доповнюють процесами 4. Потім включають імпульсний струм, циркуляції суміші і захистом від радіації. величину якого також підбирають шляхом виміру Спосіб, що заявляється, здійснюється в рівня аміаку. наступній послідовності. 5. Коли рівень аміаку буде максимальним, В атомному реакторі холодного ядерного починають підбирати рівень розчиненого синтезу, розміщують контейнер з водною вуглекислого газу CО2. Цей режим особливо сумішшю, у якому забезпечено здійснення важливий при перетворенні CО2 в аміак при безконтактного дугового розряду, періодично, в мінімальній кількості розкладання кисню води на електродуговий ланцюг уводяться імпульси вуглеводні. високої напруги, що розвивають розрядні 6. Для здійснення запропонованого способу наносекундні струми до 108А/мм2. використовують реактор, що працює у двох Під дією дугового розряду у водному режимах, при цьому легкий режим переважно середовищі і проходженні через нього коротких, перетворює вуглекислий газ у метан, а другий але відносно великих імпульсів струму, буде режим потужніший, і перетворює воду на більш відбуватися не тільки загальновідомий електроліз важкі вуглеводні. водного середовища, але й перетворення атомів 7. Вибір режиму перетворення вуглекислого кисню на фрагменти вуглецю й важкого водню газу й води закінчують підбором речовини для (дейтерію) за схемою: анода. і→О816=С612+D12 (1) Приклад здійснення способу: Вуглець, що утворився від розщеплення кисню У процесі випробувань пристрою по під дією струмів з вуглекислого газу, приєднується запропонованому способу при малих імпульсних до водню. струмах отримані наступні результати: Якщо у водному середовищі буде перебувати Вода в реакторі розщеплювалася на водень, у розчині йодид калію, то іони йоду від дії імпульсів кисень і азот. струму будуть також дробитися на фрагменти, при Напруга установки становила 380V. якому у водному середовищі утворяться холодні Споживаний струм у робочому режимі становив нейтрони й протони. Нейтрони й протони змусять 5 30610 8А. Споживана потужність установки становить 3,04кВт. За час t=0,25 години газової суміші утворюється V=2,14´10-3м3. Загальна витрата електроенергії при цьому становить: W общ =Pt=0,76 кВт/год. У традиційних електролізерах кількість вироблюваного газу пропорційно залежить від площі електродів, а ефективність цього процесу оцінюється по питомій витраті електроенергії на вироблення 1м3 водню й залежить від напруги між електродами, що у реальних установках становить 1,7-2,5V. На даній установці внесок електролізера на постійному струмі визначається в такий спосіб. Струм при розімкнутих електродах дорівнює 24А. Напругу між електродами приймали рівною 2,2V. Потужність електролізу становила 52Вт або 5,2´10-2кВт. За час t=0,25 години витрата енергії склав 13,2´10-2кВт/годин. Приймаючи питому витрату електроенергії рівною 5,3кВт/годин/м3, одержуємо кількість газу за час t=0,25 години: 5,2.10 - 2x0,25 v= = 2,4 x 10 - 3m3 5,3 (3) Порівняння результатів розрахунку по формулі (3) показує, що розрахункове значення утвореного газу відповідає отриманому в дослідах 1 і 2. Імпульсний вплив високої частоти має шпаруватість рівну 100 (розряд конденсатора ємністю 0,2мкФ). Імпульсний вплив низької частоти (розряд батареї конденсаторів через обмотку електромагніта, що розриває контакт електродів), має шпаруватість 5. Причому, високочастотний розряд і низькочастотний, різні за часом і діють по різному. Високочастотний розряд, створюваний контуром ударного збудження, що складається з конденсатора (ємністю 0,02мкФ) і паралельно включеної котушки електромагніта, на який розряджається конденсатор 0,2мкФ, забезпечує безпосередньо електроліз при струмі 15Ка, а низькочастотний розряд запізнюється за часом і разом з електролізом спричиняє електромеханічний ефект і нагрівання всіх струмопровідних елементів ланцюга розряду. У результаті за час 0,25 години 1 літр води і 8кг металевих вузлів реактора нагріваються до температури 60-70°С. Витрата енергії на нагрівання й електромеханічну дію становить 0,76кВт/ч. У такий спосіб для одержання 1м3 газової суміші потрібно 5,9кВт/год енергії, що погоджується з величиною потужності сучасних електролізерів. Використані джерела інформації: 1. Заявка на винахід РФ №20011228257/12, автори-заявники Денікін Е.И. і Нетеса Ю.Д. 2. Міжнародна заявка WO 200492306 від 28.10.2004. 3. Міжнародна заявка WО 03\106393, публ. 24.12.2003. 6