Електролізер

Реферат: UA 84083 U UA 84083 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі електрохімії та водневої енергетики і стосується конструкції електролізера для отримання воднево-кисневої суміші. Винахід торкається генерування горючих газів, що використовуються як носій енергії для двигуна внутрішнього згоряння у виробничих і побутових умовах, а також у лабораторній практиці. Відомі електролізери: Ru 2400566 С1, 27.09.2010, RU 2034934 С1, 10.05.1995, GB 2253860 А, 23.09.1992, DE 2810528 А1, 14.09.1978. Відома установка для отримання водню, що містить стакан з розчином гідроокису калію, суцільний анод, порожнистий катод з пористої нікелевої стрічки, що розділяє їх діафрагму з двопластової перфорованої стрічки і внутрішньою порожниною катода, з'єднану з осушувачем водню патрубком. (А.с. СРСР 643551, С25В 9/00, 25.01.1979.) Недоліком відомої установки є низька продуктивність, обумовлена високим опором газонаповненого електроліту протіканню через нього струму. Також відомий електролізер, що містить герметичний електропровідний корпус-анод циліндричної форми, перфорований циліндр-катод, концентрично корпусу-аноду з торців закріплені в ньому верхніми і нижніми діелектричними перфорованими вставками, патрубокдифузор для постійної циркуляції подачі насосом і розпилення форсункою електроліту з бака в корпус-анод, донна частина якого переливною трубкою із зворотним клапаном з'єднана з баком, і верхня частина порожнини корпусу-анода, забезпечена краплевіддільниками і патрубком з відсікачем для відводу газу. (Патент РФ 2400566, С25В 9/00, 27.09.2010.) Недоліком відомого електролізера є його висока вибухонебезпечність в експлуатації. Найбільш близьким технічним рішенням до заявленого, є електролізер для отримання киснево-водневої суміші (патент РФ N2048609, С 25 В 1/04, 1995.), який включає ряд електролітичних комірок, електрично з'єднаних послідовно, а відносно проходження газів паралельно, в якому електричні комірки виконані у вигляді двох коаксіальних тонкостінних -3 електродів з відстанню між ними (0,3-6,0) 10 м, електроізольваних одна від іншої, міжелектродний простір комірок виконано загерметизованим на кінцях, причому комірки сполучені газом і електролітом з ємкістю підживлення. Недоліками прототипу є те, що конструкція пристрою не дозволяє отримувати кисень і водень роздільно, що з одного боку збільшує вибухонебезпечність процесу електролізу, а з іншої - обмежує область використання пристрою через неможливість регулювання температури горіння в широких межах в залежності від призначення; - отримання кисню спільно з воднем через різноманітну енергію утворення цих газів призводить до перенапруги на одному і недостатньої напруги на іншому електроді, що збільшує використовувану потужність і понижує продуктивність пристрою. Задачею корисної моделі є отримання газів - водню і кисню, із електролітного розчину для використання як пального в двигунах внутрішнього згоряння. Це досягається шляхом пропускання через електролітний розчин електричного струму. Суть винаходу: конструкція електролізера містить в собі див. креслення відстійник електроліту 1, колектори гідролізного бака 2, корпус гідролізного бака 3, клапан-поплавок 4, фільтр подачі електроліту 5, провідники струму 10, горизонтальна перегородка 11, трубкигазовідвідні 12, щіткоподібні електроди 14, вертикальна перегородка бака 15, перепускний клапан 16, заливна горловина електроліту 17, конвекційні вікна сполучень камер 18, водяний затвор-очисник 19, краплевідділювач 20, шламовий відстійник 21, шламовіддільний вентиль 22. Електролізер працює наступним чином: електроліт 6 потрапляє з водяного бака у відстійник 1, крізь фільтр 5 і крізь клапан-поплавок 4, до гідролізного бака 3, після чого через електроліт в цьому баці пропускається електричний струм, наприклад, від автомобільного акумулятора, який подається через провідники струму 10, на щіткоподібні електроди 14, що занурені у електроліт 13. Утворені на стержнях-газогенераторах бульбашки газу 7, що утворились у газовідвідних трубках газогенераторів 12, потрапляють в відділення колектора 2, проходячи крізь краплевідділювач 20, відповідно у анодну чи катодну секції розділених вертикальною перегородкою 15, в якій для проходження електролітичного струму у нижній частині вертикальної перегородки виконані конвекційні вікна 18 сполучень камер. Гази, що збираються в колекторах 2 створюють напрям тиску 8 і через водяний затвор-очисник 19, напрямляються в випускні колектори 9, де в різних половинах утворюються водень та кисень, після чого гази виходять з електролізера допаливних баків, а сам процес електролізу триває безперервно. Для покращення обслуговування електролізера в нижній частині міститься шламовий відстійник 21 і шламовіддільний вентиль 22. 1 UA 84083 U 5 10 Відмінність корисної моделі від прототипу полягає в тому, що у запропонованому варіанті електролізера є газовий колектор, удосконалена система вироблення та подачі водневокисневої суміші, автоматизовані системи подачі електроліту (води), нагнітання в колекторі, та випуску водню та кисню. Електролізер є простим у експлуатації та обслуговуванні. За рахунок щіткоподібних розгалужень на електродах та газовідвідних трубок ККД електролізера значно більший ніж у прототипу, а його продуктивність підвищена за рахунок послідовно-паралельного з'єднання електродів. Впровадження у виробництво удосконаленого електролізера дасть дешевий та продуктивний спосіб виробництва водню із загально доступного, альтернативного джерела енергії води. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 15 20 Електролізер для отримання киснево-водневої суміші газів, який відрізняється тим, що має відстійник електроліту, колектори гідролізного бака, корпус гідролізного бака, клапан-поплавок, фільтр подачі електроліту, провідники струму, горизонтальну перегородку, трубки-газовідвідні, щіткоподібні електроди, вертикальну перегородку бака, перепускний клапан, заливну горловину електроліту, конвекційні вікна сполучень камер, водяний затвор-очисник, краплевідділювач, шламовий відстійник, шламовіддільний вентиль. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2