RU2789110C1 - Device for dissociating water into hydrogen and oxygen - Google Patents

Device for dissociating water into hydrogen and oxygen Download PDF

Info

Publication number
RU2789110C1
RU2789110C1 RU2022107447A RU2022107447A RU2789110C1 RU 2789110 C1 RU2789110 C1 RU 2789110C1 RU 2022107447 A RU2022107447 A RU 2022107447A RU 2022107447 A RU2022107447 A RU 2022107447A RU 2789110 C1 RU2789110 C1 RU 2789110C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
frequency
water
electrodes
source
generator
Prior art date
Application number
RU2022107447A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Иванович Богатырев
Владимир Георгиевич Григулецкий
Анна Викторовна Вронская
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кубанский государственный аграрный университет имени И.Т. Трубилина"
Application granted granted Critical
Publication of RU2789110C1 publication Critical patent/RU2789110C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemical technology.
SUBSTANCE: invention relates to a device for the dissociation of water into hydrogen and oxygen, containing a housing and a set of parallel even and odd electrodes immersed in water or an aqueous electrolyte, located at a distance from each other and hydraulically communicating to form electrolytic sections that are combined into an electrical circuit, in their upper part the electrodes are separated from each other by gas-tight partitions, with the formation of cavities, while each cavity is equipped with an individual discharge of gases formed during electrolysis, a DC power source and an alternator. The device is characterized by the fact that it has rectangular coils of electromagnetic radiation of ultrasonic frequency, solid metal grids and segments of such grids, an input and output tap and a power supply, while the electrodes are made of materials with high magnetostriction, in the lower part of which rectangular coils of electromagnetic radiation of ultrasonic frequency are located along their perimeter, hermetically placed in the bottom of the housing, electrically connected by the first leads to the electrodes. On the other side, these coils are connected by the second terminals in pairs in parallel with each other and combined into an electrical circuit connected via a power supply unit to a DC source, solid metal grids are located at the bottom of the housing and isolated, and at the top of the individual branches there are isolated segments of such grids with holes for the passage of gases, connected to each other and an alternating current generator, as which an alternating current generator with a frequency of 18-30 GHz is used, determined by the resonant frequency of vibrations of a hydrogen atom in a water molecule, an inlet tap for water or water electrolytes with a float is installed in the upper part of the device, and an outlet tap for removing electrolysis precipitation with a control electromagnet is installed on the side in the lower part of the housing, the power supply contains a series-connected generator of modulating pulses with a frequency of 0.2-3 Hz, an integrating circuit, a frequency-modulated generator with a frequency of 10.0-100 kHz, a differentiating circuit, an amplitude modulator, a pulse amplifier in the form of a field-effect transistor, at the source of which rectangular coils are connected in series, water or an aqueous electrolyte with a DC source and a time relay, while the output of the integrating circuit is also connected to the modulating input of the amplitude modulator, and the time relay is connected in series with the electromagnet winding of the output tap and a DC source.
EFFECT: use of the proposed invention makes it possible to increase productivity and reduce the energy costs of hydrogen production.
1 cl, 4 dwg

Description

Изобретения относятся к физико-химическим технологиям получения водорода и кислорода и могут быть использованы в области топливной энергетики и химического производства.The inventions relate to physical and chemical technologies for producing hydrogen and oxygen and can be used in the field of fuel energy and chemical production.

На современном этапе для промышленного получения водорода успешно используются такие технологические процессы, как конверсия метана, электролиз воды, паровая газификация угля, термохимическое разложение воды и др. Масштабное внедрение известных технологий в водородную энергетику требует комплексного решения проблем энергетической эффективности и экологической безопасности.At the present stage, for the industrial production of hydrogen, such technological processes as methane conversion, water electrolysis, steam gasification of coal, thermochemical decomposition of water, etc. are successfully used. The large-scale introduction of known technologies in hydrogen energy requires a comprehensive solution to the problems of energy efficiency and environmental safety.

Известен патент №2556210, МПК С25В 1/04, B23K 5/00 Электролизно-водный генератор / Опубл. 10.07.2015. Бюл. 19.Known patent No. 2556210, IPC C25B 1/04, B23K 5/00 Electrolytic-water generator / Publ. 07/10/2015. Bull. 19.

Он содержит корпус с электролитом, в который погружен блок дистанцированных друг от друга электродов с отверстиями для прохода водородно-кислородной смеси и электролита и проводниками для подвода тока к электродам, блок электродов помещен в трубу из диэлектрического материала, охватывающую электроды по периметру без зазоров, один полюс источника питания электролизера подключен к электроду в центре блока, другой - к обоим концевым электродам.It contains a body with an electrolyte, in which a block of electrodes spaced from each other with holes for the passage of a hydrogen-oxygen mixture and electrolyte and conductors for supplying current to the electrodes is immersed, the block of electrodes is placed in a pipe made of a dielectric material, covering the electrodes along the perimeter without gaps, one the pole of the electrolyzer power source is connected to the electrode in the center of the block, the other - to both end electrodes.

Недостатки известного электролизно-водного генератора:Disadvantages of the known electrolysis-water generator:

1. Большой расход электрической энергии при работе.1. Large consumption of electrical energy during operation.

2. Генератор производит водородную и кислородную смесь без их разделения.2. The generator produces a hydrogen and oxygen mixture without separation.

Известно устройство для диссоциации воды на водород и кислород, включает корпус и набор из погруженных в воду или водный электролит параллельно установленных четных и нечетных электродов, расположенных на расстоянии друг от друга и гидравлически сообщающихся с образованием электролитических секций, которые объединены в электрическую цепь, в своей верхней части электроды разделены друг от друга газонепроницаемыми перегородками, с образованием полостей, при этом каждая полость снабжена индивидуальным отводом образующихся в процессе электролиза газов, источник постоянного тока и генератор переменного тока (Патент РФ №2409704, МПК С25В 1/04 Опубл. 20.01.2011. Бюл. №2 - прототип). Недостатки известного устройства:A known device for the dissociation of water into hydrogen and oxygen, includes a housing and a set of parallel even and odd electrodes immersed in water or aqueous electrolyte, located at a distance from each other and hydraulically communicating with the formation of electrolytic sections, which are combined into an electrical circuit, in its the upper part of the electrodes are separated from each other by gas-tight partitions, with the formation of cavities, while each cavity is equipped with an individual outlet formed during the electrolysis of gases, a direct current source and an alternating current generator (RF Patent No. Bulletin No. 2 - prototype). Disadvantages of the known device:

1. Источник переменного или постоянного магнитного поля расположен на большом расстоянии друг от друга и не оказывает существенного влияния на электролиз воды.1. The source of an alternating or constant magnetic field is located at a great distance from each other and does not significantly affect the electrolysis of water.

2. Плоские пластины для создания электрического поля от генератора переменного тока расположены на большом расстоянии друг от друга и не оказывают существенного влияния на электролиз воды. С другой стороны четные и нечетные электроды препятствуют прохождению электрического поля.2. Flat plates for creating an electric field from an alternator are located at a great distance from each other and do not significantly affect the electrolysis of water. On the other hand, even and odd electrodes prevent the passage of an electric field.

3. В процессе работы на электродах и в межэлектродном пространстве образуются отходы солей от воды, или водного электролита, которые необходимо периодически удалять.3. In the process of work on the electrodes and in the interelectrode space, waste salts from water or aqueous electrolyte are formed, which must be periodically removed.

4. По мнению авторов известного патента при воздействии на конденсированную среду переменным электрическим, электромагнитным или магнитным полем колеблющиеся ионы взаимодействуют с этими полями, образуя механическую колебательную систему. Если частота собственных колебаний атома химического элемента кратна частоте воздействующего переменного поля, происходит резонанс на гармониках. Кинетическая энергия резонирующих атомов повышается, в результате чего возрастает вероятность разрыва ковалентных связей между водородом и кислородом, и степень диссоциации воды повышается.4. According to the authors of a well-known patent, when a condensed medium is exposed to an alternating electric, electromagnetic or magnetic field, oscillating ions interact with these fields, forming a mechanical oscillatory system. If the frequency of natural oscillations of an atom of a chemical element is a multiple of the frequency of the acting alternating field, a resonance occurs at the harmonics. The kinetic energy of resonating atoms increases, as a result of which the probability of breaking covalent bonds between hydrogen and oxygen increases, and the degree of dissociation of water increases.

Поэтому авторы применяют кратные частоты по отношению к резонансной частоте колебаний атома водорода в молекуле воды.Therefore, the authors use multiple frequencies with respect to the resonant frequency of vibrations of the hydrogen atom in the water molecule.

Однако, кратные частоты, не всегда дают положительные результаты при диссоциации воды.However, multiple frequencies do not always give positive results in the dissociation of water.

5. Указанные недостатки приводят к относительно высокому расходу электрической энергии на получение 1 м3 объема водорода.5. These shortcomings lead to a relatively high consumption of electrical energy to obtain 1 m 3 volume of hydrogen.

Техническим результатом предлагаемого изобретения, является повышение производительности и снижение энергетических затрат на получение водорода.The technical result of the proposed invention is to increase productivity and reduce energy costs for hydrogen production.

Технический результат достигается тем, что устройство для диссоциации воды на водород и кислород содержащее корпус и набор из погруженных в воду или водный электролит параллельно установленных четных и нечетных электродов, расположенных на расстоянии друг от друга и гидравлически сообщающихся с образованием электролитических секций, которые объединены в электрическую цепь, в своей верхней части электроды разделены друг от друга газонепроницаемыми перегородками, с образованием полостей, при этом каждая полость снабжена индивидуальным отводом образующихся в процессе электролиза газов, источник постоянного тока и генератор переменного тока, согласно изобретению имеет прямоугольные катушки электромагнитных излучений ультразвуковой частоты, сплошные металлические сетки и отрезки таких сеток, входной и выходной кран и блок питания, при этом электроды выполнены из материалов с высокой магнитострикцией, в нижней части которых расположены по их периметру прямоугольные катушки электромагнитных излучений ультразвуковой частоты, герметически размещенные в дне корпуса, электрически соединенные первыми выводами с электродами, а с другой стороны эти катушки вторыми выводами соединены попарно параллельно между собой и объединены в электрическую цепь, соединенную через блок питания с источником постоянного тока, сплошные металлические сетки расположены на дне корпуса и изолированы, а в верху на индивидуальных отводах расположены изолированные отрезки таких сеток с отверстиями для прохождения газов, соединенные между собой и генератором переменного тока, в качестве которого использован генератор переменного тока с частотой 18-30 ГГц определяемой резонансной частотой колебаний атома водорода в молекуле воды, в верхней части устройства установлен входной кран для воды или водных электролитов с поплавком, а в нижней части корпуса сбоку установлен выходной кран для удаления осадков электролиза с электромагнитом управления, блок питания содержит последовательно соединенные генератор модулирующих импульсов с частотой 0,2-3 Гц, интегрирующую цепь, частотно-модулированный генератор с частотой 10,0-100 кГц, дифференцирующую цепь, амплитудный модулятор, усилитель импульсов в виде полевого транзистора, в исток которого последовательно соединены прямоугольные катушки, вода или водный электролит с источником постоянного тока и реле времени, при этом выход интегрирующей цепи связан так же с модулирующим входом амплитудного модулятора, а реле времени последовательно соединено с обмоткой электромагнита выходного крана и источником постоянного тока.The technical result is achieved by the fact that the device for the dissociation of water into hydrogen and oxygen, containing a body and a set of parallel even and odd electrodes immersed in water or aqueous electrolyte, located at a distance from each other and hydraulically communicating with the formation of electrolytic sections, which are combined into an electrical circuit, in its upper part, the electrodes are separated from each other by gas-tight partitions, with the formation of cavities, while each cavity is equipped with an individual outlet for the gases formed during the electrolysis process, a direct current source and an alternating current generator, according to the invention, have rectangular coils of electromagnetic radiation of ultrasonic frequency, solid metal meshes and segments of such meshes, an inlet and outlet valve and a power supply, while the electrodes are made of materials with high magnetostriction, in the lower part of which are located along their perimeter rectangular coils of electromagnetic and ultrasonic frequency radiation, hermetically placed in the bottom of the housing, electrically connected by the first terminals to the electrodes, and on the other hand, these coils are connected in pairs in parallel with each other by the second terminals and are combined into an electrical circuit connected through a power supply unit to a direct current source, solid metal grids are located on the bottom of the case and are isolated, and at the top on individual taps there are isolated segments of such grids with holes for the passage of gases, connected to each other and an alternating current generator, which is an alternating current generator with a frequency of 18-30 GHz determined by the resonant frequency of oscillations of the hydrogen atom in water molecule, in the upper part of the device there is an inlet valve for water or aqueous electrolytes with a float, and in the lower part of the body, an outlet valve is installed on the side to remove electrolysis residues with a control electromagnet, the power supply contains generator modules connected in series pulses with a frequency of 0.2-3 Hz, an integrating circuit, a frequency-modulated generator with a frequency of 10.0-100 kHz, a differentiating circuit, an amplitude modulator, a pulse amplifier in the form of a field-effect transistor, the source of which is connected in series with rectangular coils, water or an aqueous electrolyte with a direct current source and a time relay, while the output of the integrating circuit is also connected to the modulating input of the amplitude modulator, and the time relay is connected in series with the electromagnet winding of the output valve and the direct current source.

Новизна заявляемого предложения, согласно изобретению, обусловлена тем, что за счет специальных схемных решений блока питания, введение новых конструктивных элементов и их эксплуатационных свойств, обеспечивается повышение производительности и снижение энергетических затрат на получение водорода.The novelty of the proposed proposal, according to the invention, is due to the fact that due to the special circuit solutions of the power supply, the introduction of new structural elements and their operational properties, it is possible to increase productivity and reduce energy costs for hydrogen production.

По данным научно-технической и патентной литературы авторам не известно техническое решение, представляющее собой новую совокупность признаков, направленная на достижение технического результата, и это решение не вытекает с очевидностью из известного уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии решения изобретательскому уровню.According to the scientific, technical and patent literature, the authors are not aware of a technical solution, which is a new set of features aimed at achieving a technical result, and this solution does not clearly follow from the prior art, which allows us to conclude that the solution complies with the inventive step.

Предлагаемое техническое решение промышленно применимо. Макетный образец устройства изготовлен и испытан в лаборатории кафедры электрических машин и электропривода Кубанского ГАУ.The proposed technical solution is industrially applicable. A model sample of the device was made and tested in the laboratory of the Department of Electrical Machines and Electric Drive of the Kuban State Agrarian University.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фигуре 1 показан общий вид устройства для диссоциации воды на водород и кислород (разрез); на фигуре 2 показан его поперечный разрез по А-А на виде 1; на фигуре 3 дана электрическая схема устройства; на фигуре 4 (а, б, в, г и д) показаны графики, поясняющие работу блока питания и отдельных узлов устройства: на фиг. а) - представлен график прямоугольных импульсов на выходе генератора модулирующих импульсов; на фиг. б) - представлен график трапецеидальных импульсов на выходе интегрирующей цепи; на фиг. в) - представлен график прямоугольных импульсов частотой от 10 до 100 кГц на выходе частотно модулированного генератора; на фиг. г) - представлен график прямоугольных импульсов на выходе дифференцирующей цепи; на фиг. д) - представлен график импульсов на выходе амплитудного модулятора.The essence of the invention is illustrated by drawings. The figure 1 shows a General view of the device for the dissociation of water into hydrogen and oxygen (section); the figure 2 shows its cross section along A-A in view 1; figure 3 shows the electrical circuit of the device; figure 4 (a, b, c, d and e) shows graphs explaining the operation of the power supply and individual components of the device: in fig. a) - a graph of rectangular pulses at the output of the modulating pulse generator is presented; in fig. b) - a graph of trapezoidal pulses at the output of the integrating circuit is presented; in fig. c) - a graph of rectangular pulses with a frequency of 10 to 100 kHz at the output of a frequency modulated generator is presented; in fig. d) - a graph of rectangular pulses at the output of the differentiating circuit is presented; in fig. e) - the graph of pulses at the output of the amplitude modulator is presented.

Устройство для диссоциации воды на водород и кислород содержит корпус 1 в виде элементарных ячеек, включает набор из погруженных в воду или водный электролит параллельно установленных электродов 2 и 3, расположенных на расстоянии друг от друга и гидравлически сообщающихся с образованием электролитических секций 4, в нижней части электродов 2 и 3 расположены по периметру электродов прямоугольные катушки электромагнитных излучений ультразвуковой частоты 5 и 6, электрически соединенные первыми выводами с электродами 2 и 3 и герметически размещенными в дне корпуса 7, с другой стороны катушки вторыми выводами соединены попарно параллельно между собой и объединены в электрическую цепь 8, 9, соединенную через блок питания 10 с источник постоянного тока «+» и «-».The device for dissociating water into hydrogen and oxygen contains a body 1 in the form of elementary cells, includes a set of parallel electrodes 2 and 3 immersed in water or an aqueous electrolyte, located at a distance from each other and hydraulically communicating with the formation of electrolytic sections 4, in the lower part electrodes 2 and 3 are located along the perimeter of the electrodes rectangular coils of electromagnetic radiation of ultrasonic frequency 5 and 6, electrically connected by the first terminals with electrodes 2 and 3 and hermetically placed in the bottom of the housing 7, on the other side of the coil, the second terminals are connected in pairs in parallel to each other and combined into an electrical circuit 8, 9, connected through the power supply 10 with a DC source "+" and "-".

В верхней части корпуса электроды 2 и 3 разделены друг от друга газонепроницаемыми перегородками 11, нижние границы 12 которых расположены ниже уровня 13 воды или водного электролита с образованием полостей 14, каждая из которых снабжена индивидуальным отводом водорода 15 и кислорода 16, образующихся в процессе электролиза газов.In the upper part of the housing, the electrodes 2 and 3 are separated from each other by gas-tight partitions 11, the lower boundaries 12 of which are located below the level 13 of water or aqueous electrolyte with the formation of cavities 14, each of which is equipped with an individual removal of hydrogen 15 and oxygen 16, formed during the electrolysis of gases .

Внизу в дне корпуса ниже катушек 5 и 6 расположена изолированная сплошная металлическая сетка 17, соединенная с генератором 19 переменного тока, а на отводах 15 и 16 расположены изолированные отрезки таких сеток 18 с отверстиями для прохождения газов, соединенные между собой и так же с генератором 19 переменного тока частотой от 18 до 30 ГГц, определяемой резонансной частотой колебаний атома водорода в молекуле воды.At the bottom in the bottom of the housing below the coils 5 and 6 there is an insulated solid metal mesh 17 connected to the alternator 19, and on the outlets 15 and 16 there are isolated segments of such meshes 18 with holes for the passage of gases, connected to each other and also to the generator 19 alternating current with a frequency of 18 to 30 GHz, determined by the resonant frequency of vibrations of a hydrogen atom in a water molecule.

В верхней части устройства установлен входной кран 20 для подачи воды или водных электролитов с поплавком 21, а в нижней части корпуса сбоку (фиг. 2) установлен выходной кран 22 для удаления осадков электролиза с электромагнитом 23.In the upper part of the device there is an inlet valve 20 for supplying water or aqueous electrolytes with a float 21, and in the lower part of the body on the side (Fig. 2) there is an outlet valve 22 for removing electrolysis deposits with an electromagnet 23.

Блок питания 10 (фиг. 3) содержит генератор модулирующих импульсов (ГМИ) 24, интегрирующую цепь (ИЦ) 25, частотно-модулированный генератор (ЧМГ) 26, дифференцирующую цепь (ДЦ) 27, амплитудный модулятор (AM) 28, усилитель импульсов (транзистор) 29 в исток которого последовательно соединены катушки 6, 5 и сопротивление воды или водного электролита 4.The power supply 10 (Fig. 3) contains a modulating pulse generator (GMI) 24, an integrating circuit (IC) 25, a frequency modulated generator (FMG) 26, a differentiating circuit (DC) 27, an amplitude modulator (AM) 28, a pulse amplifier ( transistor) 29 to the source of which coils 6, 5 and the resistance of water or aqueous electrolyte 4 are connected in series.

Реле времени 30 последовательно соединено с обмоткой электромагнита 23 выходного крана 22 и источником постоянного тока 31.The time relay 30 is connected in series with the winding of the electromagnet 23 of the output valve 22 and the DC source 31.

Генератор модулирующих импульсов (ГМИ) 24 генерирует прямоугольные импульсы 24, а частотой 0,2-3 Гц (фиг. а).The modulating pulse generator (GMI) 24 generates rectangular pulses 24, and a frequency of 0.2-3 Hz (Fig. a).

Выход генератора модулирующих импульсов соединен с интегрирующей цепью 25, где происходит преобразование прямоугольных импульсов в трапецеидальные импульсы 25, а (фиг. 6).The output of the modulating pulse generator is connected to an integrating circuit 25, where the rectangular pulses are converted into trapezoidal pulses 25, a (Fig. 6).

Сигнал с интегрирующей цепи 25 поступает на частотно модулированный генератор 26, генерирующий прямоугольные импульсы частотой от 10 до 100 кГц и одновременно на амплитудный модулятор 28. Частотно-модулированный генератор 26 управляется трапецеидальным сигналом с интегрирующей цепи 25. Сначала частота увеличивается (по мере нарастания напряжения «трапеции»), потом становится неизменной (на вершине) и уменьшается в конце «трапеции» сигнал 26 а, (фиг. в). Амплитуда этих сигналов неизменная. Далее этот сигнал поступает на вход дифференцирующей цепи 27, где сигнал 26 а преобразуется в сигнал переменной частоты и скважности с «заостренными» вершинами, т.е. с плавным нарастанием и спадом переднего и заднего фронтов импульса 27 а, (фиг. г).The signal from the integrating circuit 25 is fed to the frequency-modulated generator 26, which generates rectangular pulses with a frequency of 10 to 100 kHz, and simultaneously to the amplitude modulator 28. The frequency-modulated generator 26 is controlled by a trapezoidal signal from the integrating circuit 25. First, the frequency increases (as the voltage increases " trapezoid"), then becomes unchanged (at the top) and decreases at the end of the "trapezoid" signal 26 a, (Fig. c). The amplitude of these signals is unchanged. Further, this signal is fed to the input of the differentiating circuit 27, where the signal 26 a is converted into a signal of variable frequency and duty cycle with "pointed" peaks, i.e. with a smooth rise and fall of the leading and trailing edges of the pulse 27 a, (Fig. d).

«Остроконечные» сигналы с дифференцирующей цепи 27 а и трапецеидальный сигнал 25 а с интегрирующей цепи 25 поступает на два входа амплитудного модулятора 28. В амплитудном модуляторе 28 «остроконечные» импульсы входные одинаковой амплитуды модулируются по трапецеидальному закону (при сохранении частоты и скважности), т.е. сначала амплитуда растет, потом становится неизменной и уменьшается в конце трапеции. На выходе амплитудного модулятора 28 формируется сигнал 28 а, (фиг. д)."Pointed" signals from the differentiating circuit 27 a and the trapezoidal signal 25 a from the integrating circuit 25 are fed to two inputs of the amplitude modulator 28. In the amplitude modulator 28, "sharp" input pulses of the same amplitude are modulated according to the trapezoidal law (while maintaining the frequency and duty cycle), t .e. first, the amplitude increases, then becomes unchanged and decreases at the end of the trapezoid. At the output of the amplitude modulator 28, a signal 28 a, (Fig. e) is formed.

Сигнал с выхода амплитудного модулятора 28 поступает на вход усилителя импульсов (транзистор) 29. В усилителе сигнал 28 а усиливается без изменений формы и проходит через катушки 6,5, сопротивление водного электролита 4 и соединяется с источником постоянного тока 31.The signal from the output of the amplitude modulator 28 is fed to the input of the pulse amplifier (transistor) 29. In the amplifier, the signal 28 a is amplified without changing the shape and passes through the coils 6.5, the resistance of the aqueous electrolyte 4 and is connected to the DC source 31.

Устройство промышленно применимо. В качестве генератора 19 переменного тока частотой от 18 до 30 ГГц можно рекомендовать или другие с необходимыми параметрами [http://www.radiocomp.ru/joom/ru/].The device is industrially applicable. As an alternator 19 with a frequency of 18 to 30 GHz, one can recommend or others with the necessary parameters [http://www.radiocomp.ru/joom/ru/].

Электроды выполнены из никеля или сплавов с большой магнито-стрикцией. Например, магнитострикция, λS, м: для никеля - 3,5⋅10-5; для пер-мендюра - 7,0⋅10-5.The electrodes are made of nickel or alloys with high magnetostriction. For example, magnetostriction, λ S , m: for nickel - 3.5⋅10 -5 ; for per-mendur - 7.0⋅10 -5 .

Источник постоянного тока 31 выполнен в виде аккумуляторной батареи совместно с солнечной батареей или ВЭУ. Возможно применение сетевого выпрямителя с конденсатором фильтра.The DC source 31 is made in the form of a battery together with a solar battery or a wind turbine. It is possible to use a mains rectifier with a filter capacitor.

Работа устройства для диссоциации воды на водород и кислород заключается в следующем. Из резервуара с водным электролитом или воду из водопровода подают через кран 20 до заполнения всего объема устройства. Реле времени 30 настраивают в зависимости от состава воды или водного электролита. Например, через каждые 60 минут включается реле на 15 секунд и открывает на это время кран 22 для удаления осадков электролиза.The operation of the device for the dissociation of water into hydrogen and oxygen is as follows. From the reservoir with an aqueous electrolyte or water from the water supply is supplied through the tap 20 until the entire volume of the device is filled. The time relay 30 is adjusted depending on the composition of water or aqueous electrolyte. For example, every 60 minutes, the relay is turned on for 15 seconds and the valve 22 is opened for this time to remove electrolysis residues.

Подается питание от источника постоянного тока 31, включается генератор переменного тока 19 частотой 18-30 ГГц. Генератор 19 через сплошные металлические сетки 17 и отрезки таких сеток 18 в объеме устройства возбуждает резонансные колебания атомов водорода в молекулах воды.Power is supplied from a DC source 31, the alternator 19 is switched on with a frequency of 18-30 GHz. Generator 19 through solid metal grids 17 and segments of such grids 18 in the volume of the device excites resonant vibrations of hydrogen atoms in water molecules.

Одновременно через последовательно соединены прямоугольные катушки 6, 5, воду или водный электролит 4 проходят импульсы 28 а, «генерация», (фиг. 4). Создаются магнитострикционные излучения переменной частоты и скважности (в диапазоне механического резонанса воды), проходит ток такой же формы, идет интенсивный процесс электролиза воды. В момент «паузы» генерация прекращается, атомы водорода и кислорода концентрируются в своих ячейках 15 и 16. Одновременно с электродов 2 и 3 происходит осаждение солей и осадков электролиза.Simultaneously, through the series-connected rectangular coils 6, 5, water or aqueous electrolyte 4 pass pulses 28 a, "generation", (Fig. 4). Magnetostrictive radiation of variable frequency and duty cycle (in the range of mechanical resonance of water) is created, a current of the same shape passes, and an intensive process of water electrolysis is going on. At the moment of “pause”, the generation stops, hydrogen and oxygen atoms are concentrated in their cells 15 and 16. Simultaneously, salts and electrolysis precipitates are deposited from electrodes 2 and 3.

Например, через 60 минут включается реле времени 30 на 15 секунд и открывает на это время кран 22 для удаления осадков электролиза. При удалении осадков поплавок 21 открывает кран 20 и пополняется устройство водным электролитом.For example, after 60 minutes, the time relay 30 is turned on for 15 seconds and valve 22 is opened for this time to remove electrolysis residues. When precipitation is removed, the float 21 opens the valve 20 and the device is replenished with aqueous electrolyte.

Claims (1)

Устройство для диссоциации воды на водород и кислород, содержащее корпус и набор из погруженных в воду или водный электролит параллельно установленных четных и нечетных электродов, расположенных на расстоянии друг от друга и гидравлически сообщающихся с образованием электролитических секций, которые объединены в электрическую цепь, в своей верхней части электроды разделены друг от друга газонепроницаемыми перегородками, с образованием полостей, при этом каждая полость снабжена индивидуальным отводом образующихся в процессе электролиза газов, источник постоянного тока и генератор переменного тока, отличающееся тем, что имеет прямоугольные катушки электромагнитных излучений ультразвуковой частоты, сплошные металлические сетки и отрезки таких сеток, входной и выходной кран и блок питания, при этом электроды выполнены из материалов с высокой магнитострикцией, в нижней части которых расположены по их периметру прямоугольные катушки электромагнитных излучений ультразвуковой частоты, герметически размещенные в дне корпуса, электрически соединенные первыми выводами с электродами, а с другой стороны эти катушки вторыми выводами соединены попарно параллельно между собой и объединены в электрическую цепь, соединенную через блок питания с источником постоянного тока, сплошные металлические сетки расположены на дне корпуса и изолированы, а вверху на индивидуальных отводах расположены изолированные отрезки таких сеток с отверстиями для прохождения газов, соединенные между собой и генератором переменного тока, в качестве которого использован генератор переменного тока с частотой 18-30 ГГц, определяемой резонансной частотой колебаний атома водорода в молекуле воды, в верхней части устройства установлен входной кран для воды или водных электролитов с поплавком, а в нижней части корпуса сбоку установлен выходной кран для удаления осадков электролиза с электромагнитом управления, блок питания содержит последовательно соединенные генератор модулирующих импульсов с частотой 0,2-3 Гц, интегрирующую цепь, частотно-модулированный генератор с частотой 10,0-100 кГц, дифференцирующую цепь, амплитудный модулятор, усилитель импульсов в виде полевого транзистора, в исток которого последовательно соединены прямоугольные катушки, вода или водный электролит с источником постоянного тока и реле времени, при этом выход интегрирующей цепи связан также с модулирующим входом амплитудного модулятора, а реле времени последовательно соединено с обмоткой электромагнита выходного крана и источником постоянного тока.A device for the dissociation of water into hydrogen and oxygen, containing a body and a set of parallel even and odd electrodes immersed in water or aqueous electrolyte, located at a distance from each other and hydraulically communicating with the formation of electrolytic sections, which are combined into an electrical circuit, in its upper parts of the electrodes are separated from each other by gas-tight partitions, with the formation of cavities, while each cavity is equipped with an individual outlet for the gases formed during the electrolysis process, a direct current source and an alternating current generator, characterized in that it has rectangular coils of electromagnetic radiation of ultrasonic frequency, solid metal grids and segments of such grids, an inlet and outlet valve and a power supply, while the electrodes are made of materials with high magnetostriction, in the lower part of which are located along their perimeter rectangular coils of electromagnetic radiation of ultrasonic frequency, hermetically The wires are placed in the bottom of the housing, electrically connected by the first leads to the electrodes, and on the other hand, these coils are connected in pairs by the second leads in parallel to each other and are combined into an electrical circuit connected through the power supply to a direct current source, solid metal grids are located at the bottom of the housing and are insulated , and at the top on individual taps there are isolated segments of such grids with holes for the passage of gases, connected to each other and an alternating current generator, which is an alternating current generator with a frequency of 18-30 GHz, determined by the resonant frequency of vibrations of a hydrogen atom in a water molecule, in the upper part of the device is equipped with an inlet valve for water or aqueous electrolytes with a float, and in the lower part of the body, on the side, there is an outlet valve for removing electrolysis deposits with a control electromagnet, the power supply unit contains a series-connected modulating pulse generator with a frequency of 0.2-3 Hz, in a tegrating circuit, a frequency-modulated generator with a frequency of 10.0-100 kHz, a differentiating circuit, an amplitude modulator, a pulse amplifier in the form of a field-effect transistor, the source of which is connected in series with rectangular coils, water or an aqueous electrolyte with a direct current source and a time relay, with In this case, the output of the integrating circuit is also connected to the modulating input of the amplitude modulator, and the time relay is connected in series with the electromagnet winding of the output valve and a DC source.
RU2022107447A 2022-03-21 Device for dissociating water into hydrogen and oxygen RU2789110C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2789110C1 true RU2789110C1 (en) 2023-01-30

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA64925A (en) * 2003-02-11 2004-03-15 Володимир Якович Шафоростов A method for producing hydrogen and oxygen
RU2409704C1 (en) * 2009-06-08 2011-01-20 Закрытое акционерное общество "САНИ-Консультант" Method for dissociation of water into hydrogen and oxygen, and apparatus for realising said method
RU2533114C2 (en) * 2009-01-20 2014-11-20 Палмир Method of electrolysis, device and system
US9284652B2 (en) * 2011-09-08 2016-03-15 Tasos Inc. Electrolyzed hydrogen gas for fuel-fired boilers and hot water heaters
CN110351915A (en) * 2019-07-24 2019-10-18 李学军 A kind of heating electrolytic hydrogen production and plasma generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
UA64925A (en) * 2003-02-11 2004-03-15 Володимир Якович Шафоростов A method for producing hydrogen and oxygen
RU2533114C2 (en) * 2009-01-20 2014-11-20 Палмир Method of electrolysis, device and system
RU2409704C1 (en) * 2009-06-08 2011-01-20 Закрытое акционерное общество "САНИ-Консультант" Method for dissociation of water into hydrogen and oxygen, and apparatus for realising said method
US9284652B2 (en) * 2011-09-08 2016-03-15 Tasos Inc. Electrolyzed hydrogen gas for fuel-fired boilers and hot water heaters
CN110351915A (en) * 2019-07-24 2019-10-18 李学军 A kind of heating electrolytic hydrogen production and plasma generator

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2409704C1 (en) Method for dissociation of water into hydrogen and oxygen, and apparatus for realising said method
US4394230A (en) Method and apparatus for splitting water molecules
JP7191384B2 (en) Electrolysis system and method for high electrical energy conversion rate
US9816190B2 (en) Energy extraction system and methods
US20120152197A1 (en) Water Ion Splitter and Fuel Cell
Rocha et al. Pulsed water electrolysis: A review
RU2789110C1 (en) Device for dissociating water into hydrogen and oxygen
WO2015033030A1 (en) Device for producing a gaseous mixture consisting of hydrogen and oxygen by electrolysis
RU81964U1 (en) HYDROGEN ULTRASONIC DEVICE
RU2671720C2 (en) Device for production of hydrogen and oxygen water
RU122383U1 (en) ELECTROLYZER
WO2004031450A1 (en) Hydrogen activating apparatus
EP3443142A1 (en) Electro-magnetic resonance apparatus for molecular, atomic, and chemical modification of water
RU2342422C2 (en) Method of purification of liquid hydrocarbons from sulphur and facility for implementation of this method
Bespalko et al. The plasma discharges in the anodic and cathodic regimes of plasma driven solution electrolysis for hydrogen production
RU112905U1 (en) MICROCONTROLLER DEVICE FOR HYDROGEN PRODUCTION
RU142285U1 (en) ELECTROLYTIC PLANT FOR PRODUCING A GAS MIXTURE OF HYDROGEN AND OXYGEN
RU2645504C2 (en) Device for decomposing water on oxygen and hydrogen by electromagnetic fields
RU2436835C1 (en) Procedure for reduction of viscosity of crude oil in flow and device for its realisation
US20230009487A1 (en) Hydrogen and oxygen production from water using wave resonance
RU215527U1 (en) VORTEX (INDUCTION) ELECTROLYZER
RU2675862C2 (en) Method for decomposition of water into oxygen and hydrogen and devices for its implementation
US11291972B2 (en) High efficiency hydrogen oxygen generation system and method
CN113684491A (en) Water capacitor high-frequency decomposition system
WO2024009057A1 (en) Apparatus for treatment of electrodes