UA79076C2 - Method and electrolyzer for the generation of hydrogen and oxygen by electrolysis of electrolyte aqueous solution - Google Patents
Method and electrolyzer for the generation of hydrogen and oxygen by electrolysis of electrolyte aqueous solution Download PDFInfo
- Publication number
- UA79076C2 UA79076C2 UA2003021661A UA2003021661A UA79076C2 UA 79076 C2 UA79076 C2 UA 79076C2 UA 2003021661 A UA2003021661 A UA 2003021661A UA 2003021661 A UA2003021661 A UA 2003021661A UA 79076 C2 UA79076 C2 UA 79076C2
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- electrolyte
- anode
- cathode
- chamber
- aqueous solution
- Prior art date
Links
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 title abstract description 60
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 title abstract description 32
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title abstract description 31
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title abstract description 31
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 29
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title abstract description 29
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title abstract description 29
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 24
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title description 7
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 abstract description 45
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 abstract description 40
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 abstract description 40
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 abstract description 23
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 abstract description 16
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 abstract description 16
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 14
- 230000004807 localization Effects 0.000 abstract 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 29
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 17
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 16
- 238000002242 deionisation method Methods 0.000 description 12
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 12
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 9
- 230000006798 recombination Effects 0.000 description 8
- 238000005215 recombination Methods 0.000 description 8
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 230000001154 acute effect Effects 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 5
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 5
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 5
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 5
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 4
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 3
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 3
- ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N Potassium Chemical compound [K] ZLMJMSJWJFRBEC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 2
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 2
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 2
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 2
- -1 for example Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 229910052700 potassium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011591 potassium Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 238000002211 ultraviolet spectrum Methods 0.000 description 2
- 241000566113 Branta sandvicensis Species 0.000 description 1
- 241000750042 Vini Species 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 235000019577 caloric intake Nutrition 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007791 dehumidification Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 125000002887 hydroxy group Chemical group [H]O* 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 1
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000000615 nonconductor Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 230000008929 regeneration Effects 0.000 description 1
- 238000011069 regeneration method Methods 0.000 description 1
- 239000011435 rock Substances 0.000 description 1
- 229910001925 ruthenium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N ruthenium(iv) oxide Chemical compound O=[Ru]=O WOCIAKWEIIZHES-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
Description
одна від одної ізоляційною неелектропровідною обмежують потік, також на з'єднанні пластин об- перегородкою, та додаткові камери, який відріз- межувачів потоку виконані отвори з можливістю няється тим, що анодна камера від катодної від- впуску водного розчину електроліту з додаткової ділена перегородкою, яка не доходить до дна су- камери дисоціації. місного корпуса, додаткові монополярні електроди 9. Електролізер з сепаратором іонів за п. 8, який розташовані нижче від нижнього краю перегородки відрізняється тим, що у кожному електроді та в під гострим кутом один відносно одного та під гос- пластинах виконані перфораційні отвори. трим кутом відносно поверхні електроліту і частко- 10. Електролізер з сепаратором іонів за п. 8 або п. во перекривають один одний в горизонтальній 9, який відрізняється тим, що пластини виконані з площині, електроди розташовані на пластинах, які електропровідного матеріалу, а електроди закріп- встановлені з можливістю обмеження потоку вод- лені на пластинах через прокладки з електроізо- ного розчину електроліту, а під перегородкою, що ляційного матеріалу та підключені до джерела відділяє анодну камеру від катодної, виконаний постійної напруги. вихід з каналу, який утворений пластинами, щоfrom each other with an insulating, non-conductive flow, also at the junction of the plates with a partition, and additional chambers, which flow separators are made of holes with the possibility that the anode chamber from the cathode outlet of the aqueous electrolyte solution is divided by an additional partition, which does not reach the bottom of the totality of dissociation. of the housing, additional monopolar electrodes 9. The electrolyzer with an ion separator according to item 8, which is located below the lower edge of the partition, differs in that perforation holes are made in each electrode and at an acute angle relative to each other and under the plates. three angles relative to the surface of the electrolyte and partially 10. Electrolyzer with an ion separator according to item 8 or item vo overlap each other in a horizontal 9, which is distinguished by the fact that the plates are made of a plane, the electrodes are located on plates of conductive material, and the electrodes fixed with the possibility of limiting the flow of hydrogen on the plates through gaskets made of an electroiso- nic solution of the electrolyte, and under a partition that is made of lation material and connected to a source that separates the anode chamber from the cathode chamber, made of constant voltage. exit from the channel, which is formed by plates that
Взаємозв'язана група винаходів відноситься включає деіонізацію живильної води, готування на до технології і пристроїв для одержання водню і її основі розчину лугу, електролітичне розкладання кисню шляхом електролізу водного розчину елект- лугу під тиском з одержанням кисню і водню, їхнє роліту для використання їх в якості енергетичної каталітичне очищення і наступну осушку, а з ме- сировини для паливно-енергетичного комплексу, в тою підвищення чистоти газів, один з отриманих промисловості, автомобільному транспорті та ко- газів поділяють на два потоки, перший з яких у мунальному господарстві при максимальному кількості 0,75-0,95 загального продукту під тиском дотриманні екологічних норм та вимог захисту 1-2,5МПа подають споживачу, а другий, у кількості природного середовища. 0,05-0,25 загального продукту підтиском (0,105-An interconnected group of inventions includes deionization of feed water, preparation of alkali solution on technology and devices for obtaining hydrogen and its basis, electrolytic decomposition of oxygen by electrolysis of an aqueous solution of electro-alkali under pressure with the production of oxygen and hydrogen, their roll for use in quality of energy catalytic cleaning and subsequent drying, and from the raw materials for the fuel and energy complex, including increasing the purity of gases, one of the obtained industry, road transport and co-gases are divided into two streams, the first of which in the municipal economy with the maximum amount 0.75-0.95 of the total product under the pressure of compliance with environmental standards and protection requirements of 1-2.5 MPa is served to the consumer, and the second, in the amount of the natural environment. 0.05-0.25 of the total product under pressure (0.105-
Відомий спосіб та пристрій, що був описа- 0,125УМПа, подають на продувку деїіонізованої ний у Іпатенті Російської Федерації Ме2034933, живильної води. Перед продувкою потік газу під індекс МПК С2581/02|, який виконується в устано- тиском (0,13-0,16)МПа подають на регенерацію вці, що складається з живильної ємності і елект- осушувана. ролізера, що містить кінцеві електроди, проміжні Спільними суттєвими ознаками є те, що відо- пористі аноди і катоди, розміщені між ними сепа- мий спосіб одержання водню та кисню електролі- раційні перегородки і канали для відводу газів і зом водного розчину електроліту, виконується з включає подачу води в електролізер, підведення використанням деїонізації, дисоціації, каталітичної води до пористих анодів і відбір одержаних газів. обробки, очистки газів, заповнення водою з елект-The known method and device that was described - 0.125 UMPa is used for purging the deionized feed water in the Russian Federation patent Me2034933. Before purging, the flow of gas under the index of IPC С2581/02 |, which is carried out in the installation, is fed to the regeneration tank at a pressure of (0.13-0.16) MPa, which consists of a feeding tank and is electrically dried. rollizer containing end electrodes, intermediate The common essential features are that the resistive anodes and cathodes are placed between includes water supply to the electrolyzer, supply using deionization, dissociation, catalytic water to the porous anodes and selection of the obtained gases. processing, gas purification, filling with water from electric
Подачу води в електролізер ведуть по каналу для ролітом камери дисоціації, анодної та катодної відводу газів і підведення води до пористих анодів камер. через їхню торцеву поверхню. Подачу води в еле- Причинами, які перешкоджають одержанню ктролізер ведуть по обох каналах для відводу га- необхідного технічного результату, є відсутність зів. дій по послабленню міжмолекулярних зв'язків,The supply of water to the electrolyzer is carried out through the channel for the roll of the dissociation chamber, anodic and cathodic gas removal and water supply to the porous anodes of the chambers. through their end surface. Water supply to the ele- The reasons that prevent obtaining ctrolyzers are conducted on both channels for the removal of ha- the necessary technical result is the lack of outlets. actions to weaken intermolecular bonds,
Пристрій для електролізу води, що складаєть- неможливість перервати рекомбінацію іонів та ся з живильної ємності і електролізера, що вклю- зменшити затрачену на іонізацію та сепарацію чає кінцеві електроди, проміжні пористі аноди і іонів енергію, підвищені витрати енергії на окис- катоди, розміщені між ними сепараційні перегоро- лення та відновлення газів, у зв'язку з малою шви- дки, канали для відводу газів і ущільнювальні еле- дкістю руху іонів в електроліті, підвищені витрати менти, торцева поверхня пористих анодів з'єднана енергії на окислення та відновлення газів, що в з одним каналом для відводу газів, а торцева по- сукупності призводить до зменшення коефіцієнта верхня пористих катодів з іншим каналом для від- корисної дії, збільшення енерговкладу за рахунок воду газів і один з каналів для відводу газів з'єдна- витрат на продувку. ний з живильною ємністю. Найбільш близьким по конструкції до електро-A device for the electrolysis of water, which consists of the impossibility of interrupting the recombination of ions from the feed tank and the electrolyzer, which includes reducing the energy spent on ionization and separation of the final electrodes, intermediate porous anodes and ions, increased energy consumption for oxide cathodes placed between with them, separation burn-out and reduction of gases, due to the low speed, channels for the removal of gases and sealing elec- the movement of ions in the electrolyte, increased consumption of ment, the end surface of porous anodes connected energy for oxidation and reduction of gases , which in with one channel for the removal of gases, and the end channel in total leads to a decrease in the coefficient of the upper porous cathodes with another channel for beneficial action, an increase in energy input due to the water of gases and one of the channels for the removal of gases, connecting costs for purging with a feeding container. The closest in design to the electric
Причинами, які перешкоджають одержанню лізера для одержання кисню та водню є генератор необхідного технічного результату, є неможливість водню, описаний в (авторському свідоцтві СРСР послабити міжмолекулярні зв'язки, так як електро- Мо1435664, МПКА4 С2581/12|), по якому пристрій літ знаходиться у внутрішніх порожнинах пористих включає електролізер з патрубками введення і електродів, неможливість перервати рекомбінацію відбирання води, розділений іонообмінними мем- іонів та зменшити затрачену на іонізацію та сепа- бранами на анодні і катодні камери, сепаратори рацію іонів енергію, в зв'язку з великими витрата- анодних і катодних продуктів, з'єднані трубопрово- ми її на рекомбінацію іонів, окислення та віднов- дами з відповідними камерами електролізера, деї- лення продуктів електролізу, а відсутність онізатор і патрон-осушувач, причому сепаратори процесів деїонізації, каталітичної очистки призво- анодних і катодних продуктів виконані у вигляді дить до додаткового зменшення коефіцієнта кори- камери, розділеної перегородкою з фільтруючим сної дії. елементом, розташованим під гострим кутом доThe reasons that prevent the production of a laser for the production of oxygen and hydrogen is the generator of the necessary technical result, is the impossibility of hydrogen, described in the (author's certificate of the USSR to weaken intermolecular bonds, such as electro-Mo1435664, MPKA4 C2581/12|), due to which the device lit located in the internal cavities of the porous includes an electrolyzer with inlet nozzles and electrodes, the impossibility of interrupting the recombination of water removal, separated by ion exchange mem- ions and reducing the energy spent on ionization and separators into anode and cathode chambers, ion separators, in connection with large consumption of anodic and cathodic products, connected by pipelines for the recombination of ions, oxidation and reduction with the corresponding chambers of the electrolyzer, the separation of electrolysis products, and the absence of an ionizer and cartridge-dryer, and separators for the processes of deionization, catalytic purification - anodic and cathodic products are made in the form of dit to additional reduction of the co-factor ry - a chamber separated by a partition with a filtering effect. an element located at an acute angle to
Найбільш близьким с спосіб одержання кисню поверхні рідини в катодному сепараторі. та водню, описаний в (патенті Російської Федерації Спільними суттєвими ознаками є те, що відо-The method of obtaining oxygen from the surface of the liquid in the cathode separator is the closest. and hydrogen, described in the (patent of the Russian Federation) Common essential features are that known
Ме2010890, індекси МПК С2581/12, С2581/021, що мий електролізер для одержання водню та кисню з води включає анодну та катодну камери, що з'єд- ташовані в анодній та катодній камерах на крайніх нані трубопроводами з камерами деїонізації та дальніх стінках у напрямку анод-катод і підключені осушення. до постійної напруги. Потім збуджений потік аніо-Me2010890, IPC indices C2581/12, C2581/021, that the electrolyzer for obtaining hydrogen and oxygen from water includes anode and cathode chambers, which are connected in the anode and cathode chambers on the extreme sides by pipelines with deionization chambers and far walls in anode-cathode direction and connected drains. to constant voltage. Then the excited flow of anions
Причинами, які перешкоджають одержанню нів пропускають через зону розташування анодів, необхідного технічного результату, є відсутність а потік катіонів - через зону розташування катодів, дій по послабленню міжмолекулярних зв'язків, а потім виконують відбір відпрацьованого водного неможливість перервати рекомбінацію іонів та розчину електроліту з верхніх шарів електроліту зменшити затрачену на іонізацію енергію, великі встановленими нарівні поверхні електроліту забір- витрати енергії в іонообмінній мембрані на сепа- никами та подають насосом на змішування та деї- рацію іонів, відсутня можливість підвищити рівень онізацію водного розчину електроліту у фільтрі та збудження іонів. каталізаторі гарячого водного розчину електроліту,The reasons that prevent the production of the required technical result are the lack of and the flow of cations through the cathode area, actions to weaken intermolecular bonds, and then perform the selection of spent water, the impossibility of interrupting the recombination of ions and the electrolyte solution from the upper layers of electrolyte to reduce the energy spent on ionization, large energy intakes installed flush with the surface of the electrolyte in the ion exchange membrane on sepaniks and fed by a pump for mixing and deaeration of ions, there is no possibility to increase the level of ionization of the aqueous solution of the electrolyte in the filter and excitation of ions. catalysts of a hot aqueous electrolyte solution,
Найбільш близьким по конструкції електролі- потім виконують подачу розігрітого в процесі елек- зером з сепарацією іонів без мембрани є відомий тролізу водного розчину електроліту до камери пристрій, що був описаний у (патенті Російської дисоціації, з передачею тепла в камеру дисоціації,The closest in terms of design to the electrolyte is the well-known trilysis of an aqueous solution of the electrolyte to the chamber, which was described in (a patent of Russian dissociation, with the transfer of heat to the dissociation chamber,
Федерації Ме2092614 індекс МПК С2581/02)|, по так як фільтри, каталізатори та трубопроводи зна- якому, електролізер для розкладу води у присут- ходяться у камері дисоціації та омиваються вод- ності фонового електроліту, що містить аноди і ним розчином електроліту. Таким чином процес катоди, розділені ізолюючою неелектропровідною циркуляції водного розчину електроліту замкнувся перегородкою з утворенням анодних і катодних і повторюється з заданою циклічністю, при якій камер з додатково встановленими парами елект- електроліт відновлюється, а вода поповнюється з родів з оксиду рутенію, з'єднаних між собою, роз- зовнішнього джерела через фільтр та каталізатор міщених у сусідніх анодних і катодних камерах і гарячого режиму. В анодній і катодній камерах встановлених з можливістю переміщення. виконується відбір та осушення водню та кисню поFederation Me2092614 index IPC C2581/02)|, as filters, catalysts and pipelines of a kind, an electrolyzer for water decomposition are present in the dissociation chamber and are washed with aqueous background electrolyte containing anodes and the electrolyte solution. Thus, the process of the cathode, separated by an insulating non-conductive circulation of the aqueous solution of the electrolyte, is closed by a partition with the formation of anodic and cathodic and is repeated with a given cycle, in which the chamber with additionally installed pairs of electro-electrolyte is restored, and water is replenished from the ruthenium oxide species connected between itself, an external source through a filter and a catalyst placed in adjacent anode and cathode chambers and hot mode. In the anode and cathode chambers installed with the possibility of movement. selection and drying of hydrogen and oxygen is carried out
Причинами, які перешкоджають одержанню своїх трубопроводах. необхідного технічного результату, є відсутність Суттєвими ознаками які характеризують заяв- процесу деїонізації відпрацьованого електроліту, лений спосіб, є: одержання водню та кисню елект- що призводить до підвищеної рекомбінації та пе- ролізом водного розчину електроліту, що включає ренасичення електроліту в камерах іонами проти- деіонізацію, дисоціацію, каталітичну обробку, очи- лежного знаку, що призводить до підвищених ви- стку газів, заповнення водним розчином електро- трат енергії на деїіонізацію, також підвищені літу камери дисоціації, анодної та катодної камер. витрати енергії на розсіювання у зовнішнє середо- Спочатку електроліт дисоціюють в камері дисоціа- вище. ції води та подають через фільтр і каталізаторReasons that prevent obtaining their pipelines. the necessary technical result is the lack of essential features characterizing the claimed process of deionization of the spent electrolyte, the given method, are: production of hydrogen and oxygen, which leads to increased recombination and perolysis of the aqueous solution of the electrolyte, which includes the resaturation of the electrolyte in the chambers with counter ions deionization, dissociation, catalytic treatment, the purification sign, which leads to increased gas emissions, filling with an aqueous electrolyte solution, energy consumption for deionization, as well as increased melt of dissociation chambers, anode and cathode chambers. energy expenditure for dispersion into the external environment. First, the electrolyte is dissociated in the dissociation chamber above. tions of water and fed through a filter and catalyst
Метою групи винаходів є спосіб та пристрої холодного водного розчину електроліту, на основні для одержання водню та кисню з мінімальними електроди катода і анода через канал сепарації витратами електроенергії, з усуненням нераціона- іонів на аніони та катіони градієнтним полем, після льних витрат енергії теплової, електричної, хіміч- якого роздільні потоки катіонів в катодній камері, а ної, затраченої на іонізацію, на сепарацію, енергії аніонів в анодної камері, підвергають додатковому окислення та відновлення, забезпечення приско- підвищенню рівня збудження, світловим опромі- рення процесів, зменшення витрат за рахунок об- ненням розділених потоків та додатковим електро- меження рекомбінації іонів та атомів молекул га- градієнтним полем прискорювача, збуджений потік зів. аніонів пропускають через зону розташуванняThe purpose of the group of inventions is a method and devices for a cold aqueous solution of an electrolyte, mainly for obtaining hydrogen and oxygen with minimal cathode and anode electrodes through a separation channel by electricity consumption, with the elimination of non-rational ions into anions and cations by a gradient field, after thermal, electrical energy consumption , which separates the flow of cations in the cathode chamber, and the energy spent on ionization and separation of the anions in the anode chamber is subject to additional oxidation and reduction, ensuring the acceleration of the excitation level, light irradiation of processes, reducing costs due to by enveloping the separated flows and additional electrolimitation of the recombination of ions and atoms of molecules by the gradient field of the accelerator, the excited flow of anions are passed through the location zone
Поставлені завдання вирішуються тим, що анодів, а потік катіонів - через зону розташування спосіб одержання водню та кисню електролізом катодів, а потім виконують відбір відпрацьованого водного розчину електроліту, виконується з деїоні- водного розчину електроліту з верхніх шарів елек- зацією, дисоціацією електроліту, каталітичній об- троліту, його деіонізацію у фільтрі та каталізаторі робці, очистці газів, заповненням водним розчи- гарячого водного розчину електроліту, подачу до ном електроліту камери дисоціації, анодної та камери дисоціації з передачею тепла в камеру катодної камер, при виконанні процесу підтриму- дисоціації. Постійно виконується відбір та осушен- ється однакова температура у всіх камерах, а ня водню та кисню по своїх трубопроводах. Граді- процеси виконують у такий замкнутій послідовнос- єнтне поле в каналі сепаратора іонів забезпечують ті дій: водний розчин електроліту дисоціюють в постійною напругою на електродах сепаратора, а камері дисоціації води та насосом подають через додаткове градієнтне поле прискорювача забезпе- фільтр і каталізатор холодного водного розчину чують постійною напругою на електродах приско- електроліту на електроди катода і анода через рювача. Світлове опромінення виконують в ульт- канал сепарації іонів на аніони та катіони градієнт- рафіолетовому спектрі. ним полем, що створюється джерелом живлення На відміну від прототипу виконують наступні постійної напруги, після якого розділені потоки процеси в такій послідовності: спочатку водний катіонів в катодній камері, а аніонів в анодній ка- розчин електроліту дисоціюють в камері дисоціації мері підвергають додатковому підвищенню рівня води та подають через фільтр і каталізатор холод- збудження аніонів та катіонів, в розділених пото- ного водного розчину електроліту на основні елек- ках світловим опроміненням, розташованою під троди катода і анода через канал сепарації іонів перегородкою між анодною та катодною камерами на аніони та катіони градієнтним полем, після яко- лампою, що випромінює в ультрафіолетовому го розділені потоки катіонів в катодній камері, а спектрі та додатковим електроградієнтним полем аніонів в анодній камері, додатково збуджують, в прискорювача, монополярні електроди якого роз- розділених потоках світловим опроміненням та додатковим електроградієнтним полем прискорю- електроліту з додаткової камери дисоціації. В кож- вача, збуджений потік аніонів пропускають через ному електроді та в пластині, що обмежують потік зону розташування анодів, а потік катіонів - через виконані перфораційні отвори. Електроди закріп- зону розташування катодів, а потім виконують від- лені на пластинах через прокладки з електроізо- бір відпрацьованого водного розчину електроліту з ляційного матеріалу. верхніх шарів електроліту, його деіонізацію у філь- Таким чином, представлений спосіб та конст- трі та каталізаторі гарячого водного розчину елек- рукція дозволяє виготовити електролізер для оде- троліту, подачу до камери дисоціації, а з анодної і ржання водню та кисню з мінімальними витратами катодної камер постійно виконується відбір та електроенергії, з усуненням нераціональних ви- осушення водню та кисню по своїх трубопроводах. трат енергії теплової, електричної, хімічної, затра-The set tasks are solved by the fact that the anodes, and the flow of cations - through the location zone, the method of obtaining hydrogen and oxygen by the electrolysis of cathodes, and then the selection of the spent aqueous solution of the electrolyte is carried out from the deionized aqueous solution of the electrolyte from the upper layers by electrification, dissociation of the electrolyte, catalytic of electrolyte, its deionization in the filter and catalytic converter, gas purification, filling with water diluted aqueous solution of the electrolyte, supply of electrolyte to the chambers of the dissociation chamber, anode and dissociation chamber with heat transfer to the chamber of the cathode chamber, during the process of supporting dissociation. The same temperature is constantly selected and dried in all chambers, and hydrogen and oxygen are supplied through their pipelines. Gradi-processes are performed in such a closed sequential field in the channel of the ion separator provide the following actions: the aqueous solution of the electrolyte is dissociated at a constant voltage on the electrodes of the separator, and water is supplied to the dissociation chamber and a pump through the additional gradient field of the accelerator to ensure the filter and catalyst of a cold aqueous solution are heard by the constant voltage on the electrodes, the electrolyte is accelerated to the cathode and anode electrodes through the breaker. Light irradiation is carried out in the ultra-channel of separation of ions into anions and cations in the gradient ultraviolet spectrum. by the field created by the power source. In contrast to the prototype, the following constant voltages are performed, after which the flows are separated in the following sequence: first, the aqueous cations in the cathode chamber, and the anions in the anode ca- the electrolyte solution is dissociated in the dissociation chamber, the measures are subjected to an additional increase in the water level and fed through a filter and a cold-excitation catalyst of anions and cations, in the separated submerged aqueous solution of the electrolyte on the main electrodes by light irradiation located under the cathode and anode trodes through the ion separation channel by the partition between the anode and cathode chambers into anions and cations with a gradient field, after which a lamp emitting in the ultraviolet separate streams of cations in the cathode chamber, and the spectrum and additional electrogradient field of anions in the anode chamber, are additionally excited in the accelerator, the monopolar electrodes of which are separated streams by light irradiation and an additional electrogradient field of the accelerator - email electrolyte from an additional dissociation chamber. In this case, the excited flow of anions is passed through the electrode and in the plate, which limit the flow to the area where the anodes are located, and the flow of cations is passed through the perforated holes. The electrodes are fixed in the area of the location of the cathodes, and then they are cast on the plates through gaskets made of electroisobir of the spent aqueous solution of the electrolyte from the lation material. of the upper layers of the electrolyte, its deionization in the fil- Thus, the presented method and construction and catalyst of a hot aqueous solution of electricity allows to manufacture an electrolyzer for the electrolyte, supply to the dissociation chamber, and from the anode and the production of hydrogen and oxygen with minimal costs of the cathode chambers, the selection of electricity is constantly performed, with the elimination of irrational drying of hydrogen and oxygen along its pipelines. thermal, electrical, chemical, energy consumption
Градієнтне поле в каналі сепаратора іонів забез- ченої на іонізацію, на сепарацію, енергії окислення печують постійною напругою на електродах сепа- та відновлення, з забезпеченням прискорення ратора, а додаткове градієнтне поле прискорюва- процесів електролізу. Зменшення витрат, за раху- ча забезпечують постійною напругою на нок обмеження рекомбінації іонів та атомів і моле- електродах прискорювача. Світлове опромінення кул газів, досягається розділенням іонів на свої виконують в ультрафіолетовому спектрі. потоки і подальші дії в роздільних камерах. Змен-The gradient field in the ion separator channel of the oxidation energy provided for ionization, for separation, is baked with a constant voltage on the separation and reduction electrodes, ensuring the acceleration of the rotor, and the additional gradient field accelerates the electrolysis processes. Reduction of costs, due to providing a constant voltage on the limit of the recombination of ions and atoms and mole- electrodes of the accelerator. Light irradiation of balls of gases is achieved by separating ions into their own in the ultraviolet spectrum. flows and subsequent actions in separate cells. Change-
Поставлене завдання конструкції пристрою шення витрат електроенергії досягається за раху- вирішується так: електролізер для одержання во- нок оптимального вибору напруги і забезпечення її дню та кисню з водного розчину електроліту, що достатності додатковим впливом на електрохімічні включає розташовані в спільному корпусі анодну процеси, наприклад опроміненням, дією градієнт- та катодну камери, що з'єднані трубопроводами з ного поля, підвищенням електропровідності, що камерами деїіонізації та осушення, в якому анодна забезпечується описаною конструкцією. Приско- камера від катодної відділена електроізоляційною рення процесів забезпечується розташуванням перегородкою, що не доходить до дна спільного елементів, що підвищують електропровідність та корпусу, в анодній та катодній камерах розташо- примусовими направленими потоками електроліту вані монополярні електроди, анод та катод до них з активними процесами деїіонізації та повторної під'єднана камера дисоціації, яка додатково з'єд- дисоціації. нана з анодною та катодною камерами через На Фіг.1 показана схематично конструкція еле- фільтр, каталізатор холодного водного розчину ктролізера; електроліту і сепаратор іонів, а анодна і катодна На Ффіг.2 показаний переріз А-А; камери, також через забірники відпрацьованого На Ффіг.3 показана блок-схема процесу; водного розчину електроліту, з верхніх шарів еле- При виконанні робіт по доведенню до промис- ктроліту у анодній та катодній камерах, фільтр лової придатності електролізера був виготовлений деіонізатор та каталізатор гарячого водного роз- електролізер з загальними габаритами сумісного чину електроліту з'єднані з камерою дисоціації, корпусу анодної, катодної камер та камери дисоці- також верхня частина анодної і катодної камер ації довжина 800мм., ширина 400мм. і висота під'єднана до елементів прийому та передачі кис- 200мм. Заповнили водою з фоновим електролітом ню та водню. На крайніх дальніх стінках у напрям- їдкого калію, камеру дисоціації 4, подали електро- ку анод-катод в анодній та катодній камерах роз- літ в анодну 2 та катодну З камери до забезпечен- ташовані додаткові монополярні електроди ня однакового рівня. прискорювача, які підключені до джерела постійної Проводили експерименти, при яких в першому напруги. На трубопроводах подачі електроліту варіанті були виконані усі процеси у заявленій по- встановлені насоси, на трубопроводах подачі кис- слідовності: ню та водню - фільтри осушення, запірні клапани - подали напругу на анод 33 та катод З4; та манометри. Фільтри, каталізатори та основна - електроліт, що дисоціювався в камері дисо- частина їх трубопроводів розташовані в камері ціації 4, через збірник 7 подали насосом 8 через дисоціації безпосередньо в електроліті. фільтр 9 і іонізацію в каталізаторі холодного вод-The set task of the design of the device for the reduction of electricity consumption is achieved according to the following: an electrolyzer for obtaining the optimal choice of voltage and providing it with oxygen from an aqueous solution of the electrolyte, which is sufficient by an additional effect on the electrochemical processes located in the common housing, including the anode, for example, by irradiation , by the action of the gradient and the cathode chamber, which are connected by pipelines from the ground field, by the increase of electrical conductivity, which is caused by the deionization and drying chambers, in which the anode is provided by the described design. The accelerant chamber is separated from the cathode chamber by electrical insulation. The process is ensured by the location of a partition that does not reach the bottom of the common elements that increase electrical conductivity and the body. In the anode and cathode chambers, monopolar electrodes electrolyzed by forced directed currents are placed, the anode and cathode to them with active processes. deionization and re-connected dissociation chamber, which additionally connects dissociation. nana with anode and cathode chambers through Fig. 1 schematically shows the design of the electro-filter, the catalyst of the cold aqueous solution of the ctrolizer; electrolyte and ion separator, and anode and cathode Fig. 2 shows a section AA; cameras, also through waste collectors. Fig. 3 shows a block diagram of the process; of the aqueous solution of the electrolyte, from the upper layers of the electrolyzer with the general dimensions of a compatible order of the electrolyte were connected to the dissociation chamber. , the housing of the anode and cathode chambers and the dissociation chamber, as well as the upper part of the anode and cathode chambers, length 800 mm, width 400 mm. and the height connected to the elements of reception and transmission of oxygen is 200 mm. Filled with water with a background electrolyte of nu and hydrogen. On the far walls in the direction of caustic potassium, the dissociation chamber 4, the anode-cathode electrode in the anode and cathode chambers was fed to the anode 2 and the cathode. From the chamber, additional monopolar electrodes of the same level were provided. accelerators, which are connected to a source of constant They conducted experiments in which the first voltage. On the electrolyte supply pipelines of the variant, all the processes in the declared version were performed, pumps were installed, on the oxygen and hydrogen supply pipelines - drying filters, shut-off valves - applied voltage to anode 33 and cathode Z4; and manometers. Filters, catalysts and the main electrolyte, which dissociated in the dissociation chamber, part of their pipelines are located in the chamber 4, through the collector 7 was fed by the pump 8 through dissociation directly into the electrolyte. filter 9 and ionization in a cold water catalyst
Поставлені завдання конструкції електролізе- ного розчину електроліту 10, по трубопроводу 11 в ра з сепаратором іонів, в який входять основні та канал сепарації іонів 12 на аніони та катіони граді- додаткові електроди в анодній та катодній каме- єнтним полем, рах, відділених між собою перегородкою, та дода- забезпечили його постійним струмом напругою ткові камери вирішується так: анодна камера від ЗОВ на електродах 13 і 14 сепаратора; катодної відділена ізоляційною перегородкою, що - розділені потоки катіонів в катодній камері 3, не доходить до дна сумісного корпусу, а додаткові а аніонів в анодної камері 2, підвергли додатково- монополярні сепараторні електроди розташовані му підвищенню рівня збудження, світловим опро- нижче низу перегородки під гострим кутом один міненням лампою 37, що випромінює ультрафіо- відносно другого, під гострим кутом відносно по- летові промені та додатковим електроградіснтним верхні електроліту і частково перекривають один полем прискорювача, же забезпечили постійним одного в горизонтальній площині, електроди роз- струмом напругою 508 на електродах 25,26; ташовані на пластинах, які встановлені з можливі- - збуджений потік аніонів пропустили через зо- стю обмежування потоку електроліту, а під пере- ну розташування анода 33, а потік катіонів-ч-ерез городкою, що розділяє анодну камеру від катодної зону розташування катода З 4, відібрали насосом виконаний вихід з каналу утвореному пластинами, 21 відпрацьований водний розчин електроліту з що обмежують потік, також на з'єднанні обмежува- верхніх шарів електроліту, виконали його очистку і чів потоку виконані отвори з можливістю впуску деіонізацію у фільтрі 22 та каталізаторі гарячого водного розчину електроліту 23, подали гарячий іонів 12, в якому монополярні електроди 13 та 14 розчин до камери дисоціації 4, з передачею тепла розташовані нижче низу перегородки 5, під гост- в камеру дисоціації, так як фільтри 9,22, каталіза- рим кутом один відносно другого, під гострим ку- тори 10,23 та основна частина їх трубопроводів том відносно поверхні електроліту, частково пере- розташовані в камері дисоціації 4; кривають один одного в горизонтальній площині.The tasks of designing an electrolyzed solution of electrolyte 10, along pipeline 11 in the ra with an ion separator, which includes the main and ion separation channel 12 into anions and cations, are set - additional electrodes in the anode and cathode are separated from each other by a rock field partition, and additionally provided it with direct current, the voltage of the current chamber is decided as follows: the anode chamber from ZOV on electrodes 13 and 14 of the separator; cathodic separated by an insulating partition, which - separated flows of cations in the cathode chamber 3, does not reach the bottom of the compatible housing, and additional and anions in the anode chamber 2, subjected additional monopolar separator electrodes to an increase in the level of excitation, light illumination below the bottom of the partition under at an acute angle, one by changing the lamp 37, emitting ultraviolet, relative to the second, at an acute angle relative to the flight rays and an additional electrogradient of the upper electrolyte and partially overlap one with the field of the accelerator, and provided a constant one in the horizontal plane, the electrodes with a current voltage of 508 on the electrodes 25,26; mounted on the plates, which are installed with possible - the excited flow of anions was passed through the restriction of the flow of the electrolyte, and below the location of the anode 33, and the flow of cations is through the small hole that separates the anode chamber from the cathode zone of the location of the cathode Z 4, removed the outlet made by the pump from the channel formed by the plates, 21 the spent aqueous solution of the electrolyte from which the flow is restricted, also at the junction of the limiting upper layers of the electrolyte, performed its cleaning and made openings for the flow of deionization in the filter 22 and the hot catalyst aqueous solution of electrolyte 23, hot ions 12 were supplied, in which monopolar electrodes 13 and 14 the solution to the dissociation chamber 4, with heat transfer are located below the bottom of the partition 5, under the guest- in the dissociation chamber, as filters 9,22, catalyzing angle one relative to the other, at an acute angle of 10,23 and the main part of their pipelines relative to the surface of the electrolyte, partially rearranged in the dissociation chamber iations 4; cover each other in the horizontal plane.
Протягом всього процесу виконували заміри Електроди закріплені на пластинах 15 та 16, виго- енерговитрат та виходу кисню і водню. Проводили товлених з електропровідного матеріалу, через експерименти, в яких був вилучений будь-якій з прокладку з електроізоляційного матеріалу 17 та заявлених процесів і виявили: підключені до джерела постійного струму напру- - якщо відключити електроди сепаратора іонів гою 25-358. Під перегородкою 5, що розділяє ано- то, у зв'язку з переповненням анодної та катодної дну камеру 2 від катодної З, зроблено вихід з ка- камер іонами протилежного заряду, підвищується налу в анодну і катодну камери, який утворюється рекомбінація іонів питомий вихід водню та кисню пластинами 15 та 16 і обмежує потік водного роз- на затрачену електроенергію падає; чину з камери дисоціації. На з'єднанні обмежувачів - якщо водний розчин електроліту не подавати потоку 15 та 16 виконані отвори 18, до яких під'єд- через фільтр 9 і каталізатор холодного водного нані трубопроводи 11 по яких водний розчин елек- розчину електроліту 10, або не виконувати деїоні- троліту з камери дисоціації 4 подається для сепа- зацію у фільтрі 22 та каталізаторі гарячого елект- рації іонів. У електродах 13 і 14 та в пластинах 15 і роліту 23, то розчин в анодній та катодній камерах 16 по течії потоку виконані наскрізні перфораційні перегрівається, вихід продуктів водню і кисню отвори. Анодна 2 і катодна З камери з'єднані з зменшується, оскільки потрібні для процесу іони камерою дисоціації 4 через забірники відпрацьо- вже використані, а камери заповнені іонами про- ваного електроліту 19 та 20 через насос 21, тилежного знаку; фільтр деїіонізатор 22, каталізатор гарячого водно- - якщо не подавати напругу на електроди при- го розчину електроліту 23, трубопровід 24. Моно- скорювача 25, 26 то густина електричного струму в полярні електроди прискорювача 25 та 26 підклю- анодній та катодній камерах зменшується, в ре- чені до постійного струму 60 В. Фільтри 9 і 22, зультаті зменшується вихід кисню та водню; каталізатори 10 і 23 та основна частина їх трубоп- - якщо не включати лампу ультрафіолетового роводів розташовані в камері дисоціації 4, але для опромінення, то зменшується густина електрично- наочності вони показані в схематичному вигляді за го струму в анодній та катодній камерах, зменшу- межами камери. До верхньої кришки 27 під'єднані ється вихід кисню та водню, розчин перегріваєть- трубопроводи для виведення водню та кисню. На ся; трубопроводах встановлені фільтр осушення 28, - якщо напруга на електродах сепаратора іонів манометр 29 та запірний клапан ЗО для водню, та перевищує 35В, а на електродах прискорювача - манометр 31 та клапан 32 для кисню. Електродні 658, то заміри показали необгрунтовану перевит- пластини аноду 33 та катоду 34 з'єднані в блоки, рату електроенергії, до того ж знизилась хімічна які закріплені на стінках корпусу 1 та підключені до чистота продуктів виходу - водню та кисню; джерела постійного струму. Для поповнення елек- - якщо напруга на електродах сепаратора іонів тролізера водою запірний клапан 35 та фільтр 36 нижча 258, а на електродах прискорювача нижче підключені до каталізатора гарячого водного роз- 508 то недостатня напруженість поля не забезпе- чину електроліту 23. Лампа ультрафіолетового чує сепарацію іонів та їх подачу з прискоренням на випромінювання 37 встановлена в нижній частині електроди 33, 34 анодної та катодної камери, що перегородки 5 перпендикулярно до пластин аноду призводить до переповнення анодної та катодної 33 та катоду 34, і забезпечує опромінення всього камер іонами протилежного заряду, зменшується об'єму анодної та катодної камер і проміжок між вихід кисню та водню, розчин перегрівається. пластинами анода та катода. Насоси 8 та 21 при-During the entire process, measurements were made Electrodes fixed on plates 15 and 16, energy consumption and output of oxygen and hydrogen. Conducted molded from electrically conductive material, through experiments in which any of the spacers made of electrically insulating material 17 and the declared processes were removed and found: connected to a source of direct current voltage - if the electrodes of the ion separator goy 25-358 are disconnected. Under the partition 5, which separates the anode, in connection with the overflow of the anode and cathode bottoms of chamber 2 from the cathode Z, ions of the opposite charge are released from the chambers, the voltage rises in the anode and cathode chambers, which is formed by the recombination of ions, the specific output of hydrogen and oxygen with plates 15 and 16 and limits the flow of water differently; rank from the dissociation chamber. At the connection of the limiters - if the aqueous solution of the electrolyte is not supplied to the flow 15 and 16, holes 18 are made, to which the filter 9 and the cold water catalyst are connected through pipelines 11 through which the aqueous solution of the electrolyte solution 10, or not to perform deions - trolite from the dissociation chamber 4 is supplied for separation in the filter 22 and the hot ion electrification catalyst. In the electrodes 13 and 14 and in the plates 15 and rollite 23, the solution in the anode and cathode chambers 16 along the flow of the flow are made through perforated holes, the exit of hydrogen and oxygen products. Anode 2 and cathode C of the chamber are connected to decreases, since the ions required for the process by the dissociation chamber 4 through the intakes have already been used, and the chambers are filled with ions of the tested electrolyte 19 and 20 through the pump 21, of the same sign; deionizer filter 22, hot water catalyst - if you do not apply voltage to the electrodes of the electrolyte solution 23, pipeline 24. Mono-accelerator 25, 26, then the density of electric current in the polar electrodes of the accelerator 25 and 26 connected to the anode and cathode chambers decreases, in terms of direct current 60 V. Filters 9 and 22, as a result, the output of oxygen and hydrogen decreases; catalysts 10 and 23 and the main part of their tubes - if the ultraviolet lamp is not turned on, they are located in the dissociation chamber 4, but for irradiation, the density of electrical visibility decreases; they are shown in a schematic form according to the current in the anode and cathode chambers, decreasing camera The output of oxygen and hydrogen is connected to the upper cover 27, the solution is overheated - pipelines for the removal of hydrogen and oxygen. Na sia; a dehumidification filter 28 is installed in the pipelines, - if the voltage on the electrodes of the ion separator, pressure gauge 29 and shut-off valve ZO for hydrogen exceeds 35V, and on the electrodes of the accelerator - pressure gauge 31 and valve 32 for oxygen. Electrode 658, then the measurements showed an unreasonable twist- the plates of the anode 33 and the cathode 34 are connected in blocks, the rate of electricity, in addition, the chemical which are fixed on the walls of the housing 1 and connected to the purity of the output products - hydrogen and oxygen - decreased; DC sources. To replenish the electrolyte - if the voltage on the electrodes of the ion separator of the water trolyzer, the shut-off valve 35 and the filter 36 is lower 258, and on the electrodes of the accelerator below are connected to the catalyst of the hot water solution 508, then the insufficient field strength will not provide electrolyte 23. The ultraviolet lamp hears the separation ions and their supply with acceleration to radiation 37 is installed in the lower part of the electrodes 33, 34 of the anode and cathode chambers, which partitions 5 perpendicular to the anode plates leads to the overflow of the anode and cathode 33 and the cathode 34, and ensures the irradiation of the entire chamber with ions of the opposite charge, decreases of the volume of the anode and cathode chambers and the gap between the oxygen and hydrogen outlets, the solution is overheated. anode and cathode plates. Pumps 8 and 21 are
Як кращий варіант конкретного електролізера, водить в дію електродвигун 38. Напруга на елект- показаний електролізер з сепаратором іонів заяв- родах та вибір електроліту залежать від необхід- леним у п.8 формули, але сепарація може бути ної продуктивності та габаритів електролізера. забезпечена і іншим способом та пристроєм, що Працює електролізер так: заповнюється водою забезпечує необхідне градієнтне поле, наприклад, з фоновим електролітом, наприклад, їдким калієм, електромагнітним полем, що теж підпадає під за- камера дисоціації 4, насосом 8 подається водний хист формули винаходу. розчин електроліту в анодну 2 та катодну З камериAs the best option for a specific electrolyzer, the electric motor 38 drives it. The voltage on the electrolyzer with an ion separator and the choice of electrolyte depend on the requirements in point 8 of the formula, but the separation can be based on the productivity and dimensions of the electrolyzer. equipped with another method and a device that The electrolyzer works as follows: it is filled with water, it provides the necessary gradient field, for example, with a background electrolyte, for example, caustic potassium, an electromagnetic field, which also falls under the dissociation chamber 4, the pump 8 supplies the water mist of the formula of the invention . electrolyte solution in the anode 2 and cathode C of the chamber
Електролізер для одержання водню та кисню з до забезпечення однакового рівня. Подається водного розчину електроліту включає спільний електрична напруга на анод 33, та катод 34, елек- корпус 1 з електроізоляційного матеріалу, в якому троди сепаратора іонів 13,14, електроди приско- знаходиться анодна камера 2, катодна камера З та рювача 25, 26, лампу ультрафіолетового опромі- камера дисоціації 4. Анодна камера від катодної нення 37, електродвигун 38 насосів 8 та 21. відділена електроізоляційною перегородкою 5, що Починається замкнений цикл послідовних дій. Во- не доходить до дна сумісного корпусу 1. Камера дний розчин електроліту, що дисоціювався в ка- дисоціації 4 відділена герметичною електроізоля- мері дисоціації 4, подається насосом 8 через ційною перегородкою 6 та з'єднана з анодною ка- фільтр 9 і каталізатор холодного водного розчину мерою 2 та катодною камерою З через прийомник електроліту 10, по трубопроводу 11 в канал сепа- відпрацьованого водного розчину 7, насос 8, рації іонів 12, в якому іони поділяються на аніони фільтр 9, каталізатор холодного водного розчину та катіони градієнтним полем. Через перфораційні електроліту 10, через трубопровід 11, сепаратор отвори на електроді 13 та пластині обмежувача 15 іони водню Н' поступають в катодну камеру на катода. Атомарні гази з анодної і катодної камер пластини катоду 34, а іони гідроксильної групи відбираються та направляються по призначенню. через перфораційні отвори в електроді 14 та об- Відпрацьований водний розчин електроліту насо- межувачі 16 проходять в анодну камеру на плас- сом 21 через забірники 19,20, фільтр 22 та каталі- тини аноду. Прискорення переміщення іонів за- затор 23, в яких потоки з анодної та катодної ка- безпечується швидкістю подачі свіжого мер, що мають надлишок іонів різної полярності електроліту з камери дисоціації та електроградієн- деіонізуються, передає тепло в камеру дисоціації, тним полем прискорювача на електроди якого 25, так як фільтри 9,22, каталізатори 10,23 та основна 26 подана напруга 60В. Лампа 37 опромінює потік частина їх трубопроводів розташовані в камері однополярних іонних розчинів, що в розділених дисоціації 4. Відпрацьований водний розчин попа- потоках переміщуються в напрямку аноду 33, та дає в камеру дисоціації, де дисоціюється та знову катоду 34 енергія необхідна для відновлювальних подається для електролізу в катодну і анодну ка- та окислювальних реакцій іонів в атомарні гази мери. Поповнення електролізеру водою виконують зменшується. На аноді та катоді 33, 34 іони відно- через запірний клапан 35, фільтр 36, каталізатор влюються та окислюються. Потоки іонізованого 23 по трубопроводу 24. водного розчину електроліту направлений від се- Заміри, що були виконані при експерименті, паратора іонів до забірників відпрацьованого вод- показали, що на одержання 1м3 водню та 0,5 м3 ного розчину електроліту 19,20 прискорює пере- кисню потрібно 1,6 кіловат в годину електроенергії. міщення іонів вздовж площини пластин анода та я хи 00 ТЕЖ: п ННЯAn electrolyser for obtaining hydrogen and oxygen to ensure the same level. The supplied aqueous solution of the electrolyte includes a common electric voltage on the anode 33, and the cathode 34, the electric body 1 made of electrically insulating material, in which the trodes of the ion separator 13, 14, the electrodes are accelerated, the anode chamber 2, the cathode chamber of the separator 25, 26, ultraviolet light lamp, dissociation chamber 4. Anode chamber from cathode 37, electric motor 38 of pumps 8 and 21. separated by an electrical insulating partition 5, which begins a closed cycle of successive actions. It does not reach the bottom of the compatible housing 1. The electrolyte solution dissociated in the dissociation chamber 4 is separated by a sealed electrical insulator of the dissociation 4, is fed by the pump 8 through the partition 6 and is connected to the anode of the capacitor 9 and the catalyst of the cold of aqueous solution by measure 2 and cathode chamber C through the electrolyte receiver 10, through the pipeline 11 into the channel of separated spent aqueous solution 7, pump 8, ion ratio 12, in which ions are divided into anions by a filter 9, a cold aqueous solution catalyst and cations by a gradient field. Through the perforations of the electrolyte 10, through the pipeline 11, the separator, the holes on the electrode 13 and the limiter plate 15, hydrogen ions H' enter the cathode chamber on the cathode. Atomic gases from the anode and cathode chambers of the cathode plate 34, and the ions of the hydroxyl group are selected and directed to their destination. through the perforation holes in the electrode 14 and the spent aqueous solution of the electrolyte, the accumulators 16 pass into the anode chamber on the platform 21 through the intakes 19, 20, the filter 22 and the catalysts of the anode. Acceleration of the movement of ions in the zasator 23, in which the flows from the anode and cathode are provided by the rate of supply of fresh mers, which have an excess of ions of different polarity of the electrolyte from the dissociation chamber and are deionized by an electrogradient, transfers heat to the dissociation chamber, the accelerator field on the electrodes of which 25, since filters 9,22, catalysts 10,23 and the main 26 supply voltage is 60V. The lamp 37 irradiates the stream, part of their pipelines are located in the chamber of unipolar ionic solutions, which are separated in dissociation 4. The spent aqueous solution in the streams moves in the direction of the anode 33, and gives it to the dissociation chamber, where it dissociates and again to the cathode 34, the energy necessary for reducing is supplied for electrolysis into cathodic and anodic cat- and oxidation reactions of ions into atomic gases mer. Refilling of the electrolyzer with water is reduced. On the anode and cathode 33, 34, ions are poured and oxidized through the shut-off valve 35, filter 36, and the catalyst. Flows of ionized 23 aqueous electrolyte solution through pipeline 24. are directed from se- Measurements that were made during the experiment of the ion separator to waste water collectors showed that to obtain 1 m3 of hydrogen and 0.5 m3 of electrolyte solution 19,20 accelerates the oxygen requires 1.6 kilowatts of electricity per hour. displacement of ions along the plane of the anode plates and i xy 00 TEJ: n ННЯ
ОН ан и ни НИК ННЯ нн В ВИ У ИНHE an and ny NIC NNYA nn IN YOU IN IN
ЗЕМНА Кі шен ні в ЛІ ЕЙ оо й БОМ Й вх їEARTH Ki shen ni in LI EY oo and BOM Y vh yi
З м ІК Ву М ие Я ї їх зх Х ня чер ку жкккккккко НЕ пох ре -к в фр а веZ m IK Vu Mie Ya i ih kh kh nya cher ku zhkkkkkkkkko NE pohre -k v fra ve
В а о в : ен и М вV a o v : en and M v
У а и : Ен и пи нене о НН вU a y : En y pi nene o NN v
Е В В БО в її ж вів біжи в шо сю їЭ В В БО в ий выв бижи в шо зю и
АAND
Фіг.1Fig.1
Ух п Диовжіх вини ІІМІММІМММІМММІМОМІМНММІММІМ М Я» ній у т | Н шо и Повна ЗД : : і ек. ЕІ «ромів 2 зе іUkh p Diovzhih vini IIMIMMIMMMMIMMMIMOMIMNMMMIMMIM M Ya» nii u t | N sho i Full ZD : : i ek. EI "Roma 2 ze i
Мр КК ВОЗНи о ДМ: С КНИНЯ Ку Шо Н Я Її ! : . сг т зх : ПД А п и денняMr. KK VAZNy o DM: S KNYNYA Ku Sho N I Her ! : . sg t zh: PD A p i day
ВУ о о р оон В, Зко о оо дово З о я В З Й 15 у Н Є д, - 1 ві 1 сич їVU o o r oon V, Zko o o o dovo Z o i V Z Y 15 u N Ye d, - 1 v 1 sich
Пррев В м оо БаТаЖежюА 0 ї пповкзевююаюю ос МН г. г . я зв ої оба. й ПОР жк ровно о 'і сення ронних фор рр яPrrev V m oo BaTaZhezhyuA 0 th ppovkzevyyuyuyu os MN g. g. I call them both. y POR zhk exactly about today's ronnyh forry
Вени о в и У ВИШ що 3 Н ї Я НУ фену шо 0 - ЯЯО 00000 рененнняну ро реєнеженесм 100 божихVeni o v i U VYSH that 3 N i I NU fenu sho 0 - YAYAO 00000 renennnianu ro reenezhenesm 100 of God
Ме ен в о ВИШ НЕ щі 11 ож що 7000 Здмрховквокях о о. п - пиши ши Й ен в в ОВ РОК нчнчннчнннянянямиой М дннлтннннннчтялялттини ЇХ долннннтнтнтюттннийMe en v o VYSH NE shchi 11 ozh that 7000 Zdmrkhovkvokyah o o o. p - write shi Y en v v OV ROK ncnchnnnnnnnnanyanamioiy M dnnltnnnnnchtyaalttyny THEIR dolnnnnntntnttyuttnny
Пух ЕК У 5 Н ї о У ден Н фу ренту НPukh EK U 5 N i o U den N fu rentu N
ОМ я 7 Ї дення Вовавнія 3001 ДЖюБовніях оOM i 7 Day Vovavnia 3001 DzhyuBovniyakh o
Фіг? Фіг3Fig? Fig3
Комп'ютерна верстка В. Клюкін Підписне Тираж 26 прим.Computer layout V. Klyukin Signature Circulation 26 approx.
Міністерство освіти і науки УкраїниMinistry of Education and Science of Ukraine
Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, УкраїнаState Department of Intellectual Property, str. Urytskogo, 45, Kyiv, MSP, 03680, Ukraine
ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 42, 01601SE "Ukrainian Institute of Industrial Property", str. Glazunova, 1, Kyiv - 42, 01601
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003021661A UA79076C2 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Method and electrolyzer for the generation of hydrogen and oxygen by electrolysis of electrolyte aqueous solution |
PCT/UA2003/000021 WO2004076722A1 (en) | 2003-02-25 | 2003-06-26 | Method and elecrtolyser for producing hydrogen and oxygen by electrolysing an aqueous electrolyte solution |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UA2003021661A UA79076C2 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Method and electrolyzer for the generation of hydrogen and oxygen by electrolysis of electrolyte aqueous solution |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA79076C2 true UA79076C2 (en) | 2007-05-25 |
Family
ID=34391816
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UA2003021661A UA79076C2 (en) | 2003-02-25 | 2003-02-25 | Method and electrolyzer for the generation of hydrogen and oxygen by electrolysis of electrolyte aqueous solution |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA79076C2 (en) |
WO (1) | WO2004076722A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2731617C1 (en) * | 2018-12-04 | 2020-09-07 | Хсин-Юйнг Линь | Hydrogen generating device with stackable assembly type |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4388162A (en) * | 1982-02-08 | 1983-06-14 | Institute Of Gas Technology | Continuous flow electrochemical cell and process |
US4722776A (en) * | 1984-03-14 | 1988-02-02 | The Texas A&M University System | One-unit photo-activated electrolyzer |
SU1435664A1 (en) * | 1986-12-30 | 1988-11-07 | Предприятие П/Я Р-6878 | Hydrogen generator |
RU2010890C1 (en) * | 1991-05-28 | 1994-04-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Институт физико-технологических исследований" | Process for producing oxygen and hydrogen |
RU2092614C1 (en) * | 1994-04-05 | 1997-10-10 | Мамедов Юрий Мусаевич | Electrolyzer |
RU2129169C1 (en) * | 1995-08-08 | 1999-04-20 | Горбачев Евгений Александрович | Aid for water electrolysis with use of laser |
RU2174162C1 (en) * | 1998-06-22 | 2001-09-27 | Кудымов Георгий Иванович | Energy conversion device |
-
2003
- 2003-02-25 UA UA2003021661A patent/UA79076C2/en unknown
- 2003-06-26 WO PCT/UA2003/000021 patent/WO2004076722A1/en not_active Application Discontinuation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2731617C1 (en) * | 2018-12-04 | 2020-09-07 | Хсин-Юйнг Линь | Hydrogen generating device with stackable assembly type |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2004076722A1 (en) | 2004-09-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102274666B1 (en) | Electrolytic enrichment method for heavy water | |
US4726888A (en) | Electrolysis of water | |
CH672142A5 (en) | ||
WO2009067213A3 (en) | Electrolyzer cell for producing acidic or alkaline electrolyzed water | |
EA024480B1 (en) | Cell for depolarised electrodialysis of salt solutions | |
KR101398341B1 (en) | Device for electrochemical water preparation | |
KR101191480B1 (en) | Non_diaphragm apparatus for electrolysis having separator and electrolyzed-water system having the same | |
CN106348397A (en) | Electric desalinating device | |
EP3237653B1 (en) | Electrolysis product gas generator, system and method for generating a product gas | |
KR101147491B1 (en) | Electrolysis apparatus | |
EP2115445B1 (en) | Internal flow control in electrolytic cells | |
US20150283511A1 (en) | Method and device for desalting aqueous solutions by means of electrodialysis | |
RU2418887C2 (en) | Electrolysis unit for obtaining hydrogen and oxygen by electrolysis of water solution of electrolyte | |
US4305806A (en) | Electrolysis device | |
KR100835929B1 (en) | Gas generator using electrolysis | |
UA79076C2 (en) | Method and electrolyzer for the generation of hydrogen and oxygen by electrolysis of electrolyte aqueous solution | |
JP2012052208A (en) | Method of operating water electrolysis system | |
CN117222778A (en) | Hydrolyzer | |
KR100803966B1 (en) | Apparatus of generation oxygen/hydrogen gas | |
US20100276278A1 (en) | Modular electrolysis device | |
RU133119U1 (en) | DEVICE FOR WASTE WATER TREATMENT FOR PRODUCTION OF PRINTED CIRCUIT BOARDS CONTAINING ALCOHOLIC PHOTO RESIST SPF-VSC | |
RU2614450C1 (en) | Electrochemical module cell for treatment of electrolyte solutions | |
CN106163995B (en) | Electrolyzed water production device, electrode unit, and electrolyzed water production method | |
TW200405910A (en) | Gas generation device by electrolysis | |
JPH01234585A (en) | Method and device for electrolysis using gas diffusion electrode |