WO2010132973A1 - Способ и устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода - Google Patents

Способ и устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода Download PDF

Info

Publication number
WO2010132973A1
WO2010132973A1 PCT/BY2010/000004 BY2010000004W WO2010132973A1 WO 2010132973 A1 WO2010132973 A1 WO 2010132973A1 BY 2010000004 W BY2010000004 W BY 2010000004W WO 2010132973 A1 WO2010132973 A1 WO 2010132973A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
reactor
water
hydrogen
parametric
gas
Prior art date
Application number
PCT/BY2010/000004
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Евгений Викторович ПОРТНОВ
Original Assignee
Partnou Yauheni Viktorovich
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Partnou Yauheni Viktorovich filed Critical Partnou Yauheni Viktorovich
Priority to EP10777257A priority Critical patent/EP2433902A4/en
Publication of WO2010132973A1 publication Critical patent/WO2010132973A1/ru

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B13/00—Oxygen; Ozone; Oxides or hydroxides in general
    • C01B13/02—Preparation of oxygen
    • C01B13/0203—Preparation of oxygen from inorganic compounds
    • C01B13/0207—Water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J19/087—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J19/088—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C01—INORGANIC CHEMISTRY
    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B3/00—Hydrogen; Gaseous mixtures containing hydrogen; Separation of hydrogen from mixtures containing it; Purification of hydrogen
    • C01B3/02—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen
    • C01B3/04—Production of hydrogen or of gaseous mixtures containing a substantial proportion of hydrogen by decomposition of inorganic compounds, e.g. ammonia
    • C01B3/042—Decomposition of water
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0803—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J2219/0805—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B01J2219/0807—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes
    • B01J2219/0816—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes involving moving electrodes
    • B01J2219/082—Sliding electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0803—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy
    • B01J2219/0805—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges
    • B01J2219/0807—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electric or magnetic energy giving rise to electric discharges involving electrodes
    • B01J2219/0824—Details relating to the shape of the electrodes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0869—Feeding or evacuating the reactor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2219/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
    • B01J2219/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
    • B01J2219/0873—Materials to be treated
    • B01J2219/0877—Liquid
    • 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

Definitions

  • the invention relates to the field of energy, in particular physicochemical technologies for producing thermal energy and can be used in various industries, agriculture, transport, etc.
  • the method includes treating water as a dielectric fluid between the plates of a capacitor connected in series to a resonant circuit with a choke.
  • a pulsating unipolar voltage is applied to the capacitor, in which the polarity is not connected in any way with external grounding, due to which the water molecules in the capacitor are exposed to the electric charge field of the same polarity and are stretched by the action of electric polar forces.
  • the frequency of the pulses arriving at the capacitor is selected according to the natural resonance frequency of the water molecule in the liquid phase.
  • a plasma torch comprising a housing with a discharge chamber and a fluid reservoir attached to it [5].
  • the tank is filled with absorbent material.
  • an anode nozzle and a cathode are coaxially mounted in the cathode holder.
  • the cathode holder is axially displaceable in an insulating tube that is installed in a heat-conducting evaporator tube with a developed outer surface.
  • the thermally conductive material has channels extending into the discharge chamber and in contact with the anode nozzle.
  • an elastically radially deformable element connected to the cathode holder near the cathode and brought into contact with the insulating tube.
  • a device for welding using a plasma-forming gas of water vapor is known [6].
  • the device consists of a plasma torch, including a cathode, a nozzle-anode with channels for a plasma-forming medium, a reservoir with moisture-absorbing material, a power supply for the arc on-duty, a power source for the direct arc and a current regulator on the arc.
  • the burner is equipped with an electrically insulating sealing cover, and kaolin wool, carbon fabric or carbon felt can be used as moisture-absorbing material.
  • the thermal energy released by the arc on the anode nozzle evaporates the water in the tank, and the water vapor formed enters the discharge chamber through the channels of the anode nozzle and then exits through its central opening, thus pulling out the electric arc column .
  • Water vapor due to compression in the hole of the nozzle-anode of the electric the arc column is heated to high temperatures and goes into a plasma state, forming a plasma jet at the exit of the anode nozzle.
  • the disadvantage of these devices is the low efficiency of using the energy of the electric field to decompose water into hydrogen and oxygen.
  • the burner contains an internal metal rod electrode with a removable copper tip, in which a refractory insert made of a zirconium or hafnium rod mounted along the axis is flush with the tip.
  • a dielectric tube is coaxial to the electrode, and a gap is made between the insert and the tube.
  • a porous copper filter is installed on the tube.
  • the burner body is made with a central (axial) channel and consists of two parts. The body cavity is filled with absorbent heat-resistant fabric, forming an inner layer of cotton wool, located outside the layer of heat-resistant fabric.
  • a cork is fixed on the casing, covering the hole for pouring water into the cavity with an absorbent heat-resistant fabric.
  • the tightness of the housing is ensured by gaskets.
  • On the non-working end of the electrode a spring-loaded button is installed.
  • the supply of operating voltage is made through the supply wires.
  • Spiral tangential grooves are made on the front end conical surface of the porous copper filter.
  • the outer surface of the conical end of the filter is located at an angle of 5-15 ° to the inner surface of the nozzle.
  • the length of the central channel of the housing is equal to its diameter, and the diameter of the insert is made in the size of 0.3-0.5 of the diameter of the tip.
  • the aim of the invention is to eliminate these disadvantages and create an effective method and device for the decomposition of water in an electric field into oxygen and hydrogen, taking into account the physico-chemical structure of the structure of water molecules.
  • the technical result of the invention is to reduce energy costs for splitting water molecules in an electric field, optimizing the production of combustible gas, thermal energy, hydrogen and oxygen, as well as increasing the efficiency of the technological process of electrolytic decomposition of water.
  • preliminary water ⁇ LIQUID phase is treated with a pulse discharge of an electric current in a reactor - a capacitor of a parametric generator of an electromagnetic field at frequencies of stability of a parametric resonance that are multiples of the main vibrational transition of hydrogen molecules, with the possibility of formation of free water molecules in gas-vapor phase, and the resulting gas-vapor mixture is treated with a pulsed discharge of an electric field in a reactor-condenser in a second, electrically coupled to the first, parametric generator of the electromagnetic field at the frequencies of stability of the parametric resonance multiple of the main vibrational transition of the hydrogen molecules contained in the vapor-gas phase to obtain the finished product.
  • the finished product in the form of combustible gas is sent for subsequent use by any known method, for example, as a fuel of an internal combustion engine.
  • the finished product in the form of combustible gas is ignited upon exiting the reactor, the capacitor of the second parametric generator of the electromagnetic field, and is used as a source of thermal energy.
  • the finished product in the form of combustible gas at the exit from the reactor - condenser of the second parametric generator of the electromagnetic field is separated by any known method into hydrogen and oxygen, which are sent to the storage for future use.
  • the nozzle is an anode, coaxially mounted with an axial displacement axial displacement metal inner rod electrode with a cathode tip, coaxially an electrode located dielectric tube, a porous filter, an opening in the housing with a plug associated with a porous filter and the power supply cable,
  • a composite cylindrical insert is mounted, on the central axis of which, at the base of the conical part made of dielectric material, one end of the inner metal rod electrode with a tip-cathode is fixed with the possibility of formation together with nozzle-anode of a reactor-capacitor of a parametric generator of an electromagnetic field for processing the gas-vapor phase of water, the rod electrode is mounted n in the cylindrical metal part of the cylinder-conical anode insert with the possibility of forming a capacitor reactor of a parametric generator of the electromagnetic
  • the reactor-condenser for treating water in the vapor-gas phase is made spherical, and the reactor-condenser for treating water in the liquid phase is coaxial and both of them are functionally interconnected with the possibility of generating a combustible gas generator.
  • the combustible gas generator comprises means for igniting the combustible gas, which is mounted on the back cover of the dielectric housing.
  • the means for igniting combustible gas is made in the form of a screw handle, which, by means of a screw-nut transmission, is interfaced with the internal metal rod electrode with the possibility of axial movement and providing ignition of the electric arc.
  • the combustible gas generator may comprise means for separating the combustible gas into oxygen and hydrogen.
  • the reactor is a capacitor of a parametric generator of an electromagnetic field for treating water in a liquid phase in a closed cavity, contains a porous filter made of heat-resistant fabric and an opening with a pipe and a plug for introducing water into it,
  • the cross section of the anode nozzle is configured with a Laval nozzle.
  • the proposed method is based on the following.
  • Today, the concept of water structure is associated with the spatial arrangement of water molecules and the mutual arrangement of oxygen and hydrogen atoms.
  • the water molecule is a tetrahedron with four point charges at its vertices.
  • three nuclei in the molecule form an isosceles triangle with an edge of 0.99 A.
  • anomalies in the properties of water are associated with structural features of water, which consist, firstly, of a large openwork structure, and secondly, that the short range ordering in the arrangement of water molecules is more pronounced than the short range order of other liquids and that this is due to the nature of hydrogen and van der wa lsovyh bonds in the structure of water and aqueous solutions.
  • X-ray diffraction analysis performed by Katzov [10] Morgan and Warren [H] and others showed that there are two maxima on the radial distribution curve, the position of which does not practically change with increasing temperature.
  • a special role on the movement of molecules in the structure of water is provided by voids.
  • liquid water is structurally very sensitive system, because due to hydrogen bonds it has a huge number of metastable states, each of which is determined by a specific structure. For example, the presence of ring associates in water with cyclic structures and minimum energy was found in water [13, 14]. Moreover, the relative stability of such structures is noted.
  • the number of possible methods for connecting tetrahedral water molecules to each other and stable configurations of liquid crystals based on them is not limited.
  • any variable field can be represented as a set of fields changing according to a harmonic law
  • the absolute value and nature of the dispersion is determined by the process of establishing polarization in time, and under the influence of such a field the dielectric susceptibility and the polarization vector will also oscillate harmonically with the same frequency ⁇ .
  • the period of oscillations of the electric field is large compared with the relaxation time t (the frequency ⁇ is small compared to 1 / t)
  • a classical oscillatory system having natural resonant frequencies is used.
  • the resonance mechanism consists in the fact that the magnetic field of the inductance generates an electric current charging the capacitor, and the discharge of the capacitor creates a magnetic field in the inductance - a process that is repeated many times, by analogy with a mechanical pendulum.
  • the capacitance of the capacitor is a function of the dielectric constant of the medium (in our case, water), which is located between the plates of the capacitor C
  • the dual-circuit generator has several advantages with respect to compared with single-circuit oscillators, in particular, higher frequency stability why a circuit diagram and it has been chosen for purposes of the invention. in addition, in the specific case where ⁇ i frequencies ⁇ 2 and multiples of it may be were used in Single ETS frequency divider [20, 21].
  • FIG. 1 The electrical equivalent of a parametric oscillatory system for the decomposition of water in an electric field is presented.
  • FIG. 2. principal block - diagram of a device for water decomposition.
  • FIG. 3 is a structural diagram of a device for decomposition in an electric field of water.
  • FIG. 4 frequency dependences of dielectric constant ⁇ and dielectric loss tangent tan ⁇ for water.
  • FIG. 5 absorption spectrum of water vapor.
  • a device for implementing the 'method and decomposition of water in an electric field contains a dielectric housing 1, a Laval nozzle (ring anode) 2, an internal metal rod electrode 3 with a tip-cathode 4, a dielectric tube 23, a porous filter 5, an opening 6 in the housing 1 with plug 7, power supply cable 8; a composite cylindrical conical insert 9, at the base of the conical part 10 made of dielectric material, one end 11 of the inner metal rod electrode 3 with the tip-cathode 4 is fixed, which together with the Laval nozzle 2 forms a spherical reactor-condenser C 2 for processing the gas-vapor phase of water a parametric electromagnetic field generator 12; the middle part 13 of the rod electrode 3 mounted in the cylindrical metal part 14 of the cylinder-conical insert (anode) 9 forms with it a coaxial reactor-capacitor Cj of water treatment in the liquid phase of the parametric generator of the electromagnetic field 12; the second end 15 of the rod electrode 3, passed through the axial hole 16 in the cover of the
  • the system of a spherical reactor - condenser C 2 and the coaxial condenser reactor Ci forms a combustible gas generator 20; a spherical reactor - a capacitor C 2 with an inductance L 2 and a coaxial reactor-capacitor Ci with an inductance L J are electrically connected to the energy storage 21 and the master oscillator 22 of the pumping unit of the parametric generator of the electromagnetic field 12 form a doubly connected parametric oscillatory electric circuit (Li Ci - L 2 C 2 ); means ignition - a screw handle 24 on the back cover 25 of the dielectric housing 1, which is connected by a screw-nut transmission (not shown) to the second end 15 of the inner metal rod electrode 3; means 26 for separating the combustible gas into oxygen and hydrogen in the form of, for example, a molecular sieve;
  • the method and device is implemented as follows. Water is poured into the cavity 18 through the hole 6 with the pipe in the housing 1, which impregnates the porous filter 5 and closes with a plug 7, while the porous heat-resistant fabric evenly distributes water in the volume between the plates of the coaxial condenser reactor Ci. Water is supplied with an initial dielectric constant ⁇ i in the range of 79 - 81. Then, a parametric generator 12 is turned on and a pulse periodic voltage with a threshold value exceeding the threshold voltage is applied to the plates of the coaxial capacitor reactor Ci from the pump unit 22 through the energy storage 21, necessary to maintain the process of parametric generation, and is 200 - 500V, depending on the composition of the water.
  • the plates of the coaxial condenser reactor Ci are made of materials having the corresponding value of electronegativity from the electrochemical series of metals: the cylindrical metal part 14 of the cylinder-conical insert (anode) 9 is made of Cr (electronegativity is 1.56), and the middle part 13 (cathode) of the inner metal rod electrode 3 - from W (electronegativity - 1, 40 or Mo (electronegativity - 1.30).
  • the total electrical capacitance of the coax of a capacitor reactor Ci filled with water and the electric capacitance of capacitor C (not shown) of the energy storage device 21 should be sufficient to ensure energy storage exceeding the intermolecular hydrogen bond energy of the water cluster and is from 5 to 25 kJ / mol, depending on the composition of the water.
  • the frequencies ⁇ n of the master gene The rotor 22 of the pumping unit 23 in each case is determined by the design features of the coaxial reactor - capacitor Ci, the inductances of the constituent elements, the composition of the water and are in the ranges 500 Hz - 1200 Hz, 8 kHz - 20 kHz, 50 kHz - 75 kHz, 120 kHz - 150 kHz.
  • the capacitor C When applying a constant voltage to the parametric generator of combustible gas 22, the capacitor C is charged in the energy storage device and coaxial capacitor C]. As a result, the electric dipoles of the H 2 O clusters (not shown in the drawing) acquire orientation along the field lines of the potential electrostatic field, which leads to the creation of induced anisotropy of the initial dielectric constant ⁇ ⁇ .
  • This process takes time t b, which depends on the active R and reactive Z resistances of the input electric circuit of the energy storage 21 and the parametric gas generator 20.
  • the value ti is determined by the total electric capacitance and inductance of the system and the charge current.
  • the charging of the total electric capacity is carried out to an energy level sufficient to break the intermolecular hydrogen bond.
  • capacitors C are discharged through a coaxial capacitor Ci under water, which leads to the release of stored energy, the appearance of a local micro-arc underwater discharge, and ultimately to the destruction of intermolecular hydrogen bonds with the release of hydrogen molecules, oxygen, and gas molecules dissolved in water. Then, the process described above is repeated with a frequency of CO 3 , (see Figs. 4, 5), falling into the stability region of the parametric resonance of the system, while the discharge time of the coaxial reactor - capacitor Ci is set from the calculation tz "-.
  • the condenser actor Ci undergoes intense vaporization and partial decomposition of water with the release of hydrogen, oxygen and some other gases dissolved in water. Further forming The vapor-gas mixture under pressure from the coaxial reactor-condenser C 1 through the outlet pipe "19 enters a spherical reactor - condenser C 2 , where it is exposed to a pulsed periodic voltage supplied by the plates of the capacitor C 2 (formed by a Laval nozzle 2 - anode and a spherical tip head 4 - cathode) whose value exceeds the threshold value necessary to support the process of parametric generation in the presence of a water vapor phase. are set in multiples of the main vibrational frequencies of water molecules in the liquid and vapor phases, respectively.
  • the resulting combustible gas enters the means 26 for separation into oxygen and hydrogen (molecular sieve, conventionally shown in Fig. l), and then the finished products sent to the storage (not shown in the drawing) for subsequent use. If the obtained combustible gas is used as fuel, without preliminary separation into oxygen and hydrogen, it is sent to the storage for subsequent use or fed, for example, into an internal combustion engine (not shown in the drawing).
  • combustible gas at the exit from the Laval nozzle 2 is ignited by an electric discharge and a plasma needle-shaped torch is formed with a temperature of 6000-8000 0 C, which is used as a heat source.
  • a plasma needle-shaped torch is formed with a temperature of 6000-8000 0 C, which is used as a heat source.
  • the spherical tip-cathode 4 is brought closer to the Laval nozzle 2 (anode) and, without making direct contact, provide a “smooth” passage of electric current between the plates of the spherical reactor - capacitor C 2 (anode and cathode).
  • the distance between the spherical tip-cathode 4 and the Laval nozzle 2 is controlled by displacement in the longitudinal axial direction of the inner metal rod electrode 3, which is missed by its second end 15 through the axial hole 16 in the dielectric cover 17, screw-nut coupling is connected to the screw handle of the ignition means 24.
  • the capacitor C of the energy storage device 21 is discharged through the reactor-capacitor C 2 , a pulsed periodic arc discharge occurs in the steam-water gas. This leads to a large release of heat and ignition of hydrogen in an oxygen atmosphere.
  • the temperature dependence of the dielectric constant determined using the temperature coefficient
  • the baric coefficient is usually positive, because with full compression, the number of molecules capable of polarizing in a unit volume increases. Therefore, a maximum is observed in the dependence of dielectric constant on pressure.
  • the thermal dissociation of water vapor into hydrogen and oxygen begins at a temperature of 1500 K and at a temperature of 2300 K is 1.8%.
  • the bulk of the water vapor dissociates at a temperature of 4000 K.
  • a further increase in temperature promotes the ionization and combustion of hydrogen with the release of a significant amount of heat.
  • the average composition of the combustible gas emitted during the decomposition of tap drinking water is shown in table 1.
  • the combustible gas emitted is free of impurities and consists mainly of hydrogen and oxygen molecules.
  • hydrogen When hydrogen is burned, 120,000 kJ / kg of heat is released (for comparison, when burning natural gas - 45,000 kJ / kg), which allows a 2–2.5-fold reduction in the cost of producing thermal energy compared to traditional fuels.
  • the operation of the device in parametric resonance mode significantly reduces the cost of electricity for conducting the technological process of decomposition of water into hydrogen and oxygen, in comparison with the prototype and traditional electrolysis (COS f of a dual inductive-capacitive system of oscillatory circuits of reactors is close to unity). Steam generated during combustion should also be considered a healthy product.
  • a device for implementing the invention can be made in various modifications, and the method will be widely used in small stationary and mobile energy, especially in the energy supply of remote settlements, cottage villages, industrial facilities, farms, livestock and greenhouse complexes, as well as provide a wide range of consumers efficient , many times cheaper, environmentally friendly and safe fuel.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Изобретение может быть использовано в энергетике и различных отраслях промышленности. Способ получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода включает предварительную обработку воды в жидкой фазе импульсным разрядом электрического тока в реакторе-конденсаторе C1 параметрического генератора электромагнитного поля на частотах устойчивости параметрического резонанса, кратных основному колебательному переходу молекул водорода с возможностью образования свободных молекул воды в парогазовой фазе. Полученную парогазовую смесь затем обрабатывают импульсным разрядом электрического поля в реакторе-конденсаторе C2 второго, электрически связанного с первым, параметрического генератора электромагнитного поля на частотах устойчивости параметрического резонанса, кратных основному колебательному переходу молекул водорода, содержащихся в парогазовой фазе с получением готового продукта. Изобретение позволяет снизить затраты энергии на расщепление воды в электрическом поле, оптимизировать процессы производства горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода, а также повысить коэффициент полезного действия технологического процесса электролитического разложения воды.

Description

СПОСОБ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ГОРЮЧЕГО ГАЗА, ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ, ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА
Изобретение относится к области энергетики, в частности физико- химическим технологиям получения тепловой энергии и может быть использовано в различных отраслях промышленности, сельском хозяйстве, на транспорте и т.д.
Известны многочисленные способы и устройства для разложения воды с получением водорода и кислорода с последующим использованием водорода в качестве источника энергии [1, 2]. Так в способе [1] водород и кислород получают из перегретого водяного пара с температурой
1800-25000C. В патентной заявке [2] предложено получение водорода и кислорода из водяного пара на катализаторе при пропускании этого пара через электрическое поле. Оба способа достаточно энергоемки и сложны в реализации.
Известен также метод производства топливной газовой смеси водорода, кислорода и других, растворенных в воде газов путем разложе- ния воды пульсирующим и постоянным электрическим током [3]. Способ включает обработку воды, как диэлектрической жидкости, между обкладками конденсатора, включенного последовательно в резонансную схему с дросселем. К конденсатору прикладывают пульсирующее одно- полярное напряжение, в котором полярность никак не связана с внешним _ заземлением, благодаря чему молекулы воды в конденсаторе подвергаются воздействию поля электрического заряда одноименной полярности и растягиваются под действием электрических полярных сил. Частоту импульсов, поступающих на конденсатор, подбирают соответствующей собственной частоте резонанса молекулы воды в жидкой фазе. Продол- жительное действие импульсов в режиме резонанса приводит к тому, что уровень колебательной энергии молекул возрастает с каждым импульсом. Комбинация пульсирующего и постоянного электрического полей приводит к тому, что в некоторый момент сила электрической связи в молекуле ослабляется настолько, что сила внешнего электрического поля превосходит энергию связи, и атомы кислорода и водорода освобождаются в виде самостоятельных газов. Далее производят сбор готовой к употреблению образовавшейся смеси кислорода, водорода и других растворенных в воде газов в качестве топлива. Недостатком способа является нестабильность процесса электролиза, существенная его зависимость от материала электродов и чистоты исходной воды, которую предпочтительно предварительно подвергать дистилляции. Недостатком способа также является необходимость использования комбинированного воздействия постоянного и пульсирующего электрических полей, что усложняет технологический процесс.
Наиболее близким к предлагаемому способу является техническое решение, предусматривающее разложение перегретого водяного пара на водород и кислород в электрическом поле, которое и выбрано в качестве прототипа [4]. Согласно известному способу, предварительно в незамк- нутом пространстве получают перегретый водяной пар с температурой 500 - 55O0C, который затем пропускают через постоянное электрическое поле высокого напряжения (6000 В), вызывая тем самым диссоциацию молекул воды в парообразном состоянии и разделение их на свободные атомы водорода и кислорода. Недостатком такого способа является низкий процент выхода водорода, так как процесс проводится без учета энергетического состояния молекул воды в газопаровой фазе. Недостатком является так же необходимость использования весьма высокого напряжения электрического поля для обеспечения диссоциации молекул воды, что снижает безопас- ность реализации технологии в целом. Известно ряд устройств для разложения воды в электрическом поле с получением водорода и кислорода [5, '6, 7]. Предложена плазменная горелка, содержащая корпус с разрядной камерой и присоединенный к нему резервуар для жидкости [5]. Резервуар заполнен впитывающим влагу материалом. В разрядной камере соосно установлены соплом-анод и катод, закрепленные в катододержателе. Катод одержатель размещен с возможностью аксиального перемещения в электроизоляционной трубке, которая установлена в теплопроводной трубке-испарителе с развитой наружной поверхностью. Като до держатель, электроизоляционная трубка и трубка-испаритель проходят через резервуар, при этом последняя соприкасается со стороны резервуара с влаговпитывающим материалом, а со стороны корпуса - с кольцом из теплопроводного материала. Теплопроводный материал имеет каналы, выходящие в разрядную камеру, и соприкасающимся с соплом-анодом. Между катододержателем и электро- изоляционной трубкой коаксиально размещен упруго деформируемый в радиальном направлении элемент, соединенный с катододержателем вблизи катода и введенный в контакт с электроизоляционной трубкой.
Известно устройство для сварки с использованием плазмообра- зующего газа водяного пара [6]. Устройство состоит из плазменной го- релки, включающей катод, сопло-анод с каналами для плазмообразую- щей среды, резервуар с влаговпитывающим материалом, источника питания дежурной дуги, источника питания прямой дуги и регулятор тока дежурной дуги. Горелка снабжена электроизоляционной герметизирующей крышкой, а в качестве влаговпитывающего материала может быть использована каолиновая вата, углеткань или углевойлок. В процессе работы горелки тепловая энергия, выделяемая дежурной дугой на сопле- аноде, испаряет воду, находящуюся в резервуаре, и образовавшиеся пары воды поступают в разрядную камеру через каналы сопла-анода и далее выходят через его центральное отверстие, вытягивая при этом электроду- говой столб. Водяной пар за счет обжатия в отверстии сопла-анода элек- тродугового столба нагревается до высоких температур и переходит в плазменное состояние, образуя на выходе сопла-анода плазменную струю. Недостатком этих устройств является низкая эффективность использования энергии электрического поля для разложения воды на водо- род и кислород.
Наиболее близко к предлагаемому изобретению техническое решение плазменной горелки в форме пистолета с водяным наполнением, выбранное в качестве прототипа [7]. Горелка содержит внутренний металлический стержневой электрод со съемным медным наконечником, в ко- тором на торце установлена тугоплавкая вставка из циркониевого или гафниевого стержня установленного по оси заподлицо с наконечником. Коаксиально электроду расположена диэлектрическая трубка, а между вставкой и трубкой выполнен зазор. На трубке установлен пористый медный фильтр. Корпус горелки выполнен с центральным (осевым) ка- налом и состоит из двух частей. Полость корпуса заполнена впитывающей теплостойкой тканью, образующей внутренний слой из ваты, расположенной снаружи слоя теплостойкой ткани. На корпусе закреплена пробка, закрывающая отверстие для заливки воды в полость с впитывающей теплостойкой тканью. Герметичность корпуса обеспечивается прокладками. Со стороны нерабочего конца электрода установлены подпружиненная кнопка. Подача рабочего напряжения производится по подводящим проводам. На передней торцевой конусообразной поверхности пористого медного фильтра выполнены спиральные тангенциальные канавки. Наружная поверхность конусного конца фильтра расположена под углом 5-15° к внутренней поверхности сопла. Длина центрального канала корпуса равна его диаметру, а диаметр вставки выполнен размером 0,3-0,5 от диаметра наконечника. После подготовки устройства и заправки водой, которая пропитывает вату и теплостойкую ткань, включают источник питания и подают напряжение питания - отрицательный потенциал на внутренний металлический стержневой электрод - катод, а положительный на корпус горелки, контактирующий с соплом (анод). Далее подпружиненной кнопкой ' тугоплавкую вставку с циркониевым стержнем доводят до поверхности конуса горелки на малое расстояние, равное 0,15-0,25 высоты рабочего зазора, поджигают дуговой разряд и за счет прохождения электрического тока по внутреннему металлическому стержневому электроду разогревают пористый медный фильтр, в результате начинается интенсивный процесс парообразования. Пар по зазору, образуемому за счет угла расходимости 5-15° между конусообразной поверхностью пористого медного фильтра и корпусом горелки, проходит через дуговой разряд и ионизируется. Поток пара дополнительно закручивается на спиральных тангенциальных канавках, обжимает и стабилизирует дуговой разряд, а образовавшийся поток плазмы за счет динамического истечения через сопло с избыточным давлением выходит наружу в виде длинного иглообразного пламени. К недостаткам прототипа можно отнести низкий энергетический
КПД за счет мало эффективного процесса разложения воды на кислород и водород, что обусловлено конструктивным исполнением устройства, которое выполнено без учета физико-химических особенностей строения молекул воды. Целью изобретения является устранение указанных недостатков и создание эффективного способа и устройства для разложения воды в электрическом поле на кислород и водород с учетом физико-химической структуры строения молекул воды.
Техническим результатом изобретения является снижение затрат энергии на расщепление молекул воды в электрическом поле, оптимизация процессов производства горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода, а также повышение коэффициента полезного действия технологического процесса электролитического разложении воды.
Технический результат достигается тем, что в способе получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода разложением молекул воды в парогазовой фазе в электрическом поле, согласно изобретению, предварительно воду Ё ЖИДКОЙ фазе обрабатывают импульсным разрядом электрического тока в реакторе - конденсаторе параметрического генератора электромагнитного поля на частотах устойчивости параметрического резонанса, кратных основному колебательному переходу молекул водорода, с возможностью образования свободных молекул воды в парогазовой фазе, а полученную парогазовую смесь обрабатывают импульсным разрядом электрического поля в реакторе - конденсаторе второго, электрически связанного с первым, параметрического ге- нератора электромагнитного поля на частотах устойчивости параметрического резонанса кратных основному колебательному переходу молекул водорода, содержащихся в парогазовой фазе с получением готового продукта.
Готовый продукт в виде горючего газа направляют для последую- щего использования любым известным методом, например, в качестве топлива двигателя внутреннего сгорания.
Готовый продукт в виде горючего газа поджигают при выходе из реактора - конденсатора второго параметрического генератора электромагнитного поля и используют в качестве источника тепловой энергии. Готовый продукт в виде горючего газа при выходе из реактора - конденсатора второго параметрического генератора электромагнитного поля разделяют любым известным методом на водород и кислород, которые направляют в хранилище для дальнейшего использования.
Технический результат достигается также тем, что в устройстве для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащим диэлектрический корпус, сопло - анод, соосно которому в корпусе с возможностью осевого перемещения установлен внутренний металлический стержневой электрод с наконечником-катодом, коакси- ально электроду расположенную диэлектрическую трубку, пористый фильтр, отверстие в корпусе с пробкой, связанное с пористым фильтром и подводящий силовой кабель, согласно изобретению, дополнительно в диэлектрическом корпусе смонтирована составная цилиндроконическая вставка, по центральной оси которой, в основании конической части, выполненной из диэлектрического материала, закреплен один конец внут- реннего металлического стержневого электрода с наконечником— катодом с возможностью образования совместно с соплом-анодом реактора- конденсатора параметрического генератора электромагнитного поля для обработки парогазовой фазы воды, стержневой электрод смонтирован в цилиндрической металлической части цилиндроконической вставки- анода с возможностью образования реактора-конденсатора параметрического генератора электромагнитного поля для обработки воды в жидкой фазе, при этом второй конец стержневого электрода пропущен через осевое отверстие в крышке из диэлектрика, которая смонтирована на цилиндрическом торце металлической части цилиндроконической вставки, с образованием замкнутого полости, которая отводной трубкой, смонтированной с зазором коаксиально с диэлектрической трубкой, соединена с реактором - конденсатором для обработки воды в парогазовой фазе, а реактор-конденсатор для обработки воды в парогазовой фазе и реактор- конденсатор для обработки воды в жидкой фазе выполнены с возможно- стью образования двух связных колебательных электрических контуров, которые электрически соединены с накопителем энергии и задающим генератором блока накачки.
Реактор - конденсатор для обработки воды в парогазовой фазе выполнен сферическим, а реактор - конденсатор для обработки воды в жидкой фазе выполнен коаксиальным и оба они функционально связаны между собой с возможностью образования генератора горючего газа.
Генератор горючего газа содержит средство поджига горючего газа, которое смонтировано на задней крышке диэлектрического корпуса. Средство поджига горючего газа выполнено в виде винтовой руч- ки, которая посредством передачи винт-гайка сопряжена с внутренним металлическим стержневым электродом с возможностью его осевого перемещения и обеспечением поджига электрической дуги.
Генератор горючего газа может содержать средство для разделения горючего газа на кислород и водород. Реактор - конденсатор параметрического генератора электромагнитного поля для обработки воды в жидкой фазе в замкнутой полости содержит пористый фильтр из теплостойкой ткани и отверстие с патрубком и пробкой для ввода в нее воды,
Сечение сопла-анода выполнено с конфигурацией в форме сопла Лаваля.
Предлагаемый способ основан на следующем. На сегодняшний день понятие структура воды связывают с пространственным расположением молекул воды и взаимным расположением атомов кислорода и водорода. Согласно известной модели Бьерума [8] молекула воды пред- ставляет собой тетраэдр с четырьмя точечными зарядами в его верши- нах.ри этом три ядра в молекуле образуют равнобедренный треугольник с ребром 0,99 А. Согласно Самойлову [9] аномалии свойств воды связаны со структурными особенностями воды, заключающимися, во-первых, большой ажурностью структуры, во-вторых, в том, что ближняя упоря- доченность в расположении молекул воды выражена сильнее, чем ближняя упорядоченность других жидкостей и что это связано с характером водородных и ван-дер-ваальсовых связей в структуре воды и водных растворов. Рентгеноструктурный анализ, проведенный Катцовым [10] Морганом и Уорреном [H] и другими показал, что на кривой радиального распределения имеется два максимума, положение которых практически не изменяется при повышении температуры. Особую роль на движение молекул в структуре воды оказывают пустоты. Энергетически выгоднее перемещаться с использованием пустот - нет надобности в затратах на образование вакантного места. Но перемещение молекул при таком ме- ханизме не может идти без обмена соседних молекул, то есть без разры- вов водородных связей. Отсюда следует, что какая-то часть водородных связей всегда разорвана.
Известно [12], что жидкая вода является в структурном отношении очень чувствительной системой, так как благодаря водородным связям в ней имеется огромное количество метастабильных состояний, причем каждое определяется конкретной структурой. Так, например, обнаружено наличие в воде кольцевых ассоциатов с циклическими структурами и минимальной энергией [13, 14]. Причем отмечается относительная стабильность таких структур. Число возможных способов соединения тет- раэдрических молекул воды друг с другом и стабильных конфигураций жидких кристаллов на их основе не ограничено. Считается возможным [22], существование таких агломератов, как (H2O)2; (H2O)4,; (H2O)20; (H2O)24;- объединение трех октаэдрических структур, а также таких супермолекул, как структура (H2O)57 в форме додекаэдрического тетраэдра (18), (19) и объединение 16 таких структур в единый конгломерат (H2O)912.
Таким образом, современные научные данные о строении структуры воды позволяют сделать вывод о возможности эффективного воздействия на конгломераты молекул воды посредством, например, резонанс- ного взаимодействия на них низкочастотным электромагнитным излучением, с целью разложения на отдельные составляющие - кислород и водород. Как и всякое движение на молекулярном уровне, колебания молекул необходимо рассматривать методом квантовой механики. Однако некоторые вопросы, в частности о частоте колебаний молекулы, можно решить, рассматривая молекулу как механическую систему, например, как системы шаров, модулирующих атомы, и связывающих их пружин, символизирующих связи между атомами. Тогда колебания вдоль линии связи, соединяющей два атома, можно описать законом Гука, который позволяет вычислить частоту колебаний системы:
Figure imgf000012_0001
где ω- частота колебаний (более точно - волновое число, имеющее размерность см"1; с - скорость света; k - силовая постоянная связи; m - приведенная масса системы, вычисляемая по формуле i 1 I I
— = — + — -f — +•— т тi тz mЗ Силовая постоянная k увеличивается с возрастанием прочности связи между атомами. С помощью этого уравнения можно ориентировочно подсчитать частоту колебаний электромагнитной волны, поглощаемой какой-либо связью, оценить направление изменения этой частоты с изменением массы атомов, образующих связь, с увеличением или умень- шением прочности связи оценить влияние таких факторов, как межмолекулярное взаимодействие, водородная связь и т.д.
Известно [15], что крупные конгломераты имеют огромные ди- польные моменты, значительно превышающие величину 1,87 радиуса Дебая в 2,3-2,5 раза и длительные времена релаксации при взаимодейст- вии с электромагнитными полями, что сдвигает их собственные резо- нансы в область низких частот. В связи с тем, что энергия взаимодействия диполей пропорциональна μ2 , где μ - дипольный момент, то в соответствие со вторым законом термодинамики система молекул стремится к минимуму потенциальной энергии и диполи выстраиваются однона- правлено в упорядоченную структуру. Электрическое поле отдельных диполей векторно складывается и по оценкам его напряженность увеличивается не менее чем в 20 раз. За счет осцилляции диполей у упорядоченной структуры образуется собственное электромагнитное поле, удерживающее эту структуру в квазиравновесном состоянии неопределенно долго. Как правило, требуются значительные энергозатраты для таких изменений. В то же время отмечаются изменения структуры воды, связанные с чрезвычайно низким уровнем энергетического воздействия [16]. Такие структурные изменения объясняют также величиной изгиба водородных связей (изменением угла между линией, соединяющей центры ближайших молекул воды, и направлением связи О-Н одной из этих молекул). Энергия, необходимая для изгиба водородных связей, неизмеримо меньше энергии их разрыва. Кроме того, одновременная деформация угла и длины связи молекул энергетически более выгодна, чем деформация только угла или только длины связи [17]. Таким образом, изменение структуры воды возможно при затрате энергии, намного меньше энергии водородных связей. Имеются данные [18], что изменение структуры воды может происходить даже при полном отсутствии энергии воздействии.
С другой стороны хорошо известно, что зависимость диэлектриче- ской проницаемости от частоты колебаний электромагнитного поля E(ω) = E1(O) + iE2(ω) называется дисперсией диэлектрической проницаемости. Диэлектрическая проницаемость ε (ω) в этом случае является комплексной величиной: έ(ω) = ε0 + iεь и характеризуется двумя величинами ε0 и εь зависящими от частоты ω переменного поля. Так как, любое пе- ременное поле можно представить в виде совокупности полей, меняющихся по гармоническому закону, то абсолютная величина и характер дисперсии определяется процессом установления поляризации во времени, а под действием такого поля диэлектрическая восприимчивость и вектор поляризации будут колебаться также гармонически с той же час- тотой ω. Когда период колебаний электрического поля велик по сравнению со временем релаксации t (частота ω мала по сравнению с 1/t), поляризация успевает следовать за полем, поведение диэлектрической восприимчивости в переменном электрическом поле не будет существенно отличаться от его поведения в постоянном поле (т. е. ε0 = έ, εj = 0). При частотах со » 1/t диэлектрическая восприимчивость не будет успевать по- ляризироваться, т. е. амплитуда поляризации будет очень мала по сравнению с величиной поляризации в постоянном поле. Это значит, что ε0 » 1, а C1 » 0. Таким образом, ε0 с ростом частоты изменяется от ε до 1. Наиболее резкое изменение ε\ происходит как раз на частотах ω ~ 1/ t. На этих же частотах εi проходит через максимум. Такой характер дисперсии ε(ω) называется релаксационным.
Для целей изобретения использована классическая колебательная система, имеющая собственные резонансные частоты. Механизм резонанса заключается в том, что магнитное поле индуктивности генерирует электрический ток, заряжающий конденсатор, а разрядка конденсатора создаёт магнитное поле в индуктивности — процесс, который повторяется многократно, по аналогии с механическим маятником. Приняв, что в момент резонанса индуктивная и ёмкостная составляющие импеданса равны, резонансную частоту можно найти из выражения ωL = 1/ωC, где ω = 2πf; f — резонансная частота в герцах; L — индуктивность в генри; С — ёмкость конденсатора в фарадах. При этом емкость конденсатора является функцией диэлектрической проницаемости среды ( в нашем случае воды), которая находится между обкладками конденсатора С
Figure imgf000014_0001
где 1 - длина конденсатора, R2 - радиус наружной и R1 - радиус внутренней обкладок конденсатора. Отсюда вытекает, что такая колебательная система является нелинейной параметрической колебательной системой. Параметрические колебания происходят, когда один из параметров системы (коэффициент дифференциального уравнения колебаний) периодически изменяется не электрическим путем.
Теория явлений возбуждения колебаний в электрической колебательной системе при помощи периодического изменения ее параметров основана на общих методах Пуанкаре [19]. Основной вывод этой теории сводится к тому, что параметрический резонанс имеет место при частотах ω, близких к значениям вида 2ωo/n, где п — любое целое число. Однако ширина резонансных областей с увеличением п быстро уменьшает- ся — как hn, где h изменяемый параметр системы. В нашем случае этот изменяемый параметр - емкость, которую изменяют меняя характеристики среды (диэлектрическую проницаемость) между обкладками конденсатора С, а система представляет собой двухконтурный генератор, который содержит два колебательных контура, собственные частоты, ко- торых равны ω1 2 = I/(VL1J2C1 2)
Условие параметрического резонанса в двухконтурной системе принимает вид (Оз = CO1 + (O2. Колебание на одной частоте одного из контуров (для определенности — на частоте G)1) является полезным сигналом, другое носит название холостого. Двухконтурный генератор обладает рядом преимуществ по сравнению с одноконтурными генераторами, в частности, более высокой стабильностью частоты, почему принципиальная схема его и была выбрана для целей изобретения. Кроме того, в специфическом случае, когда частоты ωi и ω2 кратны, он может быть исполь- зован в качестве делителя частоты [20, 21].
Сущность изобретения поясняется чертежами на фиг. 1 — 5.
На фиг. 1. представлен электрический эквивалент параметрической колебательной системы для разложения воды в электрическом поле.
На фиг. 2. - принципиальная блок - схема устройства для разложе- ния воды.
На фиг. 3 - конструктивная схема устройства для разложения в электрическом поле воды.
На фиг. 4 - частотные зависимости диэлектрической проницаемости έ и тангенса угла диэлектрических потерь tgδ для воды. На фиг. 5 - спектр поглощения паров воды.
Устройство для реализации 'способа и разложения воды в электрическом поле содержит диэлектрический корпус 1 , сопло Лаваля (кольцевой анод) 2, внутренний металлический стержневой электрод 3 с нако- нечником-катодом 4, диэлектрическую трубку 23, пористый фильтр 5, отверстие 6 в корпусе 1 с пробкой 7, подводящий силовой кабель 8; составную цилиндроконическую вставку 9, в основании конической части 10, выполненной из диэлектрического материала, закреплен один конец 11 внутреннего металлического стержневого электрода 3 с наконечни- ком-катодом 4, который совместно с соплом Лаваля 2 образует сферический реактор-конденсатора C2 обработки парогазовой фазы воды параметрического генератора электромагнитного поля 12; средняя часть 13 стержневого электрода 3, смонтированная в цилиндрической металлической части 14 цилиндроконической вставки (анод) 9 образует с ней коак- сиальный реактора-конденсатора Cj обработки воды в жидкой фазе параметрического генератора электромагнитного поля 12; второй конец 15 стержневого электрода 3, пропущенный через осевое отверстие 16 в крышке из диэлектрика 17, смонтированной на цилиндрическом торце металлической части 14 составной цилиндроконической вставки 9; замкнутую полость 18 с пористым фильтром 5 из теплостойкой ткани, отводную трубку 19, коаксиально смонтированную с зазором (на чертеже не показано) относительно диэлектрической трубки 23, соединяющей реактор-конденсатор C2 с реактором-конденсатором Q. Система из сферического реактора - конденсатора C2 и коаксиального реактора- конденсатора Ci образует генератор горючего газа 20; сферический реактор - конденсатор C2 с индуктивностью L2 и коаксиальный реактор- конденсатор Ci индуктивностью LJ электрически связаны с накопителем энергии 21 и задающим генератором 22 блока накачки параметрического генератора электромагнитного поля 12 образуют двухсвязный парамет- рический колебательный электрический контур (Li Ci - L2C2); средство поджига - винтовая ручка 24 на задней крышке 25, диэлектрического корпуса 1 , которая передачей винт-гайка (на чертеже не показано) соединена со вторым концом 15 внутреннего металлического стержневого электрода 3; средство 26 для разделения горючего газа на кислород и во- дород в виде, например, молекулярного сита;
Способ и устройство реализуют следующим образом. Через отверстие 6 с патрубоком в корпусе 1 в полость 18 заливают воду, которая пропитывает пористый фильтром 5 и закрывают пробкой 7, при этом пористая теплостойкая ткань равномерно распределяет воду в объеме меж- ду обкладками коаксиального реактора-конденсатор Ci. Воду подают с начальной диэлектрической проницаемостью εi в пределах 79 - 81. Затем включают параметрический генератор 12 и с блока накачки 22 через накопитель энергии 21 посредством задающего генератора 22 на обкладки коаксиального реактора-конденсатора Ci подают импульсное периоди- ческое напряжение, величина которого превышает пороговое, необходимое для поддержания процесса параметрической генерации, и составляет 200 - 500В, в зависимости от состава воды. Для подавления процесса классического электролиза Фарадея обкладки коаксиального реактора- конденсатора Ci выполняют из материалов, имеющих соответствующее значение электроотрицательности из электрохимического ряда металлов: цилиндрическую металлическую часть 14 цилиндроконической вставки (анод) 9 изготавливают из Cr (электроотрицательность - 1,56), а средняя часть 13 (катод) внутреннего металлического стержневого электрода 3 - из W (электроотрицательность - 1 ,40 или Mo (электроотрицательность - 1,30). При этом общая электрическая емкость коаксиального реактора- конденсатора Ci заполненного водой и электрическая емкость конденсатора С (на чертеже не показан) накопителя энергии 21 должна быть достаточной для обеспечения накопления энергии превышающей энергию межмолекулярной водородной связи кластера воды и составляет от 5 до 25 кДж/моль в зависимости от состава воды. Частоты ωn задающего гене- ратора 22 блока накачки 23 в каждом конкретном случае определяются конструктивными особенностями коаксиального реактора - конденсатора Ci , индуктивностями составных элементов, составом воды и находятся в диапазонах 500 Гц - 1200 Гц, 8 кГц - 20 кГц, 50 кГц - 75кГц, 120 кГц - 150кГц. При подаче постоянного напряжения на параметрический генератор горючего газа 22 происходит зарядка конденсатора С в накопителе энергии и коаксиального конденсатора С]. В результате этого электрические диполи кластеров H2O (на чертеже не показано) приобретают ориентацию вдоль силовых линий потенциального электростатиче- ского поля, что приводит к созданию наведенной анизотропии начальной диэлектрической проницаемости ε\. Этот процесс происходит за время tь которое зависит от активного R и реактивного Z сопротивлений входной электрической цепи накопителя энергии 21 и параметрического генератора газа 20. В частности, величина ti определяется суммарной электри- ческой емкостью и индуктивностью системы и током заряда. Зарядка общей электрической емкости производится до уровня энергии достаточной для разрушения межмолекулярной водородной связи. В момент времени t2 происходит разряд конденсаторов С через коаксиальный конденсатор Ci под водой, что приводит к высвобождению накопленной энергии, возникновению локального микро-дугового подводного разряда и в конечном счете к разрушению межмолекулярных водородных связей с высвобождением молекул водорода, кислорода, а также молекул газов растворенных в воде. Затем процесс, описанный выше, повторяется с частотой CO3, (см. фиг. 4, 5), попадающей в область устойчивости пара- метрического резонанса системы, при этом время разряда коаксиального реактора - конденсатора Ci задают из расчета tз« — . В результате в ре-
акторе - конденсаторе Ci происходит интенсивное парообразование и частичное разложение воды с выделением водорода, кислорода и некоторого количества других газов, растворенных в воде. Далее образовав- шаяся парогазовая смесь под давлением из коаксиального реактора- конденсатора C1 по отводной трубке" 19 поступает в сферический реактор — конденсатор C2, где повергается воздействию импульсного периодического напряжение, которое подают обкладки конденсатора C2 (образован соплом Лаваля 2 - анод и сферической головкой наконечника 4 - катод) величина которого превышает пороговое значение необходимое для поддержания процесса параметрической генерации в присутствии паровой фазы воды. Собственные частоты связанных параметрических резонаторов задают кратными основным колебательным частотам молекул воды в жидкой и паровой фазах соответственно. На выходе из сопла Лаваля 2 полученный горючий газ поступает в средство 26 для разделения на кислород и водород (молекулярное сито, условно показано на фиг. l), а затем готовые продукты направляют в хранилище (на чертеже не показано) для последующего использования. В случае применения полученного горючего газа в качестве топлива его, без предварительного разделения на кислород и водород, направляют в хранилище для последующего использования или подают, например, в двигатель внутреннего сгорания (на чертеже не показано).
Для получении тепловой энергии горючий газ на выходе из сопла Лаваля 2 поджигают электрическим разрядом и формируют плазменный иглообразный факел с температурой 6000 - 80000C, который используют в качестве источника тепла. Для этого вращением винтовой ручки средства поджига 24, размещенной на задней крышке 25 диэлектрического корпуса 1, сферический наконечник-катод 4 сближают с соплом Лаваля 2 (анодом) и, не вводя в прямой контакт, обеспечивают «пpoбoйнoe» прохождение электрического тока между обкладками сферического реактора - конденсатора C2 (анодом и катодом). Расстояние между сферическим наконечником-катодом 4 и соплом Лаваля 2 регулируют смещением в продольном осевом направлении внутреннего металлического стержневого электрода 3, который своим вторым концом 15, пропущен- ным через осевое отверстие 16 в крышке из диэлектрика 17, сопряжением винт-гайка связан с винтовой ручкой средства поджига 24. При разряде конденсатора С накопителя энергии 21 через реактор - конденсатор C2 возникает импульсно периодический дуговой разряд в пароводяном газе. Это приводит к большому выделению тепла и воспламенению водорода в атмосфере кислорода. Кроме того, температурная зависимость диэлектрической проницаемости, определяемая с помощью температурного коэффициента
_ I dε
Тkε ~ ~7Z j ε dT вносит соответствующий вклад в изменение собственных частот параметрического колебательного контура L2C2. Величина емкости конденсатора C2 с диэлектриком и накопленный в нем электрический заряд обуславливаются суммой различных механизмов поляризации. Поэтому зависимость ёмкости от температуры имеет самый разнообразный характер, зависящий от механизма поляризации диэлектриков. С ростом температуры в реакторе-конденсаторе C2 происходит и рост давления. Влияние давления P на диэлектрическую проницаемость ε учитывается барическим коэффициентом диэлектрической проницаемости: I d* Pkε= е м '
Для водяного пара, барический коэффициент, как правило, положителен, т.к. при всестороннем сжатии увеличивается число молекул, способных поляризоваться в единице объема. Поэтому в зависимости диэлектрической проницаемости от давления наблюдается максимум. Зави- симость диэлектрической проницаемости от температуры и давления приводят к дополнительному нелинейному изменению электрической емкости, что ведет к смещению собственных частот в низкочастотную область. То есть, диэлектрическая проницаемость ε является сложной нелинейной функцией трех переменных: частоты электромагнитного поля O)5 температуры T и давления P: ε = f(ω,т,P).
Термическая диссоциация водяного пара на водород и кислород начинается при температуре 1500 К и при температуре 2300 К составляет 1 ,8%. Основная масса водяного пара диссоциирует при температуре 4000 К. Дальнейшее повышение температуры способствует ионизации и сгоранию водорода с выделением значительного количества тепла. Средний состав горючего газа, выделяемого при разложении водопроводной питьевой воды, приведен в таблице 1.
Таблица 1.
Figure imgf000021_0001
При использовании дистиллированной воды выделяемый горючий газ свободен от примесей и состоит преимущественно из молекул водорода и кислорода. При сгорании водорода выделяется 120000 кДж/кг тепла (для сравнения при сжигании природного газа - 45000 кДж/кг), что позволяет в 2 - 2,5 раза снизить затраты на производство тепловой энергии, по сравнению с традиционными видами топлива. Кроме того, работа устройства в режиме параметрического резонанса существенно снижает затраты электроэнергии на ведение технологического процесса разложения воды на водород и кислород, по сравнению с прототипом и традиционным электролизом (Соs ф сдвоенной индуктивно-емкостной системы колебательных контуров реакторов близок к единице). Образующийся при горении водяной пар следует также отнести к полезным продуктам
— он увлажняет воздух (как известно, в современных квартирах с цен- тральным отоплением воздух слишком сух) и является дополнительным источником тепла, что повышает КПД способа и устройства в целом.
Устройство для реализации изобретения может быть выполнено в различных модификациях, а способ найдет широкое применение в малой стационарной и мобильной энергетике, особенно в энергообеспечении удаленных поселений, коттеджных поселков, промышленных объектов, фермерских хозяйств, животноводческих и тепличных комплексов, а также обеспечить широкий круг потребителей эффективным, многократно более дешевым, экологически чистым и безопасным топливом.
Источники информации:
1. GB JNO 1489054 А, 1977.
2. GB JЧО 1585527 А, 1981.
3. US JYO 4936961 Cl, 1990.
4. RU JЧ« 2142905 Cl, 1999 (прототип).
5. RU Xs 2112635 Cl, 1998.
6. RU JXO 2111098 Cl, 1998.
7. RU JNo 2066263 Cl, 1996 (прототип).
8. Вjеrrum N., Sruсturе апd Рrор. оf Iсе. Sсiепсе. VoI. 115, JYО 11, 1952. c.385;
9. Самойлов О.Я. Структура водных растворов электролитов и гидратация ионов. - M.: Изд-во АН СССР, 1957;
Ю.Каtzоff SJ. Chem.Phis. Vol.2, 1934. C.841;
1 l.Моrgап J., Wаrrеп В.Е. J. Сhет. Рhis., Vol.6, 1938. С. 666;
12.J. Sсhultе, "Wаssеr-Сlаstеr - Stшktur шid Iпfоrтаtiоп", Асtа Меdiса Етрiriса, 39(7), 418-423, (1990); 13. К. Liu, М.G. Воwп, еt аl., "Сhаrасtеrizаtiоп оf а саgе fоrm оf thе wаtеr hехаmеr", Nаturе, 381, 501-503 (1996);
14.K. Liu, J.D. Сruzап, and RJ. Sаусаllу, "Wаtеr Сlustеrs", Sсiепсе, 271,
929-933 (1996);
15.Scott V.W. J.Сhеm. Рhуs. v.94 3 (1991) р. 1859, Наvthоmе G. J. Сhеm. Рhуs. ШОδ, 12, (1998), р. 4693;
16. J. Вопvепistе, еt аl., "Нumап bаsорhil dеgrаrшlаtiоп triggеrеd bу vеrу dilutе antiseram against IgE", Nаturе, 333 (Juпе 30), 816-818 (1988);
17. Зацепина Н.Г. Структура и свойства воды, Изд. МГУ, Москва,
1994;
18. Степанов A.M., Можайский A.M., Алюшин M.T., "Исследования динамики изменений состояния воды и водных растворов при ин- формационных возмущениях", Актуальные проблемы фармацевтической химии. Труды НИИ Фармации, т.ХХХV, Москва, 1996, с.
232-235;
19. Л. И, Мандельштам и Я. Д. Папалекси, ПАРАМЕТРИЧЕСКОЕ
ВОЗБУЖДЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ, 1934 г.
ЖУРНАЛ ТЕХНИЧЕСКОЙ ФИЗИКИ ТОМ IV, ВЫП. 1 ;
20.Axмaнoв С. А., Хохлов P. В., Параметрические усилители и генераторы света, "Успехи физических наук", 1966, т. 88, в. 3, с. 439;
21. Ярив А., Квантовая электроника и нелинейная оптика, M., 1973.
22.Бyльeнкoв Н.А. "Самоорганизующиеся триплетные структуры идеальных фракталов связанной воды с симметрией DЗ и T", Кристаллография, 35(1), 147-154 (1990).

Claims

Формула изобретения
1. Способ получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода разложением молекул воды в парогазовой фазе в электрическом поле отличающийся тем, что предварительно воду в жидкой фазе обрабатывают импульсным разрядом электрического тока в реакторе — конденсаторе параметрического генератора электромагнитного поля на частотах устойчивости параметрического резонанса, кратных основному колебательному переходу молекул водорода, с возможностью образования свободных молекул воды в парогазовой фазе, а полученную парога- зовую смесь обрабатывают импульсным разрядом электрического поля в реакторе - конденсаторе второго, электрически связанного с первым, параметрического генератора электромагнитного поля на частотах устойчивости параметрического резонанса кратных основному колебательному переходу молекул водорода, содержащихся в парогазовой фазе с получением готового продукта.
2. Способ по п. l, отличающийся тем, что готовый продукт в виде горючего газа направляют для последующего использования любым известным методом, например, в качестве топлива двигателя внутреннего сгорания.
3. Способ по п.l, отличающийся тем, что готовый продукт в виде горючего газа поджигают при выходе из реактора - конденсатора второго параметрического генератора электромагнитного поля и используют в качестве источника тепловой энергии.
4. Способ по п.l, отличающийся тем, что готовый продукт в виде горючего газа при выходе из реактора - конденсатора второго параметрического генератора электромагнитного поля разделяют любым известным методом на водород и кислород, которые направляют в хранилище для дальнейшего использования.
5. Устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода, содержащее диэлектрический корпус, сопло - анод, соосно которому в корпусе с возможностью осевого перемещения установлен внутренний металлический стержневой электрод с наконечником-катодом, коаксиально электроду расположенную диэлектрическую трубку, пористый фильтр, отверстие в корпусе с пробкой, связанное с пористым фильтром и подводящий силовой кабель, отличающееся тем, что дополнительно в диэлектрическом корпус смонтирована составная цилиндроконическая вставка, по центральной оси которой, в основании конической части, выполненной из диэлектрического материала, закреплен один конец внутреннего металлического стержневого электрода с наконечником-катодом с возможностью образования совместно с соплом-анодом реактора-конденсатора параметрического генератора электромагнитного поля для обработки парогазовой фазы воды, стержневой электрод смонтирован в цилиндрической металлической части цилинд- роконической вставки-анода с возможностью образования реактора- конденсатора параметрического генератора электромагнитного поля для обработки воды в жидкой фазе, при этом второй конец стержневого электрода пропущен через осевое отверстие в крышке из диэлектрика, которая смонтирована на цилиндрическом торце металлической части цилиндроконической вставки, с образованием замкнутого полости, кото- рая отводной трубкой, смонтированной с зазором коаксиально с диэлектрической трубкой, соединена с реактором - конденсатором для обработки воды в парогазовой фазе, а реактор-конденсатор для обработки воды в парогазовой фазе и реактор-конденсатор для обработки воды в жидкой фазе выполнены с возможностью образования двух связных ко- лебательных электрических контуров, которые электрически соединены с накопителем энергии и задающим генератором блока накачки.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что реактор - конденсатор для обработки воды в парогазовой фазе выполнен сферическим, а реактор - конденсатор для обработки воды в жидкой фазе выполнен коак- сиальным и оба они функционально связаны между собой с возможно- стью образования генератора горючего газа.
7. Устройство по любому из П. п.5 и 6 отличающееся тем, что генератор горючего газа содержит средство поджига горючего газа, которое смонтировано на задней крышке диэлектрического корпуса.
8. Устройство по любому из п.п.5, 6 и 7, отличающееся тем, что средство поджига горючего газа выполнено в виде винтовой ручки, которая посредством передачи винт-гайка сопряжена с внутренним металлическим стержневым электродом с возможностью его осевого перемещения и обеспечением поджига электрической дуги.
9. Устройство по любому из п.п.5 и 6 отличающееся тем, что генератор горючего газа может содержать средство для разделения горючего газа на кислород и водород.
10. Устройство по п.5, отличающееся тем, что реактор - конденсатор параметрического генератора электромагнитного поля для обработки воды в жидкой фазе в замкнутой полости содержит пористый фильтр из теплостойкой ткани и отверстие с патрубком и пробкой для ввода в нее воды,
11. Устройство по п.5, отличающееся тем, что сечение сопла- анода выполнено с конфигурацией в форме сопла Лаваля.
PCT/BY2010/000004 2009-05-19 2010-05-18 Способ и устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода WO2010132973A1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP10777257A EP2433902A4 (en) 2009-05-19 2010-05-18 METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING COMBUSTIBLE GAS, THERMAL ENERGY, HYDROGEN AND OXYGEN

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EA200900948 2009-05-19
EA200900948A EA015081B1 (ru) 2009-05-19 2009-05-19 Способ и устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2010132973A1 true WO2010132973A1 (ru) 2010-11-25

Family

ID=43125686

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/BY2010/000004 WO2010132973A1 (ru) 2009-05-19 2010-05-18 Способ и устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP2433902A4 (ru)
EA (1) EA015081B1 (ru)
WO (1) WO2010132973A1 (ru)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202017106559U1 (de) 2016-03-25 2017-11-13 Carter International, Llc Elektromagnetische Resonanz-Vorrichtung für molekulare, atomare und chemische Modifizierung von Wasser

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2596605C2 (ru) * 2014-12-30 2016-09-10 Буравков Алексей Вячеславович Водородный генератор электрической энергии
RU2640227C2 (ru) * 2016-11-24 2017-12-27 Геннадий Леонидович Багич Способ получения водорода при разложении воды
CZ310118B6 (cs) * 2021-12-14 2024-08-28 Adasune S.R.O. Způsob disociace molekul vody pro zisk plynného vodíku a kyslíku a zařízení k disociaci molekul vody
CZ2022237A3 (cs) * 2022-06-03 2023-12-13 Adasune S.R.O. Způsob analýzy chemického složení kapalné látky nebo kapalné směsi a analyzátor k provádění způsobu analýzy

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1139614A (en) * 1966-02-18 1969-01-08 Allis Chalmers Mfg Co Production of gases by the electrolysis of water
GB1489054A (en) 1975-08-27 1977-10-19 Comp Generale Electricite Hydrogen generating device
GB1585527A (en) 1976-07-06 1981-03-04 Century Mfg Co Process and apparatus for generating hydrogen and oxygen from water
US4936961A (en) 1987-08-05 1990-06-26 Meyer Stanley A Method for the production of a fuel gas
RU2066263C1 (ru) 1992-12-10 1996-09-10 Научно-производственная и внедренческая фирма "Масс-спектрометрические приборы для экологии" Плазменная горелка
RU2111098C1 (ru) 1995-02-02 1998-05-20 Александр Иванович Апуневич Способ электродуговой плазменной сварки металлов
RU2112635C1 (ru) 1997-06-20 1998-06-10 Апуневич Александр Иванович Способ осевой стабилизации электродугового столба в плазменной горелке с подвижным катодом и плазменная горелка для его осуществления
RU2142905C1 (ru) 1998-04-27 1999-12-20 Ермаков Виктор Григорьевич Способ получения водорода и кислорода из воды
RU2177512C1 (ru) * 2000-07-24 2001-12-27 Кубанский государственный аграрный университет Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4394230A (en) * 1981-06-10 1983-07-19 Puharich Henry K Method and apparatus for splitting water molecules
WO1992007861A1 (en) * 1990-11-02 1992-05-14 Meyer Stanley A A control and driver circuits for a hydrogen gas fuel producing cell
WO1992022679A1 (en) * 1991-05-17 1992-12-23 Meyer Stanley A Water fuel injection system
CA2143482A1 (en) * 1995-02-27 1996-08-28 Yoshihiko Takeshita Method of electrolyzing water and apparatus thereof
RU2232210C1 (ru) * 2002-10-28 2004-07-10 Гнеденко Валерий Герасимович Энергетическая установка для получения водорода и кислорода

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1139614A (en) * 1966-02-18 1969-01-08 Allis Chalmers Mfg Co Production of gases by the electrolysis of water
GB1489054A (en) 1975-08-27 1977-10-19 Comp Generale Electricite Hydrogen generating device
GB1585527A (en) 1976-07-06 1981-03-04 Century Mfg Co Process and apparatus for generating hydrogen and oxygen from water
US4936961A (en) 1987-08-05 1990-06-26 Meyer Stanley A Method for the production of a fuel gas
RU2066263C1 (ru) 1992-12-10 1996-09-10 Научно-производственная и внедренческая фирма "Масс-спектрометрические приборы для экологии" Плазменная горелка
RU2111098C1 (ru) 1995-02-02 1998-05-20 Александр Иванович Апуневич Способ электродуговой плазменной сварки металлов
RU2112635C1 (ru) 1997-06-20 1998-06-10 Апуневич Александр Иванович Способ осевой стабилизации электродугового столба в плазменной горелке с подвижным катодом и плазменная горелка для его осуществления
RU2142905C1 (ru) 1998-04-27 1999-12-20 Ермаков Виктор Григорьевич Способ получения водорода и кислорода из воды
RU2177512C1 (ru) * 2000-07-24 2001-12-27 Кубанский государственный аграрный университет Устройство для получения электричества, тепловой энергии, водорода и кислорода

Non-Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
AKHMANOV S.A.; KHOKHLOV R.V.: "Advances in Physical Science", PARAMETRIC AMPLIFIERS AND LIGHT GENERATORS, vol. 88, no. 3, 1966, pages 439
BJERRUM N., STRUCTURE AND PROP. OF ICE. SCIENCE, vol. 115, no. 11, 1952
BULENKOV N.A.: "Self-organizing triplet structures of ideal fractals of bound water with D3 and T symmetry", CRYSTALLOGRAPHY, vol. 35, no. 1, 1990, pages 147 - 154
HAVTHORNE G., J.CHEM. PHYS., vol. 12, no. 108, 1998, pages 4693
J. BONVENISTE ET AL.: "Human basophil degranulation triggered by very dilute antiserum against lgE", NATURE, 30 June 1988 (1988-06-30), pages 816 - 818, XP002278642, DOI: doi:10.1038/333816a0
J. SCHULTE: "Wasser-Claster - Struktur und Information", ACTA MEDICA EMPIRICA, vol. 39, no. 7, 1990, pages 418 - 423
K. LIU ET AL.: "Characterization of a cage form of the water hexamer", NATURE, vol. 381, 1996, pages 501 - 503
K. LIU; J.D. CRUZAN; R.J. SAYCALLY: "Water Clusters", SCIENCE, vol. 271, 1996, pages 929 - 933
KATZOFF S.J., CHEM.PHIS., vol. 2, 1934, pages 841
L.I. MANDELSTAM; J.D. PAPALEKSI: "Parametric Excitation of Electrical Oscillations", JOURNAL OF TECHNICAL PHYSICS, vol. IV, no. 1, 1934
MORGAN J.; WARREN B.E., J.CHEM.PHIS., vol. 6, 1938, pages 666
SAMOILOV O.Y.: "Structure of Aqueous Electrolyte Solutions and Hydration of Ions. - M.", 1957, USSR ACADEMY OF SCIENCES
SCOTT V.W., J.CHEM. PHYS., vol. 94, no. 3, 1991, pages 1859
See also references of EP2433902A4 *
STEPANOV A.M.; MOZHAISKY A.M.; ALYUSHIN M.T.: "Studies of the dynamics of changes of state of water and aqueous solutions at the information perturbations", PROCEEDINGS OF INSTITUTE OF PHARMACY, vol. XXXV, 1996, pages 232 - 235
YARIV A., QUANTUM ELECTRONICS AND NONLINEAR OPTICS, 1973
ZATSEPINA N.G.: "Structure and Properties of Water", 1994, PUBLICATIONS OF MOSCOW STATE UNIVERSITY

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202017106559U1 (de) 2016-03-25 2017-11-13 Carter International, Llc Elektromagnetische Resonanz-Vorrichtung für molekulare, atomare und chemische Modifizierung von Wasser

Also Published As

Publication number Publication date
EP2433902A4 (en) 2013-01-02
EA015081B1 (ru) 2011-04-29
EA200900948A1 (ru) 2010-12-30
EP2433902A1 (en) 2012-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2010132973A1 (ru) Способ и устройство для получения горючего газа, тепловой энергии, водорода и кислорода
JP5672564B2 (ja) 複合プラズマ発生装置
RU2425795C2 (ru) Установка для получения водорода и углеродных наноматериалов и структур из углеводородного газа, включая попутный нефтяной газ
AU2011213979B2 (en) Method and apparatus for applying plasma particles to a liquid and use for disinfecting water
US4394230A (en) Method and apparatus for splitting water molecules
WO2002096800A1 (fr) Procede pour obtenir du noir de carbone contenant des fullerenes et dispositif correspondant
EP2707880A2 (en) Renewable energy production process with a device featuring resonant nano-dust plasma, a cavity resonator and an acoustic resonator
KR20180086350A (ko) 수증기 이온화장치가 내장된 양자에너지 조사장치
Xu et al. Spark Discharge Plasma-Enabled CO2 Conversion Sustained by a Compact, Energy-Efficient, and Low-Cost Power Supply
RU134075U1 (ru) Устройство для термохимического разложения воды и преобразования энергии
CN102798157A (zh) 等离子体解水制氢高效节能燃气灶
RU2596605C2 (ru) Водородный генератор электрической энергии
RU2729301C1 (ru) Утилизатор бытовых отходов
CN106701198A (zh) 将生物质和垃圾中可燃物转化为液体燃料或气体燃料的工艺
CN102120563A (zh) 氢氧源“预裂解”装置及燃水能源原理与控制方法
TWI608991B (zh) 微波產氫方法及其裝置
RU2546149C2 (ru) Способ и устройство получения водорода и кислорода из водяного пара с электрической гравитационной водородной ячейкой
RU2423318C2 (ru) Способ получения фуллереносодержащей сажи и устройство для его осуществления
KR20240124321A (ko) 물 분자를 분해하여 수소와 산소 가스를 얻는 방법과 물 분자를 분해하는 장치
CN109442422A (zh) 一种高温微波等离子体发生器及废物处理系统
CN104675597B (zh) 反射销式车载微波重整器等离子点火装置
RU2616040C1 (ru) Способ синтеза углеродсодержащих наночастиц и попутного получения технического водорода
JP4365595B2 (ja) オゾン発生方法およびオゾン発生装置
RU2167958C2 (ru) Устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода
TWI447068B (zh) A hydrogen generation method, an apparatus for carrying out the method, and an automotive fuel generator using the same

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 10777257

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

DPE1 Request for preliminary examination filed after expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2010777257

Country of ref document: EP