Генератор водорода

 

Изобретение относится к конструкциям электролизно-водных генераторов. Цель - повышение производительности и надежности водородного генератора. Сепараторы анодных и катодных продуктов выполняются в виде камеры, разделенной перегородкой с фильтрующим элементом, который располагается под острым углом к поверхности жидкости в катодном сепараторе. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (51) 4 С 25 В 1/12

1 г !

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4170685/23-26 (22) 30.12.86 (46) 07.11.88. Бюл,№ 41 (72) С.Г.Огрызько-Жуковская, Г.П.Беляков, IO.È.Ãîëîâêèí, А.И.Панкратов и 10.Е.Бородкин (53) 621.317.729(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 1002406, кл. С 25 В 1/12, 23.10.81. (54) ГЕНЕРАТОР ВОДОРОДА

„, SU„„1435664 А 1 (57) Изобретение относится к конструкциям электролизно-водных генераторов.

Цель - повышение производительности и надежности водородного генератора.

Сепараторы анодных и катодных продук» тов выполняются в виде камеры, разделенной перегородкой с фнльтрующим элементом, который располагается под острым углом к поверхности жидкости в катодном сепараторе. 1 ил.! 435664

Изобретение относится к области.

1 газоснабжения хроматографов, пламенно ионизационных детекторов и технологических установок с водородной атмос5 ферой, в частности к конструкциям электролизно-водных генераторов.

Цель изобретения - повышение производительности и надежности генератора. !о

На чертеже представлен генератор.

Генератор включает электролизер

1 с патрубками ввода и вывода воды, разделенной ионообменными мембранами на анодные и катодные камеры, сепара !5 торы анодных 2 и катодных 3 продук» тов, выполненные в виде камеры, разделенной перегородкой с фильтрующим элементом 4. Сепараторы соединяются трубопроводами с соответствующими 2О камерами электролизера. Генератор включает также деионизатор 5, патроносушитель б, регулятор 7. давления водорода.

Фильтрующий элемент располагается 25 между сепараторами анодных 2 и катодных 3 продуктов под острым углом к поверхности жидкости в катодном сепараторе.

Перед включением электролизера 30 сепараторы анодных 2 и катодных 3 продуктов заполняются водой. В процессе работы вода поступает из сепаратора анодных продуктов 2 в анодные камеры электролизера через фильтр-деиониза35 тор 5, расположенный ниже электролизера, а в катодные камеры - из се паратора 3 катодных продуктов, Смесь кислорода с водой, выходящая из анод

1 ных камер электролизера 1, поступает в сепаратор 2 анодных продуктов, где происходит отделение кислорода от воды; кислород удаляется из сепаратора анодных продуктов при атмосфер ном давлении. Смесь водорода с водой, выходящая из катодных камер электролизера, поступает в сепаратор катодных продуктов 3, где происходит отделение водорода от воды. Водород, пройдя патрон-осушитель 6, очищается от паров воды и через регулятор 7 давления подается потребителю. В сепараторе катодных продуктов 3 с помощью регулятора 7 давления поддерживается давление, избыточное по отношению к

«55 атмосферному. В процессе работы гене» ратора под действием электрического тока происходит перенос воды из сепаратора анодных продуктов в сепаратор катодных продуктов в результате следующих реакций: на аноде

2Н О вЂ” 4e 4Н nHqO + O> 0 на катоде

4Н ° пН О + 4е -э 2Н2 1 + пН О

Избыток воды, поступающей в сепаратор катодных продуктов, через фильтрующий элемент возвращается в сепаратор анодных продуктов. По мере понижения уровня жидкости в сепараторе катодных продуктов поверхность фильтрации уменьшается и уровень воды в сепараторе катодных продуктов начина ет возрастать. При возросшем уровне жидкости поверхность фильтрации увеличивается, уровень понижается. Практически в процессе работы генератора в сепараторе -катодных продуктов уровень жидкости остается постоянным, Расположение фильтрующего элемента под острым углом к поверхности в сепараторе катодных продуктов обуславливает увеличение по сравнению с вертикальным расположением площади фильтрации элемента, а следовательно, и скорости оттока жидкости. Кроме того, возрастает время работы прибора без доливания воды, уровень ее в сепараторе анодных продуктов понижается очень медленно.

Известный генератор работает в режиме переменной подпитки, при этом сепараторы анодных и катодных продуктов выполнены в виде емкостей равного объема с учетом запаса воды на оба цикла подпитки. Механизмы подпитки в

t ходе анодного и катодного циклов различны. Различна также и продолжительность циклов. Напряжение на ячейках электролизера в ходе катодного цикла возрастает по сравнению с анодным циклом. Это приводит к повышенному энергопотреблению. Во время катодной подпитки допустимая плотность тока через электролизер в 3-5 раз меньше, чем при анодной подпитке, Кроме того, понижение уровня жидкости в сепараторе катодных продуктов в ходе катодного цикла приводит к уменьше« нию кратности циркуляции воды.

Устранение попеременной подпитки электролизера приводит к стабилизации напряжения и плотности тока на электродах, снижению энергопотребления, стабилизации расхода воды через катод1435664

В1ИИПИ Заказ 5614/25 Тираж 622

Подгисное

Произв.-полигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ные камеры злектролизера и увеличеник! кратности циркуляции воды.

При работе с прибором отпадает необходимость строго визуального контроля за уровнем воды, доливание воды в сепаратор анодных продуктов может осуществляться в любое время, что в известном приборе недопустимо.

Формула и з о б р е т е н и я

Генератор водорода, включающий злектролизер с патрубками ввода и вывода воды, разделенный ионообмен< н!

K !меры > ct .11лрат!!ры !1!!! !!!1-!х и к а (?ä " ных продуктов, соедине нь!е труб!!проно5 дами с соответствующими камерами электро.11!вера, деиониэат ?p и патроносущитель, т л и ч а ) III H и с я тем, что, с целью повышения про!1эводительности и надежности работы генера10 тора, сепараторы анодных и катодных продуктов выполнены в виде камеры, разделенной перегородкой с фильтрующим элементом, расположенным под острым углом к поверхности жидкости

15 в катодном сепараторе.