Установка для получения водорода и кислорода Советский патент 1983 года по МПК C25B1/12 

(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА

Изобретение относится к области технической электрохимии, в частности, к системам газоснабжения-хроматографов , плаэмённо-ионизационных детекторов и лабораторных печей с водородной атмосферой.

Известно устройство для получения водорода, включающее электролизер, систему регулировки давления и блок питания, в котором процесс ведут с использованием щелочного электролита на быстрых никелевых электродах Ц.

Недостатком такого устройства является применение щелочного раствора, что требует очистки газа от аэрозоля щелочи иприводит к коррозии аппаратуры. Кроме того, .устройства со щелочным электролитом имеют большой вес, сложны в эксплуатации и характеризуются высокими энергозатратами.

Известно также устройство)для получения водорода .и кислорода, включающее электролизер с ионообменными мембранами, сепараторы катодных и анодных продуктов, соединенные с соответствующими камерами электролизера, поплавковый датчик уровня, установленный в катодном сепараторе, деионизатор воды, расположенный в анодном сепараторе, соленоидный клапан,

установленный на трубопровода, сое-. диняющем анодный сепаратор с анодной камерой электролизера и патрон-осушитель, установленный на линии, соединяющей катодный сепаратор с регулятором давления 2. В этом устройстве вода на разложение поступает в катодную камеру электролизера из катодного сепаратора, снабженного

10 поплавковым датчиком уровня. Восполнение воды в катодном сепараторе происходит из анодного сепаратора за счет периодического срабатывания соленоидного клапана по сигналу датчи15ка уровня. Добавление воды,в установку производится периодически в анодный сепара:тор, находящийся под атмосферным давлением так, чтобы уровень воды в анодном сепараторе не опускал20ся ниже верхнего края деионизатора, Давление водорода на выходе из устройства 4-7 ата поддерживается регулятором давления.

25

С помощью соленоидного клалана-й датчика уровня осуществляется периодическая смена режима подпитки электролизера. При открытом клапане вода подается непосредственно к аноду

30 электролизера, при закрытом - вода дифФ гндирует к аноду через ионообменную мембрану со стороны катода. Недостатком такого устройства является сложность устройства и недцостаточная надежность в работе, так ка в .случае неисправности соленоидного клапана вероятна осушка анодного сепаратора , что. приводит к осуиже деио низатОра и выходу его из строя. При неисправности датчика уровня в катод ном сепараторе возможно переполнение его водой и затопление патрона-осуши теля. Целью изобретения является повышение надежности работы и упрощение устройства 3d счет исключения соленоидного клапана и поплавкового датчика уровня. Указанная цель достигается в устройстве для получения водорода и кис лорода, включающем электролизер с патрубками ввода и вывода воды, разделенный ионообменными мембранами на анодные и катодные камеры, сепаратор анодных и катодных продуктов, соединенные трубопроводами с соответствую щими камерами электролизера, деионизатор и патрон-осушитель, в котором сепаратор катодных продуктов снабжен индикатором уровня, а деионизатор установлен на трубопроводе, соединяю щем электролизер с сепаратором анодных продуктов, при этом патрубок вывода воды из деионизатора размещен ниже патрубка ввода воды в электролизер. Установка снабжена колонкой с керамической насадкой размещенной между патроном-осушителем и сепаратором катодных продуктов. На чертеже представлена схема предлагаемой установки. Она состоит из электролизера I с ионнообменными мембранами, сепаратора анодных продуктов 2, сепаратора катодных продуктов 3, соединенных с соответствующими камерами электролизера, указателя уровня 4, указателя уровня 5, деионизатора 6, регулятора давления 7, патрона-осушителя 8 и колонки с керамической насадкой 9. Устройство работает следующим образом. В момент включения электролизера 1 в сепаратор анодных продуктов 2 заливается вода до верхнего уровня, а в сепаратор катодных продуктов 3 - до нижнего уровня.. В процессе работы часть воды из сепаратора 2, проходя через деионизатор б, . расположенный ниже электролизера, расходуется на разложение, а часть переносится через мембрану в сепаратор катодных продуктов. Анодный режим подпитки электролизера осуществляег-ся до полной осушки сепаратора. катодных продуктов и анодных камер электролизера. Вслед за этим самопроизвольно вступает в действие катодный режим подпитки электролизера. В этом случае переноса воды через ембрану нет, и вся вода расходуется на разложение. После того, как уровень воды в сепараторе 3 снизится до нижней отметки индикатора уровня 4 добавляют воду в сепаратор 2 до верхней отметки индикатора уровня 5, и следует повторение цикла. Расположение деиониэатора ниже электролизера исключает возможность его осушки после прекращения подпитки электролизера с анодной стороны. Установка колонки с керамиче.ской насадкой 9 обеспечивает улавливание капельной влаги, содержащейся в водороде, предотвращает затопление патрона-осушителя и повышает таким образом надежность работы устройства . По сравнению с известным устройством, предлагаемая установка для получения водорода и кислорода в результате исключения элементов автоматики соленоидного клапана и поплавкового датчика уровня значительно проще и надежнее в работе. Формула изобретения 1.Установка для получения водорода и кислорода, включающая электролизер с патрубками ввода и вывода воды, разделенный ионообменными мембранами на анодные и катодные камеры,сепараторы анодных и катодных продуктов, соединенные трубопроводами с соответствующими камерами электролизера,деионизатор и патрон-осушитель, отличающаяся тем, что, с целью установки за счет исключения соленоидного клапана и поплавкового датчика уровня, сепаратор катодных продуктов снабжен индикатором уровня, а деионизатор установлен на трубопроводе, соединяющем электролизер с сепаратором анодных .продуктов, при этом патрубок вывода воды из деионизатора размещен ниже патрубка ввода воды в электролизер. 2.Установка по п. 1, отличающаяся тем, что, она снабжена колонкой с керамической насадкой, размещенной между патроном-осушителем и сепаратором катодных продуктов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Технический паспорт на Системы газоснабжения типа СГС-2, завод Химреактив, г.Черкассы. 2.Hudradgen Generator, ВЦП, .перевод Б-35167 а. М., 1979.