Генератор водорода Советский патент 1988 года по МПК C25B1/12 

(Л

с:

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.

4

СА9 СП

Ot) О5 4i

Изобретение относится к области- газоснабжения хроматографов, пламенно ионизационных детекторов и технологи- ческих установок с водородной атмосферой, в частности к конструкциям электролизно-водных генераторов.

Цель изобретения - ловышение производительности и надежности генератора.

На чертеже представлен генератор.

Генератор включает электролизер 1 с патрубками ввода и вывода воды, разделенной ионообменными мембранами на анодные и катодные камеры, сепара торы анодных 2 и катодных 3 продуктов, выполненные в виде камеры, разделенной перегородкой с фильтрующим элементом 4. Селараторы соединяются трубопроводами с соответствующими камерами электролизера. Генератор включает также деионизатор 5, патрон- осушитель 6, регулятор 7 давления водорода.

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

Перед включением электролизера 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-деиониза - тор 5, расположенный ниже электролизера, а в катодные камеры - из сепаратора 3 катодных продуктов, Смесь кислорода с водой, выходяп1;ая из анодных камер электролизера. 1, поступает в сепаратор 2 анодных продуктов, где происходит отделение кислорода от воды; кислород удаляется из сепаратора анодных продуктов при атмосферном давлении. Смесь водорода с водой, выходящая из катодных камер электролизера, поступает в сепар атор катодных продуктов 3, где происходит отделение водорода от воды. Водород, пройдя патрон-осушитель б, 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 атмосферному. В процессе работы генератора под действием электрического тока происходит перенос воды из сепаратора анодных продуктов в сепаратор

катодных продуктов дующих реакций: на аноде

в результате сле2Н20 - 4е - на катоде

4Н - + 4е

2Н2 Т +

пН-гО

O

5 0

5

0 5

0

5

0

5

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 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 уменьшению кратности циркуляции воды.

Устранение попеременной подпитки электролизера приводит к стабилизации напряжения и плотности тока на электродах, снижению энергопотребления, стабилизации расхода воды через катодные камеры электролизера и увеличению кратности циркуляции вод1..1.

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

Форму л.а изобретения

Генератор водорода, включающий электролизер с патрубками ввода и вьгоода воды, разделенный ионообменВ ШИПИ

Заказ 5614/25

Произв.-пблигр. пр-тие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ными ме.мбранмми на .миодш.ю и кат(1дныь камеры, сепараторы анс ьмых и к;п-(1д-- продуктов, соед1и1енн1 1е труГюлров.- дами с соответствующими камерами электролизера, деионизлтор и патрон- осушитель, о т л и ч а 10 m и 1 с я тем, что, с целью повышения производительности и надежности работы генератора, сепараторы анодных и катодных продуктов выполнены в виде камеры, разделенной перегородкой с фильтрующим элементом, расположенным под острым углом к поверхности жидкости в катодном сепараторе.

/

Тираж 622

Подписное