Электролизер высокого давлениядля пОлучЕНия гРЕМучЕгО гАзА Советский патент 1981 года по МПК C25B1/12 C25B9/00 

Изобретение относится к электроли ческому получению гремучего газа с целью использования его в качестве взрывчатого энергоносителя в газодинамических устройствах. Известен электролизер высокого давления для получения гремучего газа, содержащий цилиндрический кор пус, токовнод и монополярные схемы электродов 1 . Недостаток известного устройства состоит в невысокой производительности ввиду невысокого значения соотношения поверхности электродов к объему электролизера. Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является электролизер высокого давления для получения гремучего газа, содержащий цилиндрический корпус и биполяр ные в форме усеченного конуса электроды, установленные коаксиально корпусу друг над другом 2. Однако подобные конструкции при использовании их для электролиза воды с целью получения гремучего газа (2Н2+ ч-О) неэффективны вследствие возникновения от верхнего электрода к нижнему токов утечки, которые шунтируют все промежуточные электроды выключая их из процесса электролиза, что снижает производительность электролизера. Цель изобретения - повышение производительности электролизера за счет уменьшения токов утечки. Указанная цель достигается тем, что известный электролизер снабжен двумя полыми цилиндрами, выполненными перфорированными аз диэлектрического материала и размещенными коаксиально корпусу, в центре него,- при этом внешний цилиндр жестко связан с электродами, а внутренний выполнен с возможностью перемещения на высоту, необходимую для перекрывания перфорации в цилиндрах. На чертеже представлен электролизер высокого давления. устройство содержит цилиндрический корпус 1, верхнюю крышку 2 с проходящим сквозь нее подвижным и уплотненным штоком 3, нижнюю крышку 4 с токовводом 5, который электрически связан с крайним нижним коническим электродом 6. Все последующие (также конические) электроды 7 выполнены по биполярной схеме и расположены друг над другом на одной оси. В центре конических электродов 7 для цир

куляции электролита и отбора вбдорода и кислорода расположены два диэлектрических полых цилиндра: внешний 8 с отверстиями 9 и внутренний 10 с отверстиями 11. Внешний цилиндр 8 жестко скреплен с коническими электродами 7, а внутренний цилиндр 10 выполнен подвижным по отношению к внешнему 8 и жестко скреплен со штоком 3, с помощью которого цилиндру 10 сообщается вертикальное перемещение. На цилиндре 8 ряд концентрических сквозных отверстий 9 расположен вблизи вершин конусных электродов 7. Цилиндр 10 снабжен аналоговыми концентрическими сквозными отверстиями 11, которые при положении штока I находятся ниже уровня отверстий 9 на внешнем цилиндре 8, а при перемещении штока 3 в положение I совпадают с отверстиями 11, Изоляция конических электродов 7 от корпуса 1 осуществляется диэлектрическими кольцами 12. Крайним верхним электродом является конический уступ 13, электрически связанный с корпусом 1 электролизера„ Внутренняя полость электролизера заполнена электролитом 14 {25%-ный водный раствор кон). Продукты электролиза водород и кислород, собираются в полости газонаполнения 15, поступая туда по внутреннему цилиндру.

Электролизер работает следующим, образом.

Напряжение питания подается на токоввод 5 и корпус 1. В исходном положении шток 3 и связанный с ним цилиндр 10 находятся в положении I . При этом все электродные ячейки электролизера разобщены друг от друга по электролиту и газоотводу за счет перекрытия сквозных концентрических отверстий 9 и 11 на внешнем 8 и внутреннем 10 цилиндрах, что исключает токи утечек по электролиту, обеспечивая равномерное распределение напряжения по всем последователно включенным ячейкам электролизера, каждая из которых образована верхним и нижним коническим электродом.

Водород и кислород, получаемые в процессе разложения, собираются в верхней конической части каждой ячеки. По истечении определенного промежутка времени электролизер отключается от напряжения питания и штоку 3 сообщается положение II , при этом газы, скопившиеся в каждой ячейке, по концентрическим отверстиям 9, 11 и внутреннему цилиндру поступают в полость газонаполнения 15, а электролит внрвь заполняет все межэлектродное пространство. Затем штоку 3 вновь сообщается положение I, электролизер вновь подключается к сети электропитания, и процесс повторяется в той же последовательности, пока объем и давление газа в электролизере не будет соответствовать требованиям газопотребителя, после

5 чего происходит отбор газовой смеси.

Такая конструкция электролизера позволяет добиться равномерного распределения напряжения по всем

0 электродам, обеспечивая их эффективную работу за счет снижения тока утечки в 5-10 раз, благодаря чему производительность предлагаемого электролизера по сравнению с известным

5 увеличивается на 20-30%.

Формула изобретения Электролизер высокого давления

для получения гремучего газа, содержащий цилиндрический корпус и биполярные в форме усеченного конуса электроды, установленные коаксиально корпусу друг над другом, о т5 личающийся тем, что, с целью повышения производительности электролизера, последний снабжен двумя полыми цилиндрами, выполненными перфорированными из диэлектрического материала и размещенными коаксиально корпусу, в центре него, при этом внешний цилиндр жестко связан с электродами,-а внутренний вы полнен с возможностью перемещения

на высоту, необходимую для перекрывания перфорации в цилиндрах.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР кл. 304785, кл. С 01 В 13/16, 1968.

2.Патент ФРГ, кл. С 25 в 9/00, опублик. 1976.

/Г