Ultraljudsanordning För Väteproduktion - Alternativ Vy

Innehållsförteckning:

Ultraljudsanordning För Väteproduktion - Alternativ Vy
Ultraljudsanordning För Väteproduktion - Alternativ Vy

Video: Ultraljudsanordning För Väteproduktion - Alternativ Vy

Video: Ultraljudsanordning För Väteproduktion - Alternativ Vy
Video: Idas Syrabastitrering 2024, Juli
Anonim

Användningsmodellen hänför sig till elektrokemi och mera specifikt väteenergi och kan vara användbar för att erhålla en bränsleblandning med högt väteinnehåll från alla vattenhaltiga lösningar.

Kända anordningar för direkt elektrokemisk sönderdelning (dissociation) av vatten och vattenhaltiga lösningar till väte och syre genom att leda en elektrisk ström genom vattnet. Deras största fördel är enkel implementering. De huvudsakliga nackdelarna med den kända vätegenerator-enhet-prototypen är låg produktivitet, betydande energiförbrukning och låg effektivitet. Den teoretiska beräkningen av den erforderliga elen för produktion av 1 m3 väte från vatten är 2,94 kWh, vilket fortfarande gör det svårt att använda denna metod för väteproduktion som ett miljövänligt bränsle i transport.

Den närmaste anordningen (prototyp) efter design och samma ändamål för den påstådda nyttighetsmodellen i termer av en uppsättning funktioner är en välkänd elektrolysator - den enklaste vätegeneratorn som innehåller en ihålig kammare med en vattenlösning (vatten), elektroder placerade i den och en kraftkälla ansluten till dem (bok. "Chemical Encyclopedia", v.1, M., 1988, s. 401)

Kärnan i arbetet med prototypen - den välkända vätegeneratorn - består i elektrolytisk dissociation av vatten och vattenhaltiga lösningar under verkan av en elektrisk ström på H2 och O2.

Nackdelen med prototypen är den låga produktiviteten för väte och betydande energikostnader.

Syftet med denna uppfinning är att modernisera anordningen för att förbättra dess energieffektivitet

Det tekniska resultatet av denna verktygsmodell består i den tekniska och energiska förbättringen av den kända anordningen, vilket är nödvändigt för att uppnå detta mål.

Specificerat tekniskt resultatuppnås genom det faktum att den kända anordningen som innehåller en ihålig kammare med en vattenlösning, elektroder placerade i vatten, en elektrisk källa ansluten till dem, kompletteras med kapillärer placerade vertikalt i vatten, med övre ändar ovanför vattennivån, och elektroderna är plana, varav en är placerad under kapillärerna, och den andra elektroden är gjord av nät och är belägen ovanför dem, och kraftkällan är gjord av högspänning och justerbar i amplitud och frekvens, och gapet mellan ändarna på kapillärerna och den andra elektroden och parametrarna för elektriciteten som tillförs elektroderna väljs i enlighet med villkoret för att säkerställa maximal produktivitet för väte, och regulatorerna prestanda är spänningsregulatorn för nämnda källa och regulatorn för gapet mellan kapillärerna och den andra elektroden,dessutom kompletteras anordningen också med två ultraljudgeneratorer, varav en är belägen under den nedre änden av dessa kapillärer och den andra - ovanför deras övre ände, och anordningen kompletteras också med en elektronisk dissociator av aktiva vattenmistmolekyler som innehåller ett par elektroder belägna ovanför vätskeytan, med deras plan vinkelrätt mot vätskeytan och elektriskt anslutna till en ytterligare elektronisk generator av högspännings-högfrekvenspulser med en justerbar frekvens och arbetscykel, i det frekvensområde som överlappar resonansfrekvenserna för excitation av indunstade vätskemolekyler och dess joner.dessutom kompletteras anordningen också med en elektronisk dissociator av aktiverade vattenmistmolekyler innehållande ett par elektroder belägna ovanför vätskans yta, med deras plan vinkelrätt mot vätskans yta, och elektriskt anslutna till en ytterligare elektronisk generator av högspännings-högfrekvenspulser med justerbar frekvens och arbetscykel, i frekvensområdet som överlappar resonansfrekvenserna excitation av indunstade molekyler av en vätska och dess joner.dessutom kompletteras anordningen också med en elektronisk dissociator av aktiverade vattenmistmolekyler innehållande ett par elektroder belägna ovanför vätskans yta, med deras plan vinkelrätt mot vätskans yta, och elektriskt anslutna till en ytterligare elektronisk generator av högspännings-högfrekvenspulser med justerbar frekvens och arbetscykel, i frekvensområdet som överlappar resonansfrekvenserna excitation av indunstade molekyler av en vätska och dess joner.överlappande resonansfrekvenserna för excitation av de indunstade molekylerna i vätskan och dess joner.överlappande resonansfrekvenserna för excitation av de indunstade molekylerna i vätskan och dess joner.

Kampanjvideo:

BESKRIVNING AV ENHETEN I STATIKEN

Enhet för att producera väte från vatten (Fig. 1)består av en dielektrisk behållare 1, med en vattenlösning av vätska 2 hälld i den, av ett fint poröst kapillärmaterial 3, delvis nedsänkt i denna vätska och förfuktas i den. Denna anordning innefattar också högspänningsmetallelektroder 4, 5, placerade vid änden av kapillärerna 3, och elektriskt anslutna till terminalerna på en högspänningsregulerad källa i ett konstant-teckenelektriskt fält 10, och en av elektroderna 5 är gjord i form av en perforerad nålplatta och är placerad rörligt ovanför änden av kapillärerna 3, exempelvis parallellt med det på ett tillräckligt avstånd för att förhindra elektrisk nedbrytning till det våta wick 3. En annan högspänningselektrod 4 är placerad i vätskan parallellt med den nedre änden av kapillären, till exempel poröst material 3 Enheten kompletteras med två ultraljudgeneratorer 6,varav en är belägen i vätskan 2, nästan längst ner i behållaren 1, och den andra är belägen ovanför vätskenivån, till exempel på nätelektroden 5.

Anordningen innehåller också en elektronisk dissociator av aktiverade vattenmistmolekyler, bestående av två elektroder 7.8, belägna ovanför vätskeytan, med deras plan vinkelrätt mot vätskeytan, och elektriskt anslutna till en ytterligare elektronisk generator 9 högspännings högfrekvenspulser med en justerbar frekvens och arbetscykel, inom området frekvenser som överlappar resonansfrekvenserna för excitation av de indunstade molekylerna i vätskan och dess joner. Anordningen kompletteras också med en klocka 12, belägen ovanför tanken 1 - en uppsamlingsgaskollektor 12, i vilken centrum finns ett utloppsrör för utmatningen av bränslegas och H2 till konsumenterna. I huvudsak en anordningsenhet som innehåller elektroder 4,5 från högspänningsenheter 10 och en kapilläranordning 3 4, 5, 6,är en kombinerad anordning av en elektroosmotisk pump och en elektrostatisk förångare av vätska 2 från tank 1 … Enhet 10 låter dig justera pulscykeln och styrkan hos det elektriska fältet med konstant tecken från 0 till 30 kV / cm. Elektroden 5 är gjord av en perforerad metall eller ett nät för att tillhandahålla möjligheten till obehindrad passage av den formade vattendimman och bränslegas från änden av kapillärerna 3. Anordningen har regulatorer och anordningar för att ändra frekvensen av pulser och deras amplitud och arbetscykel, såväl som för att ändra avståndet och läget för elektroden 5 relativt ytan på kapillärindunstaren 3 (de visas inte i fig. 1).

BESKRIVNING AV ENHETENS DRIFTSANORDNING (fig. 1)

Först hälls en vattenhaltig lösning i behållaren 1, till exempel aktiverat vatten eller en vatten-bränsleblandning (emulsion) 2, den kapillära 3-porösa förångaren fuktas med den. Sedan slås en högspänningskälla 10 på och en högspänningspotentialskillnad tillförs kapillärindunstaren 3 genom elektroder 4,5, och den perforerade elektroden 5 placeras ovanför ytan på ändytan på kapillärerna 3 på ett tillräckligt avstånd för att förhindra elektrisk nedbrytning mellan elektroderna 4,5. Som ett resultat, längs fibrerna i kapillärer 3, under inverkan av elektroosmotiska och i själva verket elektrostatiska krafter i ett longitudinellt elektriskt fält, bryts vattenkluster delvis och sorteras i storlek, absorberas i kapillärer 3. Dessutom vänder dipolpolariserade flytande molekyler längs den elektriska fältvektorn och rör sig från behållaren mot den övre änden av kapillärerna 3 till den motsatta elektriska potentialen för elektrod 5 (elektroosmos). Sedan, under inverkan av elektrostatiska krafter, slits de av dessa elektriska fältkrafter från ytan på änden av kapilläret 3 - väsentligen en elektroosmotisk förångare och förvandlas till en delvis dissocierad polariserad elektrifierad vattendimma. Denna vattendimma ovanför elektroden 5 behandlas sedan också intensivt med ett pulserat tvärgående högfrekvenselektriskt fält skapat mellan de tvärgående elektroderna 7,8 av en elektronisk högfrekvensgenerator 9. I processen för intensiv kollision av indunstade dipolmolekyler och vattenkluster ovanför vätskan med luft och ozonmolekyler,elektroner i joniseringszonen mellan elektroderna 7, 8. ytterligare intensiv dissociation (radiolys) av den aktiverade vattendimman inträffar med bildandet av en brännbar brännbar gas. Vidare strömmar denna erhållna bränslegas oberoende upp i gasuppsamlingsklockan 12 och sedan tillförs genom utloppet 13 till konsumenterna för framställning av en syntetisk bränsleblandning, till exempel, in i insugningskanalen för förbränningsmotorer och tillför den till förbränningskamrarna i ett motorfordon. Sammansättningen av denna brännbara gas innefattar molekyler av väte (H2), syre (O2), vattenånga, dimma (H2O) såväl som aktiverade organiska molekyler som avdunstas som en del av andra kolvätetillsatser. Tidigare visades användbarheten för den här enheten experimentellt och den hittadesatt intensiteten i processen för avdunstning och dissociation av molekyler av vattenlösningar väsentligt beror och förändras beroende på parametrarna för det elektriska fältet av källor9, 10. (intensitet, effekt), på avståndet mellan elektroderna 4, 5, på området för kapillärindunstaren 3, på typen av vätska, storleken på kapillärerna och kapillärmaterialets kvalitet 3. Reglerna som finns i anordningen möjliggör optimering av bränslgasens prestanda beroende på typ och parametrar för den vattenhaltiga lösningen och den specifika utformningen av den givna elektrolysatorn. Eftersom i denna anordning en vattenhaltig lösning av en vätska förångas intensivt och delvis dissocieras till H2 och O2, under inverkan av kapillärelektroosmos och ultraljud,och sedan dessutom aktivt dissocieras på grund av intensiva kollisioner av molekyler i den avdunstade vattenlösningen med hjälp av ett ytterligare tvärgående resonant elektriskt fält, då förbrukar en sådan anordning för att producera väte och bränslegas lite elektricitet och är därför betydligt tiotals hundratals gånger mer ekonomiskt än de kända elektrolysvätegeneratorerna.

KRAV

En ultraljudsanordning för att producera väte från vilken vattenlösning som helst, innehållande en behållare med en vattenlösning, metallelektroder placerade i den och en elektrisk källa ansluten till dem, kännetecknad av attden kompletteras med kapillärer placerade vertikalt i denna kammare, med deras övre ändar över nivån för vattenlösningen, och en av de två elektroderna placeras i vätskan under kapillärerna, och den andra elektroden görs rörlig och slipad och placerad ovanför dem, och kraftkällan är gjord av högspänning och justerbar i amplitud och frekvens, och anordningen kompletteras också med två ultraljudgeneratorer, varav en är belägen under den nedre änden av dessa kapillärer och den andra är belägen ovanför deras övre ände, och anordningen kompletteras också med en resonans elektronisk dissociator av aktiverade vattenmistmolekyler innehållande ett par elektroder belägna ovanför vätskeytan, med deras plan, vinkelrätt mot vätskans yta,och elektriskt anslutet till en ytterligare elektronisk generator av högspännings-högfrekvenspulser med justerbar frekvens och arbetscykel, i frekvensområdet som innehåller resonansfrekvenserna för excitation av indunstade vätskemolekyler och dess joner.

Rekommenderas: