УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА 


RU (11) 2232829 (13) C1

(51) 7 C25B1/04 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 15.01.2008 - прекратил действие, но может быть восстановлен 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 2003103832/15 
(22) Дата подачи заявки: 2003.02.10 
(24) Дата начала отсчета срока действия патента: 2003.02.10 
(45) Опубликовано: 2004.07.20 
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: RU 2175027 С2, 20.10.2001. RU 2157861 С2, 20.10.2000. RU 2167958 С2, 27.05.2001. US 3969214 А, 13.07.1976. US 3410770 А, 12.11.1968. 
(72) Автор(ы): Канарёв Ф.М. (RU); Подобедов В.В. (RU); Тлишев А.И. (RU); Перекотий Г.П. (RU); Корнеев Д.В. (RU); Бебко Д.А. (RU) 
(73) Патентообладатель(и): Кубанский государственный аграрный университет (RU) 
Адрес для переписки: 350044, г.Краснодар, ул. Калинина, 13, КГАУ, ПИО 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА 

Изобретение относится к физико-химическим технологиям получения водорода и кислорода. Устройство имеет цилиндрический корпус, изготовленный из диэлектрического материала, межэлектродную камеру, катод с конической наружной поверхностью с нижним патрубком и осевым отверстием для подачи раствора, анод с конической внутренней поверхностью с верхним патрубком и осевым отверстием для выхода газов. В корпус вставлены полые электроды конической формы с осевыми отверстиями, имеющими диаметр, постепенно увеличивающийся в направлении от катода к аноду. Электроды изолированы друг от друга уплотнительными диэлектрическими кольцами. Технический эффект - получение водорода и кислорода низкоамперным электролитическим разложением воды, уменьшение энергетических затрат. 1 табл., 1 ил.




ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к физико-химическим технологиям и технике для получения водорода и кислорода.

Известны технические устройства (см. Гольштейн А.Б., Серебрянский Ф.З. Эксплуатация электролизных установок для получения водорода и кислорода. М.: Энергия, 1969) для получения водорода и кислорода.

Известно техническое решение (см. Патент США №969214, С 25 В 1/02, 1976), содержащее корпус, патрубок ввода рабочего раствора, межэлектродную камеру, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания, катод, соединенный с отрицательным источником питания.

Также известно техническое решение (см. Патент Англии №1139614, кл. С 01 В 13/06, 08.01.1969), содержащее корпус, изготовленный из диэлектрического материала, со сквозным отверстием, межэлектродную камеру, патрубки для ввода и вывода рабочего раствора, анод, соединенный с положительным полюсом источника питания и катод, соединенный с отрицательным полюсом источника питания.

Недостатком указанных и других аналогичных изобретений является то, что для получения водорода и кислорода используется неэкономный высокоамперный процесс электролитической диссоциации молекул воды.

Известно устройство для получения тепловой энергии, водорода и кислорода (см. Патент России №2175027, C 02 F 1/46, 2001), содержащее корпус с нижним цилиндрическим приливом и нижнюю крышку, изготовленные из диэлектрического материала; камеру для конденсации пара; анод, соединенный с положительным источником питания, и катод, соединенный с отрицательным источником питания, а также патрубок для ввода раствора.

Недостатком указанного изобретения является то, что для получения водорода и кислорода используется труднорегулируемая плазма как источник термической диссоциации молекул воды.

Техническим решением задачи является получение водорода и кислорода путем экономного низкоамперного электролитического разложения воды.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для получения водорода и кислорода, содержащем цилиндрический корпус, изготовленный из диэлектрического материала, межэлектродную камеру, патрубки для ввода рабочего раствора и вывода газов, анод и катод, соединенные соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника питания, при этом в расположенный вертикально корпус вставлены полые электроды конической формы, имеющие осевые отверстия с диаметром, постепенно увеличивающимся в направлении от катода к аноду, при этом электроды изолированы друг от друга уплотнительными диэлектрическими кольцами, устройство снабжено также катодом с конической наружной поверхностью с нижним патрубком и осевым отверстием для подачи раствора, анодом с конической внутренней поверхностью с верхним патрубком и осевым отверстием для выхода газов, а также нижней и верхней шайбами, скрепленными болтами, регулирующими сжатие диэлектрических уплотнительных колец.

Новизна заявляемого устройства обусловлена тем, что перекрытие осевых отверстий конических электродов пузырьками выходящих газов увеличивает общее сопротивление электродов, последовательно соединенных друг с другом посредством электролитического раствора. В результате величина тока оказывается зависимой от количества электродов и ее можно уменьшать до минимальной величины, при которой начинается электролиз воды.

Таким образом, уменьшение затрат энергии на электролиз воды достигается двумя путями, уменьшением напряжения между парой электродов и общим уменьшением силы тока.

По данным патентно-технической литературы, не обнаружена аналогичная совокупность признаков, при которых значительно уменьшаются затраты энергии на получение водорода и кислорода, что позволяет судить об изобретательском уровне предложения.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где изображен общий вид устройства.

Устройство для получения водорода и кислорода содержит корпус 1, изготовленный из диэлектрического материала, катод 2 с конической наружной поверхностью, патрубком 3 и осевым отверстием для подачи раствора, анод 4 с внутренней конической поверхностью, осевым отверстием и патрубком 5 для выхода газов, конические электроды 6 с осевыми отверстиями 7, уплотнительные диэлектрические кольца 8, торцевые шайбы 9 и болты 10 для регулирования герметичности устройства.

Устройство работает следующим образом. Электролизер заполняется электролитическим раствором через нижний патрубок 3, так чтобы его верхний уровень перекрывал осевое отверстие анода 4 и чтобы этот уровень поддерживался постоянным. Далее включается электрическая сеть и постепенно повышается напряжение до момента начала выхода газов. Верхняя коническая поверхность всех электродов 6 работает как катод, а нижняя как анод. Выделяющиеся пузырьки газов поднимаются вверх и проходят через осевые отверстия 7 конических электродов 6, перекрывая вторичную электрическую цепь, замыкающуюся только через раствор, и уменьшая силу тока в цепи: катод 3 - анод 4. Чем больше электролизер имеет конических электродов, осевые отверстия которых периодически перекрываются пузырьками газов, тем меньше ток в цепи питания.

В соответствии с электролитическим законом Фарадея электроны, выходящие с катода, образуют молекулы водорода и ионы ОН-, которые переносят электроны, вышедшие с катода к аноду, где выделяется кислород.

Поскольку между электродами нет вторичной цепи, которую прерывают пузырьки выходящих газов, то упомянутые электроны идут не через раствор, а через тело электрода и вновь выделяют водород и кислород в следующей паре электродов.

Таким образом, чем равномернее пузырьки газов (водорода и кислорода) будут перекрывать осевые отверстия электродов, тем большее количество раз одни и те же электроны на пути от входного катода к выходному аноду, к которым присоединены провода сети, выделяют из воды водород и кислород. В результате затраты энергии на получение водорода и кислорода резко уменьшаются.

Известно, что самым надежным способом определения количества газов, образующихся в результате электролиза воды, является метод, учитывающий количество диссоциированной воды. В таблице приводятся результаты экспериментов, в которых был применен этот метод.

Известно, что из 1 мл H2О можно получить 1,22 л Н2+0,62 л О2=1,84 л (Н2+О2).




ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



Устройство для получения водорода и кислорода, содержащее цилиндрический корпус, изготовленный из диэлектрического материала, межэлектродную камеру, патрубки для ввода рабочего раствора и вывода газов, анод и катод, соединенные соответственно с положительным и отрицательным полюсами источника питания, отличающееся тем, что в расположенный вертикально корпус вставлены полые электроды конической формы, имеющие осевые отверстия диаметром, постепенно увеличивающимся в направлении от катода к аноду, при этом электроды изолированы друг от друга уплотнительными диэлектрическими кольцами, устройство снабжено также катодом с конической наружной поверхностью с нижним патрубком и осевым отверстием для подачи раствора, анодом с конической внутренней поверхностью с верхним патрубком и осевым отверстием для выхода газов, а также нижней и верхней шайбами, скрепленными болтами, регулирующими сжатие диэлектрических уплотнительных колец.


ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян

Независимый научно технический портал
Устройства и способы получения, хранения водорода, кислорода и биогаза






СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска: "и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+водород -молекулярный".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "водород" будут найдены слова "водорода", "водородный" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("водород!").


Устройства и способы получения кислорода и водорода | Устройства и способы хранения водорода и кислорода | Устройства и способы получения и хранения биогаза


Рейтинг@Mail.ru