Способ получения водорода из воды и устройство для его осуществления



Способ получения водорода из воды и устройство для его осуществления
Способ получения водорода из воды и устройство для его осуществления
Способ получения водорода из воды и устройство для его осуществления

 

C25B1/04 - Электролитические способы; электрофорез; устройства для них (электродиализ, электроосмос, разделение жидкостей с помощью электричества B01D; обработка металла воздействием электрического тока высокой плотности B23H; обработка воды, промышленных и бытовых сточных вод или отстоя сточных вод электрохимическими способами C02F 1/46; поверхностная обработка металлического материала или покрытия, включающая по крайней мере один способ, охватываемый классом C23 и по крайней мере другой способ, охватываемый этим классом, C23C 28/00, C23F 17/00; анодная или катодная защита C23F; электролитические способы получения монокристаллов C30B; металлизация текстильных изделий D06M 11/83; декоративная обработка текстильных изделий местной

Владельцы патента RU 2496917:

Багич Геннадий Леонидович (RU)

Изобретение относится к водородной энергетике. Способ получения водорода из воды включает обработку воды одновременно электрическим и магнитным полями для разложения молекул воды на кислород и водород посредством пары колебательных контуров, состоящих из водяного конденсатора с изолированными обкладками, на которые подают высоковольтное выпрямленное напряжение импульсной формы, индуктивностей и размещенных между пластинами конденсаторов и индуктивностями полостей для обрабатываемой воды, при этом воздействие на воду полями осуществляют в резонансном режиме по отношению к гидродинамическим колебаниям воды при направлении вектора напряженности магнитного поля перпендикулярно вектору напряженности электрического поля. Устройство содержит пару колебательных контуров, каждый из которых состоит из водяного конденсатора с изолированными обкладками, на которые подается высоковольтное выпрямленное напряжение импульсной формы, индуктивностей и размещенных между пластинами конденсаторов и индуктивностями полостей для обрабатываемой воды, при этом емкость конденсатора первого колебательного контура связана с индуктивностью второго колебательного контура, емкость второго колебательного контура связана с индуктивностью первого колебательного контура с возможностью одновременной их зарядки и разрядки, а входные напряжения сдвинуты по фазе на 90 градусов. Обеспечивается повышение производительности, уменьшение энергозатрат на единицу производимого продукта и удешевление производства водорода. 2 н.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к технике получения водорода из воды электролизом и может быть использовано в качестве узла для преобразования тепловой энергии, при сжигании водорода, в механическую.

Известен опытный эксперимент проведенный ученым-экспериментатором Валерием Дудышевым по электрополевой диссоциации воды на водород и кислород, в результате которого был установлен 1000% КПД по энергетическим затратам (см. ). Этот эксперимент якобы противоречит, если верить своим глазам, Закону Сохранения Энергии и может быть поэтому предается забвению, так же как открытие в 1974 г. Белорусским ученым Сергеем Ушеренко его «Эффекта Ушеренко», где выделяемая энергия в мишени превосходит в 102…104 раз кинетическую энергию внедряемой в мишень частицы (см. ). Общим свойством этих процессов является то, что в первом случае электрическое поле, во втором случае песок внедряются в инородные тела, где выделяется энергия, в сотни раз превосходящая энергию возбудителей.

Целью изобретения является расширение технических и технологических

возможностей применения вышеизложенных эффектов.

Указанная цель достигаются тем, что на воду одновременно и по всему объему воздействуем электрическим и магнитным полями. На фиг.2 показано строение молекулы воды. Угол 104 градуса и 27 минут между связями O-H. Молекула воды соорентирована электрическим полем с напряженностью Е вдоль электрического поля с некоторой силой, которая разлагает часть воды на ионы водорода и кислорода. Вода насыщается газами, емкостное сопротивление возрастает (емкость конденсатора падает) производительность разложения падает до тех пор, пока не наступит равновесие между процессами образования и удаления ионов. Из анализа видно, что протекание стороннего тока через воду непосредственно не влияет на процесс ее разложения. Для увеличения производительности разложения воды применяем магнитное поле с некоторой напряженностью H, вектор которого направлен перпендикулярно вектору напряженности электрического поля E, при этом вектора на молекулу воды действуют одновременно и в резонансном режиме по отношению к гидродинамическим колебаниям воды, которые благодаря силам Лоренца возникают при протекании через магнитное поле воды, содержащей ионы (см. БСЭ, 2-е издание, том 19, статья «Кавитация»; Онацкая А.А., Музалевская Н.И. «Активируемая вода», «Химия-традиционная и нетрадиционная», Ленинград, Изд. Ленинградского университета, 1985 г., гл. 8. магнитное поле). Одновременное действие полей да еще в резонансном режиме, значительно увеличивает импульс силы и импульсный момент действующих на молекулу воды, к тому же магнитное поле способствует быстрейшему выводу ионов с рабочей зоны разложения воды, чем стабилизирует емкостное сопротивление. На фиг.1 показана схема одновременного излучения электрического и магнитного полей на обрабатываемый объем воды. Излучение происходит за счет двух колебательных контуров Л1С1 и Л2С2, причем емкость первого (второго) и связанная с ней индуктивность второго (первого) контура одновременно заряжаются и разряжаются с заданной частотой. Для этого необходимо, чтобы питающие напряжения контуров было сдвинуто по фазе на угол 90 градусов. Эти же условия необходимы и при работе контуров в режиме резонанса напряжений.

На фиг.3 показано устройство разложения воды электромагнитным полем, которое содержит корпус 1, где расположены элементы С1-Л2, С2-Л1, С3-Л4 ИС4-Л3, контуров С1-Л1, С2-Л2, С3-Л3, С4-Л4, работающие в режиме резонанса напряжений или токов, причем контуры С1-Л1, С3-Л3 работают при напряжении по отношению к контурам С2-Л2, С4-Л4, сдвинутым по фазе на угол 90 градусов. Между пластинами конденсаторов и индуктивностями имеются полости 3 обработки воды, связанные каналами 4 с входным и выходным отверстиями 2. Верхние отверстия 5 и нижние отверстия 6 связаны с полостями 3 и служат для отвода газов через потенциальные сетки (условно не показаны).

Устройство работает следующим образом. При подаче выпрямленного импульсного высоковольтного напряжения и заполнения полостей 3 циркуляционной нагретой (например, солнечными коллекторами или выхлопной водой водородных двигателей) водой, в полостях 3 происходит ее разложение на ионы водорода и кислорода, которые под действием магнитного поля перемещаются по отверстиям 5, 6, нейтрализуются потенциальными сетками и транспортируются потребителю.

Предлагаемое техническое решение позволяет повысить производительность, уменьшить энергозатраты на единицу производимого продукта и как следствие удешевить производство водорода.

1. Способ получения водорода из воды, включающий обработку воды одновременно электрическим и магнитным полями для разложения молекул воды на кислород и водород посредством пары колебательных контуров, состоящих из водяного конденсатора с изолированными обкладками, на которые подают высоковольтное выпрямленное напряжение импульсной формы, индуктивностей и размещенных между пластинами конденсаторов и индуктивностями полостей для обрабатываемой воды, при этом воздействие на воду полями осуществляют в резонансном режиме по отношению к гидродинамическим колебаниям воды при направлении вектора напряженности магнитного поля перпендикулярно вектору напряженности электрического поля.

2. Устройство для получения водорода из воды, содержащее пару колебательных контуров, каждый из которых состоит из водяного конденсатора с изолированными обкладками, на которые подается высоковольтное выпрямленное напряжение импульсной формы, индуктивностей и размещенных между пластинами конденсаторов и индуктивностями полостей для обрабатываемой воды, при этом емкость конденсатора первого колебательного контура связана с индуктивностью второго колебательного контура, а емкость второго колебательного контура связана с индуктивностью первого колебательного контура с возможностью одновременной их зарядки и разрядки, при этом входные напряжения сдвинуты по фазе на 90°.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу получения диарилкарбоната в сочетании с электролизом образующихся содержащих хлорид щелочного металла отработанных водных растворов.
Изобретение относится к области электрохимии и может быть использовано, например, при разработке и производстве катализаторов для электролизеров или топливных элементов с твердополимерным электролитом.
Изобретение относится к способу разложения лигнина, в котором водный раствор или суспензию лигнина электролизуют на алмазном электроде в кислых условиях и получаемые в качестве продуктов разложения лигнина производные гидроксибензальдегида и/или производные фенола непрерывно удаляют из электрохимической ячейки.
Изобретение предназначено для электрохимической технологии получения разбавленных щелочных растворов перекиси водорода и может быть использовано в сорбционных технологиях водоочистки и водоподготовки.

Группа изобретений относится к синтетической диафрагме для хлор-щелочных электролизеров с улучшенными параметрами энергопотребления и характеристиками разделения газов.

Данное изобретение относится к устройству для электролиза пара и способу ведения электролиза пара, введенного под давлением в анодное пространство (32) электролизера (30), обеспеченного протон-проводящей мембраной (31), изготовленной из материала, позволяющего протонированным частицам внедряться в эту мембрану под паром, причем указанная протон-проводящая мембрана непроницаема для диффузии кислорода О2 и Н2, при котором происходит окисление воды, введенной в паровой форме, происходящее на аноде (32) так, чтобы генерировать протонированные частицы в мембране, которые мигрируют внутри этой самой мембраны и восстанавливаются на поверхности катода (33) в форме реакционно-способных водородных атомов, способных восстанавливать диоксид углерода СО2 и/или моноксид углерода СО.

Группа изобретений относится к энергетике, и может использоваться в автономных энергоустановках. Устройство для электролиза воды содержит электролизер с пневматически изолированными полостями для водорода и кислорода, подключенный к блоку питания, который электрически связан с системой контроля параметров процесса, а также систему водоснабжения с запасом реакционной воды, включающую газоотделители водорода и кислорода, и систему охлаждения газоотделителя водорода, входная гидромагистраль которого снабжена датчиком температуры.

Изобретение относится к конструкциям устройств электролиза и может быть использовано для обеззараживания природных и сточных вод в хозяйственно-питьевом водоснабжении; для дезинфекции оборудования, помещений и сооружений в отраслях пищевой промышленности, в медико-санитарных учреждениях, предприятиях общественного питания, санаториях и домах отдыха, детских учреждениях, плавательных бассейнах, для отбеливания; для предотвращения биообрастания в системах водяного обогрева и охлаждения.

Изобретение относится к конструкциям устройств электролиза и может быть использовано для обеззараживания природных и сточных вод в хозяйственно-питьевом водоснабжении; для дезинфекции оборудования, помещений и сооружений в отраслях пищевой промышленности, в медико-санитарных учреждениях, предприятиях общественного питания, санаториях и домах отдыха, детских учреждениях, плавательных бассейнах, для отбеливания; для предотвращения биообрастания в системах водяного обогрева и охлаждения.

Изобретение относится к электролизеру (100), включающему корпус (115) высокого давления, имеющий обечайку и противоположные закрытые концы; пакет (101) электролизных ячеек внутри корпуса высокого давления, содержащий группу биполярных электролизных ячеек, собранных в пакет между первой концевой контактной пластиной (107a) и второй концевой контактной пластиной (108a), и приспособленный для работы под внутренним давлением; соединения для текучих сред для подвода электролита к пакету ячеек и для отвода продукта(ов) электролиза от пакета ячеек, и электрические соединения, включающие по меньшей мере анодное и катодное соединения. Электролизер характеризуется тем, что первая концевая контактная пластина (107a) пакета ячеек составляет единое целое с одним из закрытых концов корпуса высокого давления, формируя стационарную головку (107) пакета ячеек, снабженную соединениями (122) для текучих сред и электрическими соединениями (120, 121) анода и катода с пакетом ячеек, а вторая концевая контактная пластина (108a) пакета ячеек находится внутри корпуса (115) высокого давления и имеет возможность свободного перемещения в продольном направлении относительно первой концевой контактной пластины и корпуса, при термическом расширении или сжатии, формируя тем самым плавающую головку (108) пакета ячеек. Также изобретение относится к способу проведения электролиза, оборудованию для электролиза и к получению водорода высокого давления, использующим указанный электролизер. Настоящее изобретение предоставляет электролизер, позволяющий получать водород при давлении, необходимом для его хранения в резервуарах, при этом не содержит соединителей для текущих сред, критичных для герметичности системы, и исключает риск паразитных токов и опасных замыканий, возникающих в случае утечки электролита. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области электрохимии и может быть использовано в качестве подготовительного этапа производства электрокатализаторов. Описан способ предварительной обработки углеродного носителя электрохимического катализатора, заключающийся в том, что обработку углеродного носителя электрохимического катализатора производят в вакуумной камере, снабженной источником потока атомных частиц и держателем углеродного порошка, выполненным с возможностью перемешивания порошка, порошок углеродного носителя перемешивают, а поверхность носителя бомбардируют пучком атомных частиц, при этом для размещения порошка углеродного носителя используют установленную в держателе пористую подложку с открытой пористостью, выполненную из инертного материала, пневматически связанную с устройством автономной подачи газа, помещают на подложку слои частиц углеродного носителя, через пористую подложку продувают инертный газ с образованием над подложкой псевдокипящего слоя частиц углеродного носителя, а бомбардировку поверхности частиц углеродного носителя производят с энергией ионов не менее 7,41 эВ/атом. Технический эффект - повышение эффективности активации поверхности мелкодисперсных и наноразмерных носителей электрохимических катализаторов.

Изобретение относится к области химии. Для получения водорода проводят реакцию паровой каталитической конверсии углеродсодержащей жидкости с получением продуктов реакции, содержащих водород. Продукты реакции направляют на вход катодного пространства для электролиза в высокотемпературном электролизере, на выходе из катодного пространства выделяют реакционный поток, содержащий синтез-газ, который направляют на каталитический синтез углеродсодержащей жидкости. В анодном пространстве, отделенном от катодного пространства электролитическим слоем, выделяют кислород. Углеродсодержащую жидкость возвращают в начало процесса на конверсию, а полученный в процессе синтеза углеродсодержащей жидкости водород очищают от оксидов углерода. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к раствору противовирусной композиции и к способу его получения. Раствор противовирусной композиции содержит комплексное серебро, глицин, комплексно связанный с серебром, глицинат натрия и воду в определенных соотношениях. Способ получения указанного раствора противовирусной композиции заключается в электролизе раствора, содержащего соединения на основе глицина и глицинат натрия, обеспечивающий электропроводность раствора, при этом электролиз раствора ведут до достижения концентрации серебра 0,1-0,45 мас.%. После электролиза проводят химическое окисление полученного раствора для увеличения его стабильности и осуществляют фильтрацию осадка. Изобретение обеспечивает получение стабильного раствора противовирусной композиции, который устойчив к свету и к длительному хранению. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 табл., 2 ил., 7 пр.

Изобретение относится к способу электрохимической обработки воды дезинфектантами, который может быть использован для обработки питьевой воды, бытовых и промышленных сточных вод, воды плавательных бассейнов. Способ включает введение в обрабатываемую воду дезинфектантов, получаемых путем прямого электролиза в проточном режиме обрабатываемой воды, содержащей хлорид натрия, при этом используют воду, содержащую 0,1÷20 мг/л хлорида натрия. Также изобретение относится к устройству для электрохимической обработки воды дезинфектантами, которое содержит корпус с входными и выходными патрубками, изменяющие полярность титановые электроды, средство подвода тока к электродам, при этом изменение полярности происходит с паузой от нескольких секунд до нескольких часов, причем межэлектродное расстояние составляет менее 1 мм. Техническим результатом изобретения является возможность безреагентного управления свойствами воды с низким содержанием хлоридов, приводя к непосредственной дезинфекции. 2 н. и 1 з.п. ф-лы, 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к технике электролитического получения водорода и кислорода в электролизерах воды и может быть использовано в топливных элементах, применяющихся в космических, подводных аппаратах, в наземном транспорте и в других устройствах. Изобретение относится к многоэлементному матричному фильтр-прессному электролизеру воды, состоящему из электролизных ячеек, содержащих пористые катод, анод и электролитсодержащую матрицу, а также из увлажняющих элементов, содержащих электролитную полость и пористую мембрану, проницаемую для паров воды и непроницаемую для жидкости, с подачей воды на катоды в виде водяного пара в смеси с водородом, при этом увлажняющие элементы и электролизные ячейки, друг от друга пространственно отделены и изолированы по металлу и электролиту и объединены в две отдельные секции, в которых паро-водородная смесь циркулирует по общему замкнутому контуру, поддерживая тем самым одинаковую температуру в секциях, причем в увлажняющем элементе жидкий электролит от газа или паро-водородной смеси отделен гидрофильной мембраной с газозапорными свойствами, а давление газа больше давления электролита. Заявляемая конструкция обеспечивает надежную эксплуатацию в течение длительного времени и с высокой эффективностью. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к способу электролиза с управлением процессом электрохимической обработки водных растворов, который может быть использован для получения дезинфицирующих и моющих растворов, а также для обработки питьевой воды, бытовых и промышленных сточных вод. Способ заключается в том, что между моментом отключения электропитания и моментом включения с противоположной полярностью присутствует пауза от нескольких секунд до нескольких часов. Техническим результатом является устранение зарастания межэлектродного пространства осадком отложений солей жесткости на электродах электролизных устройств и увеличение ресурса работы этих устройств. 1 ил.

Изобретение относится к технологии электрохимических производств, в частности, к конструкциям электролизеров колонного типа для синтеза органических дисульфидов путем окисления меркаптанов. Электролизер содержит корпус, теплообменник, устойчивые в условиях синтеза металлические электроды, между которыми установлены изоляторы, расположенный в нижней части корпуса входной штуцер для ввода реакционного раствора, тангенциально расположенный в верхней части корпуса патрубок для вывода суспензии, содержащей целевой продукт, двухъярусную мешалку и отсек для подпитки реакционного раствора израсходованным реагентом и устойчивой в рабочих условиях мембраной для отделения упомянутого отсека от основного объема электролизера. Обеспечивается повышение чистоты целевого продукта, упрощение стадии отмывки целевого продукта от 2-меркаптобензтиазола. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для получения водорода и кислорода электролизом воды. Электролизер включает корпус, размещенные в нем последовательно соединенные между собой ячейки, состоящие из катода, анода, размещенной между ними газозапорной мембраны, насосы для циркуляции щелочного электролита, емкости с щелочным электролитом, систему подачи воды, устройство для отделения кислорода от паров воды и щелочи и устройство для отделения водорода от паров воды и щелочи. Анод каждой из ячеек выполнен в виде трубы из сетчатого материала, а катод - в виде полого цилиндра из пористого гидрофобизированного материала. Причем анод и катод каждой из ячеек размещены вплотную к газозапорной мембране с образованием катодной газовой полости между внешней стороной катодов и корпусом, соединенной с емкостью гидрозатвора, емкостью щелочного электролита и устройством для отделения водорода от паров воды и щелочи. Ячейки соединены анодными полостями с теплообменником и с емкостью щелочного электролита, которая, в свою очередь, соединена с устройством для отделения кислорода от паров воды и щелочи и системой подачи воды. Изобретение обеспечивает снижение потребляемой мощности, повышение производительности, надежности и безопасности эксплуатации. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к способу получения ультрамикродисперсного порошка оксида никеля. Способ получения ультрамикродисперсного порошка оксида никеля включает электролиз в 17 М растворе гидроксида натрия на переменном синусоидальном токе частотой 20 Гц с никелевыми электродами. При этом процесс электролиза проводят при температуре 20-30°C и напряжении на электродах 4 В. Техническим результатом данного изобретения является разработка способа получения ультрамикродисперсного порошка оксида никеля, пригодного для использования в процессе каталитического получения наноуглеродных материалов пиролизом углеводородного сырья при уменьшении затрат на обогрев ячейки и упрощении ее конструкции. 3 пр.
Наверх