Способ получения водорода

 

йс е i)K)Зг А7т Р .,е < ;1 ЩЩЯЯ

Союз Советских

Социапистических

Республик

П И IQ А Я $5 и

ИЗОБРЕТЕН Ия тека

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l) Дополнительное к авт. свил-ву (22)Заявлено 15.12.75 (21) 2199094/23-26 с присоединением заявки J% (51)М. Кл.

С 25 B 1/02

3Ъоударстввняый комитет

СССР ио аелам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 05.01.80. Бюллетень М 1 (53) УДК 541.135..2(088.8) Дата опубликования описания 07.01.80 (72) Авторы изобретения

Г. A. Аюян, Ю. К. Бабина и Л. B. Попова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА

Настоящее изобретение относится к электрическим способам получения водо рода и может быть использовано как в промышленности, так и в лабораторной практике.

Известен способ получения водорода электролизом растворов электролитов путем пропускания постоянного электрического тока между нерастворимыми электро дами (1je

Недостатком известного способа является сложность технологической схемы, сложность аппаратов, в которь|х проводят процесс электролиза и большие затраты электроэнергии.

I5

Известен также способ получения водорода электролизом растворов электролитов с использованием растворимых электродов. В качестве растворимого электро да применяют анод из магния или магниевых сплавов, электролиз проводят постоянным током )2).

Использование растворимых анодов позволяет избежать выделения кислорода не андде, что дает возможность использо вать электролизеры без диафрагмы, т.е. упростить аппарат, в котором проводят процесс электролиза.

Недостатками этого способа являются использование дорогих и дефицитных анодов из магния, а также сложность техно логической схемы процесса вследствие то го, что необходимо применять преобразователи переменного тока в постоянный.

Кроме того, процесс преобразования переменного тока в постоянный связан с потерей части электроэнергии, что приводит к повышенным затратам электроэнергии при получении водорода.

Целью настоящего изобретения является упрощение технологической схемы про цесса и снижение расходе электроэнергии.

Указанная цель достигается тем, что в способе получения водорода электролизом растворов электролитов с использо вякнем растворимых электродов, в качестве анода и катода используют алюминий

95 4 ристого натрия и соляной кислоты квалификации " IliA". Величина переменного то ка, подававшегося на электролизер, регулировалась с помощью лабораторного автотрансформатора и измерялась посредством амперметра.

Контролировалось также напряжение на клеммах электролизера, Количество выделяющегося водорода определялось по объему вытесняемой им воды. Образующийся водород анализировался хроматографически на содержание кислорода и качественно подкрахмальным методом на присутствие следов хлора.

0,17 н йоЫ

0,17 í NOCK

0,17 н NOCK

1000

12,5

16,5

3600

2150 20,0

0,17 н ИсЗСВ

+0,3 í HCK

12,0

3420

2260

7,8

2,0

1000

1 H NOCK

1 н NQCK

1 í NOCK

3570

6,0

1600

2500

6,5

1 н NOCK

+ О,З н

5,0

2300

1600

1. í NOICK

+ 03нНЮ

7,0

3600

1900

2,0

2760.1,4 H HCK

1,4 н HCK

0,17 í HCK

2300 3,0

2300 20

3300

8,0

8,0

2 н HACK

+ 0,6 нНС

2,0

3000

120

3,0

3 7079 или его сплавы и процесс электролиза ве.дут переменным током.

Новизна предложения заключается в том, что в качестве анода и катода используют алюминий или его сплав и процесс электролиза ведут переменным током.

Пример. 3ля получения водорода использовался электролизер, представляющий собой толстостенную коническую колбу емкостью 1 5 л с отводом для вывода выделяющегося водорода в верхней ее части, снабженной двумя электродами прямоугольного сечения из алюминия марки АД-ООМ, которые закреплялись на алюминиевой проволоке, пропущенной через пробку и служащей также для подвода ,тока к электродам.

Рабочие растворы для электролиза готовились на дистиллированной воде из хлоПараметры процесса получения водорода при различных режимах электролиза и различных составах рабочих растворов представлены в таблице.

Табл ица

707.09 5 б

Продолжение таблицы

2 н NOCK

2 н NOC<

0,42

3,0

127

0,20

25

2 н NOCK

+ 0,5 н NO0H

3200

3000

2,0

6,4

Составитель A. Гусев-Донской

Редактор Н. Хайтовская Техред О. Андрейко Корректор fI. Задерновская

Заказ 8443/25 Тираж 698 Подписное

UHHHfIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Во всех исследуемых случаях в полу. ченном водороде присутствие кислорода или хлора обнаружено не было.

Основными преимуществами предлагаемого способе получения чистого водорода являются его простота, доступность и дешевизна. Осуществление способа не требует применения дефицитных (например, никелевых или магниевых) материалов и специального оборудования (например, преобразователей переменного тока в постоянный). Предложенный способ позволяет получать водород в компактных и предельно простых по конструкции устройствах, поскольку отпадает необходимость в применении диафрагм, что приводит к снижению затрат электроэнергии и возможности получения значительных количеств водорода, что особенно важно для целей лабораторной практики.

Так, два электролизера, описанной в примере конструкции, обеспечивают получение 7 л/ч водорода, потребляя электрическую мощность примерно в 5 раз меньшую, чем выпускаемый промышленностью генератор СТС-2 такой же производитель ности.

При использовании алюминия в качестве электродного материала, получается в

1,5 раза больше водорода, чем при применении магниевых электродов такой же массы.

20 формула изобретения

Способ получения водорода электролизом раствора электролитов с использованием растворимого электрода, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологической схемы процесса и снижения расхода электроэнергии, в качестве анода и катода используют алюмизо ний или его сплав и процесс электролиза ведут переменным током.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе зз

1. Якименко Л. М. и др. "Электролиз воды", М., 1970, с.. 31-98.

2. Патент США М 3703358, кл. 423 657, опублик. 13.12.72 (прототип).