Химическая генерация водорода

По словам авторов, изобретение относится к области неорганической химии и может быть использовано при автономном производстве газообразного водорода, например, в топливных элементах.


Генератор водорода содержит герметичный корпус 1, внутри которого соосно вертикально закреплена цилиндрическая перегородка 2, разделяющая объем корпуса на центральную реакционную зону с расположенными внутри нее твердометаллическим и жидким реагентами и периферийную зону, содержащую жидкий реагент, при этом крышка корпуса оснащена патрубками для заправки реагентов 10 и 15, выдачи водорода 17 и датчиком давления 18. Перегородка плотно закреплена к днищу корпуса и с зазором к его крышке.



 Химическая генерация водорода

Генератор оснащен двумя микронасосами 11 и 12, установленными на трубопроводах, соединяющих центральную и периферийную зоны, и электронным блоком регулирования 19, связанным с датчиком давления 18 и микронасосами 11 и 12. Изобретение позволяет действенно регулировать производительность водорода для различной скорости потребления.


Изобретение относится к мобильным генераторам водорода и может быть использовано как для обеспечения водородом энергетических установок прямого использования водорода, так и при работе в комплекте с топливными элементами.


Перегородка густо закреплена к днищу корпуса и с зазором к его крышке, при этом генератор оснащен двумя побудителями движения жидкого реагента, установленными на трубопроводах, соединяющих центральную и периферийную зоны, и электронным блоком регулирования, связанным с датчиком давления и побудителями движения.


Побудителями движения могут быть погружные центробежные микронасосы. Перегородка может иметь форму цилиндра, усеченного конуса, усеченного эллипсоида или их сочетаний. В соответствии авторам изобретения, на чертеже схематично представлен наиболее предпочтительный вариант генератора водорода.


Генератор водорода представляет собой цилиндрический корпус 1, внутри которого соосно размещена цилиндрическая перегородка 2. Перегородка плотно закреплена к днищу 3 корпуса на некотором расстоянии от крышки 4, образуя тем самым две зоны - центральную 5 и периферийную 6, сообщающиеся по газовому пространству под крышкой 4. По оси центральной зоны 5 в корзине 7 размещен твердометаллический реагент 8 в виде цилиндрической отливки.


Корзина с твердометаллическим реагентом подвешивается к крышке 9 загрузочного патрубка 10. Устройство быстрого крепления и съема корзины не принципиально, оно может быть выполнено, в частности, в виде байонетного затвора и потому не показано. На дне зон 5 и 6 установлены погружные центробежные микронасосы 11 и 12 сообразно. Нагнетающие трубопроводы 13 и 14 соответственно заканчиваются в смежных зонах 6 и 5 соответственно.


На крышке 4 помимо загрузочного патрубка 10 имеется патрубок 15 для заправки жидкого реагента, предохранительный клапан 16, патрубок 17 для выдачи водорода и датчик давления 18 газовой среды в генераторе. Генератор оснащен электронным блоком регулирования 19, тот, что связан с датчиком давления 18 и насосами 11 и 12. Линии связи на чертеже показаны пунктирными линиями.


На линии отвода водорода установлен регулятор давления 20. На днище 3 установлен сливной патрубок 21. Генератор работает следующим образом. Посредством патрубок 15 заливают расчетное численность жидкого реагента, представляющего собой, к примеру, водный раствор хлорида натрия или морскую воду, и плотно его закрывают. При снятой крышке 9 сквозь патрубок 10 заливают другое расчетное число того же жидкого реагента.


В корзину 7 закладывают твердометаллический реагент 8, представляющий собой цилиндрическую отливку, выполненную, например, из гидрореагирующего сплава магния. В результате химической реакции взаимодействия твердометаллического и жидкого реагентов происходит выделение водорода. По мере накопления водорода внутри корпуса генератора увеличивается давление и при достижении заданной величины начинается отбор водорода потребителю через патрубок 17.


Скорость образования водорода определяется площадью поверхности контакта реагентов: чем больше эта площадь, тем выше прыть образования водорода.


В случае превышения скорости потребления водорода над скоростью его образования давление в корпусе генератора, считываемое датчиком давления 18, снижается, и при достижении минимально допустимого задаваемого значения электронный блок регулирования 19 дает команду для включения микронасоса 12.


При работе этого микронасоса жидкий реагент из периферийной зоны 6 перекачивается в реакционную зону 5, повышая в ней порядок жидкости и тем самым площадь поверхности контакта реагентов.


При этом скорость образования водорода увеличивается, компенсируя его потребление, и, при дальнейшем повышении уровня в реакционной зоне, давление начинает повышаться. При достижении величины давления водорода максимально допустимого заданного значения электронный блок регулирования 19 дает команду на отключение микронасоса 12. При этом прекращается модифицирование уровня жидкости в реакционной зоне 5, скорость выделения водорода стабилизируется на определенном уровне.


При прекращении потребления водорода или отсутствии потребителя давление в генераторе возрастает до предельно допустимой величины и электронный блок регулирования 19 включает микронасос 11, который откачивает жидкий реагент из реакционной зоны 5 в периферийную зону 6 до полной осушки твердометаллического реагента.


При этом генерация водорода полностью прекращается. Таким образом осуществляется непрерывная генерация водорода и стабильная подача его потребителю.


Судя по их названию, этому тексту релевантны статьи:

  1. Разработана комнатная конструкция генератора чистого 99% водорода

    Разработана комнатная конструкция генератора чистого 99% водорода Разрабатывая свежий тип генератора Н2, японцы пытались свершить его многофункциональным достичь того, чтобы один элемент конструкции участвовал в обеих технологических операциях. Как показали эксперименты, роль такого элемента может игрывать двуслойная мембрана, верхняя часть которой представляет собой массив нанотрубок из диоксида титана.

  2. Химики придумали жидкое хранилище для водорода

    Химики придумали жидкое хранилище для водорода Подобранное исследователями соединение безопасно в обращении, стабильно на воздухе и в присутствии влаги. И при этом оно способно накапливать водород и возвращать его по требованию.

  3. Топливные электростанции для производства водорода

    Исследователи из Университета Амстердама утверждают, что работающие на природном газе топливные электростанции могут быть легко переоборудованы для того, чтобы производит не только электроэнергию, но и водород.

  4. Угольный порошок - катализатор получения водорода

    Угольный порошок - катализатор получения водорода Для этого не требуются дорогостоящие катализаторы, а нужен только порошок древесного угля. Подробности новейшей разработки размещены в издании Journal of Physical Chemistry C.

Хомячковый рай. Уйти и потеряться:

Комментарии к этой заметке больше не принимаются.


Скорость сайта обеспечена Телесистемами

Новости за неделю:

Самые Главные

Анонсы статей по темам:

Сервисы

Наши услуги:



На верх страницы .
Расход памяти: 6,5 Mb | Created in 0,36735 seconds Rambler's Top100 EXTREME TECHNOLOGY ©ZX 2008