Het gebruiksmodel heeft betrekking op elektrochemie en meer in het bijzonder op waterstofenergie en kan nuttig zijn om een brandstofmengsel met een hoog waterstofgehalte te verkrijgen uit elke waterige oplossing.
Bekende apparaten voor directe elektrochemische ontleding (dissociatie) van water en waterige oplossingen in waterstof en zuurstof door een elektrische stroom door het water te leiden. Hun belangrijkste voordeel is het gemak van implementatie. De belangrijkste nadelen van het bekende prototype van een waterstofgenerator-apparaat zijn lage productiviteit, aanzienlijk energieverbruik en lage efficiëntie. De theoretische berekening van de benodigde elektriciteit voor de productie van 1 m3 waterstof uit water is 2,94 kWh, waardoor het nog lastig is om deze methode van waterstofproductie als milieuvriendelijke brandstof in het transport toe te passen.
Het apparaat (prototype) qua ontwerp en hetzelfde doel als het geclaimde gebruiksmodel in termen van een reeks functies is een bekende elektrolyse-inrichting - de eenvoudigste waterstofgenerator met een holle kamer met een waterige oplossing (water), elektroden erin geplaatst en een stroombron die erop is aangesloten (boek. "Chemical encyclopedia", v.1, M., 1988, p. 401)
De essentie van het werk van het prototype - een bekende waterstofgenerator - bestaat uit de elektrolytische dissociatie van water en waterige oplossingen onder invloed van een elektrische stroom op H2 en O2.
Het nadeel van het prototype is de lage productiviteit van waterstof en een aanzienlijk stroomverbruik.
Het doel van deze uitvinding is om het apparaat te moderniseren om zijn energie-efficiëntie te verbeteren
Het technische resultaat van dit gebruiksmodel bestaat in de technische en energetische verbetering van de bekende inrichting, die nodig is om dit doel te bereiken.
Gespecificeerd technisch resultaatwordt bereikt door het feit dat het bekende apparaat met een holle kamer met een waterige oplossing, elektroden geplaatst in water, een stroombron daarop aangesloten, wordt aangevuld met capillairen die verticaal in water zijn geplaatst, met boveneinden boven het waterniveau, en de elektroden zijn plat, waarvan er één is geplaatst onder de capillairen, en de tweede elektrode is gemaakt van gaas en is erboven geplaatst, en de stroombron is gemaakt van hoogspanning en instelbaar in amplitude en frequentie, en de opening tussen de uiteinden van de capillairen en de tweede elektrode en de parameters van de elektriciteit die aan de elektroden wordt geleverd, worden geselecteerd op basis van de voorwaarde om maximale waterstofproductiviteit te garanderen, en de regelaars prestatie is de spanningsregelaar van de genoemde bron en de regulator van de opening tussen de capillairen en de tweede elektrode,bovendien is het apparaat ook aangevuld met twee ultrasone generatoren, waarvan er één zich onder het onderste uiteinde van deze capillairen bevindt en de tweede - boven hun bovenste uiteinde, en het apparaat is ook aangevuld met een elektronische dissociator van geactiveerde watermistmoleculen die een paar elektroden bevatten die zich boven het vloeistofoppervlak bevinden, met hun vlakken loodrecht op het vloeistofoppervlak, en elektrisch verbonden met een extra elektronische generator van hoogspanning hoogfrequente pulsen met een instelbare frequentie en duty cycle, in het frequentiebereik dat de resonantiefrequenties van excitatie van verdampte vloeistofmoleculen en zijn ionen overlapt.bovendien is het apparaat ook aangevuld met een elektronische dissociator van geactiveerde watermistmoleculen die een paar elektroden bevatten die zich boven het vloeistofoppervlak bevinden, met hun vlakken loodrecht op het vloeistofoppervlak, en elektrisch verbonden zijn met een extra elektronische generator van hoogspannings-hoogfrequente pulsen met instelbare frequentie en duty-cycle, in het frequentiebereik dat de resonantiefrequenties overlapt excitatie van verdampte moleculen van een vloeistof en zijn ionen.bovendien is het apparaat ook aangevuld met een elektronische dissociator van geactiveerde watermistmoleculen die een paar elektroden bevatten die zich boven het vloeistofoppervlak bevinden, met hun vlakken loodrecht op het vloeistofoppervlak, en elektrisch verbonden zijn met een extra elektronische generator van hoogspannings-hoogfrequente pulsen met instelbare frequentie en duty-cycle, in het frequentiebereik dat de resonantiefrequenties overlapt excitatie van verdampte moleculen van een vloeistof en zijn ionen.overlapping van de resonantiefrequenties van excitatie van verdampte vloeibare moleculen en zijn ionen.overlapping van de resonantiefrequenties van excitatie van verdampte vloeibare moleculen en zijn ionen.
Promotie video:
BESCHRIJVING VAN HET APPARAAT IN DE STATIC
Apparaat voor het maken van waterstof uit water (afb.1)bestaat uit een diëlektrische houder 1, met een waterige oplossing van vloeistof 2 erin gegoten, van een fijn poreus capillair materiaal 3, gedeeltelijk ondergedompeld in deze vloeistof en daarin vooraf bevochtigd. Dit apparaat bevat ook hoogspanningsmetaalelektroden 4, 5, geplaatst aan de uiteinden van de capillairen 3, en elektrisch verbonden met de klemmen van een hoogspanningsgeregelde bron van een constant-teken elektrisch veld 10, en een van de elektroden 5 is gemaakt in de vorm van een geperforeerde naaldplaat, en is beweegbaar gepositioneerd boven het uiteinde van de capillairen 3, bijvoorbeeld parallel daaraan op een afstand die voldoende is om elektrische doorslag naar de bevochtigde lont 3. Een andere hoogspanningselektrode 4 wordt parallel aan het onderste uiteinde van het capillair in de vloeistof geplaatst, bijvoorbeeld poreus materiaal 3 Het apparaat wordt aangevuld met twee ultrasone generatoren 6,waarvan er één zich in de vloeistof 2 bevindt, bijna op de bodem van de container 1, en de tweede zich boven het vloeistofniveau bevindt, bijvoorbeeld op de gaaselektrode 5.
Het apparaat bevat ook een elektronische dissociator van moleculen van geactiveerde watermist, bestaande uit twee elektroden 7.8 die zich boven het vloeistofoppervlak bevinden, met hun vlakken loodrecht op het vloeistofoppervlak, en elektrisch verbonden met een extra elektronische generator 9 hoogspanning hoogfrequente pulsen met instelbare frequentie en duty-cycle, in het bereik frequenties die de resonantiefrequenties van excitatie van de verdampte moleculen van de vloeistof en zijn ionen overlappen. Het apparaat is ook aangevuld met een bel 12, die zich boven de tank 1 bevindt - een verzamelgasspruitstuk 12, in het midden waarvan er een uitlaatpijp is voor het afvoeren van brandstofgas en H2 naar consumenten. In wezen een apparaatsamenstel met elektroden 4,5 van hoogspanningseenheden 10 en een capillair samenstel 3 4, 5, 6,is een gecombineerd apparaat van een elektro-osmotische pomp en een elektrostatische verdamper van vloeistof 2 uit tank 1 … Unit 10 stelt u in staat om de inschakelduur van pulsen en de sterkte van het constante-teken elektrische veld aan te passen van 0 tot 30 kV / cm. De elektrode 5 is gemaakt van een geperforeerd metaal of gaas om de mogelijkheid te bieden van een onbelemmerde doorgang van de gevormde watermist en brandstofgas vanaf het uiteinde van de capillairen 3. Het apparaat heeft regelaars en apparaten voor het veranderen van de frequentie van pulsen en hun amplitude en duty-cycle, evenals voor het veranderen van de afstand en positie van de elektrode 5 ten opzichte van het oppervlak van de capillaire verdamper 3 (ze zijn niet getoond in figuur 1).
BESCHRIJVING VAN HET APPARAAT BEDIENINGSAPPARAAT (FIG.1)
Eerst wordt een waterige oplossing in de houder 1 gegoten, bijvoorbeeld geactiveerd water of een water-brandstofmengsel (emulsie) 2, de capillaire 3-poreuze verdamper wordt hiermee voorbevochtigd. Vervolgens wordt een hoogspanningsbron 10 ingeschakeld en wordt een hoogspanningspotentiaalverschil toegevoerd aan de capillaire verdamper 3 via elektroden 4,5, en wordt de geperforeerde elektrode 5 boven het oppervlak van het eindvlak van de capillairen 3 geplaatst op een afstand die voldoende is om elektrische doorslag tussen de elektroden 4,5 te voorkomen. Als resultaat worden, langs de vezels van capillairen 3, onder invloed van elektro-osmotische en in feite elektrostatische krachten van een longitudinaal elektrisch veld, waterclusters gedeeltelijk gescheurd en gesorteerd in grootte, geabsorbeerd in capillairen 3. Bovendien draaien dipool-gepolariseerde vloeistofmoleculen langs de elektrische veldvector en bewegen ze van de houder naar het bovenste uiteinde van capillairen 3 naar het tegenovergestelde elektrische potentieel van elektrode 5 (elektro-osmose). Vervolgens worden ze, onder invloed van elektrostatische krachten, door deze elektrische veldkrachten van het oppervlak van het capillaire eindvlak 3 - in wezen een elektro-osmotische verdamper - afgescheurd en veranderen ze in een gedeeltelijk gedissocieerde gepolariseerde geëlektrificeerde watermist. Deze waternevel boven de elektrode 5 wordt dan ook intensief behandeld met een gepulseerd transversaal hoogfrequent elektrisch veld dat tussen de dwarselektroden 7,8 wordt gecreëerd door een elektronische hoogfrequente generator 9. Tijdens de intense botsing van verdampte dipoolmoleculen en waterclusters boven de vloeistof met lucht- en ozonmoleculen,elektronen in de ionisatiezone tussen de elektroden 7, 8. extra intensieve dissociatie (radiolyse) van de geactiveerde watermist treedt op bij de vorming van brandstof brandbaar gas. Verder stroomt dit verkregen brandstofgas onafhankelijk omhoog in de gasverzamelklok 12 en wordt vervolgens door de uitlaat 13 toegevoerd aan consumenten voor het bereiden van een synthetisch brandstofmengsel, bijvoorbeeld in het inlaatkanaal van verbrandingsmotoren en het toe te voeren aan de verbrandingskamers van een motorvoertuig. De samenstelling van dit brandbare gas omvat waterstofmoleculen (H2), zuurstof (O2), waterdamp, mist (H2O) en geactiveerde organische moleculen die zijn verdampt als onderdeel van andere koolwaterstofadditieven. Eerder werd de werkbaarheid van dit apparaat experimenteel aangetoond en gevondendat de intensiteit van het proces van verdamping en dissociatie van moleculen van waterige oplossingen significant afhangt en verandert afhankelijk van de parameters van het elektrische veld van bronnen9,10. (intensiteit, vermogen), van de afstand tussen de elektroden 4, 5, op het gebied van de capillaire verdamper 3, van het type vloeistof, de grootte van de capillairen en de kwaliteit van capillair materiaal 3. Met de regelaars die in het apparaat beschikbaar zijn, kunt u de prestaties van het brandstofgas optimaliseren, afhankelijk van het type en de parameters van de waterige oplossing en het specifieke ontwerp van deze elektrolyse-inrichting. Omdat in dit apparaat een waterige oplossing van een vloeistof intensief verdampt en gedeeltelijk dissocieert in H2 en O2, onder invloed van capillaire elektro-osmose en ultrageluid,en dan bovendien actief dissocieert als gevolg van intense botsingen van moleculen van de verdampte waterige oplossing door middel van een bijkomend transversaal resonant elektrisch veld, dan verbruikt een dergelijk apparaat voor het produceren van waterstof en brandstofgas weinig elektriciteit en is daarom aanzienlijk tientallen honderden keren zuiniger dan de bekende elektrolyse-waterstofgeneratoren.
BEWEREN
Een ultrasoon apparaat voor het produceren van waterstof uit een waterige oplossing, met daarin een houder met een waterige oplossing, daarin geplaatste metalen elektroden en een daarop aangesloten elektriciteitsbron, met het kenmerk dathet wordt aangevuld met capillairen die verticaal in deze kamer zijn geplaatst, met hun bovenste uiteinden boven het niveau van de waterige oplossing, en een van de twee elektroden wordt in de vloeistof onder de capillairen geplaatst, en de tweede elektrode is beweegbaar gemaakt en gerasterd en daarboven geplaatst, en de stroombron is gemaakt van hoogspanning en instelbaar in amplitude en frequentie, en het apparaat wordt ook aangevuld met twee ultrasone generatoren, waarvan er één zich onder het onderste uiteinde van deze capillairen bevindt en de tweede zich boven hun bovenste uiteinde, en het apparaat is ook aangevuld met een resonerende elektronische dissociator van geactiveerde watermistmoleculen die een paar elektroden bevatten die zich boven het vloeistofoppervlak bevinden, met hun vlakken, loodrecht op het oppervlak van de vloeistof,en elektrisch verbonden met een aanvullende elektronische generator van hoogspanning hoogfrequente pulsen met een instelbare frequentie en duty cycle, in het frequentiebereik dat de resonantiefrequenties van excitatie van verdampte vloeistofmoleculen en zijn ionen bevat.