Устройство для получения газообразного водорода

Устройство для получения газообразного водорода

Реферат

Устройство для получения газообразного водорода относится к области химии и может быть использовано при получении водорода в качестве энергетической добавки к топливу двигателей внутреннего сгорания.

Известным устройством является водородный генератора, содержащий полую камеру с водой, электроды, размещенные в воде, присоединенный к ним источник электроэнергии (кн. "Химическая энциклопедия”, т.1, м., 1988 г., с.401).

Сущность работы устройства - известного водородного генератора состоит в электролитической диссоциации воды под действием электрического тока на H2 и O2.

Недостаток устройства состоит в низкой энергетической эффективности получения водорода.

Наиболее близким (прототипом) по конструкции является устройство для получения водорода из воды, содержащее полую камеру с водой, электроды, размещенные в воде, присоединенный к ним источник электроэнергии, где имеются дополнено капилляры, размещенные вертикально в воде, с их верхними торцами выше уровня воды, причем электроды выполнены плоскими, один из которых размещен под капиллярами, а второй электрод выполнен сетчатым и размещен над ними, причем источник электроэнергии выполнен высоковольтным и регулируемым по амплитуде и частоте, причем зазор между торцами капилляров и вторым электродом и параметры электроэнергии, додаваемой на электроды, выбирают по условию обеспечения максимальной производительности по водороду, причем регуляторами производительности является регулятор напряжения упомянутого источника и регулятор зазора между капиллярами, и вторым электродом (есо21х.wordpress.com>2010/03/21/article 19/. Устройство получения водорода из воды. Автор Валерий Дудышев).

Недостатком устройства является сложность процесса, низкая производительность и большие энергозатраты.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение производительности и снижение энергозатрат при получении водорода.

Технический результат достигается тем, что в реакторе устройства получения водорода размещают сетчатые цилиндрические электроды из алюминиевых сплавов, вставленные друг в друга с зазором и образующие пакет, с форсункой для подачи перегретой воды и присоединенного к ним источника высокого прерывистого напряжения. Эти устройства расположены, в ускорительном поле из двух электродов перпендикулярных оси сетчатых цилиндрических электродов.

ОПИСАНИЕ УСТРОЙСТВА В СТАТИКЕ

Устройство для получения водорода из воды (фиг.1) состоит из корпуса 1, в котором установлена диэлектрическая емкость - реактор 2 м где в направлении оси располагаются сетчатые цилиндры-электроды 5 из алюминиевых сплавов, вставленные друг в друга с зазором и образующие пакет. Снизу пакета вставлена форсунка 3, которая вместе с пакетом подключена к источнику высокого прерывистого напряжения 8. Пакет сетчатых цилиндров-электродов установлен в разгонном высоковольтном электрическом поле между электродами 4, 6, подключенными к источнику высоковольтного поля 7. Форсунка подключена к насосу высокого давления 9, связанному с нагревательной емкостью 10, установленной на выпускной коллектор автомобиля.

ОПИСАНИЕ РАБОТЫ УСТРОЙСТВА

Вначале с нагревательной емкости 10 насосом высокого давления 9 перегретая вода подается в форсунку 3, которая разбрызгивает ее на сетчатые цилиндры-электроды 5. Затем включают высоковольтный источник напряжения 8 и подают высоковольтную разность потенциалов к сетчатым цилиндрам-электродам, затем включают высоковольтный источник 7 и подают разность потенциалов к электродам разгонного поля. В результате вдоль сетчатых цилиндров-электродов под действием электростатических сил электрического поля осществляется диссоциация мелкодисперсных капелек воды при ее распылении от форсунки к сетчатым электродам и между ними. Распад молекул с образованием горючего газа увеличивается, так как они находятся в возбужденном состоянии в результате нагрева в нагревательной емкости, причем нагрев производится высокой температурой отработанных газов с целью повышения КПД двигателя.

Вода нагревается до температуры 110° в нагревательной емкости 10 и насосом высокого давления 9 подается на форсунку 3, которая распыляет ее сетчатые цилиндры-электроды 5, при этом происходит расщепление воды на H+ и OH-, кроме того, алюминиевые сетчатые электроды взаимодействуют с водой, образуя окислы алюминия и водород

2Al+2H₂O=2AlOOH+H₂;

2Al+6H₂O=2Al(OH)₃+3H₂.

На форсунку и сетчатые цилиндры-электроды с высоковольтного источника прерывистого тока 8 высокого напряжением. При разряде между форсункой и сетчатыми цилиндрами-электродами и между цилиндрами происходит расщепление воды на составляющие ионы в результате разряда, а также происходит диспергирование поверхности алюминиевых сетчатых цилиндров, которые, взаимодействуя с водой, образуют оксиды алюминия и газообразный водород.

Полученные ионы водорода разгоняются высоковольтным полем постоянного тока (10 кВ) между электродами 4, 6, встречая на пути молекулы воды они расщепляют их на составляющие

H₂O=OH+H₂.

Молекулы водорода в дальнейшем засасываются потоком воздуха от компрессора и подаются во впускной канал двигателя.

Предлагаемый способ позволяет увеличить выход водорода, повысить производительность получения водорода в несколько порядков и снизить энергозатраты па его получение в 3 раза.

Устройство для получения водорода из воды, состоящее из корпуса, в котором размещен реактор, где закреплены электроды с приложенным к ним электрическим напряжением, отличающееся тем, что рабочие электроды выполнены сетчатыми цилиндрами из алюминиевых сплавов, вставленными друг в друга с зазором и образующими пакет, причем снизу пакета вставлена форсунка, подключенная к насосу высокого давления, связанного с нагревательной емкостью, установленной на выпускной коллектор автомобиля, которая вместе с пакетом подключена к источнику высокого прерывистого напряжения, а пакет сетчатых цилиндров-электродов установлен в разгонном высоковольтном электрическом поле между электродами, подключенными к источнику высоковольтного поля.