Установка для получения водорода и кислорода

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Г

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

398506

Со оз Советски)т.

Социалистицеских

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №вЂ”

М. Кл. С 01Ь 13/06

Заявлено 30.1Х.1971 (№ 1701336/23-26) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 27.1Х.1973. Бюллетень ¹ 38

Дата опубликования описания 4.II.1974

Государственный номитет

Совета Министров СССР па делам изобретений и отнрытий

УДК 661.931(088.8) Авторы изобретения В. С. Иванов, А. Б. Гольдштейн, Ф. 3. Серебрянский, М. И. Попов, Л. Н. Костромин, Н. М. Зайцев и В. М. Гурьев

Заявитель

УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДА И КИСЛОРОДА

Изобретение относится к устройствам, применяемым для получения водорода и кислорода методом электролиза воды под давлением.

Известна установка для получения водорода и кислорода электролизом воды, включающая биполярный электролизер, состоящий из нескольких подключенных параллельно к источнику напряжения многоячейковых секций с циркуляционными камерами, расположенными между, ними, а также горизонтальные газоотделители для водорода и кислорода и коллектор для сбора унесенного из ячеек газами электролиза электролита, расположен ные над секциями.

Секции представляют собой пакет электродов и кольцевых рам с отверстиями по периферии, собранных вместе таким образом, что образуются общие каналы для отвода газов и .подвода электролита. Секции электролизера с расположенными между ними циркуляционными камерами стянуты между собой по их продольной оси общими стяжными шпильками с помощью двух,концевых плит.

Циркуляционные камеры служат для сбора газов из соседних ячеек, отвода этих газов в газоотделители и возврата электролита, унесенного из ячеек газами электролиза. Циркуляционные камеры связаны трубами с газоотделителями и коллектором для сбора электролита, соединяя их вместе с секциями электролизера в общий циркуляционный,контур.

Газоотделители и коллектор для сбора электролита расположены над секциями электролизера на высоте, обеспечивающей естественную циркуляцию электролита.

Газоотделителн и коллектор для сбора электролита в направлении их продольных осей расположены параллельно к продольной оси электролизера.

10 В известной установке высоко гидравлическое со противление в системе, сложно обеспечить герметичность электролизера, необходи мы значительные усилия при сборке электролизера, невозможно проводить даже мелкий ремонт (замена рамы, прокладки, электрода) без длительной остановки электролизера, а также высок расход электроэнергии, что связано с трудностью регулирования температурного режима по всем секциям электролизера.

20 С целью устранения указан ных недостатков предлагается установка для получения водорода и кислорода электролизом воды, в которой секции электролизера расположены автономно, параллельно друг другу, .циркуля25 цио нные камеры размещены в центральной части секций, газоотделители и коллектор для сбора электролита в направлении их,продольных осей расположены взаимно перпендикулярно к продольным осям секций электроли30 зера.

На фиг. 1 представлена схема установки; на фиг. 2 — частичный продольный разрез секции электролизера; на фиг. 3 — вид сбоку .на установку.

Предлагаемая установка состоит из ряда секций 1. На фиг. 1 изображено шесть сскций, од|нако их количество может быть любым в зависимости от заданной производительности. Секции подключены к источнику тока параллельно.

Над секциями 1 на высоте, обеспечивающей естественную циркуляцию электролита, расположены коллектор 2 для сборки электролита и газоотделители 3 и 4, один из которых, обозначен ный Н, предназначен для отделения водорода от захваченного пузырьками газа электролита, а другой, обозначенный 0, для отделения кислорода.

Газоотделители 3, 4 и коллектор 2 располо>кейны так, что их продольные оси взаимно перпендикулярны продольным осям секций 1.

Газоотделители 3, 4 соединены с секциями 1 трубопроводами 5, а коллектор 2 — трубопроводами 6 и 7. На трубопроводах 5 и 7 установлены запорные вентили 8. Газоотделители

3 и 4 соединены трубами 9 с коллектором 2 для возврата отделе нного от газов электролита в,секции 1 электролизера.

Каждая секция 1 представляет собой пакет кольцевых рам 10 с газонепроницаемой диафрагмой 11 и биполярных электродов 12, ме>кду которыми у становлены изоляционные прокладки 13. Кольцевые рамы 10, электроды 12 и прокладки 13 снабжены по периферии отверстиями, которые при сборке пакета образуют общие каналы 14 для выхода образующихся газов в верхней части пакета и канал для,прохода электролита в нижней части (на фиг. З,условно не показано). Эти каналы соединены с циркуляциопной камерой 15, которая располо>кена в середине пакета и снаб>кены штуцерами 16 — 18 для включения в сеть циркуляции. Пакеты стянуты шпильками 19, При работе электролизера образующиеся газы из каждой секции 1 по трубопроводам 5 поступают в газоотделителп 3 и 4, где отделяются от электролита, захваченного пузырьками газа, и направляются в аппараты регулирования давления, охлаждения, промывки, осушки газов, не показанные на черте>ках.

Электролит из газоотдслителей 3, 4 по трубопроводам 9 проходит в коллектор 2, а затем

10 по трубопроводам 6, 7 возвращается в секции 1, Каждая секция может быть отключена (например, для ремонта), в то время как остальные секции продолжают работать, для этого достаточно ооесточить секцито и перекрыть три запорпых вентпля 8.

Предмет изобретения

20 Установка для получения водорода и кислорода элсктролизом воды, включающая биполярный электролизер, состоящий из нескольких подключенных параллельно к источнику напря>кения многоячейковых секций с циркуляционными камерами, горизонтальные газоотделителп для водорода и кислорода и .коллектор для сбора унесенного из ячеек газами электролиза электролита, расположенные пад секциями, и цпркуляционные трубы, 30 связывающие циркуляцион ные камеры с газоотделителями и коллектором для сбора электролита, отлича оцаяоя тем, что, с целью снижения гидравлического сопротивления в циркуляционпой системе, снижения расхода

З5 электроэнергии, упрощения монтажа установки и повышения надежности ее в эксплуатации, секции электролизера расположены автономно, параллелыно друг другу, циркуляционпые камеры размещены в центральной части

40 секций, газоотделитсли и коллектор для сбора электролита в направлении их продольных осей располо>кепы взаимно пеппендикулярно к продольным осям секций электролизера.

Ч

Редактор Е. Хорина

Составитель А, Груздев

Техред 3. Тараненко

Корректор Л. Новожилова

Заказ 114/3 Изд. № 1977 Тираж 523 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2