Egy olcsó módja annak, hogy hidrogént és oxigént kapjunk a vízből, a hidrogénből a vízből, a növények megszerzéséhez
találmány
Az Orosz Föderáció szabadalma RU2142905
A találmány energetikai célokra szolgál, és olcsó és gazdaságos energiaforrások előállítására használható. A túlhevített vízgőzt 500-550 ° C-os hőmérsékleten szabad térben kapjuk. A túlhevített gőzt egy állandó nagyfeszültségű elektromos téren (6000 V) vezetjük át hidrogén és oxigén előállítására. A módszer egyszerű a hardveres kivitelben, gazdaságos, tűzálló és robbanásbiztos, rendkívül produktív.
A találmány leírása
Az oxigén-oxidációval kombinálva a hidrogén a kalóriatartalom első helyét foglalja el 1 kg tüzelőanyagonként az összes olyan éghető anyag között, amely az elektromos áram és a hő kezelésére szolgál. De a hidrogén magas kalóriatartalmát még mindig nem használják villamos és hő előállítására, és nem tudnak versenyezni a szénhidrogén üzemanyaggal.
A hidrogénnek az energiatermelésben való felhasználásának egyik akadályát a megszerzés költséges módja, ami gazdaságilag nem indokolt. A hidrogén előállításához főleg elektrolizáló üzemeket használnak, amelyek nem hatékonyak, és a hidrogén előállításához felhasznált energia megegyezik a hidrogén elégetésével kapott energiával.
A módszer a hidrogén és az oxigén előállítására a túlhevített gőzből 1800-2500 ° C hőmérsékleten ismerteti a 1489054 számú brit szabadalmi bejelentés (C 01 B 1/03, 1977). Ez a módszer bonyolult, energiaigényes és nehezen megvalósítható.
A legközelebb a találmány egy eljárás a hidrogén és a vízgőzből oxigént a katalizátor gőzt vezettek át ez az elektromos mező, leírt UK szabadalmi bejelentésben N 1585527 (Cl. C 01 B 3/04, 1981).
Ennek a módszernek az a hátránya, hogy:
a nagy mennyiségű hidrogén megszerzésének lehetetlensége;
az eszköz összetettsége és a drága anyagok használata;
hogy ez a módszer nem alkalmazható ipari víz használata esetén, hiszen a készülék falán lévő telített gőzhőmérsékleten, valamint a katalizátor lerakódásán és méreténél fogva keletkezik, ami gyors kudarchoz vezet;
Az előállított hidrogén és oxigén összegyűjtése érdekében speciálisan összeállított tartályokat használnak, ami a módszert tüzet és robbanást okozza.
A találmány szerinti megoldás feladata a fenti hátrányok kiküszöbölése, valamint az olcsó energia és hőforrás elérése.
Ezt azzal érik el. előállítására szolgáló eljárás, a hidrogén és a vízgőzből oxigént tartalmazó halad a gőz ezen keresztül elektromos mező, a találmány szerinti túlhevített gőzt használunk, amelynek hőmérséklete 500-550 ° C, és ez átnyomjuk egy elektromos mező állandó nagyfeszültség, ezáltal a disszociációs gőz és a szétválasztása annak a hidrogén és az oxigén atomján.
A JAVASOLT MÓDSZER A KÖVETKEZŐKRE VONATKOZIK
A hidrogén és az oxigénatom közötti elektronikus kötés arányosan csökken a vízhőmérséklet emelkedésével. Ezt erősíti meg a száraz szén égetése. Száraz szén égetése előtt vízzel öntjük. A nedves szén többet melegít, jobban ég. Ez annak köszönhető, hogy a szén magas égési hőmérsékletén a víz bomlik hidrogénre és oxigénre. A hidrogén ég, és további kalóriát ad a szénnek, és az oxigén növeli az oxigén mennyiségét a kemencében, ami hozzájárul a szén jobb és teljes égetéséhez.
A hidrogén gyulladási hőmérséklete 580-590 o C-on van. A víz bomlása a hidrogén gyulladási küszöb alatt kell lennie.
A hidrogén és az oxigén atomok közötti 550 ° C közötti elektronikus kötés elegendő ahhoz, hogy vízmolekulákat képezzen, de az elektron pályái már torzultak, a kötés a hidrogénnel és az oxigénatomokkal gyengül. Annak érdekében, hogy az elektronok lehullhassanak a pályájukból és az atomos kötésük a szétesésig, szükséges, hogy az elektronok több energiát, de ne meleget, hanem egy nagyfeszültségű elektromos mező energiáját. Ezután az elektromos mező potenciális energiája átalakul az elektron kinetikus energiájává. Az egyenáramú elektromos mezőben lévő elektronok sebessége az elektródákra alkalmazott feszültség négyzetgyökéhez viszonyítva növekszik.
A túlhevített gőz bomlása elektromos térben alacsony gőzsebességen fordulhat elő, és ilyen gőzsebesség 550 ° C-os hőmérsékleten csak zárt térben érhető el.
Nagy mennyiségű hidrogén és oxigén előállításához az anyag megőrzésének törvényét kell alkalmazni. Ebből a törvényből következik: mennyi víz hidrogénre és oxigénre bomlik, ugyanolyan mennyiségben kapunk vizet a gázok oxidációja során.
A találmány megvalósításának lehetőségét a három növényváltozatban végzett példák igazolják.
A növények mindhárom változata azonos, henger alakú, acélcsövekből készült termékekből készül.
Az első lehetőség
Az első lehetőség működése és telepítése (1. séma).
Mindhárom változatnál a növények működése 550 g-os gőzhőmérsékletű nyílt térben felmelegített gőzzel kezdődik. Az üres tér a sebességet a gőzbontó áramkör mentén 2 m / s-ig tartja.
A túlhevített gőz előállítása hőálló acél (indító) acélcsőben történik, amelynek átmérője és hossza a berendezés teljesítményétől függ. A létesítmény kapacitása határozza meg a felbomlott víz mennyiségét, liter / s.
Egy liter víz 124 liter hidrogént és 622 liter oxigént tartalmaz. a kalóriák tekintetében 329 kcal.
A telepítés megkezdése előtt az indítón 800-1000 o C felmelegszik, a fűtést bármilyen módszerrel végezzük.
Az indító egyik végét egy karima csillapítja, amelyen keresztül az adagolt víz a kiszámított teljesítményre bomlik. Az indítóban lévő vizet 550 ° C-ra melegítik. Szabadon hagyja az indító másik végét, és belép a bomlási kamrába, amellyel az indító karimával van összekötve.
Az expanziós kamrában a túlhevített gőzt bontjuk hidrogén és az oxigén egy elektromos mező által létrehozott pozitív és negatív elektródák, amelyre egy egyenáramú, a feszültség 6000 V A pozitív elektród maga szolgál váz / cső /, és a negatív elektród egy vékony falú acél cső, szerelt a test középpontja, amelynek teljes felületén 20 mm átmérőjű lyukak vannak.
A csőelektród egy olyan rács, amely nem kell ellenállni a hidrogénelektród bejutásának. Az elektróda a csöves testhez csatlakozik a persely szigetelőkön, és nagyfeszültség van ugyanarra a rögzítőre. A negatív elektróda cső vége villamos szigetelő és hőálló csőben végződik, amely a kamraperemen keresztül távozik a hidrogénből. Oxigén kiáramlás a bomlási kamrából egy acélcsövön keresztül. A pozitív elektródat / házat / földelést földelni kell, és a DC tápegység pozitív pólusára kell földelni.
A hidrogén hozama az oxigén tekintetében 1: 5.
A második lehetőség
A berendezés üzemeltetése és telepítése a második változat szerint (2. reakcióvázlat).
Szerelése a második kiviteli alak azt szándékozik szerezni egy nagy mennyiségű hidrogén és oxigén bomlása miatt párhuzamos a nagy mennyiségű vízzel, és oxidáló gázok kazánok, hogy magas nyomású gőz számára működő erőművek működő hidrogén / további VES /.
A telepítés, mint az első változatban, az indítón túlhevített gőz előállításával kezdődik. De ez az indító eltér az első változat indítójától. A különbség az, hogy az indító végén van egy hegesztett kanyar, amelyben egy gőzkapcsoló van felszerelve, amelynek két pozíciója van: "start" és "work".
Az eredmény egy starter gőz belép a hőcserélőbe, amelynek célja az hőmérsékletének a beállításával a visszanyert vizet a kazán, oxidáció után / K1 / 550 ° C-on A hőcserélő / To / - cső, mint az összes elem azonos átmérőjű. A csőperemek között hőálló acélcsövek vannak kialakítva, amelyek fölött a túlhevített gőz áthalad. A csöveket zárt hűtőrendszerből vízbe csomagolják.
A hőcserélőből a túlhevített gőz belép a bomlási kamrába, pontosan ugyanaz, mint a telepítés első változatában.
A bomlási kamrából a hidrogén és az oxigén belép az 1 kazán égőjébe, amelyben a hidrogén egy könnyebb lánggal meggyullad. Az 1 kazán körül áramló fáklya egy működő, nagynyomású gőzzel működik. Az 1 kazánból származó fáklya farka belép a 2 kazánba, és a kazán számára a gőzzel előkészíti a hőt a 2 kazánban. A gázok folyamatos oxidációja a kazánkörben a jól ismert képletet követi:
A gázok oxidációjának eredményeképpen a víz visszanyerik és a hőt felszabadítják. Ez a hő a létesítményben összegyűli az 1 kazánokat és a 2 kazánt, és ezt a hőt egy működő, nagynyomású gőzré alakítja. A magas hőmérséklettel rendelkező visszavezetett víz belép a következő hőcserélőbe, a következő bomlási kamrába. Az ilyen állapotú vízátadás az egyik állapotról a másikra annyi időbe telik, amennyit az összegyűjtött hőenergiának a működő gőz formájában kell elérnie, hogy biztosítsa a szélerőmű tervezési kapacitását.
Miután az első rész, a túlhevített gőz bypass összes cikk felvázolja a becsült energia, és elhagyja az utóbbi a kazán kör 2, túlhevített gőzt küldött egy csövön keresztül a gőz kapcsolót szerelt indító. A "start" helyzetből származó gőzkapcsoló a "munka" állásba kerül, majd belép az indítóba. Az indító kikapcsol, / víz, felmelegedés /. Az indítóból a túlhevített gőz belép az első hőcserélőbe, és a bomlási kamrába. A kontúron egy új, túlhevített gőz indul. Mostantól a bomlás és a plazma kontúrja önmagában zár.
A vízbefecskendezés csak a nagynyomású gőz előállítására fordul, amelyet a turbina után a kipufogógáz áramkörének visszavezetéséből veszünk.
A szélerőműves erőművek hiánya nehézkes. Például, egy 250 MW windfarm bővíteni kell ugyanabban az időben 455 liter víz másodpercenként, és ez lenne szükség a tágulási kamrák 227, 227 hőcserélők, kazánok 227 / K1 / 227 kazánok / K2 /. De ez a kellemetlenség lesz százszor már csak akkor indokolt, az a tény, hogy az üzemanyag a windfarm lesz csak a víz, nem is beszélve a környezeti teljesítményének WPP. olcsó villamos energia és hő.
A harmadik lehetőség
Az erőmű harmadik változata (3. séma).
Pontosan ugyanaz az erőmű, mint a második.
A különbség köztük az, hogy a rendszer működik folyamatosan az indító áramkör expanziós gőz és hidrogén elégetése az oxigén nem önmagában zárt. Az egységben lévő végtermék egy bomlási kamrával rendelkező hőcserélő lesz. Ez az elrendezés lehetővé teszi, hogy megkapjuk eltérő termékekre elektromos energiát és hőt, több hidrogén és oxigén vagy hidrogén és az ózon. Az erőmű 250 MW működése közben az indítómotor fogyaszt energiát, hogy a hő a starter, víz 7,2 m 3 / óra, és a víz a kialakulását a motívum gőz 1620 m 3 / h / víz felhasználásával kipufogó gőz / visszatérő ág. A propulziós rendszer vízhőmérséklet WEC 550 o C gőznyomása 250 atm. Energiafogyasztás létrehozását elektromos mező egyetlen expanziós kamra lesz körülbelül 3600 kW / h.
A 250 MW-os teljesítményű erőmű a négy emeleten történő elhelyezés esetén 114 x 20 m-es és 10 m magasságú területet foglal el. A turbina alatt lévő generátor és transzformátor 250 kVA - 380 x 6000 V.
A találmánynak előnyei vannak
A gázok oxidációjával előállított hő közvetlenül felhasználható a helyszínen, így hidrogén és oxigén keletkezik az elhasznált gőz és a feldolgozott víz felhasználásával.
Kis energiafogyasztás, amikor villamos energiát és hőt kap.
Jelentős energiamegtakarítás, mert csak az indító felmelegedésére fordítja az egyensúlyi állapotú termikus rendszerbe.
Magas szintű teljesítmény, mert A vízmolekulák disszociációja egy tized másodpercig tart.
Robbanás és tűzbiztonsági módszerek, mert ha elvégzik, nincs szükség konténerekre hidrogén és oxigén gyűjtésére.
A növény működése során a vizet többször megtisztítjuk, desztillált vízre átalakítjuk. Ez kiküszöböli az iszapot és a méretet, ami növeli az üzem élettartamát.
A készülék normál acélból készül; kivéve a hőálló acélból készült kazánokat, amelyek falai béleléssel és szűréssel vannak ellátva. Vagyis különleges drága anyagok nem szükségesek.
A találmány szerinti, alkalmazása az iparban helyett a szénhidrogén és a nukleáris üzemanyagok erőművekben alacsony áron, és széles körben elterjedt a tiszta - a víz, miközben a kapacitás az ilyen növények.
A találmány formája
1. Eljárás hidrogén és oxigén előállítására egy vízgőzből. beleértve a gőz áthaladását elektromos mezőn keresztül, azzal jellemezve, hogy 500-550 ° C hőmérsékletű túlhevített vízgőzt használnak a nagyfeszültségű egyenáramnak az elektromos mezőn keresztüli átadására a gőz elválasztására és hidrogén és oxigénatomokká történő elválasztására.
A fájlmotor / inc / cackle_template.php nem található.