Perangkat Ultrasonik Untuk Produksi Hidrogen - Pandangan Alternatif

Daftar Isi:

Perangkat Ultrasonik Untuk Produksi Hidrogen - Pandangan Alternatif
Perangkat Ultrasonik Untuk Produksi Hidrogen - Pandangan Alternatif

Video: Perangkat Ultrasonik Untuk Produksi Hidrogen - Pandangan Alternatif

Video: Perangkat Ultrasonik Untuk Produksi Hidrogen - Pandangan Alternatif
Video: Percobaan membuat sensor jarak dari gelombang bunyi dan gelombang ultrasonik 40KHz 2024, Juli
Anonim

Model utilitas berkaitan dengan elektrokimia dan, lebih khusus lagi, dengan energi hidrogen dan dapat berguna untuk memperoleh campuran bahan bakar dengan kandungan hidrogen yang tinggi dari larutan berair apa pun.

Perangkat yang dikenal untuk dekomposisi elektrokimia langsung (disosiasi) air dan larutan berair menjadi hidrogen dan oksigen dengan melewatkan arus listrik melalui air. Keuntungan utama mereka adalah kemudahan implementasi. Kerugian utama dari prototipe-perangkat-generator hidrogen yang diketahui adalah produktivitas rendah, konsumsi energi yang signifikan, dan efisiensi yang rendah. Perhitungan teoritis kebutuhan listrik untuk produksi 1 m3 hidrogen dari air adalah 2,94 kWh, yang masih menyulitkan penggunaan metode produksi hidrogen ini sebagai bahan bakar ramah lingkungan dalam transportasi.

Perangkat terdekat (prototipe) dengan desain dan tujuan yang sama dengan model utilitas yang diklaim dalam hal serangkaian fitur adalah electrolyzer terkenal - generator hidrogen paling sederhana yang berisi ruang berongga dengan larutan air (air), elektroda ditempatkan di dalamnya, dan sumber daya yang terhubung dengannya (buku. "Kimia ensiklopedia", v.1, M., 1988, hal. 401)

Inti dari karya prototipe - generator hidrogen yang terkenal - terdiri dari disosiasi elektrolitik air dan larutan berair di bawah aksi arus listrik pada H2 dan O2.

Kerugian dari prototipe ini adalah produktivitas hidrogen yang rendah dan biaya energi yang signifikan.

Tujuan dari penemuan ini adalah untuk memodernisasi perangkat untuk meningkatkan efisiensi energinya

Hasil teknis dari model utilitas ini terdiri dari peningkatan teknis dan energik dari perangkat yang diketahui, yang diperlukan untuk mencapai tujuan ini.

Hasil teknis yang ditentukandicapai dengan fakta bahwa perangkat yang diketahui berisi ruang berlubang dengan larutan berair, elektroda ditempatkan di air, sumber listrik terhubung dengannya, dilengkapi dengan kapiler yang ditempatkan secara vertikal di air, dengan ujung atas di atas permukaan air, dan elektroda datar, salah satunya ditempatkan di bawah kapiler, dan elektroda kedua terbuat dari mesh dan terletak di atasnya, dan sumber daya terbuat dari tegangan tinggi dan dapat disesuaikan dalam amplitudo dan frekuensi, dan celah antara ujung kapiler dan elektroda kedua dan parameter listrik yang disuplai ke elektroda dipilih sesuai dengan kondisi untuk memastikan produktivitas maksimum untuk hidrogen, dan regulator. kinerja adalah pengatur tegangan dari sumber tersebut dan pengatur celah antara kapiler dan elektroda kedua,Selain itu, perangkat ini juga dilengkapi dengan dua generator ultrasonik, salah satunya terletak di bawah ujung bawah kapiler ini dan yang kedua - di atas ujung atasnya, dan perangkat juga dilengkapi dengan disosiator elektronik dari molekul kabut air aktif yang mengandung sepasang elektroda yang terletak di atas permukaan cairan, dengan bidangnya tegak lurus dengan permukaan cairan., dan secara elektrik terhubung ke generator elektronik tambahan pulsa frekuensi tinggi tegangan tinggi dengan frekuensi dan siklus kerja yang dapat disesuaikan, dalam rentang frekuensi yang tumpang tindih dengan frekuensi resonansi eksitasi molekul cairan yang menguap dan ion-ionnya. Selain itu, perangkat ini juga dilengkapi dengan disosiator elektronik molekul kabut air aktif yang mengandung sepasang elektroda yang terletak di atas permukaan cairan, dengan bidangnya tegak lurus dengan permukaan cairan, dan secara elektrik terhubung ke generator elektronik tambahan pulsa frekuensi tinggi tegangan tinggi dengan frekuensi dan siklus kerja yang dapat disesuaikan, dalam rentang frekuensi yang tumpang tindih dengan frekuensi resonansi. eksitasi molekul yang menguap dari cairan dan ion-ionnya. Selain itu, perangkat ini juga dilengkapi dengan disosiator elektronik dari molekul kabut air aktif yang mengandung sepasang elektroda yang terletak di atas permukaan cairan, dengan bidangnya tegak lurus dengan permukaan cairan, dan secara elektrik terhubung ke generator elektronik tambahan pulsa frekuensi tinggi tegangan tinggi dengan frekuensi dan siklus kerja yang dapat disesuaikan, dalam rentang frekuensi yang tumpang tindih dengan frekuensi resonansi. eksitasi molekul yang menguap dari cairan dan ion-ionnya.tumpang tindih dengan frekuensi resonansi eksitasi molekul cairan dan ionnya yang menguap.tumpang tindih dengan frekuensi resonansi eksitasi molekul cairan dan ionnya yang menguap.

Video promosi:

DESKRIPSI PERANGKAT DI STATIK

Perangkat untuk memproduksi hidrogen dari air (Gbr. 1)terdiri dari wadah dielektrik 1, dengan larutan cair 2 yang dituangkan ke dalamnya, dari bahan kapiler berpori halus 3, sebagian direndam dalam cairan ini dan dibasahi sebelumnya di dalamnya. Perangkat ini juga termasuk elektroda logam tegangan tinggi 4, 5, ditempatkan di ujung kapiler 3, dan terhubung secara elektrik ke terminal sumber tegangan tinggi yang diatur dari medan listrik tanda konstan 10, dan salah satu elektroda 5 dibuat dalam bentuk pelat jarum berlubang, dan ditempatkan secara bergerak di atas ujung kapiler 3, misalnya, sejajar dengannya pada jarak yang cukup untuk mencegah kerusakan listrik ke yang dibasahi sumbu 3. Elektroda tegangan tinggi 4 lainnya ditempatkan di cairan sejajar dengan ujung bawah kapiler, misalnya, bahan berpori 3 Perangkat dilengkapi dengan dua generator ultrasonik 6,salah satunya terletak di cairan 2, hampir di dasar wadah 1, dan yang kedua terletak di atas permukaan cairan, misalnya pada elektroda jaring 5.

Perangkat ini juga berisi disosiator elektronik dari molekul kabut air yang diaktifkan, yang terdiri dari dua elektroda 7.8, yang terletak di atas permukaan cairan, dengan bidangnya tegak lurus terhadap permukaan cairan, dan secara elektrik terhubung ke generator elektronik tambahan 9 pulsa frekuensi tinggi tegangan tinggi dengan frekuensi dan siklus kerja yang dapat disesuaikan, dalam kisaran frekuensi yang tumpang tindih dengan frekuensi resonansi eksitasi molekul yang menguap dari cairan dan ion-ionnya. Perangkat ini juga dilengkapi dengan bel 12, yang terletak di atas tangki 1 - pengumpul gas pengumpul 12, di tengahnya terdapat pipa saluran keluar untuk keluaran bahan bakar gas dan H2 ke konsumen. Pada dasarnya, rakitan perangkat yang berisi elektroda 4,5 dari unit tegangan tinggi 10 dan rakitan kapiler 3 4, 5, 6,adalah perangkat gabungan dari pompa elektroosmotik dan evaporator elektrostatis cairan 2 dari tangki 1 … Unit 10 memungkinkan Anda menyesuaikan siklus kerja pulsa dan kekuatan medan listrik tanda konstan dari 0 hingga 30 kV / cm. Elektroda 5 terbuat dari logam berlubang atau mesh untuk memberikan kemungkinan aliran tanpa hambatan kabut air yang terbentuk dan bahan bakar gas dari ujung kapiler 3. Perangkat ini memiliki regulator dan perangkat untuk mengubah frekuensi pulsa dan amplitudo dan siklus tugasnya, serta untuk mengubah jarak dan posisi elektroda 5 relatif terhadap permukaan evaporator kapiler 3 (tidak ditunjukkan pada Gambar 1).

DESKRIPSI PERANGKAT PENGOPERASI PERANGKAT (Gbr. 1)

Pertama, larutan berair dituangkan ke dalam wadah 1, misalnya, air aktif atau campuran bahan bakar air (emulsi) 2, evaporator berpori-3 kapiler dibasahi sebelumnya. Kemudian, sumber tegangan tegangan tinggi 10 dinyalakan dan beda potensial tegangan tinggi disuplai ke evaporator kapiler 3 melalui elektroda 4,5, dan elektroda berlubang 5 ditempatkan di atas permukaan permukaan ujung kapiler 3 pada jarak yang cukup untuk mencegah kerusakan listrik antara elektroda 4,5. Akibatnya, di sepanjang serat kapiler 3, di bawah aksi elektroosmotik dan, pada kenyataannya, gaya elektrostatis medan listrik longitudinal, gugus air sebagian pecah dan disortir ukurannya, dan diserap ke dalam kapiler 3. Selain itu, molekul cairan terpolarisasi dipol berputar sepanjang vektor medan listrik dan bergerak dari wadah menuju ujung atas kapiler 3 ke potensial listrik berlawanan dari elektroda 5 (elektroosmosis). Kemudian mereka, di bawah aksi gaya elektrostatik, dirobek oleh gaya medan listrik ini dari permukaan ujung kapiler wajah 3 - pada dasarnya sebuah evaporator elektroosmotik dan berubah menjadi kabut air elektrifikasi terpolarisasi yang sebagian terdisosiasi. Kabut air di atas elektroda 5 ini kemudian juga secara intensif diolah dengan medan listrik frekuensi tinggi melintang berdenyut yang dibuat antara elektroda transversal 7,8 oleh generator frekuensi tinggi elektronik 9. Dalam proses tumbukan intens molekul dipol yang menguap dan gugus air di atas cairan dengan molekul udara dan ozon,elektron di zona ionisasi antara elektroda 7, 8. disosiasi intensif tambahan (radiolisis) kabut air yang diaktifkan terjadi dengan pembentukan gas bahan bakar yang mudah terbakar. Selanjutnya, bahan bakar gas yang diperoleh ini mengalir secara independen ke atas ke bel pengumpul gas 12 dan kemudian melalui saluran keluar 13 disuplai ke konsumen untuk menyiapkan campuran bahan bakar sintetis, misalnya, ke dalam saluran masuk mesin pembakaran internal dan memasoknya ke ruang bakar kendaraan bermotor. Komposisi gas yang mudah terbakar ini meliputi molekul hidrogen (H2), oksigen (O2), uap air, kabut (H2O), serta molekul organik teraktivasi yang diuapkan sebagai bagian dari aditif hidrokarbon lainnya. Sebelumnya, kemampuan kerja perangkat ini ditunjukkan secara eksperimental dan ditemukanbahwa intensitas proses penguapan dan disosiasi molekul larutan berair sangat tergantung dan berubah tergantung pada parameter medan listrik sumber9,10. (intensitas, daya), pada jarak antara elektroda 4, 5, pada area evaporator kapiler 3, pada jenis cairan, ukuran kapiler dan kualitas bahan kapiler 3. Regulator yang tersedia di perangkat memungkinkan Anda untuk mengoptimalkan kinerja bahan bakar gas tergantung pada jenis dan parameter larutan encer dan desain khusus dari pengelektrolisis ini. Karena dalam perangkat ini larutan cairan berair menguap secara intensif dan sebagian berdisosiasi menjadi H2 dan O2, di bawah aksi elektroosmosis kapiler dan ultrasound,dan kemudian secara aktif berdisosiasi karena tumbukan yang intens dari molekul larutan berair yang diuapkan melalui medan listrik resonansi transversal tambahan, kemudian perangkat seperti itu untuk memproduksi hidrogen dan bahan bakar gas mengkonsumsi sedikit listrik dan oleh karena itu jauh lebih ekonomis puluhan ratus kali lipat daripada generator hidrogen elektrolisis yang diketahui.

KLAIM

Perangkat ultrasonik untuk memproduksi hidrogen dari larutan berair apa pun, yang berisi wadah dengan larutan encer, elektroda logam ditempatkan di dalamnya, dan sumber listrik yang terhubung dengannya, dicirikan olehitu dilengkapi dengan kapiler yang ditempatkan secara vertikal di ruang ini, dengan ujung atasnya di atas tingkat larutan berair, dan salah satu dari dua elektroda ditempatkan dalam cairan di bawah kapiler, dan elektroda kedua dibuat dapat digerakkan dan dilapisi dan ditempatkan di atasnya, dan sumber daya terbuat dari tegangan tinggi dan dapat disesuaikan dalam amplitudo dan frekuensi, dan perangkat juga dilengkapi dengan dua generator ultrasonik, salah satunya terletak di bawah ujung bawah kapiler ini dan yang kedua terletak di atas ujung atasnya, dan perangkat ini juga dilengkapi dengan disosiator elektronik resonansi dari molekul kabut air aktif yang mengandung sepasang elektroda yang terletak di atas permukaan cairan, dengan bidang mereka, tegak lurus dengan permukaan cairan,dan secara elektrik terhubung ke generator elektronik tambahan pulsa frekuensi tinggi tegangan tinggi dengan frekuensi dan siklus kerja yang dapat disesuaikan, dalam rentang frekuensi yang berisi frekuensi resonansi eksitasi molekul cairan yang menguap dan ion-ionnya.

Direkomendasikan: