Braunbär verursacht Aussterben. Der Höhlenbär ist ein entfernter Vorfahre unserer Bären. Einige Dinosaurier könnten das Massensterben Hunderttausende von Jahren überlebt haben

ALAMBIQ-ALFA

abstrakt

Es wird die Gültigkeit der wesentlichen Grundlagen der Entwicklung eines grundlegend neuen Verfahrens zur Erzeugung von Wasserstoff aus Wasser unter Nutzung von kinetischer und thermischer Energie aufgezeigt. Das Design eines Elektrowasserstoffgenerators (EVG) wurde entwickelt und getestet. Während der Tests bei Verwendung eines Schwefelsäureelektrolyten bei einer Rotordrehzahl von 1500 U / min, der Elektrolyse von Wasser und der Freisetzung von Wasserstoff (6 ...

Es wurde die Analyse des Prozesses der Zersetzung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff im Prozess der Zentrifugalkrafteinwirkung im Generator durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass die Elektrolyse von Wasser in einem Zentrifugalgenerator unter Bedingungen erfolgt, die sich erheblich von denen in herkömmlichen Elektrolyseuren unterscheiden:

Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit und des Drucks entlang des Radius des rotierenden Elektrolyten

Die Möglichkeit der autonomen Nutzung von EVG schafft keine Probleme bei der Speicherung und dem Transport von Wasserstoff.

Einführung

Versuche in den letzten 30 Jahren, thermochemische Kreisläufe anzuwenden, um Wasser mit billiger thermischer Energie zu zersetzen, brachten aus technischen Gründen kein positives Ergebnis.

Die Technologie, mit erneuerbarer Energie aus Wasser ausreichend billigen Wasserstoff zu gewinnen und Wasser bei der Weiterverarbeitung (bei der Verbrennung in Motoren oder bei der Stromerzeugung in Brennstoffzellen) als umweltfreundlichen Abfall wieder zu gewinnen, schien ein unerfüllbarer Traum, doch mit der Einführung in die Praxis a zentrifugaler elektrischer Wasserstoffgenerator (EVG) wird Realität.

EVG ist für die Herstellung eines Sauerstoff-Wasserstoff-Gemisches aus Wasser unter Verwendung von kinetischer und thermischer Energie bestimmt. Ein erhitzter Elektrolyt wird in eine rotierende Trommel gegossen, in der während der Rotation durch einen beginnenden elektrochemischen Prozess Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zersetzt wird.

Modell des Prozesses der Wasserzersetzung in einem Zentrifugalfeld

Ein erhitzter Elektrolyt wird in eine rotierende Trommel gegossen, in der während der Rotation durch einen beginnenden elektrochemischen Prozess Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zersetzt wird. EVG zersetzt Wasser unter Verwendung der kinetischen Energie einer externen Quelle und der thermischen Energie des erhitzten Elektrolyten.

Auf Abb. Abbildung 1 zeigt ein Diagramm der Bewegung von Ionen, Wassermolekülen, Elektronen, Wasserstoffmolekülen und Sauerstoffgasen während des elektrochemischen Prozesses der Wasserelektrolyse in einem sauren Elektrolyten (es wird angenommen, dass die Verteilung der Moleküle im Volumen des Elektrolyten beeinflusst wird durch das Molekulargewicht von Ionen μ). Wenn Schwefelsäure zu Wasser gegeben und gerührt wird, tritt eine reversible und gleichmäßige Verteilung von Ionen im Volumen auf:

Die Lösung bleibt elektrisch neutral. Ionen und Wassermoleküle nehmen an Brownschen und anderen Bewegungen teil. Mit Beginn der Drehung des Rotors unter Einwirkung der Zentrifugalkraft erfolgt die Schichtung von Ionen und Wassermolekülen entsprechend ihrer Masse. Schwerere Ionen SO 4 2– (μ = 96 g/mol) und Wassermoleküle H 2 O (μ = 18 g/mol) werden zum Rotorrand geschickt. Bei der Ansammlung von Ionen in der Nähe des Randes und der Bildung einer negativen rotierenden Ladung wird ein Magnetfeld gebildet. Leichtere positive H 3 O + -Ionen (μ=19 g/mol) und Wassermoleküle (μ=18 g/mol) werden durch archimedische Kräfte in Richtung der Welle verschoben und bilden eine rotierende positive Ladung, um die sich ein eigenes Magnetfeld bildet. Es ist bekannt, dass das Magnetfeld eine Kraftwirkung auf die nahegelegenen negativen und positiven Ionen hat, die noch nicht im Bereich der Ladungen in der Nähe von Rotor und Welle beteiligt sind. Eine Analyse der Kraftwirkung des um diese Ionen gebildeten Magnetfeldes zeigt, dass es sich um negativ geladene Ionen handelt SO 4 2- werden durch Magnetkraft gegen die Felge gedrückt, wodurch die Wirkung der Zentrifugalkraft auf sie verstärkt wird, was zur Aktivierung ihrer Ansammlung in der Nähe der Felge führt.

Einflusskraft eines Magnetfeldes auf positiv geladene Ionen H3O+ verstärkt die Wirkung der archimedischen Kraft, was zur Aktivierung ihrer Verschiebung zur Welle führt.

Die elektrostatischen Kräfte der Abstoßung gleicher Ladungen und der Anziehung entgegengesetzter Ladungen verhindern die Ansammlung von Ionen in der Nähe des Randes und der Welle.

In Schachtnähe beginnt die Wasserstoffreduktionsreaktion beim Nullpotential der Platinkathode φ + =0:

Die Sauerstoffreduktion wird jedoch verzögert, bis das Anodenpotential φ - = -1,228 V erreicht. Danach haben die Elektronen des Sauerstoffions die Möglichkeit, in die Platinanode einzudringen (die Bildung von Sauerstoffmolekülen beginnt):

Die Elektrolyse beginnt, Elektronen beginnen durch den Stromleiter zu fließen und SO 4 2– -Ionen durch den Elektrolyten.

Die entstehenden Sauerstoff- und Wasserstoffgase werden durch die archimedische Kraft in den Niederdruckbereich in der Nähe des Schachts gedrückt und dann durch die im Schacht hergestellten Kanäle herausgeführt.

Aufrechterhaltung in einem geschlossenen Kreislauf elektrischer Strom und hocheffizienter Verlauf thermochemischer Reaktionen (1-4) sind möglich, wenn eine Reihe von Bedingungen erfüllt sind.

Die endotherme Reaktion der Wasserzersetzung erfordert eine konstante Wärmezufuhr zur Reaktionszone.

Aus der Thermodynamik elektrochemischer Prozesse ist bekannt [2,3], dass zum Aufbrechen eines Wassermoleküls Energie zugeführt werden muss:

Physiker geben zu, dass die Struktur von Wasser selbst unter normalen Bedingungen trotz langer Studien noch nicht entschlüsselt wurde.

Die bestehende theoretische Chemie hat gravierende Widersprüche zum Experiment, aber Chemiker weichen der Suche nach den Ursachen dieser Widersprüche aus, gehen an den auftauchenden Fragen vorbei. Antworten darauf können aus den Ergebnissen der Analyse der Struktur des Wassermoleküls gewonnen werden. Hier ist, wie diese Struktur dargestellt wird gegenwärtige Stufe ihr Wissen (siehe Abb. 2).

Es wird angenommen, dass die Kerne von drei Atomen des Wassermoleküls ein gleichschenkliges Dreieck mit zwei zu Wasserstoffatomen gehörenden Protonen an der Basis bilden (Abb. 3A), der Winkel zwischen den H-O-Achsen beträgt α = 104,5 o.

Diese Informationen über die Struktur des Wassermoleküls reichen nicht aus, um die aufgeworfenen Fragen zu beantworten und die identifizierten Widersprüche zu beseitigen. Sie folgen aus der Analyse der Energien chemischer Bindungen im Wassermolekül, also müssen diese Energien in seiner Struktur dargestellt werden.

Es ist ganz natürlich, dass es im Rahmen der bestehenden physikalischen und chemischen Vorstellungen über die Struktur des Wassermoleküls und den Prozess seiner Elektrolyse zur Gewinnung von molekularem Wasserstoff schwierig ist, Antworten auf die gestellten Fragen zu finden, schlägt der Autor daher vor seine eigenen Modelle der Struktur des Moleküls.

Die in den Ergebnissen vorgestellten Berechnungen und Experimente zeigen die Möglichkeit, zusätzliche Energie während der Elektrolyse von Wasser zu gewinnen, aber dafür müssen Bedingungen für die Realisierung dieser Möglichkeit geschaffen werden.

Es sollte beachtet werden, dass die Wasserelektrolyse in EVG unter Bedingungen stattfindet, die sich deutlich von den Betriebsbedingungen industrieller Elektrolyseure unterscheiden (und wenig untersucht wurden). Der Druck nahe der Felge nähert sich 2 MPa, die Umfangsgeschwindigkeit der Felge beträgt etwa 150 m/s, der Geschwindigkeitsgradient in der Nähe der rotierenden Wand ist groß genug und zusätzlich wirken elektrostatische und ausreichend starke Magnetfelder. In welche Richtung sich ΔH 0 , ΔG und Q unter diesen Bedingungen ändern werden, ist noch unbekannt.

Auch die theoretische Beschreibung des Vorgangs der elektromagnetischen Hydrodynamik im EVG-Elektrolyten ist ein komplexes Problem.

In der Phase der Beschleunigung des Elektrolyten sollte die viskose Wechselwirkung von Ionen und neutralen Wassermolekülen unter dem Einfluss der zentrifugalen und leichteren Komponenten der archimedischen Kraft, der gegenseitigen elektrostatischen Abstoßung gleicher Ionen, wenn sie sich einander nähern, berücksichtigt werden die Bildung geladener Bereiche, die magnetische Kraftwirkung dieser Bereiche auf die Bewegung geladener Ionen zu Ladungen hin.

Bei stationärer Bewegung, zu Beginn der Elektrolyse, in einem rotierenden Medium gibt es eine aktive radiale Bewegung von Ionen (Ionenstrom) und austretende Gasblasen, deren Ansammlung in der Nähe der Rotorwelle und Entfernung nach außen, Trennung von paramagnetischem Sauerstoff und diamagnetischem Wasserstoff in einem Magnetfeld, Zuführung (Abfuhr) der benötigten Anteile des Elektrolyten und Zuschaltung eintreffender Ionen zum Prozess der Ladungstrennung.

Im einfachsten Fall einer inkompressiblen adiabatisch isolierten Flüssigkeit in Gegenwart von positiv und negativ geladenen Ionen und neutralen Molekülen lässt sich dieser Vorgang (für eine der Komponenten) in folgender Form beschreiben [9]:

1. Bewegungsgleichungen unter der Bedingung am äußeren Rand (r=R, V-V pom):

¶ U/¶ t =(W× Ñ )U=-grad Ф+D (a × U+b × W),

¶ W/¶ t +(U× Ñ )W=-gradÄ+D (a × W+b × U),

wobei V die Geschwindigkeit des Mediums ist, H die magnetische Feldstärke ist, U=V+H/(4× p×r) 0,5, W=V-H/(4× p×r) 0,5, Ф=P/r + (U-W) 2 /8, Р- Druck, r - mittlere Dichte, n , n m - kinematische und „magnetische“ Viskosität, a = (n + n m)/2, b = (n - n m)/2.

2. Gleichungen für die Kontinuität einer Flüssigkeit und den Verschluss magnetischer Feldlinien:

3. Potentialgleichung des elektrostatischen Feldes:

4. Gleichungen der Kinetik chemischer Reaktionen, die den Prozess der Stoffumwandlung beschreiben (Typ (1.3)) können beschrieben werden:

dC a /dτ \u003d v (C o.a -C a) / V e -r a,

wo C a - Produktkonzentration chemische Reaktion A (Mol / m 3),

v ist die Geschwindigkeit seiner Bewegung, V e ist das Volumen des Elektrolyten,

r a - die Umwandlungsrate von Reagenzien in das Produkt einer chemischen Reaktion,

Mit o.a - die Konzentration der der Reaktionszone zugeführten Reagenzien.

An der Metall-Elektrolyt-Grenzfläche muss die Kinetik von Elektrodenprozessen berücksichtigt werden. Einige der die Elektrolyse begleitenden Prozesse werden in der Elektrochemie beschrieben (elektrische Leitfähigkeit von Elektrolyten, der Vorgang der chemischen Wechselwirkung beim Zusammenstoß chemischer aktive Komponenten etc.), aber die einheitlichen Differentialgleichungen der betrachteten Prozesse liegen noch nicht vor.

5. Der Entstehungsprozess der Gasphase durch Elektrolyse lässt sich mit thermodynamischen Zustandsgleichungen beschreiben:

y k = f(x 1 ,x 2 ,….x n ,T),

wobei y k die inneren Parameter des Zustands sind (Druck, Temperatur T, spezifisches (molares) Volumen), x i die äußeren Parameter der äußeren Kräfte sind, mit denen das Medium interagiert (die Form des Volumens des Elektrolyten, das Feld der Zentrifuge). und magnetische Kräfte, Bedingungen an der Grenze), aber der Prozess der Bewegung von Blasen in einer rotierenden Flüssigkeit ist noch wenig verstanden.

Es sei darauf hingewiesen, dass die Lösungen des oben angegebenen Differentialgleichungssystems bisher nur in wenigen einfachsten Fällen erhalten wurden.

Aus der Energiebilanz kann durch Analyse aller Verluste der Wirkungsgrad des EVG ermittelt werden.

Bei einer gleichmäßigen Drehung des Rotors mit ausreichender Drehzahl wird die Motorleistung N d aufgewendet für:
Überwindung des aerodynamischen Widerstands des Rotors N a ;
Reibungsverluste in den Wellenlagern N p ;
hydrodynamische Verluste N gd während der Beschleunigung des in den Rotor eintretenden Elektrolyten, seiner Reibung an der Innenfläche der Rotorteile, der Überwindung der Gegenbewegung der bei der Elektrolyse gebildeten Gasblasen zur Welle (siehe Abb. 1) usw.;
Polarisation und ohmsche Verluste N om bei Stromfluss in einem geschlossenen Stromkreis während der Elektrolyse (siehe Abb. 1);
Wiederaufladen des durch positive und negative Ladungen gebildeten Kondensators Nk;
Elektrolyse N w .

Nachdem der Wert der erwarteten Verluste geschätzt wurde, kann aus der Energiebilanz der Energieanteil N ermittelt werden, den wir für die Zersetzung von Wasser in Sauerstoff und Wasserstoff aufgewendet haben:

N w \u003d N d -N a -N p -N gd -N om -N k.

Zusätzlich zum Strom muss dem Elektrolytvolumen Wärme mit einer Leistung von N q \u003d N we × Q / D H o zugeführt werden (siehe Ausdruck (6)).

Dann beträgt die für die Elektrolyse verbrauchte Gesamtleistung:

N w = N wir + N q .

Der Wirkungsgrad der Wasserstofferzeugung im EVG ist gleich dem Verhältnis der sinnvoll gewonnenen Wasserstoffenergie N w zur im Motor verbrauchten Energie N d:

h \u003d Nw ּk / Nd

wo zu berücksichtigt die noch unbekannte Steigerung der EHG-Leistung unter dem Einfluss von Zentrifugalkräften und elektromagnetischen Feldern.

Der unbestrittene Vorteil von EHG ist die Möglichkeit seiner autonomen Nutzung, wenn keine Notwendigkeit für die langfristige Speicherung und den Transport von Wasserstoff besteht.

EVG-Testergebnisse

Miteinander ausgehen, erfolgreiche Versuche zwei Modifikationen des EVG, die die Gültigkeit des entwickelten Modells des Elektrolyseprozesses und die Leistung des hergestellten EVG-Modells bestätigten.

Vor den Tests wurde die Möglichkeit der Registrierung von Wasserstoff mit dem Gasanalysator AVP-2 geprüft, dessen Sensor nur auf das Vorhandensein von Wasserstoff im Gas reagiert. Der während der aktiven chemischen Reaktion freigesetzte Wasserstoff Zn + H 2 SO 4 = H 2 + ZnSO 4 wurde AVP-2 unter Verwendung eines Vakuumkompressors DS112 durch ein Vinylchloridrohr mit 5 mm Durchmesser und 5 m Länge zugeführt. Beim anfänglichen Niveau der Hintergrundwerte V o = 0,02 % vol. AVP-2 nach Beginn der chemischen Reaktion stieg der Volumengehalt an Wasserstoff auf V = 0,15 Vol.-%, was die Möglichkeit des Nachweises des Gases unter diesen Bedingungen bestätigte.

Während der Tests vom 12. bis 18. Februar 2004 wurde eine auf 60 ° C erhitzte Schwefelsäurelösung (mit einer Konzentration von 4 Mol / l) in das Rotorgehäuse gegossen, die den Rotor auf 40 ° C erhitzte C. Die Ergebnisse experimenteller Studien zeigten Folgendes:

1. Während der Rotation des Elektrolyten (mit einer Konzentration von 4 mol / l) war es durch die Zentrifugalkraft möglich, positive und negative Ionen verschiedener Molekulargewichte zu trennen und Ladungen in voneinander getrennten Bereichen zu bilden, was zu der führte Auftreten eines Potentialunterschieds zwischen diesen Bereichen, der ausreicht, um die Elektrolyse zu starten, wenn der Strom in einem externen Stromkreis geschlossen wird.

2. Nachdem die Elektronen bei einer Rotordrehzahl von n=1000…1500 U/min die Potentialbarriere an der Metall-Elektrolyt-Grenzfläche überwunden haben, begann die Wasserelektrolyse. Bei 1500 U/min erfasste der Wasserstoffanalysator AVP-2 die Wasserstoffausbeute V = 6...8 % vol. unter Luftansaugbedingungen aus der Umgebung.

3. Als die Drehzahl auf 500 U/min reduziert wurde, stoppte die Elektrolyse und die Messwerte des Gasanalysators kehrten zu den Anfangswerten zurück: V 0 = 0,02…0,1 Vol.-%; bei einer Drehzahlerhöhung auf 1500 U / min erhöht sich der volumetrische Wasserstoffgehalt wieder auf V = 6 ... 8 Vol ..

Bei einer Rotordrehzahl von 1500 U/min wurde eine Erhöhung der Wasserstoffausbeute um den Faktor 20 bei einer Erhöhung der Elektrolyttemperatur von t=17 o auf t=40 o C festgestellt.

Fazit

1. Vorgeschlagene, gefertigte und erfolgreich erprobte Anlage zur Prüfung der Gültigkeit des neu vorgeschlagenen Wasserzersetzungsverfahrens im Bereich der Zentrifugalkräfte. Bei der Rotation des Schwefelsäureelektrolyten (mit einer Konzentration von 4 mol/l) im Bereich der Zentrifugalkräfte kam es zur Trennung positiver und negativer Ionen unterschiedlichen Molekulargewichts und zur Ladungsbildung in voneinander getrennten Bereichen, die führten zum Auftreten einer Potentialdifferenz zwischen diesen Bereichen, die ausreicht, um die Elektrolyse bei Kurzschlussstrom in einem externen Stromkreis zu starten. Der Start der Elektrolyse wurde bei der Drehzahl des Rotors n = 1000 U/min registriert.
   Bei 1500 U/min zeigte der Wasserstoffgasanalysator AVP-2 die Freisetzung von Wasserstoff in einem Volumenanteil von 6...8 Vol.% an.
2. Die Analyse des Prozesses der Wasserzersetzung wurde durchgeführt. Es wird gezeigt, dass unter Einwirkung eines Zentrifugalfeldes in einem rotierenden Elektrolyten ein elektromagnetisches Feld entstehen und eine Stromquelle entstehen kann. Bei bestimmten Rotordrehzahlen (nach Überwindung der Potentialbarriere zwischen Elektrolyt und Elektroden) beginnt die Wasserelektrolyse. Es wurde festgestellt, dass die Elektrolyse von Wasser in einem Zentrifugalgenerator unter Bedingungen erfolgt, die sich erheblich von denen in herkömmlichen Elektrolyseuren unterscheiden:
   - Erhöhung der Bewegungsgeschwindigkeit und des Drucks entlang des Radius des rotierenden Elektrolyten (bis zu 2 MPa);
   - aktiver Einfluss auf die Bewegung von Ionen elektromagnetischer Felder, die durch rotierende Ladungen induziert werden;
   - Aufnahme von Wärmeenergie aus der Umgebung.
   Damit eröffnen sich neue Möglichkeiten zur Effizienzsteigerung der Elektrolyse.
3. Derzeit wird das nächsteffizientere EHG-Modell entwickelt, das die Parameter des erzeugten elektrischen Stroms, das entstehende Magnetfeld, die Stromsteuerung im Elektrolyseprozess, die Messung des Volumeninhalts des ausgehenden Wasserstoffs, seinen Partialdruck, Temperatur und Durchfluss. Die Verwendung dieser Daten zusammen mit der bereits gemessenen elektrischen Leistung des Motors und der Drehzahl des Rotors ermöglicht:
   - zur Ermittlung der Energieeffizienz von EVG;
   - Entwicklung einer Methode zur Berechnung der wichtigsten Parameter in industriellen Anwendungen;
   - Wege zu ihrer weiteren Verbesserung skizzieren;
   - die Wirkung hoher Drücke, Geschwindigkeiten und elektromagnetischer Felder auf die noch wenig erforschte Elektrolyse herauszufinden.
4. Eine Industrieanlage kann verwendet werden, um Wasserstoffkraftstoff zum Antrieb von Verbrennungsmotoren oder anderen Kraft- und Wärmeanlagen sowie Sauerstoff für technologische Zwecke in verschiedenen Industrien herzustellen; Gewinnung von explosivem Gas, zum Beispiel für die Gas-Plasma-Technologie in einer Reihe von Industrien usw.
5. Der unbestrittene Vorteil von EHG ist die Möglichkeit der autarken Nutzung, wenn auf eine technisch aufwendige Langzeitspeicherung und den Transport von Wasserstoff verzichtet werden kann.
6. Die Technologie zur Gewinnung von ausreichend billigem Wasserstoff aus Wasser unter Nutzung von minderwertiger thermischer Abfallenergie und der Freisetzung von umweltfreundlichem Abfall (wiederum Wasser) bei der anschließenden Verbrennung schien ein unerfüllbarer Traum, aber mit der Einführung von EVG in die Praxis wird es Realität .
7. Die Erfindung erhielt das PATENT Nr. 2224051 vom 20. Februar 2004.
8. Derzeit wird die Beschichtung der Anode und Kathode sowie des Elektrolyten patentiert, was die Produktivität der Elektrolyse um ein Dutzend Mal steigern wird.

Liste der verwendeten Quellen

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2. Krasnov K.S., Vorobyov N.K., Godnev I.N. usw. Physikalische Chemie. Elektrochemie. Chemische Kinetik und Katalyse, M., Higher School, 2001, 219 p.
3. Shpilrain E.E., Malyshenko S.P., Kuleshov G.G. Einführung in die Wasserstoffenergie, 1984.10.
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9. Tragbarer multifunktionaler Wasserstoffanalysator AVP-2, Firma Alpha BASSENS, Abteilung für Biophysik, Moskauer Institut für Physik und Technologie, Moskau, 2003.

Die Erfindung ist für Energie bestimmt und kann verwendet werden, um billige und wirtschaftliche Energiequellen zu erhalten. In einem offenen Raum wird überhitzter Wasserdampf mit einer Temperatur von 500-550 o C. Überhitzter Wasserdampf wird durch ein konstantes elektrisches Hochspannungsfeld (6000 V) geleitet, um Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen. Das Verfahren ist einfach im Hardwaredesign, wirtschaftlich, feuer- und explosionssicher, hochleistungsfähig. 3 krank.

Unter allen Brennstoffen zur Strom- und Wärmeerzeugung steht Wasserstoff in Kombination mit Sauerstoffoxidation bezogen auf den Heizwert pro 1 kg Brennstoff an erster Stelle. Doch der hohe Heizwert von Wasserstoff wird noch immer nicht zur Strom- und Wärmeerzeugung genutzt und kann nicht mit dem Kohlenwasserstoff-Kraftstoff konkurrieren. Ein Hemmnis für den Einsatz von Wasserstoff im Energiesektor ist die kostenintensive Herstellungsweise, die wirtschaftlich nicht vertretbar ist. Zur Gewinnung von Wasserstoff werden hauptsächlich Elektrolyseanlagen verwendet, die ineffizient sind und die für die Wasserstofferzeugung aufgewendete Energie gleich der Energie ist, die aus der Verbrennung dieses Wasserstoffs gewonnen wird. Ein bekanntes Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus überhitztem Wasserdampf mit einer Temperatur von 1800–2500°C ist in der Anmeldung von Großbritannien N 1489054 (CL C 01 B 1/03, 1977) beschrieben. Dieses Verfahren ist aufwendig, energieintensiv und schwierig umzusetzen. Dem Vorschlag am nächsten kommt ein Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Dampf auf einem Katalysator, indem dieser Dampf durch ein elektrisches Feld geleitet wird, beschrieben in der UK-Anmeldung N 1585527 (CL C 01 B 3/04, 1981). Zu den Nachteilen dieses Verfahrens gehören: - die Unmöglichkeit, Wasserstoff in großen Mengen zu gewinnen; - Energieintensität; - die Komplexität des Geräts und die Verwendung teurer Materialien; - die Unmöglichkeit, dieses Verfahren bei Verwendung von technischem Wasser durchzuführen, da sich bei einer Temperatur von Sattdampf Ablagerungen und Ablagerungen an den Wänden des Geräts und auf dem Katalysator bilden, was zu einem schnellen Versagen führt; - Zum Sammeln des entstehenden Wasserstoffs und Sauerstoffs werden spezielle Sammeltanks verwendet, was das Verfahren brand- und explosionsgefährlich macht. Die Aufgabe, auf die die Erfindung gerichtet ist, besteht darin, die obigen Nachteile zu beseitigen sowie eine billige Energie- und Wärmequelle zu erhalten. Dies wird dadurch erreicht, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasserdampf, einschließlich des Durchleitens dieses Dampfs durch ein elektrisches Feld, überhitzter Dampf mit einer Temperatur von 500–550°C verwendet und durchgeleitet wird durch ein elektrisches Hochspannungs-Gleichstromfeld, wodurch Dissoziationsdampf verursacht und in Wasserstoff- und Sauerstoffatome gespalten wird. Das vorgeschlagene Verfahren basiert auf dem Folgenden. 1. Die elektronische Bindung zwischen Wasserstoff- und Sauerstoffatomen wird proportional zur Erhöhung der Wassertemperatur schwächer. Dies wird durch die Praxis beim Trockenbrennen bestätigt harte Kohle. Vor dem Verbrennen trockener Kohle wird sie gewässert. Nasse Kohle gibt mehr Wärme, brennt besser. Dies liegt daran, dass bei einer hohen Verbrennungstemperatur von Kohle Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerfällt. Wasserstoff verbrennt und gibt der Kohle zusätzliche Kalorien, und Sauerstoff erhöht die Sauerstoffmenge in der Luft im Ofen, was zu einer besseren und vollständigen Verbrennung der Kohle beiträgt. 2. Die Zündtemperatur von Wasserstoff liegt bei 580 bis 590 o C, die Zersetzung von Wasser muss unterhalb der Zündschwelle von Wasserstoff liegen. 3. Die elektronische Bindung zwischen Wasserstoff- und Sauerstoffatomen bei einer Temperatur von 550 o C ist noch ausreichend für die Bildung von Wassermolekülen, aber die Elektronenbahnen sind bereits verzerrt, die Bindung mit Wasserstoff- und Sauerstoffatomen ist geschwächt. Damit die Elektronen ihre Bahnen verlassen und die Atombindung zwischen ihnen aufbrechen kann, müssen die Elektronen mehr Energie zuführen, aber nicht Wärme, sondern die Energie eines elektrischen Hochspannungsfeldes. Dann wird die potentielle Energie des elektrischen Feldes in die kinetische Energie des Elektrons umgewandelt. Die Geschwindigkeit von Elektronen in einem elektrischen Gleichstromfeld nimmt proportional zu Quadratwurzel an die Elektroden angelegte Spannung. 4. Die Zersetzung von überhitztem Dampf in einem elektrischen Feld kann bei niedriger Dampfgeschwindigkeit erfolgen, und eine solche Dampfgeschwindigkeit bei einer Temperatur von 550 o C kann nur in einem offenen Raum erreicht werden. 5. Um Wasserstoff und Sauerstoff in großen Mengen zu erhalten, müssen Sie das Gesetz der Erhaltung der Materie anwenden. Aus diesem Gesetz folgt: In welcher Menge Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zersetzt wurde, in der gleichen Menge erhalten wir Wasser, wenn diese Gase oxidiert werden. Die Möglichkeit der Durchführung der Erfindung wird durch Beispiele bestätigt, die in drei Anlagenvarianten durchgeführt wurden. Alle drei Installationsoptionen bestehen aus denselben einheitlichen Produkten mit zylindrischer Form aus Stahlrohren. 1. Betrieb und Anordnung der Installation der ersten Option (Schema 1). In allen drei Versionen beginnt der Betrieb der Anlagen mit der Bereitstellung von überhitztem Dampf in einem offenen Raum mit einer Dampftemperatur von 550 o C. Der offene Raum bietet eine Geschwindigkeit entlang des Dampfzersetzungskreislaufs von bis zu 2 m/s. Die Heißdampfbereitung erfolgt in einem hitzebeständigen Stahlrohr /Starter/, dessen Durchmesser und Länge von der Leistung der Anlage abhängt. Die Leistung der Anlage bestimmt die Menge des zersetzten Wassers, Liter / s. Ein Liter Wasser enthält 124 Liter Wasserstoff und 622 Liter Sauerstoff, was kalorienmäßig 329 kcal entspricht. Vor Beginn der Installation wird der Starter auf 800 bis 1000 o C erhitzt /Erwärmung wird auf beliebige Weise durchgeführt/. Ein Ende des Starters ist mit einem Flansch verschlossen, durch den dosiertes Wasser zur Zersetzung bis zur berechneten Leistung eintritt. Das Wasser im Starter wird auf 550 o C erhitzt, tritt am anderen Ende des Starters frei aus und tritt in die Zersetzungskammer ein, mit der der Starter durch Flansche verbunden ist. In der Zersetzungskammer wird überhitzter Dampf durch ein elektrisches Feld, das von positiven und negativen Elektroden erzeugt wird, denen ein Gleichstrom von 6000 V zugeführt wird, in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt, das Zentrum des Körpers, auf dessen gesamter Oberfläche sich Löcher befinden mit einem Durchmesser von 20 mm. Rohr - Elektrode ist ein Netz, das dem Eindringen von Wasserstoff in die Elektrode keinen Widerstand entgegensetzen sollte. Die Elektrode ist an Buchsen am Rohrkörper befestigt, und über dieselbe Befestigung wird Hochspannung angelegt. Das Ende des negativen Elektrodenrohres endet mit einem elektrisch isolierenden und hitzebeständigen Rohr für den Wasserstoffaustritt durch den Kammerflansch. Der Austritt von Sauerstoff aus dem Körper der Zersetzungskammer durch ein Stahlrohr. Die positive Elektrode / Kameragehäuse / muss geerdet werden und der positive Pol der Gleichstromversorgung ist geerdet. Die Leistung von Wasserstoff im Verhältnis zu Sauerstoff beträgt 1:5. 2. Betrieb und Anordnung der Anlage nach der zweiten Variante (Schema 2). Die Installation der zweiten Option soll erhalten werden eine große Anzahl Wasserstoff und Sauerstoff durch die parallele Zersetzung einer großen Menge Wasser und die Oxidation von Gasen in Kesseln zur Erzeugung von Arbeitsdampf hoher Druck für mit Wasserstoff betriebene Kraftwerke /im Folgenden VES/. Der Betrieb der Anlage beginnt wie in der ersten Version mit der Bereitstellung von überhitztem Dampf im Starter. Aber dieser Starter unterscheidet sich von dem Starter in der 1. Version. Der Unterschied liegt darin, dass am Ende des Starters ein Abzweig angeschweißt ist, in dem ein Dampfschalter montiert ist, der zwei Positionen hat - "Start" und "Arbeit". Der im Starter gewonnene Dampf tritt in den Wärmetauscher ein, der dazu bestimmt ist, die Temperatur des reduzierten Wassers nach der Oxidation im Kessel /K1/ auf 550 o C einzustellen. Der Wärmetauscher /To/ ist wie alle Produkte mit dem Rohr gleichen Durchmesser. Zwischen den Rohrflanschen sind hitzebeständige Stahlrohre montiert, durch die überhitzter Dampf strömt. Die Rohre werden mit Wasser aus einem geschlossenen Kühlsystem umströmt. Aus dem Wärmetauscher tritt überhitzter Dampf in die Zersetzungskammer ein, genau wie in der ersten Version der Anlage. Wasserstoff und Sauerstoff aus der Zersetzungskammer treten in den Brenner des Kessels 1 ein, in dem der Wasserstoff mit einem Feuerzeug gezündet wird - eine Fackel entsteht. Die den Kessel 1 umströmende Fackel erzeugt darin Hochdruck-Arbeitsdampf. Der Schwanz der Fackel von Kessel 1 tritt in Kessel 2 ein und bereitet mit seiner Hitze in Kessel 2 Dampf für Kessel 1 vor. Die kontinuierliche Oxidation von Gasen beginnt entlang der gesamten Kontur der Kessel nach der bekannten Formel: 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O + Wärme Durch die Oxidation von Gasen wird Wasser reduziert und Wärme freigesetzt. Diese Wärme in der Anlage wird von Kessel 1 und Kessel 2 gesammelt und in Hochdruck-Arbeitsdampf umgewandelt. Und das wiederhergestellte Wasser hohe Temperatur gelangt in den nächsten Wärmetauscher, von dort zur nächsten Zersetzungskammer. Eine solche Folge von Wasserübergängen von einem Zustand in einen anderen wird so oft fortgesetzt, wie es erforderlich ist, um Energie aus dieser gesammelten Wärme in Form von Arbeitsdampf zu erhalten, um die Auslegungskapazität des WPP sicherzustellen. Nachdem der erste Teil des überhitzten Dampfes alle Produkte umgangen hat, dem Kreislauf die berechnete Energie zuführt und den letzten Kessel 2 im Kreislauf verlässt, wird der überhitzte Dampf durch das Rohr zum am Starter montierten Dampfschalter geleitet. Der Dampfschalter wird von der Position "Start" in die Position "Arbeit" bewegt, wonach er in den Starter eintritt. Der Anlasser ist ausgeschaltet /Wasser, Heizung/. Vom Starter gelangt überhitzter Dampf in den ersten Wärmetauscher und von dort in die Zersetzungskammer. Beginnt neue Runde überhitzter Dampf im Kreislauf. Ab diesem Zeitpunkt ist der Zersetzungs- und Plasmakreislauf in sich geschlossen. Wasser wird von der Anlage nur für die Bildung von Hochdruck-Arbeitsdampf verbraucht, der dem Rücklauf des Abdampfkreislaufs nach der Turbine entnommen wird. Der Nachteil von Kraftwerken für Windparks ist ihre Sperrigkeit. Beispielsweise müssen für einen 250-MW-Windpark 455 Liter Wasser gleichzeitig in einer Sekunde zersetzt werden, und dies erfordert 227 Zersetzungskammern, 227 Wärmetauscher, 227 Kessel /K1/, 227 Kessel /K2/. Aber eine solche Sperrigkeit wird hundertfach nur dadurch gerechtfertigt, dass nur Wasser der Brennstoff für WPP sein wird, ganz zu schweigen von der Umweltfreundlichkeit von WPP, billiger elektrischer Energie und Wärme. 3. Option des Kraftwerks (Schema 3). Dies ist genau das gleiche Kraftwerk wie das zweite. Der Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass diese Einheit ständig vom Starter an arbeitet, die Dampfzersetzung und die Wasserstoffverbrennung im Sauerstoffkreislauf nicht in sich geschlossen sind. Das Endprodukt der Anlage wird ein Wärmetauscher mit Zersetzungskammer sein. Durch eine solche Anordnung von Produkten können neben elektrischer Energie und Wärme auch Wasserstoff und Sauerstoff oder Wasserstoff und Ozon gewonnen werden. Ein 250-MW-Kraftwerk verbraucht im Starterbetrieb Energie für die Starterheizung, Wasser 7,2 m 3 /h und Wasser für die Arbeitsdampfbildung 1620 m 3 /h / Wasser wird aus dem Abdampfrücklaufkreis verwendet / . Im Kraftwerk für Windparks beträgt die Wassertemperatur 550 o C. Der Dampfdruck beträgt 250 at. Der Energieverbrauch zum Erzeugen eines elektrischen Feldes pro Zersetzungskammer wird etwa 3600 kWh betragen. Ein 250-MW-Kraftwerk nimmt bei der Platzierung von Produkten auf vier Etagen eine Fläche von 114 x 20 m und eine Höhe von 10 m ein, wobei die Fläche für Turbine, Generator und Transformator für 250 kVA - 380 x nicht berücksichtigt wird 6000 V. Die Erfindung hat die folgenden Vorteile. 1. Die bei der Oxidation von Gasen gewonnene Wärme kann direkt vor Ort genutzt werden, Wasserstoff und Sauerstoff werden aus der Entsorgung von Abdampf und Prozesswasser gewonnen. 2. Geringer Wasserverbrauch bei der Strom- und Wärmeerzeugung. 3. Die Einfachheit der Methode. 4. Erhebliche Energieeinsparungen, weil Es wird nur zum Aufwärmen des Starters auf ein stabiles thermisches Regime aufgewendet. 5. Hohe Produktivität des Prozesses, weil Die Dissoziation von Wassermolekülen dauert Zehntelsekunden. 6. Explosions- und Brandsicherheit des Verfahrens, weil Bei der Umsetzung werden keine Tanks zum Sammeln von Wasserstoff und Sauerstoff benötigt. 7. Während des Betriebs der Anlage wird das Wasser viele Male gereinigt und in destilliertes Wasser umgewandelt. Dadurch werden Niederschläge und Kesselstein eliminiert, was die Lebensdauer der Anlage erhöht. 8. Die Installation besteht aus gewöhnlichem Stahl; ausgenommen Kessel aus hitzebeständigen Stählen mit Auskleidung und Abschirmung ihrer Wände. Das heißt, es sind keine speziellen teuren Materialien erforderlich. Die Erfindung kann in der Industrie Anwendung finden, indem Kohlenwasserstoffe und Kernbrennstoffe in Kraftwerken durch billiges, gewöhnliches und umweltfreundliches Wasser ersetzt werden, während die Leistung dieser Anlagen aufrechterhalten wird.

Beanspruchen

Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasserdampf, umfassend das Leiten dieses Dampfes durch ein elektrisches Feld, dadurch gekennzeichnet, dass überhitzter Wasserdampf mit einer Temperatur von 500 - 550 o C verwendet wird, der durch ein elektrisches Hochspannungs-Gleichstromfeld geleitet wird, um ihn zu dissoziieren verdampfen und in Wasserstoffatome und Sauerstoff trennen.

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Die Erfindung bezieht sich auf die Technologie von Kohlenstoff-Graphit-Materialien, insbesondere auf eine Vorrichtung, die es ermöglicht, Verbindungen starker Säuren (SHG), beispielsweise H 2 SO 4 , HNO 3 usw., durch anodische Oxidation von Graphit in Graphit einzulagern in Lösungen dieser Säuren

Die vorgeschlagene Methode basiert auf Folgendem:

1. Elektronische Bindung zwischen Atomen Wasserstoff und Sauerstoff nimmt proportional zur Erhöhung der Wassertemperatur ab. Dies wird durch die Praxis beim Verbrennen von trockener Kohle bestätigt. Vor dem Verbrennen trockener Kohle wird sie gewässert. Nasse Kohle gibt mehr Wärme, brennt besser. Dies liegt daran, dass bei einer hohen Verbrennungstemperatur von Kohle Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zerfällt. Wasserstoff verbrennt und gibt der Kohle zusätzliche Kalorien, und Sauerstoff erhöht die Sauerstoffmenge in der Luft im Ofen, was zu einer besseren und vollständigen Verbrennung der Kohle beiträgt.
2. Zündtemperatur von Wasserstoff ab 580 Vor 590oC, muss die Wasserzersetzung unterhalb der Zündschwelle von Wasserstoff liegen.
3. Elektronische Bindung zwischen Wasserstoff- und Sauerstoffatomen bei Temperatur 550oC reicht noch zur Bildung von Wassermolekülen aus, aber die Elektronenbahnen sind bereits verzerrt, die Bindung zu Wasserstoff- und Sauerstoffatomen ist geschwächt. Damit die Elektronen ihre Bahnen verlassen und die Atombindung zwischen ihnen aufbrechen kann, müssen die Elektronen mehr Energie zuführen, aber nicht Wärme, sondern die Energie eines elektrischen Hochspannungsfeldes. Dann wird die potentielle Energie des elektrischen Feldes in die kinetische Energie des Elektrons umgewandelt. Die Geschwindigkeit von Elektronen in einem elektrischen Gleichfeld nimmt proportional zur Quadratwurzel der an die Elektroden angelegten Spannung zu.
4. Die Zersetzung von überhitztem Dampf in einem elektrischen Feld kann bei einer niedrigen Dampfgeschwindigkeit und einer solchen Dampfgeschwindigkeit bei einer Temperatur erfolgen 550oC kann nur in einem offenen Raum erhalten werden.
5. Um Wasserstoff und Sauerstoff in großen Mengen zu erhalten, müssen Sie das Gesetz der Erhaltung der Materie anwenden. Aus diesem Gesetz folgt: In welcher Menge Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff zersetzt wurde, in der gleichen Menge erhalten wir Wasser, wenn diese Gase oxidiert werden.

Die Möglichkeit der Durchführung der Erfindung wird durch durchgeführte Beispiele bestätigt in drei Installationsoptionen.

Alle drei Versionen der Anlagen werden aus den gleichen, einheitlichen zylindrischen Stahlrohrprodukten hergestellt.

Erste Wahl
Betriebs- und Installationsgerät der ersten Option ( Schema 1)

In allen drei Versionen beginnt der Betrieb der Einheiten mit der Bereitstellung von überhitztem Dampf in einem offenen Raum mit einer Dampftemperatur von 550 o C. Der offene Raum bietet eine Geschwindigkeit entlang des Dampfzersetzungskreislaufs bis zu 2 m/s.

Die Heißdampfbereitung erfolgt in einem hitzebeständigen Stahlrohr /Starter/, dessen Durchmesser und Länge von der Leistung der Anlage abhängt. Die Leistung der Anlage bestimmt die Menge des zersetzten Wassers, Liter / s.

Ein Liter Wasser enthält 124 Liter Wasserstoff und 622 Liter Sauerstoff, in Bezug auf Kalorien ist 329 kcal.

Vor dem Start des Gerätes wird der Starter aufgewärmt 800 bis 1000 °C/Erwärmung erfolgt in irgendeiner Weise/.

Ein Ende des Starters ist mit einem Flansch verschlossen, durch den dosiertes Wasser zur Zersetzung bis zur berechneten Leistung eintritt. Das Wasser im Starter erwärmt sich auf 550oC, tritt am anderen Ende des Starters frei aus und in die Zersetzungskammer ein, mit der der Starter durch Flansche verbunden ist.

In der Zersetzungskammer wird überhitzter Dampf durch ein elektrisches Feld, das von positiven und negativen Elektroden erzeugt wird, die mit einem Gleichstrom mit einer Spannung versorgt werden, in Wasserstoff und Sauerstoff zerlegt 6000 V. Die positive Elektrode ist der Kammerkörper selbst /Rohr/, und die negative Elektrode ist ein dünnwandiges Stahlrohr, das in der Mitte des Körpers angebracht ist und über dessen gesamte Oberfläche Löcher mit einem Durchmesser von 20mm.

Die Rohrelektrode ist ein Gitter, das keinen Widerstand für den Eintritt von Wasserstoff in die Elektrode erzeugen sollte. Die Elektrode ist an Buchsen am Rohrkörper befestigt, und über dieselbe Befestigung wird Hochspannung angelegt. Das Ende des negativen Elektrodenrohres endet mit einem elektrisch isolierenden und hitzebeständigen Rohr für den Wasserstoffaustritt durch den Kammerflansch. Der Austritt von Sauerstoff aus dem Körper der Zersetzungskammer durch ein Stahlrohr. Die positive Elektrode / Kameragehäuse / muss geerdet werden und der positive Pol der Gleichstromversorgung ist geerdet.

Ausgang Wasserstoff gegenüber Sauerstoff 1:5.

Zweite Option
Betriebs- und Installationsgerät nach der zweiten Option ( Schema 2)

Die Installation der zweiten Option ist darauf ausgelegt, durch die parallele Zersetzung einer großen Menge Wasser und die Oxidation von Gasen in Kesseln eine große Menge Wasserstoff und Sauerstoff zu erzeugen, um Hochdruck-Arbeitsdampf für wasserstoffbetriebene Kraftwerke / in zu erhalten die Zukunft WIR S/.

Der Betrieb der Anlage beginnt wie in der ersten Version mit der Bereitstellung von überhitztem Dampf im Starter. Aber dieser Starter unterscheidet sich von dem Starter in der 1. Version. Der Unterschied besteht darin, dass am Ende des Starters ein Abzweig angeschweißt ist, in dem ein Dampfschalter montiert ist, der zwei Positionen hat - „Start“ und „Arbeit“.

Der im Starter gewonnene Dampf tritt in den Wärmetauscher ein, der dazu bestimmt ist, die Temperatur des zurückgewonnenen Wassers nach der Oxidation im Kessel einzustellen / K1/ Vor 550oC. Wärmetauscher / Dass/ - ein Rohr, wie alle Produkte mit dem gleichen Durchmesser. Zwischen den Rohrflanschen sind hitzebeständige Stahlrohre montiert, durch die überhitzter Dampf strömt. Die Rohre werden mit Wasser aus einem geschlossenen Kühlsystem umströmt.

Aus dem Wärmetauscher tritt überhitzter Dampf in die Zersetzungskammer ein, genau wie in der ersten Version der Anlage.

Wasserstoff und Sauerstoff aus der Zersetzungskammer treten in den Brenner des Kessels 1 ein, in dem der Wasserstoff mit einem Feuerzeug entzündet wird - eine Fackel entsteht. Die den Kessel 1 umströmende Fackel erzeugt darin Hochdruck-Arbeitsdampf. Der Brennerschwanz von Kessel 1 tritt in Kessel 2 ein und bereitet mit seiner Hitze in Kessel 2 Dampf für Kessel 1 vor. Entlang der gesamten Kontur der Kessel beginnt eine kontinuierliche Oxidation von Gasen nach der bekannten Formel:

2H 2 + O 2 = 2H 2 O + Wärme

Durch die Oxidation von Gasen wird Wasser reduziert und Wärme freigesetzt. Diese Wärme in der Anlage wird von Kessel 1 und Kessel 2 gesammelt und in Hochdruck-Arbeitsdampf umgewandelt. Und das zurückgewonnene Wasser mit hoher Temperatur tritt in den nächsten Wärmetauscher ein, von dort zur nächsten Zersetzungskammer. Eine solche Folge des Übergangs von Wasser von einem Zustand in einen anderen wird so oft fortgesetzt, wie es erforderlich ist, um Energie aus dieser gesammelten Wärme in Form von Arbeitsdampf zu erhalten, um die Auslegungskapazität bereitzustellen. WIR S.

Nachdem der erste Teil des überhitzten Dampfes alle Produkte umgangen hat, dem Kreislauf die berechnete Energie zuführt und den letzten Kessel 2 im Kreislauf verlässt, wird der überhitzte Dampf durch das Rohr zum am Starter montierten Dampfschalter geleitet. Der Dampfschalter wird von der Position "Start" in die Position "Arbeit" bewegt, wonach er in den Starter eintritt. Der Anlasser ist ausgeschaltet /Wasser, Heizung/. Vom Starter gelangt überhitzter Dampf in den ersten Wärmetauscher und von dort in die Zersetzungskammer. Entlang des Kreislaufs beginnt eine neue Heißdampfrunde. Ab diesem Zeitpunkt ist der Zersetzungs- und Plasmakreislauf in sich geschlossen.

Wasser wird von der Anlage nur für die Bildung von Hochdruck-Arbeitsdampf verbraucht, der dem Rücklauf des Abdampfkreislaufs nach der Turbine entnommen wird.

Der Mangel an Kraftwerken z WIR S ist ihre Schwerfälligkeit. Zum Beispiel für WIR S auf der 250 MW gleichzeitig abgebaut werden müssen 455l Wasser in einer Sekunde, und dies erfordert 227 Zersetzungskammern, 227 Wärmetauscher, 227 Kessel / K1/, 227 Kessel / K2/. Aber eine solche Sperrigkeit wird hundertfach nur dadurch gerechtfertigt, dass der Kraftstoff für WIR S Es wird nur Wasser geben, ganz zu schweigen von der Umweltsauberkeit WIR S, billige elektrische Energie und Wärme.

Dritte Möglichkeit
3. Version des Kraftwerks ( Schema 3)

Dies ist genau das gleiche Kraftwerk wie das zweite.

Der Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass diese Einheit ständig vom Starter an arbeitet, die Dampfzersetzung und die Wasserstoffverbrennung im Sauerstoffkreislauf nicht in sich geschlossen sind. Das Endprodukt der Anlage wird ein Wärmetauscher mit Zersetzungskammer sein. Durch eine solche Anordnung von Produkten können neben elektrischer Energie und Wärme auch Wasserstoff und Sauerstoff oder Wasserstoff und Ozon gewonnen werden. Kraftwerk für 250 MW Beim Betrieb mit dem Starter wird Energie verbraucht, um das Wasser des Starters zu erhitzen 7,2 m3/h und Wasser zur Bildung von Arbeitsdampf 1620 m 3 / h / Wasser aus dem Abdampfrücklaufkreislauf verwendet/. Im Kraftwerk für WIR S Wassertemperatur 550oC. Dampfdruck 250 bei. Der Energieverbrauch zum Erzeugen eines elektrischen Feldes pro Zersetzungskammer wird ungefähr betragen 3600kWh.

Kraftwerk für 250 MW Wenn Produkte auf vier Etagen platziert werden, nimmt es eine Fläche ein 114 x 20 m und Höhe 10 m. Nicht berücksichtigt wird der Bereich für Turbine, Generator und Transformator 250 kVA - 380 x 6000 V.

DIE ERFINDUNG HAT DIE FOLGENDEN VORTEILE

1. Die bei der Oxidation von Gasen gewonnene Wärme kann direkt vor Ort genutzt werden, Wasserstoff und Sauerstoff werden aus der Entsorgung von Abdampf und Prozesswasser gewonnen.
2. Geringer Wasserverbrauch bei der Strom- und Wärmeerzeugung.
3. Die Einfachheit der Methode.
4. Erhebliche Energieeinsparungen, wie Es wird nur zum Aufwärmen des Starters auf ein stabiles thermisches Regime aufgewendet.
5. Hohe Prozessproduktivität, weil Die Dissoziation von Wassermolekülen dauert Zehntelsekunden.
6. Explosions- und Brandsicherheit des Verfahrens, weil Bei der Umsetzung werden keine Tanks zum Sammeln von Wasserstoff und Sauerstoff benötigt.
7. Während des Betriebs der Anlage wird das Wasser wiederholt gereinigt und in destilliertes Wasser umgewandelt. Dadurch werden Niederschläge und Kesselstein eliminiert, was die Lebensdauer der Anlage erhöht.
8. Die Installation besteht aus gewöhnlichem Stahl; ausgenommen Kessel aus hitzebeständigen Stählen mit Auskleidung und Abschirmung ihrer Wände. Das heißt, es sind keine speziellen teuren Materialien erforderlich.

Die Erfindung kann Anwendung finden in Industrie, indem Kohlenwasserstoffe und Kernbrennstoffe in Kraftwerken durch billiges, weit verbreitetes und umweltfreundliches Wasser ersetzt werden, während die Leistung dieser Anlagen erhalten bleibt.

KLAGE

Verfahren zur Erzeugung von Wasserstoff und Sauerstoff aus Wasserdampf, das das Leiten dieses Dampfes durch ein elektrisches Feld umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass überhitzter Wasserdampf mit einer Temperatur verwendet wird 500 - 550 ° C, durch ein elektrisches Hochspannungs-Gleichstromfeld geleitet, um den Dampf zu dissoziieren und ihn in Wasserstoff- und Sauerstoffatome zu trennen.