भूरा भालू विलुप्त होने का कारण बनता है। गुफा भालू हमारे भालुओं का दूर का पूर्वज है। कुछ डायनासोर सैकड़ों हजारों वर्षों तक बड़े पैमाने पर विलुप्त होने से बचे रह सकते थे

ALAMBIQ-ALFA

सार

गतिज और तापीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी से हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए एक मौलिक रूप से नई विधि के विकास में अंतर्निहित मुख्य प्रावधानों की वैधता को दिखाया गया है। इलेक्ट्रोहाइड्रोजन जनरेटर (ईवीजी) का डिजाइन विकसित और परीक्षण किया गया है। परीक्षणों के दौरान, 1500 आरपीएम की रोटर गति पर सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करते समय, पानी का इलेक्ट्रोलिसिस और हाइड्रोजन की रिहाई (6 ...

जनरेटर में केन्द्रापसारक बल के संपर्क में आने की प्रक्रिया में ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में पानी के अपघटन की प्रक्रिया का विश्लेषण किया गया। यह स्थापित किया गया है कि एक केन्द्रापसारक जनरेटर में पानी का इलेक्ट्रोलिसिस उन परिस्थितियों में होता है जो पारंपरिक इलेक्ट्रोलाइज़र में मौजूद लोगों से काफी भिन्न होते हैं:

घूर्णन इलेक्ट्रोलाइट की त्रिज्या के साथ गति और दबाव की गति बढ़ाना

ईवीजी के स्वायत्त उपयोग की संभावना हाइड्रोजन भंडारण और परिवहन की समस्या पैदा नहीं करती है।

परिचय

पिछले 30 वर्षों में सस्ती तापीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी को विघटित करने के लिए थर्मोकेमिकल चक्रों को लागू करने के प्रयासों ने तकनीकी कारणों से सकारात्मक परिणाम नहीं दिया।

नवीकरणीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी से पर्याप्त रूप से सस्ते हाइड्रोजन प्राप्त करने और बाद के प्रसंस्करण के दौरान पर्यावरण के अनुकूल कचरे के रूप में फिर से पानी प्राप्त करने की तकनीक (जब इंजन में जला दिया जाता है या ईंधन कोशिकाओं में बिजली पैदा करते समय) एक अवास्तविक सपना लग रहा था, लेकिन एक के अभ्यास में परिचय के साथ केन्द्रापसारक इलेक्ट्रिक हाइड्रोजन जनरेटर (ईवीजी) एक वास्तविकता बन जाएगा।

ईवीजी का उद्देश्य गतिज और तापीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी से ऑक्सीजन-हाइड्रोजन मिश्रण का उत्पादन करना है। एक गर्म इलेक्ट्रोलाइट को घूर्णन ड्रम में डाला जाता है, जिसमें घूर्णन के दौरान, एक प्रारंभिक विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है।

अपकेंद्री क्षेत्र में जल अपघटन की प्रक्रिया का मॉडल

एक गर्म इलेक्ट्रोलाइट को घूर्णन ड्रम में डाला जाता है, जिसमें घूर्णन के दौरान, एक प्रारंभिक विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के परिणामस्वरूप, पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है। ईवीजी बाहरी स्रोत की गतिज ऊर्जा और गर्म इलेक्ट्रोलाइट की तापीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी को विघटित करता है।

अंजीर पर। चित्रा 1 एक अम्लीय इलेक्ट्रोलाइट में पानी इलेक्ट्रोलिसिस की विद्युत रासायनिक प्रक्रिया के दौरान आयनों, पानी के अणुओं, इलेक्ट्रॉनों, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन गैसों के अणुओं की गति का एक आरेख दिखाता है (यह माना जाता है कि इलेक्ट्रोलाइट की मात्रा में अणुओं का वितरण प्रभावित होता है) आयनों μ के आणविक भार से)। जब सल्फ्यूरिक एसिड को पानी में मिलाया जाता है और हिलाया जाता है, तो आयतन में आयनों का एक प्रतिवर्ती और समान वितरण होता है:

समाधान विद्युत रूप से तटस्थ रहता है। आयन और पानी के अणु ब्राउनियन और अन्य गतियों में भाग लेते हैं। केन्द्रापसारक बल की कार्रवाई के तहत रोटर के रोटेशन की शुरुआत के साथ, आयनों और पानी के अणुओं का स्तरीकरण उनके द्रव्यमान के अनुसार होता है। भारी आयन SO 4 2- (μ=96 g/mol) और पानी के अणु H 2 O (μ=18 g/mol) रोटर रिम पर भेजे जाते हैं। रिम के पास आयनों के संचय और एक नकारात्मक घूर्णन चार्ज के गठन की प्रक्रिया में, एक चुंबकीय क्षेत्र बनता है।हल्का धनात्मक H 3 O + आयन (μ=19 g/mol) और पानी के अणु (μ=18 g/mol) आर्किमिडीयन बलों द्वारा शाफ्ट की ओर विस्थापित होते हैं और एक घूर्णन धनात्मक आवेश बनाते हैं, जिसके चारों ओर इसका अपना चुंबकीय क्षेत्र बनता है। यह ज्ञात है कि चुंबकीय क्षेत्र का पास के नकारात्मक और सकारात्मक आयनों पर एक बल प्रभाव पड़ता है जो अभी तक रोटर और शाफ्ट के पास आवेशों के क्षेत्र में शामिल नहीं हैं। इन आयनों के चारों ओर बने चुंबकीय क्षेत्र के बल प्रभाव के विश्लेषण से पता चलता है कि ऋणात्मक रूप से आवेशित आयनएसओ 4 2- चुंबकीय बल द्वारा रिम के खिलाफ दबाया जाता है, जिससे उन पर केन्द्रापसारक बल का प्रभाव बढ़ जाता है, जिससे रिम के पास उनके संचय की सक्रियता हो जाती है.

धनावेशित आयनों पर चुंबकीय क्षेत्र के प्रभाव का बलएच3ओ+ आर्किमिडीज बल की क्रिया को बढ़ाता है, जिससे शाफ्ट में उनके विस्थापन की सक्रियता होती है।

समान आवेशों के प्रतिकर्षण और विपरीत आवेशों के आकर्षण के इलेक्ट्रोस्टैटिक बल, रिम और शाफ्ट के पास आयनों के संचय को रोकते हैं।

शाफ्ट के पास, प्लैटिनम कैथोड + = 0 की शून्य क्षमता पर हाइड्रोजन कमी प्रतिक्रिया शुरू होती है:

हालांकि, एनोड क्षमता φ - = -1.228 वी तक पहुंचने तक ऑक्सीजन की कमी में देरी हो रही है। उसके बाद, ऑक्सीजन आयन के इलेक्ट्रॉनों को प्लैटिनम एनोड में जाने का अवसर मिलता है (ऑक्सीजन अणुओं का निर्माण शुरू होता है):

इलेक्ट्रोलिसिस शुरू होता है, वर्तमान कंडक्टर के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह शुरू होता है, और इलेक्ट्रोलाइट के माध्यम से SO 4 2- आयन।

परिणामी ऑक्सीजन और हाइड्रोजन गैसों को आर्किमिडीज बल द्वारा शाफ्ट के पास कम दबाव के क्षेत्र में निचोड़ा जाता है और फिर शाफ्ट में बने चैनलों के माध्यम से बाहर लाया जाता है।

एक बंद सर्किट में बनाए रखना विद्युत प्रवाहऔर थर्मोकेमिकल प्रतिक्रियाओं के अत्यधिक कुशल पाठ्यक्रम (1-4) संभव हैं जब कई शर्तें प्रदान की जाती हैं।

पानी के अपघटन की एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया के लिए प्रतिक्रिया क्षेत्र में गर्मी की निरंतर आपूर्ति की आवश्यकता होती है।

विद्युत रासायनिक प्रक्रियाओं के ऊष्मप्रवैगिकी से, यह ज्ञात है [2,3] कि पानी के अणु के टूटने के लिए, ऊर्जा की आपूर्ति करना आवश्यक है:

भौतिक विज्ञानी मानते हैं कि सामान्य परिस्थितियों में भी, लंबे अध्ययन के बावजूद, पानी की संरचना अभी तक समझ में नहीं आई है।

मौजूदा सैद्धांतिक रसायन विज्ञान में प्रयोग के साथ गंभीर विरोधाभास हैं, लेकिन रसायनज्ञ इन विरोधाभासों के कारणों की खोज से बचते हैं, जो उत्पन्न होने वाले प्रश्नों से गुजरते हैं। उनके उत्तर पानी के अणु की संरचना के विश्लेषण के परिणामों से प्राप्त किए जा सकते हैं। यहां बताया गया है कि इस संरचना का प्रतिनिधित्व कैसे किया जाता है वर्तमान चरणउसका ज्ञान (चित्र 2 देखें)।

यह माना जाता है कि पानी के अणु के तीन परमाणुओं के नाभिक एक समद्विबाहु त्रिभुज बनाते हैं जिसके आधार पर हाइड्रोजन परमाणुओं से संबंधित दो प्रोटॉन होते हैं (चित्र 3A), H-O अक्षों के बीच का कोण α = 104.5 o है।

पानी के अणु की संरचना के बारे में यह जानकारी उन सवालों के जवाब देने और पहचाने गए विरोधाभासों को दूर करने के लिए पर्याप्त नहीं है। वे पानी के अणु में रासायनिक बंधों की ऊर्जाओं के विश्लेषण से अनुसरण करते हैं, इसलिए इन ऊर्जाओं को इसकी संरचना में दर्शाया जाना चाहिए।

यह बिल्कुल स्वाभाविक है कि आणविक हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए पानी के अणु की संरचना और इसके इलेक्ट्रोलिसिस की प्रक्रिया के बारे में मौजूदा भौतिक और रासायनिक विचारों के ढांचे के भीतर, प्रश्नों के उत्तर खोजना मुश्किल है, इसलिए लेखक का प्रस्ताव है अणु की संरचना के अपने स्वयं के मॉडल।

परिणामों में प्रस्तुत गणना और प्रयोग पानी के इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान अतिरिक्त ऊर्जा प्राप्त करने की संभावना को दर्शाते हैं, लेकिन इसके लिए इस संभावना की प्राप्ति के लिए स्थितियां बनाना आवश्यक है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ईवीजी में जल इलेक्ट्रोलिसिस उन परिस्थितियों में होता है जो औद्योगिक इलेक्ट्रोलाइज़र की परिचालन स्थितियों से काफी भिन्न (और कम अध्ययन) होते हैं। रिम के पास का दबाव 2 एमपीए के करीब पहुंच जाता है, रिम का परिधि वेग लगभग 150 मीटर/सेकेंड होता है, घूर्णन दीवार के पास वेग ढाल काफी बड़ा होता है, और इसके अलावा, इलेक्ट्रोस्टैटिक और पर्याप्त रूप से मजबूत चुंबकीय क्षेत्र कार्य करते हैं। इन परिस्थितियों में H o, G और Q किस दिशा में बदलेगा यह अभी भी अज्ञात है।

EVG इलेक्ट्रोलाइट में इलेक्ट्रोमैग्नेटिक हाइड्रोडायनामिक्स की प्रक्रिया का सैद्धांतिक विवरण भी एक जटिल समस्या है।

इलेक्ट्रोलाइट के त्वरण के चरण में, आयनों और तटस्थ पानी के अणुओं की चिपचिपा बातचीत को आर्किमिडीज बल के केन्द्रापसारक और हल्के घटकों के प्रभाव के तहत ध्यान में रखा जाना चाहिए, जैसे आयनों के पारस्परिक इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण के दौरान वे एक दूसरे के पास आते हैं। आवेशित क्षेत्रों का निर्माण, आवेशों की ओर आवेशित आयनों की गति पर इन क्षेत्रों का चुंबकीय बल प्रभाव।

स्थिर गति पर, जब इलेक्ट्रोलिसिस शुरू हुआ, एक घूर्णन माध्यम में आयनों (आयनिक धारा) और उभरते गैस के बुलबुले की एक सक्रिय रेडियल गति होती है, रोटर शाफ्ट के पास उनका संचय और बाहर की ओर हटाना, पैरामैग्नेटिक ऑक्सीजन और डायमैग्नेटिक हाइड्रोजन को अलग करना चुंबकीय क्षेत्र, इलेक्ट्रोलाइट के आवश्यक भागों की आपूर्ति (हटाना) और चार्ज पृथक्करण की प्रक्रिया में आने वाले आयनों का कनेक्शन।

सकारात्मक और नकारात्मक रूप से चार्ज किए गए आयनों और तटस्थ अणुओं की उपस्थिति में एक असंपीड़ित एडियाबेटिक रूप से पृथक तरल के सबसे सरल मामले में, इस प्रक्रिया को निम्नलिखित रूप में वर्णित किया जा सकता है (घटकों में से एक के लिए) [9]:

1. बाहरी सीमा पर स्थिति के तहत गति के समीकरण (आर = आर, वी-वी पोम):

¶ यू/¶ टी =(डब्ल्यू× Ñ )यू=-ग्रेड Ф+डी (ए × यू+बी × डब्ल्यू),

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

जहां V माध्यम की गति है, H चुंबकीय क्षेत्र की ताकत है, U=V+H/(4× p×r) 0.5, W=V-H/(4× p×r) 0.5, Ф=P/r + (U-W) 2/8, Р- दबाव, r - मध्यम घनत्व, n , n m - गतिज और "चुंबकीय" चिपचिपाहट, a =(n +n m)/2, b =(n -n m)/2।

2. द्रव की निरंतरता और चुंबकीय क्षेत्र रेखाओं के बंद होने के समीकरण:

3. इलेक्ट्रोस्टैटिक क्षेत्र की क्षमता समीकरण:

4. पदार्थों के परिवर्तन की प्रक्रिया का वर्णन करने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कैनेटीक्स के समीकरण (प्रकार (1.3)) का वर्णन किया जा सकता है:

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

जहां सी ए - उत्पाद एकाग्रता रासायनिक प्रतिक्रियाए (मोल / एम 3),

v इसकी गति की गति है, V e इलेक्ट्रोलाइट का आयतन है,

आर ए - रासायनिक प्रतिक्रिया के उत्पाद में अभिकर्मकों के रूपांतरण की दर,

O.a के साथ - प्रतिक्रिया क्षेत्र में आपूर्ति किए गए अभिकर्मकों की एकाग्रता।

धातु-इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस में, इलेक्ट्रोड प्रक्रियाओं के कैनेटीक्स को ध्यान में रखना आवश्यक है। इलेक्ट्रोलिसिस के साथ आने वाली कुछ प्रक्रियाओं का वर्णन इलेक्ट्रोकैमिस्ट्री (इलेक्ट्रोलाइट्स की विद्युत चालकता, रासायनिक की टक्कर के दौरान रासायनिक बातचीत का कार्य) में किया गया है। सक्रिय घटकआदि), लेकिन विचाराधीन प्रक्रियाओं के एकीकृत अंतर समीकरण अभी तक मौजूद नहीं हैं।

5. इलेक्ट्रोलिसिस के परिणामस्वरूप गैस चरण के गठन की प्रक्रिया को राज्य के थर्मोडायनामिक समीकरणों का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है:

वाई के = एफ (एक्स 1, एक्स 2, …. एक्स एन, टी),

जहाँ y k राज्य के आंतरिक पैरामीटर हैं (दबाव, तापमान T, विशिष्ट (दाढ़) आयतन), x i बाहरी बलों के बाहरी पैरामीटर हैं जिनके साथ माध्यम इंटरैक्ट करता है (इलेक्ट्रोलाइट की मात्रा का आकार, केन्द्रापसारक का क्षेत्र) और चुंबकीय बल, सीमा पर स्थितियां), लेकिन एक घूर्णन द्रव में बुलबुले के हिलने की प्रक्रिया अभी भी खराब समझी जाती है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि ऊपर दिए गए अंतर समीकरणों की प्रणाली के समाधान अब तक केवल कुछ सरल मामलों में ही प्राप्त हुए हैं।

ईवीजी की दक्षता सभी नुकसानों का विश्लेषण करके ऊर्जा संतुलन से प्राप्त की जा सकती है।

पर्याप्त संख्या में क्रांतियों के साथ रोटर के स्थिर रोटेशन के साथ, इंजन की शक्ति N d पर खर्च की जाती है:
रोटर एन ए के वायुगतिकीय प्रतिरोध पर काबू पाने;
शाफ्ट बीयरिंग एन पी में घर्षण नुकसान;
रोटर में प्रवेश करने वाले इलेक्ट्रोलाइट के त्वरण के दौरान हाइड्रोडायनामिक नुकसान एन जीडी, रोटर भागों की आंतरिक सतह के खिलाफ इसका घर्षण, इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान गठित गैस बुलबुले के शाफ्ट के काउंटर आंदोलन पर काबू पाने (चित्र 1 देखें), आदि;
ध्रुवीकरण और ओमिक नुकसान एन ओम जब इलेक्ट्रोलिसिस के दौरान एक बंद सर्किट में प्रवाह होता है (चित्र 1 देखें);
धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों द्वारा निर्मित संधारित्र N k को पुनर्भरण करना;
इलेक्ट्रोलिसिस एन डब्ल्यू।

अपेक्षित नुकसान के मूल्य का अनुमान लगाने के बाद, ऊर्जा संतुलन से यह निर्धारित करना संभव है कि ऊर्जा एन का अंश हमने ऑक्सीजन और हाइड्रोजन में पानी के अपघटन पर खर्च किया है:

एन डब्ल्यू \u003d एन डी -एन ए -एन पी -एन जीडी -एन ओम -एन के।

बिजली के अलावा, इलेक्ट्रोलाइट मात्रा में एन क्यू \u003d एन वी × क्यू / डी एच ओ की शक्ति के साथ गर्मी जोड़ना आवश्यक है (अभिव्यक्ति (6) देखें)।

तब इलेक्ट्रोलिसिस के लिए खपत की गई कुल शक्ति होगी:

एन डब्ल्यू = एन हम + एन क्यू।

ईवीजी में हाइड्रोजन उत्पादन की दक्षता उपयोगी रूप से प्राप्त हाइड्रोजन ऊर्जा के अनुपात के बराबर है एन डब्ल्यू इंजन में खर्च की गई ऊर्जा एन डी:

एच \u003d एन डब्ल्यू k / एन डी

कहाँ पे प्रतिकेन्द्रापसारक बलों और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र के प्रभाव में EHG प्रदर्शन में अभी भी अज्ञात वृद्धि को ध्यान में रखता है।

ईएचजी का निस्संदेह लाभ इसके स्वायत्त उपयोग की संभावना है, जब हाइड्रोजन के दीर्घकालिक भंडारण और परिवहन की कोई आवश्यकता नहीं होती है।

ईवीजी परीक्षण के परिणाम

तारीख तक, सफल परीक्षणईवीजी के दो संशोधन, जिसने इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया के विकसित मॉडल की वैधता और निर्मित ईवीजी मॉडल के प्रदर्शन की पुष्टि की।

परीक्षणों से पहले, AVP-2 गैस विश्लेषक का उपयोग करके हाइड्रोजन के पंजीकरण की संभावना की जाँच की गई थी, जिसका सेंसर केवल गैस में हाइड्रोजन की उपस्थिति पर प्रतिक्रिया करता है। सक्रिय रासायनिक प्रतिक्रिया Zn+H 2 SO 4 =H 2 +ZnSO 4 के दौरान जारी हाइड्रोजन को 5 मिमी व्यास और 5 मीटर लंबी विनाइल क्लोराइड ट्यूब के माध्यम से वैक्यूम कंप्रेसर DS112 का उपयोग करके AVP-2 को आपूर्ति की गई थी। पृष्ठभूमि रीडिंग के प्रारंभिक स्तर पर V o =0.02% vol. रासायनिक प्रतिक्रिया की शुरुआत के बाद एवीपी -2, हाइड्रोजन की मात्रा सामग्री वी = 0.15% वॉल्यूम तक बढ़ गई, जिसने इन परिस्थितियों में गैस का पता लगाने की संभावना की पुष्टि की।

12-18 फरवरी, 2004 को परीक्षणों के दौरान, सल्फ्यूरिक एसिड के घोल को 60 ° C (एकाग्रता 4 mol / l) तक गर्म करके रोटर हाउसिंग में डाला गया, जिसने रोटर को 40 ° C तक गर्म किया। प्रायोगिक अध्ययनों के परिणामों से पता चला निम्नलिखित:

1. इलेक्ट्रोलाइट के रोटेशन के दौरान (4 mol / l की एकाग्रता के साथ), केन्द्रापसारक बल द्वारा, विभिन्न आणविक भारों के सकारात्मक और नकारात्मक आयनों को अलग करना और एक दूसरे से अलग क्षेत्रों में चार्ज करना संभव था, जिसके कारण इन क्षेत्रों के बीच एक संभावित अंतर की उपस्थिति, इलेक्ट्रोलिसिस शुरू करने के लिए पर्याप्त है जब बाहरी विद्युत सर्किट में वर्तमान बंद हो जाता है।

2. जब इलेक्ट्रॉनों ने n=1000…1500 rpm की रोटर गति से धातु-इलेक्ट्रोलाइट इंटरफेस में संभावित अवरोध को पार कर लिया, तो पानी का इलेक्ट्रोलिसिस शुरू हुआ। 1500 आरपीएम पर, हाइड्रोजन विश्लेषक एवीपी -2 ने हाइड्रोजन वी = 6...8% वॉल्यूम की उपज दर्ज की। पर्यावरण से हवा चूषण की शर्तों के तहत।

3. जब गति 500 ​​आरपीएम तक कम हो गई, तो इलेक्ट्रोलिसिस बंद हो गया और गैस विश्लेषक रीडिंग प्रारंभिक वी 0 = 0.02…0.1% वॉल्यूम पर वापस आ गई; 1500 आरपीएम तक की गति में वृद्धि के साथ, हाइड्रोजन की मात्रा फिर से बढ़कर वी = 6 हो गई ... 8% वॉल्यूम ..

1500 आरपीएम की रोटर गति पर, 20 के कारक द्वारा हाइड्रोजन उपज में वृद्धि इलेक्ट्रोलाइट तापमान में टी = 17 ओ से टी = 40 ओ सी तक की वृद्धि के साथ पाई गई।

निष्कर्ष

1. केन्द्रापसारक बलों के क्षेत्र में जल अपघटन की नई प्रस्तावित विधि की वैधता का परीक्षण करने के लिए प्रस्तावित, निर्मित और सफलतापूर्वक परीक्षण की गई स्थापना। केन्द्रापसारक बलों के क्षेत्र में सल्फ्यूरिक एसिड इलेक्ट्रोलाइट (4 mol / l की एकाग्रता के साथ) के रोटेशन के दौरान, विभिन्न आणविक भार के सकारात्मक और नकारात्मक आयनों का पृथक्करण हुआ और एक दूसरे से अलग क्षेत्रों में आवेशों का निर्माण हुआ, जिसके कारण इन क्षेत्रों के बीच एक संभावित अंतर की उपस्थिति के लिए, बाहरी विद्युत सर्किट में शॉर्ट सर्किट चालू होने पर इलेक्ट्रोलिसिस शुरू करने के लिए पर्याप्त है। इलेक्ट्रोलिसिस की शुरुआत रोटर n = 1000 आरपीएम के क्रांतियों की संख्या पर दर्ज की गई थी।
   1500 आरपीएम पर, हाइड्रोजन गैस विश्लेषक एवीपी -2 ने हाइड्रोजन को 6...8 वोल्ट% के आयतन प्रतिशत में छोड़ा।
2. जल अपघटन की प्रक्रिया का विश्लेषण किया गया। यह दिखाया गया है कि घूर्णन इलेक्ट्रोलाइट में एक केन्द्रापसारक क्षेत्र की कार्रवाई के तहत, एक विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र उत्पन्न हो सकता है और बिजली का एक स्रोत बन सकता है। कुछ रोटर गति पर (इलेक्ट्रोलाइट और इलेक्ट्रोड के बीच संभावित बाधा पर काबू पाने के बाद), पानी इलेक्ट्रोलिसिस शुरू होता है। यह स्थापित किया गया है कि एक केन्द्रापसारक जनरेटर में पानी का इलेक्ट्रोलिसिस उन परिस्थितियों में होता है जो पारंपरिक इलेक्ट्रोलाइज़र में मौजूद लोगों से काफी भिन्न होते हैं:
   - घूर्णन इलेक्ट्रोलाइट की त्रिज्या के साथ गति और दबाव की गति में वृद्धि (2 एमपीए तक);
   - घूर्णन आवेशों से प्रेरित विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के आयनों की गति पर सक्रिय प्रभाव;
   - पर्यावरण से तापीय ऊर्जा का अवशोषण।
   यह इलेक्ट्रोलिसिस की दक्षता बढ़ाने के लिए नई संभावनाएं खोलता है।
3. वर्तमान में, अगले अधिक कुशल ईएचजी मॉडल को उत्पन्न विद्युत प्रवाह, उभरते चुंबकीय क्षेत्र के मापदंडों को मापने, इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया में वर्तमान को नियंत्रित करने, आउटगोइंग हाइड्रोजन की मात्रा सामग्री को मापने, इसके आंशिक दबाव को मापने की क्षमता के साथ विकसित किया जा रहा है। तापमान और प्रवाह दर। इस डेटा का उपयोग, मोटर की पहले से मापी गई विद्युत शक्ति और रोटर के क्रांतियों की संख्या के साथ, अनुमति देगा:
   - ईवीजी की ऊर्जा दक्षता निर्धारित करने के लिए;
   - औद्योगिक अनुप्रयोगों में मुख्य मापदंडों की गणना के लिए एक पद्धति विकसित करना;
   - इसके आगे सुधार के तरीकों की रूपरेखा;
   - इलेक्ट्रोलिसिस पर उच्च दबाव, वेग और विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के प्रभाव का पता लगाने के लिए, जिसका अभी भी खराब अध्ययन किया गया है।
4. एक औद्योगिक संयंत्र का उपयोग आंतरिक दहन इंजन या अन्य बिजली और थर्मल प्रतिष्ठानों के साथ-साथ विभिन्न उद्योगों में तकनीकी जरूरतों के लिए ऑक्सीजन के लिए हाइड्रोजन ईंधन का उत्पादन करने के लिए किया जा सकता है; विस्फोटक गैस प्राप्त करना, उदाहरण के लिए, कई उद्योगों में गैस-प्लाज्मा प्रौद्योगिकी के लिए, आदि।
5. ईएचजी का निस्संदेह लाभ स्वायत्त उपयोग की संभावना है, जब तकनीकी रूप से जटिल दीर्घकालिक भंडारण और हाइड्रोजन के परिवहन की कोई आवश्यकता नहीं होती है।
6. अपशिष्ट निम्न-श्रेणी की तापीय ऊर्जा का उपयोग करके पानी से पर्याप्त रूप से सस्ते हाइड्रोजन प्राप्त करने की तकनीक और बाद के भस्मीकरण के दौरान पर्यावरण के अनुकूल अपशिष्ट (फिर से पानी) को छोड़ना एक अवास्तविक सपना था, लेकिन ईवीजी को व्यवहार में लाने के साथ, यह एक वास्तविकता बन जाएगा .
7. आविष्कार को 20 फरवरी 2004 को पेटेंट नंबर 2224051 प्राप्त हुआ।
8. फिलहाल, एनोड और कैथोड के साथ-साथ इलेक्ट्रोलाइट की कोटिंग का पेटेंट कराया जा रहा है, जिससे इलेक्ट्रोलिसिस की उत्पादकता दर्जनों गुना बढ़ जाएगी।

प्रयुक्त स्रोतों की सूची

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आविष्कार ऊर्जा के लिए अभिप्रेत है और इसका उपयोग सस्ते और किफायती ऊर्जा स्रोत प्राप्त करने के लिए किया जा सकता है। 500-550 o C के तापमान के साथ सुपरहीटेड जल ​​वाष्प एक खुली जगह में प्राप्त किया जाता है। हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए सुपरहिटेड जल ​​वाष्प को एक निरंतर उच्च वोल्टेज विद्युत क्षेत्र (6000 V) से गुजारा जाता है। हार्डवेयर डिजाइन, किफायती, आग और विस्फोट-सबूत, उच्च-प्रदर्शन में विधि सरल है। 3 बीमार।

हाइड्रोजन, जब ऑक्सीजन-ऑक्सीकरण के साथ संयुक्त होता है, तो बिजली और गर्मी उत्पन्न करने के लिए उपयोग किए जाने वाले सभी ईंधनों में प्रति 1 किलो ईंधन के कैलोरी मान के मामले में पहले स्थान पर होता है। लेकिन हाइड्रोजन का उच्च कैलोरी मान अभी भी बिजली और गर्मी पैदा करने में उपयोग नहीं किया जाता है और हाइड्रोकार्बन ईंधन के साथ प्रतिस्पर्धा नहीं कर सकता है। ऊर्जा क्षेत्र में हाइड्रोजन के उपयोग में एक बाधा इसके उत्पादन की महंगी विधि है, जो आर्थिक रूप से उचित नहीं है। हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलिसिस संयंत्रों का उपयोग किया जाता है, जो अक्षम होते हैं और हाइड्रोजन उत्पादन पर खर्च की गई ऊर्जा इस हाइड्रोजन के दहन से प्राप्त ऊर्जा के बराबर होती है। ग्रेट ब्रिटेन एन 1489054 (सीएल सी 01 बी 1/03, 1977) के अनुप्रयोग में वर्णित 1800-2500 डिग्री सेल्सियस के तापमान के साथ अत्यधिक गर्म जल वाष्प से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए एक ज्ञात विधि। यह विधि जटिल, ऊर्जा गहन और कार्यान्वित करने में कठिन है। प्रस्तावित के सबसे करीब एक विद्युत क्षेत्र के माध्यम से इस भाप को पारित करके उत्प्रेरक पर भाप से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का उत्पादन करने की एक विधि है, जिसे यूके के आवेदन एन 1585527 (सीएल सी 01 बी 3/04, 1981) में वर्णित किया गया है। इस विधि के नुकसान में शामिल हैं: - बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन प्राप्त करने की असंभवता; - ऊर्जा घनत्व; - डिवाइस की जटिलता और महंगी सामग्री का उपयोग; - तकनीकी पानी का उपयोग करते समय इस पद्धति को लागू करने की असंभवता, क्योंकि संतृप्त भाप जमा और पैमाने के तापमान पर डिवाइस की दीवारों और उत्प्रेरक पर बनेगी, जिससे इसकी तीव्र विफलता हो जाएगी; - परिणामी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को इकट्ठा करने के लिए, विशेष संग्रह टैंक का उपयोग किया जाता है, जो विधि को आग और विस्फोट का खतरा बनाता है। जिस कार्य के लिए आविष्कार को निर्देशित किया गया है वह उपरोक्त नुकसान को खत्म करना है, साथ ही ऊर्जा और गर्मी का एक सस्ता स्रोत प्राप्त करना है। यह इस तथ्य से प्राप्त किया जाता है कि जल वाष्प से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के उत्पादन की विधि में, इस वाष्प को एक विद्युत क्षेत्र के माध्यम से पारित करने सहित, आविष्कार के अनुसार, 500-550 o C के तापमान के साथ सुपरहीटेड स्टीम का उपयोग किया जाता है और इसे पारित किया जाता है एक उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान विद्युत क्षेत्र के माध्यम से, जिससे पृथक्करण भाप पैदा होती है और इसे हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं में विभाजित करती है। प्रस्तावित विधि निम्नलिखित पर आधारित है। 1. हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनिक बंधन पानी के तापमान में वृद्धि के अनुपात में कमजोर हो जाता है। शुष्क जलते समय अभ्यास द्वारा इसकी पुष्टि की जाती है सख़्त कोयला. सूखे कोयले को जलाने से पहले उसमें पानी डाला जाता है। गीला कोयला अधिक गर्मी देता है, बेहतर जलता है। यह इस तथ्य के कारण है कि कोयले के उच्च दहन तापमान पर, पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है। हाइड्रोजन जलता है और कोयले को अतिरिक्त कैलोरी देता है, और ऑक्सीजन भट्ठी में हवा में ऑक्सीजन की मात्रा को बढ़ाता है, जो कोयले के बेहतर और पूर्ण दहन में योगदान देता है। 2. हाइड्रोजन का प्रज्वलन तापमान 580 से 590 o C तक होता है, पानी का अपघटन हाइड्रोजन की प्रज्वलन सीमा से नीचे होना चाहिए। 3. 550 o C के तापमान पर हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनिक बंधन अभी भी पानी के अणुओं के निर्माण के लिए पर्याप्त है, लेकिन इलेक्ट्रॉन कक्षाएं पहले से ही विकृत हैं, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ बंधन कमजोर है। इलेक्ट्रॉनों को अपनी कक्षाओं को छोड़ने और उनके बीच परमाणु बंधन को तोड़ने के लिए, आपको इलेक्ट्रॉनों में अधिक ऊर्जा जोड़ने की जरूरत है, लेकिन गर्मी नहीं, बल्कि एक उच्च-वोल्टेज विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा। तब विद्युत क्षेत्र की स्थितिज ऊर्जा इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। एक प्रत्यक्ष विद्युत क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों की गति आनुपातिक रूप से बढ़ जाती है वर्गमूल इलेक्ट्रोड पर लागू वोल्टेज। 4. विद्युत क्षेत्र में अतितापित भाप का अपघटन कम भाप वेग से हो सकता है, और ऐसा भाप वेग 550 o C के तापमान पर केवल एक खुली जगह में प्राप्त किया जा सकता है। 5. हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को बड़ी मात्रा में प्राप्त करने के लिए, आपको पदार्थ के संरक्षण के नियम का उपयोग करने की आवश्यकता है। इस नियम से यह इस प्रकार है: हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में पानी कितनी मात्रा में विघटित हुआ, उतनी ही मात्रा में इन गैसों के ऑक्सीकृत होने पर हमें पानी मिलेगा। आविष्कार को अंजाम देने की संभावना की पुष्टि तीन प्रकार के प्रतिष्ठानों में किए गए उदाहरणों से होती है। प्रतिष्ठानों के सभी तीन विकल्प स्टील पाइप से बेलनाकार आकार के समान, एकीकृत उत्पादों से बने होते हैं। 1. पहले विकल्प (योजना 1) की स्थापना का संचालन और व्यवस्था। सभी तीन संस्करणों में, प्रतिष्ठानों का संचालन 550 o C के भाप तापमान के साथ एक खुली जगह में सुपरहीटेड स्टीम की तैयारी के साथ शुरू होता है। खुला स्थान 2 m / s तक के भाप अपघटन सर्किट के साथ गति प्रदान करता है। सुपरहीटेड स्टीम की तैयारी गर्मी प्रतिरोधी स्टील पाइप / स्टार्टर / में होती है, जिसका व्यास और लंबाई स्थापना की शक्ति पर निर्भर करती है। स्थापना की शक्ति विघटित पानी, लीटर / एस की मात्रा निर्धारित करती है। एक लीटर पानी में 124 लीटर हाइड्रोजन और 622 लीटर ऑक्सीजन होती है, जो कैलोरी के लिहाज से 329 किलो कैलोरी है। इंस्टालेशन शुरू करने से पहले स्टार्टर को 800 से 1000 o C तक गर्म किया जाता है /हीटिंग किसी भी तरह से की जाती है। स्टार्टर का एक सिरा एक निकला हुआ किनारा से जुड़ा होता है जिसके माध्यम से गणना की गई शक्ति के अपघटन के लिए डाला गया पानी प्रवेश करता है। स्टार्टर में पानी को 550 o C तक गर्म किया जाता है, स्टार्टर के दूसरे छोर से स्वतंत्र रूप से बाहर निकलता है और अपघटन कक्ष में प्रवेश करता है, जिसके साथ स्टार्टर फ्लैंग्स से जुड़ा होता है। अपघटन कक्ष में, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्र द्वारा सुपरहिटेड भाप हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाती है, जिससे 6000 वी की प्रत्यक्ष धारा की आपूर्ति की जाती है। शरीर का केंद्र, जिसकी पूरी सतह पर छेद होते हैं 20 मिमी के व्यास के साथ। पाइप - इलेक्ट्रोड एक जाल है जिसे इलेक्ट्रोड में प्रवेश करने के लिए हाइड्रोजन के लिए प्रतिरोध नहीं बनाना चाहिए। इलेक्ट्रोड को झाड़ियों पर पाइप बॉडी से जोड़ा जाता है और उसी अटैचमेंट के माध्यम से उच्च वोल्टेज लगाया जाता है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड पाइप का अंत हाइड्रोजन के लिए चैम्बर निकला हुआ किनारा से बाहर निकलने के लिए विद्युत रूप से इन्सुलेट और गर्मी प्रतिरोधी पाइप के साथ समाप्त होता है। एक स्टील पाइप के माध्यम से अपघटन कक्ष के शरीर से ऑक्सीजन का बाहर निकलना। पॉजिटिव इलेक्ट्रोड/कैमरा बॉडी/ग्राउंडेड होना चाहिए और डीसी पावर सप्लाई का पॉजिटिव पोल ग्राउंडेड होना चाहिए। ऑक्सीजन के संबंध में हाइड्रोजन का उत्पादन 1:5 है। 2. दूसरे संस्करण (योजना 2) के अनुसार स्थापना का संचालन और व्यवस्था। दूसरे विकल्प की स्थापना का उद्देश्य प्राप्त करना है एक बड़ी संख्या मेंबड़ी मात्रा में पानी के समानांतर अपघटन और बॉयलर में गैसों के ऑक्सीकरण के कारण काम करने वाली भाप का उत्पादन करने के कारण हाइड्रोजन और ऑक्सीजन अधिक दबावहाइड्रोजन पर चलने वाले बिजली संयंत्रों के लिए / इसके बाद वीईएस /। स्थापना का संचालन, पहले संस्करण की तरह, स्टार्टर में सुपरहीटेड स्टीम की तैयारी के साथ शुरू होता है। लेकिन यह स्टार्टर पहले वर्जन के स्टार्टर से अलग है। अंतर इस तथ्य में निहित है कि स्टार्टर के अंत में एक शाखा को वेल्डेड किया जाता है, जिसमें एक स्टीम स्विच लगाया जाता है, जिसमें दो स्थान होते हैं - "प्रारंभ" और "काम"। स्टार्टर में प्राप्त भाप हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करती है, जिसे बॉयलर / K1 / से 550 o C में ऑक्सीकरण के बाद पुनर्प्राप्त पानी के तापमान को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। हीट एक्सचेंजर / To / एक पाइप है, जैसे सभी उत्पादों के साथ एक ही व्यास। गर्मी प्रतिरोधी स्टील ट्यूब पाइप फ्लैंग्स के बीच लगे होते हैं, जिसके माध्यम से सुपरहिट भाप गुजरती है। एक बंद शीतलन प्रणाली से पानी के साथ ट्यूबों को चारों ओर प्रवाहित किया जाता है। हीट एक्सचेंजर से, सुपरहीटेड स्टीम अपघटन कक्ष में प्रवेश करता है, ठीक उसी तरह जैसे कि इंस्टॉलेशन के पहले संस्करण में होता है। अपघटन कक्ष से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन बॉयलर 1 के बर्नर में प्रवेश करते हैं, जिसमें एक लाइटर द्वारा हाइड्रोजन को प्रज्वलित किया जाता है - एक मशाल बनती है। बॉयलर 1 के चारों ओर बहने वाली मशाल इसमें उच्च दबाव वाली कार्यशील भाप बनाती है। बॉयलर 1 से मशाल की पूंछ बॉयलर 2 में प्रवेश करती है और बॉयलर 2 में इसकी गर्मी के साथ, बॉयलर 1 के लिए भाप तैयार करती है। प्रसिद्ध सूत्र के अनुसार बॉयलर के पूरे समोच्च के साथ गैसों का निरंतर ऑक्सीकरण शुरू होता है: 2H 2 + O 2 \u003d 2H 2 O + गर्मी गैसों के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप, पानी कम हो जाता है और गर्मी निकलती है। संयंत्र में यह गर्मी बॉयलर 1 और बॉयलर 2 द्वारा एकत्र की जाती है, इस गर्मी को उच्च दबाव वाली काम करने वाली भाप में परिवर्तित कर देती है। और बहाल पानी उच्च तापमानअगले हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करता है, इससे अगले अपघटन कक्ष में। एक राज्य से दूसरे राज्य में जल संक्रमण का ऐसा क्रम कई बार जारी रहता है, क्योंकि डब्ल्यूपीपी की डिजाइन क्षमता सुनिश्चित करने के लिए काम करने वाली भाप के रूप में इस एकत्रित गर्मी से ऊर्जा प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। सुपरहीटेड स्टीम का पहला भाग सभी उत्पादों को बायपास करने के बाद, सर्किट को परिकलित ऊर्जा देता है और सर्किट में अंतिम बॉयलर 2 से बाहर निकलता है, सुपरहीटेड स्टीम को पाइप के माध्यम से स्टार्टर पर लगे स्टीम स्विच में भेजा जाता है। स्टीम स्विच को "प्रारंभ" स्थिति से "कार्य" स्थिति में ले जाया जाता है, जिसके बाद यह स्टार्टर में प्रवेश करता है। स्टार्टर बंद है / पानी, हीटिंग /। स्टार्टर से, सुपरहिटेड स्टीम पहले हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करती है, और इससे अपघटन कक्ष में। शुरू करना नया दौर सर्किट के चारों ओर सुपरहिट भाप। इस क्षण से, अपघटन और प्लाज्मा सर्किट अपने आप बंद हो जाता है। संयंत्र केवल उच्च दबाव वाली कार्यशील भाप के निर्माण के लिए पानी का उपयोग करता है, जो टरबाइन के बाद निकास भाप सर्किट की वापसी से लिया जाता है। पवन खेतों के लिए बिजली संयंत्रों का नुकसान उनकी भारीपन है। उदाहरण के लिए, 250 मेगावाट के पवन फार्म के लिए, 455 लीटर पानी को एक सेकंड में एक साथ विघटित किया जाना चाहिए, और इसके लिए 227 अपघटन कक्ष, 227 ताप विनिमायक, 227 बॉयलर/के1/, 227 बॉयलर/के2/की आवश्यकता होगी। लेकिन इस तरह के भारीपन को सौ गुना उचित ठहराया जाएगा, केवल हवा के खेतों के लिए पानी ही ईंधन होगा, पवन खेतों की पर्यावरण मित्रता, सस्ती विद्युत ऊर्जा और गर्मी का उल्लेख नहीं करने के लिए। बिजली संयंत्र का तीसरा विकल्प (योजना 3)। यह बिल्कुल दूसरे जैसा ही पावर प्लांट है। उनके बीच अंतर यह है कि यह इकाई स्टार्टर से लगातार संचालित होती है, ऑक्सीजन सर्किट में भाप अपघटन और हाइड्रोजन दहन अपने आप बंद नहीं होता है। संयंत्र में अंतिम उत्पाद एक अपघटन कक्ष के साथ हीट एक्सचेंजर होगा। उत्पादों की इस तरह की व्यवस्था से विद्युत ऊर्जा और गर्मी के अलावा हाइड्रोजन और ऑक्सीजन या हाइड्रोजन और ओजोन भी प्राप्त करना संभव हो जाएगा। एक 250 मेगावाट बिजली संयंत्र, जब एक स्टार्टर से संचालित होता है, स्टार्टर को गर्म करने के लिए ऊर्जा की खपत करेगा, पानी 7.2 मीटर 3 / घंटा और काम करने वाली भाप के निर्माण के लिए पानी 1620 मीटर 3 / घंटा / पानी का उपयोग निकास भाप वापसी सर्किट से किया जाता है / . पवन खेतों के लिए बिजली संयंत्र में, पानी का तापमान 550 o C होता है। भाप का दबाव 250 ° C होता है। प्रति एक अपघटन कक्ष में विद्युत क्षेत्र बनाने के लिए ऊर्जा की खपत लगभग 3600 kWh होगी। एक 250 मेगावाट बिजली संयंत्र, चार मंजिलों पर उत्पादों को रखने पर, 114 x 20 मीटर के क्षेत्र और 10 मीटर की ऊंचाई पर कब्जा कर लेगा। 250 केवीए के लिए टर्बाइन, जनरेटर और ट्रांसफार्मर के लिए क्षेत्र को ध्यान में नहीं रखते - 380 x 6000 वी। आविष्कार के निम्नलिखित फायदे हैं। 1. गैसों के ऑक्सीकरण से प्राप्त गर्मी का उपयोग सीधे साइट पर किया जा सकता है, और हाइड्रोजन और ऑक्सीजन निकास भाप और औद्योगिक पानी के निपटान से प्राप्त होते हैं। 2. बिजली और गर्मी पैदा करते समय पानी की कम खपत। 3. विधि की सादगी। 4. महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत, क्योंकि यह केवल स्टार्टर को एक स्थिर थर्मल शासन में गर्म करने पर खर्च किया जाता है। 5. प्रक्रिया की उच्च उत्पादकता, क्योंकि पानी के अणुओं का पृथक्करण एक सेकंड के दसवें हिस्से तक रहता है। 6. विधि का विस्फोट और अग्नि सुरक्षा, क्योंकि इसके कार्यान्वयन में, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन एकत्र करने के लिए टैंकों की आवश्यकता नहीं होती है। 7. स्थापना के संचालन के दौरान, पानी को कई बार शुद्ध किया जाता है, आसुत जल में परिवर्तित किया जाता है। यह वर्षा और पैमाने को समाप्त करता है, जो स्थापना के सेवा जीवन को बढ़ाता है। 8. स्थापना साधारण स्टील से बनी है; उनकी दीवारों के अस्तर और परिरक्षण के साथ गर्मी प्रतिरोधी स्टील्स से बने बॉयलरों के अपवाद के साथ। यही है, विशेष महंगी सामग्री की आवश्यकता नहीं है। आविष्कार इन संयंत्रों की शक्ति को बनाए रखते हुए सस्ते, सामान्य और पर्यावरण के अनुकूल पानी के साथ बिजली संयंत्रों में हाइड्रोकार्बन और परमाणु ईंधन की जगह उद्योग में आवेदन पा सकता है।

दावा

जल वाष्प से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के उत्पादन के लिए एक विधि, जिसमें एक विद्युत क्षेत्र के माध्यम से इस वाष्प को पारित करना शामिल है, जिसमें 500 - 550 o C के तापमान के साथ उस सुपरहीटेड जल ​​वाष्प की विशेषता है, का उपयोग किया जाता है, एक उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान विद्युत क्षेत्र के माध्यम से अलग करने के लिए पारित किया जाता है वाष्प और इसे हाइड्रोजन परमाणुओं और ऑक्सीजन में अलग करें।

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आविष्कार कार्बन-ग्रेफाइट सामग्री की तकनीक से संबंधित है, विशेष रूप से एक उपकरण के लिए जो ग्रेफाइट के एनोडिक ऑक्सीकरण द्वारा मजबूत एसिड (एसएचजी) के ग्रेफाइट में इंटरकलेशन के यौगिकों को प्राप्त करना संभव बनाता है, उदाहरण के लिए, एच 2 एसओ 4, एचएनओ 3 आदि। इन अम्लों के विलयन में

प्रस्तावित विधि निम्नलिखित पर आधारित है:

1. परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनिक बंधन हाइड्रोजन और ऑक्सीजनपानी के तापमान में वृद्धि के अनुपात में घट जाती है। सूखे कोयले को जलाने पर अभ्यास से इसकी पुष्टि होती है। सूखे कोयले को जलाने से पहले उसमें पानी डाला जाता है। गीला कोयला अधिक गर्मी देता है, बेहतर जलता है। यह इस तथ्य के कारण है कि कोयले के उच्च दहन तापमान पर, पानी हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाता है। हाइड्रोजन जलता है और कोयले को अतिरिक्त कैलोरी देता है, और ऑक्सीजन भट्ठी में हवा में ऑक्सीजन की मात्रा को बढ़ाता है, जो कोयले के बेहतर और पूर्ण दहन में योगदान देता है।
2. से हाइड्रोजन का प्रज्वलन तापमान 580 इससे पहले 590oC, पानी का अपघटन हाइड्रोजन की प्रज्वलन सीमा से नीचे होना चाहिए।
3. तापमान पर हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के बीच इलेक्ट्रॉनिक बंधन 550oCपानी के अणुओं के निर्माण के लिए अभी भी पर्याप्त है, लेकिन इलेक्ट्रॉन कक्षाएं पहले से ही विकृत हैं, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं के साथ बंधन कमजोर है। इलेक्ट्रॉनों को अपनी कक्षाओं को छोड़ने और उनके बीच परमाणु बंधन को तोड़ने के लिए, आपको इलेक्ट्रॉनों में अधिक ऊर्जा जोड़ने की जरूरत है, लेकिन गर्मी नहीं, बल्कि एक उच्च-वोल्टेज विद्युत क्षेत्र की ऊर्जा। तब विद्युत क्षेत्र की स्थितिज ऊर्जा इलेक्ट्रॉन की गतिज ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। डीसी विद्युत क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों की गति इलेक्ट्रोड पर लागू वोल्टेज के वर्गमूल के अनुपात में बढ़ जाती है।
4. एक विद्युत क्षेत्र में अतितापित भाप का अपघटन कम भाप वेग से हो सकता है, और ऐसा भाप वेग एक तापमान पर हो सकता है 550oCखुले स्थान में ही प्राप्त किया जा सकता है।
5. बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन प्राप्त करने के लिए, आपको पदार्थ के संरक्षण के नियम का उपयोग करने की आवश्यकता है। इस नियम से यह इस प्रकार है: हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में पानी कितनी मात्रा में विघटित हुआ, उतनी ही मात्रा में इन गैसों के ऑक्सीकृत होने पर हमें पानी मिलेगा।

आविष्कार को अंजाम देने की संभावना की पुष्टि किए गए उदाहरणों से होती है तीन स्थापना विकल्पों में.

प्रतिष्ठानों के सभी तीन विकल्प स्टील पाइप से बेलनाकार आकार के समान, एकीकृत उत्पादों से बने होते हैं।

पहला विकल्प
पहले विकल्प का संचालन और स्थापना उपकरण ( योजना 1)

तीनों विकल्पों में, इकाइयों का संचालन 550 o C के भाप तापमान के साथ एक खुली जगह में सुपरहीटेड स्टीम की तैयारी के साथ शुरू होता है। खुला स्थान भाप अपघटन सर्किट के साथ गति प्रदान करता है। 2 मी/से.

सुपरहीटेड स्टीम की तैयारी गर्मी प्रतिरोधी स्टील पाइप / स्टार्टर / में होती है, जिसका व्यास और लंबाई स्थापना की शक्ति पर निर्भर करती है। स्थापना की शक्ति विघटित पानी, लीटर / एस की मात्रा निर्धारित करती है।

एक लीटर पानी में होता है 124 लीटर हाइड्रोजनतथा 622 लीटर ऑक्सीजन, कैलोरी के मामले में है 329 किलो कैलोरी.

इकाई शुरू करने से पहले, स्टार्टर को से गर्म किया जाता है 800 से 1000 ओ सी/हीटिंग किसी भी तरह से की जाती है।

स्टार्टर का एक सिरा एक निकला हुआ किनारा से जुड़ा होता है जिसके माध्यम से गणना की गई शक्ति के अपघटन के लिए डाला गया पानी प्रवेश करता है। स्टार्टर में पानी तक गर्म होता है 550oC, स्टार्टर के दूसरे छोर से स्वतंत्र रूप से बाहर निकलता है और अपघटन कक्ष में प्रवेश करता है, जिसके साथ स्टार्टर फ्लैंगेस से जुड़ा होता है।

अपघटन कक्ष में, सकारात्मक और नकारात्मक इलेक्ट्रोड द्वारा बनाए गए विद्युत क्षेत्र द्वारा सुपरहिटेड भाप हाइड्रोजन और ऑक्सीजन में विघटित हो जाती है, जो एक वोल्टेज के साथ एक प्रत्यक्ष धारा के साथ आपूर्ति की जाती है। 6000 वी. सकारात्मक इलेक्ट्रोड चैम्बर बॉडी ही / पाइप / है, और नकारात्मक इलेक्ट्रोड एक पतली दीवार वाली स्टील पाइप है जो शरीर के केंद्र में घुड़सवार होती है, जिसकी पूरी सतह पर व्यास के साथ छेद होते हैं 20 मिमी.

पाइप-इलेक्ट्रोड एक ग्रिड है जिसे इलेक्ट्रोड में प्रवेश करने के लिए हाइड्रोजन के लिए प्रतिरोध नहीं बनाना चाहिए। इलेक्ट्रोड को झाड़ियों पर पाइप बॉडी से जोड़ा जाता है और उसी अटैचमेंट के माध्यम से उच्च वोल्टेज लगाया जाता है। नकारात्मक इलेक्ट्रोड पाइप का अंत हाइड्रोजन के लिए चैम्बर निकला हुआ किनारा से बाहर निकलने के लिए विद्युत रूप से इन्सुलेट और गर्मी प्रतिरोधी पाइप के साथ समाप्त होता है। एक स्टील पाइप के माध्यम से अपघटन कक्ष के शरीर से ऑक्सीजन का बाहर निकलना। पॉजिटिव इलेक्ट्रोड/कैमरा बॉडी/ग्राउंडेड होना चाहिए और डीसी पावर सप्लाई का पॉजिटिव पोल ग्राउंडेड होना चाहिए।

बाहर निकलना हाइड्रोजनकी ओर ऑक्सीजन 1:5.

दूसरा विकल्प
दूसरे विकल्प के अनुसार ऑपरेशन और इंस्टॉलेशन डिवाइस ( योजना 2)

दूसरे विकल्प की स्थापना को बड़ी मात्रा में पानी के समानांतर अपघटन और बॉयलरों में गैसों के ऑक्सीकरण के कारण हाइड्रोजन-संचालित बिजली संयंत्रों के लिए उच्च दबाव वाली काम करने वाली भाप प्राप्त करने के लिए बड़ी मात्रा में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन का उत्पादन करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। भविष्य वेस/.

स्थापना का संचालन, पहले संस्करण की तरह, स्टार्टर में सुपरहीटेड स्टीम की तैयारी के साथ शुरू होता है। लेकिन यह स्टार्टर पहले वर्जन के स्टार्टर से अलग है। अंतर इस तथ्य में निहित है कि स्टार्टर के अंत में एक शाखा को वेल्डेड किया जाता है, जिसमें एक स्टीम स्विच लगाया जाता है, जिसमें दो स्थान होते हैं - "प्रारंभ" और "काम"।

स्टार्टर में प्राप्त भाप हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करती है, जिसे बॉयलर में ऑक्सीकरण के बाद बरामद पानी के तापमान को समायोजित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। K1/ इससे पहले 550oC. उष्मा का आदान प्रदान करने वाला / उस/ - एक पाइप, एक ही व्यास वाले सभी उत्पादों की तरह। गर्मी प्रतिरोधी स्टील ट्यूब पाइप फ्लैंग्स के बीच लगे होते हैं, जिसके माध्यम से सुपरहिट भाप गुजरती है। एक बंद शीतलन प्रणाली से पानी के साथ ट्यूबों को चारों ओर प्रवाहित किया जाता है।

हीट एक्सचेंजर से, सुपरहीटेड स्टीम अपघटन कक्ष में प्रवेश करता है, ठीक उसी तरह जैसे कि इंस्टॉलेशन के पहले संस्करण में होता है।

अपघटन कक्ष से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन बॉयलर 1 के बर्नर में प्रवेश करते हैं, जिसमें हाइड्रोजन एक लाइटर द्वारा प्रज्वलित होता है - एक मशाल बनती है। बॉयलर 1 के चारों ओर बहने वाली मशाल इसमें उच्च दबाव वाली कार्यशील भाप बनाती है। बॉयलर 1 से मशाल की पूंछ बॉयलर 2 में प्रवेश करती है और बॉयलर 2 में इसकी गर्मी के साथ, बॉयलर 1 के लिए भाप तैयार करती है। प्रसिद्ध सूत्र के अनुसार बॉयलर के पूरे समोच्च के साथ गैसों का निरंतर ऑक्सीकरण शुरू होता है:

2एच 2 + ओ 2 = 2 एच 2 ओ + गर्मी

गैसों के ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप पानी कम हो जाता है और गर्मी निकलती है। संयंत्र में यह गर्मी बॉयलर 1 और बॉयलर 2 द्वारा एकत्र की जाती है, इस गर्मी को उच्च दबाव वाली काम करने वाली भाप में परिवर्तित कर देती है। और उच्च तापमान के साथ बरामद पानी अगले हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करता है, इससे अगले अपघटन कक्ष में। एक राज्य से दूसरे राज्य में पानी के संक्रमण का ऐसा क्रम कई बार जारी रहता है क्योंकि डिजाइन क्षमता प्रदान करने के लिए काम करने वाली भाप के रूप में इस एकत्रित गर्मी से ऊर्जा प्राप्त करने की आवश्यकता होती है। वेस.

सुपरहीटेड स्टीम का पहला भाग सभी उत्पादों को बायपास करने के बाद, सर्किट को परिकलित ऊर्जा देता है और सर्किट में अंतिम बॉयलर 2 से बाहर निकलता है, सुपरहीटेड स्टीम को पाइप के माध्यम से स्टार्टर पर लगे स्टीम स्विच में भेजा जाता है। स्टीम स्विच को "प्रारंभ" स्थिति से "कार्य" स्थिति में ले जाया जाता है, जिसके बाद यह स्टार्टर में प्रवेश करता है। स्टार्टर बंद है / पानी, हीटिंग /। स्टार्टर से, सुपरहिटेड स्टीम पहले हीट एक्सचेंजर में प्रवेश करती है, और इससे अपघटन कक्ष में। सर्किट के साथ सुपरहीटेड स्टीम का एक नया दौर शुरू होता है। इस क्षण से, अपघटन और प्लाज्मा सर्किट अपने आप बंद हो जाता है।

संयंत्र केवल उच्च दबाव वाली कार्यशील भाप के निर्माण के लिए पानी का उपयोग करता है, जो टरबाइन के बाद निकास भाप सर्किट की वापसी से लिया जाता है।

बिजली संयंत्रों की कमी वेसउनकी बोझिलता है। उदाहरण के लिए, के लिए वेसपर 250 मेगावाटएक ही समय में विघटित होना चाहिए 455 लीटरएक सेकंड में पानी, और इसके लिए आवश्यकता होगी 227 अपघटन कक्ष, 227 ताप विनिमायक, 227 बॉयलर / K1/, 227 बॉयलर / K2/. लेकिन इस तरह के भारीपन को सौ गुना उचित ठहराया जा सकता है, क्योंकि इसके लिए ईंधन वेससिर्फ पानी होगा, पर्यावरण की सफाई का जिक्र नहीं वेस, सस्ती विद्युत ऊर्जा और गर्मी।

तीसरा विकल्प
बिजली संयंत्र का तीसरा संस्करण ( योजना 3)

यह बिल्कुल दूसरे जैसा ही पावर प्लांट है।

उनके बीच अंतर यह है कि यह इकाई स्टार्टर से लगातार संचालित होती है, ऑक्सीजन सर्किट में भाप अपघटन और हाइड्रोजन दहन अपने आप बंद नहीं होता है। संयंत्र में अंतिम उत्पाद एक अपघटन कक्ष के साथ हीट एक्सचेंजर होगा। उत्पादों की इस तरह की व्यवस्था से विद्युत ऊर्जा और गर्मी के अलावा हाइड्रोजन और ऑक्सीजन या हाइड्रोजन और ओजोन भी प्राप्त करना संभव हो जाएगा। बिजली संयंत्र के लिए 250 मेगावाटस्टार्टर से संचालन करते समय, यह स्टार्टर, पानी को गर्म करने के लिए ऊर्जा की खपत करेगा 7.2 एम 3 / एचऔर काम करने वाली भाप के निर्माण के लिए पानी 1620 मीटर 3 / घंटा / पानीएग्जॉस्ट स्टीम रिटर्न सर्किट / से उपयोग किया जाता है। बिजली संयंत्र में वेसपानि का तापमान 550oC. भाप का दबाव 250 एट. प्रति एक अपघटन कक्ष में विद्युत क्षेत्र बनाने के लिए ऊर्जा की खपत लगभग होगी 3600 kWh.

बिजली संयंत्र के लिए 250 मेगावाटउत्पादों को चार मंजिलों पर रखने पर, यह एक क्षेत्र पर कब्जा कर लेगा 114 x 20 मीऔर ऊंचाई 10 वर्ग मीटर. टर्बाइन, जनरेटर और ट्रांसफार्मर के लिए क्षेत्र को ध्यान में नहीं रखते हुए 250 केवीए - 380 x 6000 वी.

आविष्कार के निम्नलिखित फायदे हैं:

1. गैसों के ऑक्सीकरण से प्राप्त गर्मी का उपयोग सीधे साइट पर किया जा सकता है, और हाइड्रोजन और ऑक्सीजन निकास भाप और प्रक्रिया पानी के निपटान से प्राप्त होते हैं।
2. बिजली और गर्मी पैदा करते समय कम पानी की खपत।
3. विधि की सादगी।
4. महत्वपूर्ण ऊर्जा बचत, जैसे यह केवल स्टार्टर को एक स्थिर थर्मल शासन में गर्म करने पर खर्च किया जाता है।
5. उच्च प्रक्रिया उत्पादकता, क्योंकि पानी के अणुओं का पृथक्करण एक सेकंड के दसवें हिस्से तक रहता है।
6. विधि का विस्फोट और अग्नि सुरक्षा, क्योंकि इसके कार्यान्वयन में, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन एकत्र करने के लिए टैंकों की आवश्यकता नहीं होती है।
7. स्थापना के संचालन के दौरान, पानी को बार-बार शुद्ध किया जाता है, आसुत जल में परिवर्तित किया जाता है। यह वर्षा और पैमाने को समाप्त करता है, जो स्थापना के सेवा जीवन को बढ़ाता है।
8. स्थापना साधारण स्टील से बनी है; उनकी दीवारों के अस्तर और परिरक्षण के साथ गर्मी प्रतिरोधी स्टील्स से बने बॉयलरों के अपवाद के साथ। यही है, विशेष महंगी सामग्री की आवश्यकता नहीं है।

आविष्कार में आवेदन मिल सकता हैइन संयंत्रों की शक्ति को बनाए रखते हुए सस्ते, व्यापक और पर्यावरण के अनुकूल पानी के साथ बिजली संयंत्रों में हाइड्रोकार्बन और परमाणु ईंधन की जगह उद्योग।

दावा

जलवाष्प से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन उत्पन्न करने की विधि, जिसमें एक विद्युत क्षेत्र के माध्यम से इस भाप को पारित करना शामिल है, जिसमें सुपरहिटेड जल ​​वाष्प की विशेषता तापमान के साथ प्रयोग की जाती है 500 - 550 ओ सीवाष्प को अलग करने और इसे हाइड्रोजन और ऑक्सीजन परमाणुओं में अलग करने के लिए एक उच्च वोल्टेज प्रत्यक्ष वर्तमान विद्युत क्षेत्र के माध्यम से पारित किया गया।