Ano ang isang electrolyser, mga katangian at aplikasyon nito
Ito ang pangalan ng isang device para sa electrochemical na proseso ng parehong pangalan, na nangangailangan ng panlabas na pinagmumulan ng kuryente. Sa istruktura, ang apparatus na ito ay isang paliguan na puno ng electrolyte, kung saan inilalagay ang dalawa o higit pang mga electrodes.
Ang pangunahing katangian ng naturang mga aparato ay ang pagganap, kadalasan ang parameter na ito ay ipinahiwatig sa pangalan ng modelo, halimbawa, sa mga nakatigil na electrolysis plant SEU-10, SEU-20, SEU-40, MBE-125 (membrane block electrolyzers), atbp. . Sa mga kasong ito, ang mga numero ay nagpapahiwatig ng produksyon ng hydrogen (m3/h).
Industrial stationary electrolysis plant na gumagawa ng 40 m3 ng hydrogen kada oras (SEU-40)
Tulad ng para sa natitirang mga katangian, nakasalalay sila sa tiyak na uri ng aparato at saklaw ng aplikasyon, halimbawa, kapag ang electrolysis ng tubig ay isinasagawa, ang mga sumusunod na parameter ay nakakaapekto sa kahusayan ng pag-install:
- Ang antas ng boltahe (minimum na potensyal ng elektrod), dapat itong mula sa 1.8 hanggang 2 volts, ang isang mas maliit na halaga ay "hindi magsisimula" sa proseso, at ang isang mas malaki ay humahantong sa labis na pagkonsumo ng enerhiya para sa pagpainit ng electrolyte. Kung ang isang power supply ay ginagamit bilang isang mapagkukunan, halimbawa, sa 14 volts, makatuwiran na hatiin ang kapasidad ng paliguan na may mga plato sa 7 mga cell, alinsunod sa Figure 2. Fig. 2. Ang lokasyon ng mga plate sa electrolyzer bath
Kaya, sa pamamagitan ng paglalapat ng 14 volts sa mga output, makakakuha tayo ng 2 volts sa bawat cell, habang ang mga plate sa bawat panig ay magkakaroon ng iba't ibang potensyal. Ang mga electrolyzer na gumagamit ng katulad na sistema ng koneksyon sa plato ay tinatawag na mga dry electrolyzer.
- Ang distansya sa pagitan ng mga plato (sa pagitan ng puwang ng katod at anode), mas maliit ito, mas mababa ang paglaban at, samakatuwid, mas maraming kasalukuyang ang dadaan sa solusyon ng electrolyte, na hahantong sa pagtaas ng produksyon ng gas.
- Ang mga sukat ng plato (ibig sabihin ang lugar ng mga electrodes) ay direktang proporsyonal sa kasalukuyang dumadaloy sa electrolyte, na nangangahulugang nakakaapekto rin sila sa pagganap.
- Ang konsentrasyon ng electrolyte at ang thermal balance nito.
- Mga katangian ng materyal na ginamit sa paggawa ng mga electrodes (ang ginto ay isang perpektong materyal, ngunit masyadong mahal, kaya hindi kinakalawang na asero ay ginagamit sa mga lutong bahay na circuit).
- Paglalapat ng mga katalista ng proseso, atbp.
Tulad ng nabanggit sa itaas, ang mga halaman ng ganitong uri ay maaaring gamitin bilang isang hydrogen generator, upang makagawa ng murang luntian, aluminyo o iba pang mga sangkap. Ginagamit din ang mga ito bilang mga aparato kung saan ang tubig ay dinadalisay at nadidisimpekta (UPEV, VGE), pati na rin ang isang paghahambing na pagsusuri ng kalidad nito ay isinasagawa (Tesp 001).
A) Pag-install ng direct water electrolysis (UPEV); B) Tesp 001 water quality analyzer
Pangunahing interesado kami sa mga device na gumagawa ng Brown's gas (hydrogen na may oxygen), dahil ang halo na ito ang may lahat ng posibilidad na magamit bilang alternatibong carrier ng enerhiya o fuel additive. Isasaalang-alang natin ang mga ito sa ibang pagkakataon, ngunit sa ngayon ay lumipat tayo sa disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng pinakasimpleng electrolyzer na naghahati ng tubig sa hydrogen at oxygen.
Mga napiling punto ng paggamit
Una sa lahat, nais kong tandaan na ang tradisyonal na paraan ng pagsunog ng natural na gas o propane ay hindi angkop sa aming kaso, dahil ang temperatura ng pagkasunog ng HHO ay lumampas sa mga hydrocarbon ng higit sa tatlong beses. Tulad ng naiintindihan mo, ang istrukturang bakal ay hindi makatiis sa gayong temperatura sa loob ng mahabang panahon. Inirerekomenda mismo ni Stanley Meyer ang paggamit ng isang burner ng isang hindi pangkaraniwang disenyo, ang diagram na ipinakita namin sa ibaba.
Scheme ng isang hydrogen burner na dinisenyo ni S. Meyer
Ang buong trick ng device na ito ay nakasalalay sa katotohanan na ang HHO (ipinahiwatig ng numero 72 sa diagram) ay pumasa sa combustion chamber sa pamamagitan ng balbula 35.Ang nasusunog na pinaghalong hydrogen ay tumataas sa channel 63 at sabay-sabay na isinasagawa ang proseso ng pagbuga, kinakaladkad kasama sa labas ng hangin sa pamamagitan ng mga adjustable na butas 13 at 70. Ang isang tiyak na halaga ng mga produkto ng pagkasunog (singaw ng tubig) ay nananatili sa ilalim ng takip 40, na pumapasok sa hanay ng pagkasunog sa pamamagitan ng channel 45 at humahalo sa nasusunog na gas. Pinapayagan ka nitong bawasan ang temperatura ng pagkasunog nang maraming beses.
Ang pangalawang punto na nais kong iguhit ang iyong pansin ay ang likido na dapat ibuhos sa pag-install. Pinakamainam na gumamit ng inihandang tubig na hindi naglalaman ng mga asing-gamot ng mabibigat na metal.
Ang perpektong opsyon ay isang distillate, na maaaring mabili sa anumang auto shop o parmasya. Para sa matagumpay na operasyon ng electrolyser, ang potassium hydroxide KOH ay idinagdag sa tubig, sa rate na halos isang kutsara ng pulbos bawat balde ng tubig.
At ang pangatlong bagay na binibigyan natin ng espesyal na diin ay ang kaligtasan. Tandaan na ang pinaghalong hydrogen at oxygen ay hindi sinasadyang tinatawag na paputok. Ang HHO ay isang mapanganib na tambalang kemikal na, kung hawakan nang walang ingat, ay maaaring magdulot ng pagsabog. Sundin ang mga panuntunan sa kaligtasan at maging maingat lalo na kapag nag-eeksperimento sa hydrogen. Sa kasong ito lamang ang "brick" kung saan binubuo ang ating Uniberso ay magdadala ng init at ginhawa sa iyong tahanan.
Inaasahan namin na ang artikulo ay naging isang mapagkukunan ng inspirasyon para sa iyo, at ikaw, na naka-roll up ang iyong mga manggas, nagsimulang gumawa ng isang hydrogen fuel cell. Siyempre, ang lahat ng aming mga kalkulasyon ay hindi ang tunay na katotohanan, gayunpaman, maaari silang magamit upang lumikha ng isang gumaganang modelo ng isang hydrogen generator. Kung nais mong ganap na lumipat sa ganitong uri ng pag-init, kung gayon ang isyu ay kailangang pag-aralan nang mas detalyado. Marahil ito ay ang iyong pag-install na magiging pundasyon, salamat sa kung saan ang muling pamamahagi ng mga merkado ng enerhiya ay magtatapos, at ang mura at kapaligiran na init ay papasok sa bawat tahanan.
Pagbuo ng hydrogen burner
Simulan natin ang paggawa ng water burner. Ayon sa kaugalian, magsisimula tayo sa paghahanda ng mga kinakailangang kasangkapan at materyales.
Ano ang kakailanganin sa trabaho
- Hindi kinakalawang na asero sheet.
- Suriin ang balbula.
- Dalawang bolts 6x150, nuts at washers sa kanila.
- Filter ng daloy (mula sa washing machine).
- transparent na tubo. Ang antas ng tubig ay perpekto para dito - sa mga tindahan ng mga materyales sa gusali ito ay ibinebenta sa 350 rubles bawat 10 m.
- Plastic selyadong lalagyan para sa pagkain na may kapasidad na 1.5 litro. Ang tinatayang gastos ay 150 rubles.
- Herringbone fittings ø8 mm (ang mga ito ay mahusay para sa hose).
- Bulgarian para sa paglalagari ng metal.
Ngayon, alamin natin kung anong uri ng hindi kinakalawang na asero ang kailangan mong gamitin. Sa isip, ang bakal na 03X16H1 ay dapat kunin para dito. Ngunit ang pagbili ng isang buong sheet ng "hindi kinakalawang na asero" ay minsan napakamahal, dahil ang isang produkto na 2 mm makapal ay nagkakahalaga ng higit sa 5,500 rubles, at bukod pa, kailangan itong dalhin kahit papaano. Samakatuwid, kung ang isang maliit na piraso ng naturang bakal ay nakahiga sa isang lugar (sapat na ang 0.5x0.5 m), pagkatapos ay makakamit mo ito.
Pabahay ng baterya ng Nickel-hydrogen
Gagamit kami ng hindi kinakalawang na asero, dahil ang ordinaryong bakal, tulad ng alam mo, ay nagsisimula sa kalawang sa tubig. Bukod dito, sa aming disenyo, nilayon naming gumamit ng alkali sa halip na tubig, iyon ay, ang kapaligiran ay higit pa sa agresibo, at ang ordinaryong bakal ay hindi magtatagal sa ilalim ng pagkilos ng isang electric current.
Mga tagubilin sa paggawa
Unang yugto. Una, kumuha ng isang sheet ng bakal at ilagay ito sa isang patag na ibabaw. Mula sa sheet ng mga sukat sa itaas (0.5x0.5 m), 16 na mga parihaba ang dapat makuha para sa hinaharap na hydrogen burner, pinutol namin ang mga ito gamit ang isang gilingan.
Pangalawang yugto. Nag-drill kami ng mga butas para sa bolt sa reverse side ng mga plates. Kung pinlano naming gumawa ng isang "tuyo" na electrolyzer, pagkatapos ay nag-drill kami ng mga butas mula sa ibaba, ngunit sa kasong ito hindi ito kinakailangan. Ang katotohanan ay ang isang "tuyo" na disenyo ay mas kumplikado, at ang kapaki-pakinabang na lugar ng mga plato sa loob nito ay hindi gagamitin ng 100%.Gagawa kami ng isang "basa" na electrolyzer - ang mga plato ay ganap na malubog sa electrolyte, at ang kanilang buong lugar ay lalahok sa reaksyon.
Ikatlong yugto. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng inilarawan na burner ay batay sa mga sumusunod: ang electric current, na dumadaan sa mga plato na nahuhulog sa electrolyte, ay magiging sanhi ng tubig (ito ay dapat na bahagi ng electrolyte) upang mabulok sa oxygen (O) at hydrogen ( H). Samakatuwid, dapat tayong magkaroon ng dalawang plato sa parehong oras - ang katod at ang anode.
Sa isang pagtaas sa lugar ng mga plate na ito, ang dami ng gas ay tumataas, kaya sa kasong ito ay gumagamit kami ng walong piraso bawat cathode at anode, ayon sa pagkakabanggit.
Ang bawat molekula ng tubig ay binubuo ng dalawang atomo ng hydrogen at isang atom
Ikaapat na yugto. Susunod, kailangan naming i-install ang mga plato sa isang plastic na lalagyan upang sila ay kahalili: plus, minus, plus, minus, atbp Upang i-insulate ang mga plato, gumagamit kami ng mga piraso ng isang transparent na tubo (binili namin ito ng hanggang 10 m, kaya may supply).
Pinutol namin ang maliliit na singsing mula sa tubo, gupitin ang mga ito at kumuha ng mga piraso na halos 1 mm ang kapal. Ito ang perpektong distansya para sa hydrogen sa istraktura na mahusay na nabuo.
Ikalimang yugto. Ikinakabit namin ang mga plato sa isa't isa gamit ang mga washer. Ginagawa namin ang mga sumusunod: naglalagay kami ng washer sa bolt, pagkatapos ay isang plato, pagkatapos nito tatlong washers, isa pang plato, muli tatlong washers, atbp. Nag-hang kami ng walong piraso sa katod, walo sa anode.
Susunod, higpitan ang mga mani at ihiwalay ang mga plato na may dati nang pinutol na mga piraso.
Ikaanim na yugto. Tinitingnan namin nang eksakto kung saan nananatili ang mga bolts sa lalagyan, nag-drill kami ng mga butas sa lugar na iyon. Kung biglang ang mga bolts ay hindi magkasya sa lalagyan, pagkatapos ay pinutol namin ang mga ito sa kinakailangang haba. Pagkatapos ay ipinasok namin ang mga bolts sa mga butas, ilagay ang mga washer sa kanila at i-clamp ang mga ito ng mga mani - para sa mas mahusay na higpit.
Susunod, gumawa kami ng isang butas sa takip para sa angkop, i-tornilyo ang angkop mismo (mas mabuti na pahiran ang kantong na may silicone sealant). Pumutok kami sa angkop upang suriin ang higpit ng takip. Kung ang hangin ay lumalabas pa rin mula sa ilalim nito, pagkatapos ay pinahiran din namin ang koneksyon na ito ng isang sealant.
Ikapitong yugto. Sa pagtatapos ng pagpupulong, sinubukan namin ang tapos na generator. Upang gawin ito, ikonekta ang anumang mapagkukunan dito, punan ang lalagyan ng tubig at isara ang takip. Susunod, naglalagay kami ng hose sa fitting, na ibababa namin sa isang lalagyan ng tubig (upang makita ang mga bula ng hangin). Kung ang mapagkukunan ay hindi sapat na malakas, kung gayon wala sila sa tangke, ngunit tiyak na lilitaw sila sa electrolyzer.
Susunod, kailangan nating dagdagan ang intensity ng output ng gas sa pamamagitan ng pagtaas ng boltahe sa electrolyte. Kapansin-pansin dito na ang tubig sa dalisay na anyo nito ay hindi isang konduktor - ang kasalukuyang dumadaan dito dahil sa mga impurities at asin na naroroon dito. Magpapalabnaw kami ng kaunting alkali sa tubig (halimbawa, ang sodium hydroxide ay mahusay - ito ay ibinebenta sa mga tindahan bilang isang Mole cleaning agent).
Ilang magandang tip
Susunod, pag-usapan natin ang iba pang mga bahagi ng hydrogen burner - ang filter para sa washing machine at ang balbula. Parehong para sa proteksyon. Ang balbula ay hindi papayagan ang ignited hydrogen na tumagos pabalik sa istraktura at sumabog ang gas na naipon sa ilalim ng takip ng electrolyzer (kahit na may kaunti nito). Kung hindi namin ilalagay ang balbula, ang lalagyan ay masisira at ang alkali ay tatagas.
Kakailanganin ang filter para sa paggawa ng isang water seal, na gaganap bilang isang hadlang na pumipigil sa isang pagsabog. Ang mga manggagawa, na pamilyar sa disenyo ng isang gawang bahay na hydrogen burner, ay tinatawag itong shutter na "bulbulator". Sa katunayan, ito ay talagang lumilikha lamang ng mga bula ng hangin sa tubig. Para sa burner mismo, ginagamit namin ang parehong transparent na hose. Lahat, handa na ang hydrogen burner!
Ito ay nananatiling lamang upang ikonekta ito sa pasukan ng "mainit na sahig" na sistema, i-seal ang koneksyon at simulan ang direktang operasyon.
Paano gumagana ang hydrogen heating
Ang paraan ng pag-init na ito ay binuo ng isa sa mga kumpanyang Italyano.Gumagana ang hydrogen boiler nang hindi gumagawa ng anumang nakakapinsalang basura, kaya naman ito ay itinuturing na pinaka-friendly at tahimik na paraan upang magpainit ng bahay. Ang pagbabago ng pag-unlad ay na ang mga siyentipiko ay pinamamahalaang upang makamit ang pagkasunog ng hydrogen sa isang medyo mababang temperatura (mga 300ᵒС), at ito ay naging posible na gumawa ng naturang mga heating boiler mula sa mga tradisyonal na materyales.
Hydrogen fuel cells para sa bahay
Sa panahon ng operasyon, ang boiler ay naglalabas lamang ng hindi nakakapinsalang singaw, at ang tanging bagay na nangangailangan ng mga gastos ay kuryente. At kung pagsamahin mo ito sa mga solar panel (solar system), ang mga gastos na ito ay maaaring ganap na bawasan sa zero.
Paano nangyayari ang lahat? Ang oxygen ay tumutugon sa hydrogen at, tulad ng naaalala natin mula sa mga aralin sa kimika sa gitnang paaralan, ay bumubuo ng mga molekula ng tubig. Ang reaksyon ay pinukaw ng mga katalista, bilang isang resulta, ang thermal energy ay inilabas, pinainit ang tubig sa halos 40ᵒС - ang perpektong temperatura para sa isang "mainit na sahig".
Ang pagsasaayos ng kapangyarihan ng boiler ay nagbibigay-daan sa iyo upang makamit ang isang tiyak na tagapagpahiwatig ng temperatura na kinakailangan para sa pagpainit ng isang silid na may isang partikular na lugar. Kapansin-pansin din na ang mga naturang boiler ay itinuturing na modular, dahil binubuo sila ng ilang mga independiyenteng channel. Sa bawat isa sa mga channel mayroong isang katalista na nabanggit sa itaas, bilang isang resulta, ang isang coolant ay pumapasok sa heat exchanger, na naabot na ang kinakailangang tagapagpahiwatig ng 40ᵒС.
Water seal at fuse
Bigyang-pansin ang figure No. 1 - mayroong dalawang lalagyan (itinalaga ko silang A at B), mabuti, isang karayom mula sa isang disposable syringe (C), ang lahat ng ito ay konektado sa pamamagitan ng mga tubo mula sa mga dropper. Kinakailangang ibuhos ang tubig sa unang lalagyan (A), ito ay isang lock ng tubig
Ito ay kinakailangan upang ang pagsabog ay hindi umabot sa electrolyzer (kung ito ay sumabog, ito ay magiging tulad ng isang fragmentation grenade)
Kinakailangang ibuhos ang tubig sa unang lalagyan (A), ito ay isang lock ng tubig. Ito ay kinakailangan upang ang pagsabog ay hindi umabot sa electrolyzer (kung ito ay sumabog, ito ay magiging tulad ng isang fragmentation grenade).
Figure No. 5 - Water lock
Pakitandaan na mayroong dalawang konektor sa takip ng selyo ng tubig (inangkop ko ang lahat ng ito mula sa isang medikal na dropper), pareho ang mga ito ay hermetically nakadikit sa takip gamit ang epoxy glue. Ang isang tubo ay mahaba, sa pamamagitan nito ang hydrogen mula sa generator ay dapat dumaloy sa ilalim ng tubig, gumulong, at sa pangalawang butas ay dumaan sa tubo patungo sa fuse (B)
Figure #6 - Fuse
Sa isang lalagyan na may fuse, maaari mong ibuhos ang parehong tubig (para sa higit na pagiging maaasahan) at alkohol (ang singaw ng alkohol ay nagpapataas ng nasusunog na temperatura ng apoy).
Ang fuse mismo ay ginawa tulad nito: Kailangan mong gumawa ng isang butas na may diameter na 15 mm sa takip, at mga butas para sa mga turnilyo.
Figure No. 7 - Ano ang hitsura ng mga butas sa takip
Kakailanganin mo rin ang dalawang makapal na washer (kung kinakailangan, kailangan mong palawakin ang panloob na diameter ng washer na may isang bilog na file), dalawang gasket ng tubig at chocolate foil o isang ordinaryong lobo.
Figure No. 8 - Sketch ng protective valve
Ito ay binuo nang simple, kailangan mong mag-drill ng apat na coaxial hole sa mga bakal na panghugas ng takip at gasket. Una kailangan mong maghinang ng mga bolts sa itaas na washer, madali itong magawa gamit ang isang malakas na panghinang na bakal at aktibong pagkilos ng bagay.
Figure No. 9 - Washer na may mga turnilyo
Figure No. 10 - Soldered screws sa washer
Pagkatapos mong ma-solder ang mga turnilyo, kailangan mong maglagay ng isang rubber gasket sa washer at direkta sa iyong balbula. Gumamit ako ng manipis na goma na banda mula sa isang burst balloon (mas maginhawa kaysa sa paglalagay ng manipis na foil), kahit na ang foil ay gumagana rin nang maayos, kahit na noong sinubukan ko ang aking hydrogen torch para sa pagsabog, ito ay foil sa balbula.
Figure No. 11 - Inilalagay namin ang gasket at proteksiyon na goma
Pagkatapos ay inilalagay namin ang pangalawang gasket at maaari mong ipasok ang proteksyon sa mga butas na ginawa sa talukap ng mata.
Figure No. 12 - Tapos na balbula
Figure No. 13 - Mga elemento ng seguridad
Ang pangalawang washer at nuts ay kailangan upang mahigpit at matatag na ayusin ang proteksyon sa pamamagitan ng paghigpit ng mga nuts (tingnan ang figure No. 6).
Unawain nang tama at tandaan na ang mga panuntunan sa kaligtasan ay hindi maaaring pabayaan, lalo na kapag nagtatrabaho sa mga sumasabog na gas. At ang gayong simpleng aparato ay maaaring magligtas sa iyo mula sa hindi kasiya-siyang mga sorpresa. Gumagana ang proteksyon alinsunod sa prinsipyong "kung saan ito ay manipis - nasira ito doon", na may pagsabog ay natumba nito ang isang proteksiyon na pelikula (foil o goma), at ang puwersa ng pagsabog ay hindi napupunta sa electrolyzer, bukod pa, ito rin. pinipigilan ng isang selyo ng tubig. Kunin ang aking salita para dito, kung ang electrolyzer ay sumabog, ito ay hindi sapat para sa iyo :)!!!
Figure #14 - Pagsabog
Dapat itong maunawaan na ang isang emergency na sitwasyon ay tiyak na hindi maiiwasan. Ang katotohanan ay ang apoy ay nasusunog sa labasan ng nozzle (na isang medyo magandang karayom mula sa isang disposable syringe) dahil lamang ang presyon ng gas ay nilikha (ang presyon ay sumang-ayon).
Figure No. 15 - Nozzle mula sa isang syringe, sa isang pedestal
Halimbawa, nagtatrabaho ka sa iyong burner at ngayon ay patay ang ilaw, maniwala ka sa akin! Hindi ka magkakaroon ng oras upang tumalbog ang burner, ang apoy ay agad na babalik sa tubo at ang pagsabog ng proteksiyon na balbula ay kumulog (ito ay kinakailangan upang hipan ito at hindi ang electrolyzer) - ito ay medyo normal kapag ang burner ay gawang bahay - maging mapagbantay at maingat, lumayo sa hydrogen burner at magsuot ng personal na kagamitan sa proteksiyon!
Sa personal, hindi ako masyadong masigasig tungkol sa hydrogen burner, at sinubukan kong gawin ito dahil mayroon na akong handa na electrolyzer. Una, ito ay lubhang mapanganib, at pangalawa, ito ay hindi masyadong epektibo (ako ay nagsasalita tungkol sa aking hydrogen burner at hindi tungkol sa mga burner sa pangkalahatan) hindi posible na matunaw ang gusto ko dito. At samakatuwid, kung naisip mo na gumawa ng ganitong uri ng burner, tanungin ang iyong sarili ng isang ganap na nakapangangatwiran na tanong "ito ba ay katumbas ng halaga", dahil ang pag-assemble ng isang electrolyser mula sa simula ay medyo mahirap na negosyo, at kailangan mo rin. isang malakas na supply ng kuryente na magiging sapat upang tumugma sa presyon ng hydrogen at diameter ng outlet ng nozzle. Samakatuwid, "kung ito ay" hindi ko inirerekomenda na gawin mo ito, ngunit kung talagang kailangan mo ito.
Salamat sa pagbisita sa bip-mip.com
Mga uri ng electrolyzer
Tingnan natin ang isang maikling pagtingin sa mga tampok ng disenyo ng mga pangunahing uri ng mga aparato sa paghahati ng tubig.
tuyo
Ang disenyo ng isang aparato ng ganitong uri ay ipinakita sa Figure 2, ang tampok nito ay na sa pamamagitan ng pagmamanipula sa bilang ng mga cell, posible na palakasin ang aparato mula sa isang mapagkukunan na may boltahe na makabuluhang lumampas sa minimum na potensyal ng elektrod.
umaagos
Ang isang pinasimple na pag-aayos ng mga device ng ganitong uri ay matatagpuan sa Figure 5. Tulad ng makikita mo, ang disenyo ay may kasamang paliguan na may mga electrodes "A", ganap na puno ng isang solusyon at isang tangke na "D".
Figure 5. Konstruksyon ng isang flow cell
Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng aparato ay ang mga sumusunod:
- sa pasukan ng proseso ng electrochemical, ang gas, kasama ang electrolyte, ay pinipiga sa lalagyan na "D" sa pamamagitan ng pipe na "B";
- sa tangke na "D" mayroong isang paghihiwalay mula sa electrolyte solution ng gas, na pinalabas sa pamamagitan ng outlet valve "C";
- ang electrolyte ay bumalik sa hydrolysis bath sa pamamagitan ng pipe na "E".
Lamad
Ang pangunahing tampok ng mga device ng ganitong uri ay ang paggamit ng isang solid electrolyte (membrane) batay sa isang polimer. Ang disenyo ng mga device ng ganitong uri ay makikita sa Figure 6.
Figure 6. Membrane-type electrolyzer
Ang pangunahing tampok ng naturang mga aparato ay ang dalawahang layunin ng lamad; hindi lamang ito nagdadala ng mga proton at ion, ngunit naghihiwalay din sa parehong mga electrodes at mga produkto ng proseso ng electrochemical sa pisikal na antas.
Dayapragm
Sa mga kasong iyon kung saan ang pagsasabog ng mga produkto ng electrolysis sa pagitan ng mga silid ng elektrod ay hindi pinahihintulutan, ginagamit ang isang porous na diaphragm (na nagbigay ng pangalan sa mga naturang device). Ang materyal para dito ay maaaring ceramic, asbestos o salamin. Sa ilang mga kaso, ang mga polymer fibers o glass wool ay maaaring gamitin upang lumikha ng gayong diaphragm.Ipinapakita ng Figure 7 ang pinakasimpleng bersyon ng isang diaphragm device para sa mga electrochemical na proseso.
Disenyo ng diaphragm cell
Paliwanag:
- outlet para sa oxygen.
- U-shaped na prasko.
- Output para sa hydrogen.
- Anode.
- Cathode.
- Dayapragm.
alkalina
Ang proseso ng electrochemical ay hindi posible sa distilled water; ang isang concentrated alkali solution ay ginagamit bilang isang katalista (ang paggamit ng asin ay hindi kanais-nais, dahil ang chlorine ay inilabas sa kasong ito). Batay dito, ang karamihan sa mga electrochemical device para sa paghahati ng tubig ay maaaring tawaging alkaline.
Sa mga pampakay na forum, pinapayuhan na gumamit ng sodium hydroxide (NaOH), na, hindi katulad ng baking soda (NaHCO3), ay hindi nakakasira sa elektrod. Tandaan na ang huli ay may dalawang makabuluhang pakinabang:
- Maaari kang gumamit ng mga bakal na electrodes.
- Walang mga nakakapinsalang sangkap ang ibinubuga.
Ngunit, ang isang makabuluhang disbentaha ay nagpapawalang-bisa sa lahat ng mga pakinabang ng baking soda bilang isang katalista. Ang konsentrasyon nito sa tubig ay hindi hihigit sa 80 gramo bawat litro. Binabawasan nito ang frost resistance ng electrolyte at ang kasalukuyang conductivity nito. Kung ang una ay maaari pa ring tiisin sa mainit-init na panahon, ang huli ay nangangailangan ng pagtaas sa lugar ng mga plato ng elektrod, na kung saan ay pinapataas ang laki ng istraktura.
Ano ang kailangan upang makagawa ng fuel cell sa bahay
Simula sa paggawa ng isang hydrogen fuel cell, kinakailangan na pag-aralan ang teorya ng proseso ng pagbuo ng detonating gas. Ito ay magbibigay ng pag-unawa sa kung ano ang nangyayari sa generator, ay makakatulong sa pag-set up at pagpapatakbo ng kagamitan. Bilang karagdagan, kakailanganin mong mag-stock ng mga kinakailangang materyales, karamihan sa mga ito ay hindi mahirap hanapin sa network ng pamamahagi. Tulad ng para sa mga guhit at tagubilin, susubukan naming saklawin ang mga isyung ito nang buo.
Pagdidisenyo ng hydrogen generator: mga diagram at mga guhit
Ang isang self-made na pag-install para sa paggawa ng Brown's gas ay binubuo ng isang reactor na may naka-install na mga electrodes, isang PWM generator para paganahin ang mga ito, isang water seal at mga connecting wire at hoses. Sa kasalukuyan, mayroong ilang mga scheme ng mga electrolyzer na gumagamit ng mga plato o tubo bilang mga electrodes. Bilang karagdagan, ang pag-install ng tinatawag na dry electrolysis ay matatagpuan din sa Web. Hindi tulad ng tradisyonal na disenyo, sa naturang apparatus, hindi ang mga plato ay naka-install sa isang lalagyan na may tubig, ngunit ang likido ay pinapakain sa puwang sa pagitan ng mga flat electrodes. Ang pagtanggi sa tradisyonal na pamamaraan ay ginagawang posible na makabuluhang bawasan ang mga sukat ng fuel cell.
Sa trabaho, maaari mong gamitin ang mga guhit at diagram ng mga gumaganang electrolyzer, na maaaring iakma sa iyong sariling mga kondisyon.
Ang pagpili ng mga materyales para sa pagtatayo ng isang hydrogen generator
Halos walang partikular na materyales ang kailangan para sa paggawa ng fuel cell. Ang tanging bagay na maaaring mahirap ay ang mga electrodes. Kaya, kung ano ang kailangan mong ihanda bago simulan ang trabaho.
- Kung ang disenyo na iyong pinili ay isang "basa" na uri ng generator, pagkatapos ay kakailanganin mo ng isang selyadong tangke ng tubig, na magsisilbi ring sisidlan ng presyon ng reaktor. Maaari kang kumuha ng anumang angkop na lalagyan, ang pangunahing kinakailangan ay sapat na lakas at higpit ng gas. Siyempre, kapag gumagamit ng mga metal plate bilang mga electrodes, mas mahusay na gumamit ng isang hugis-parihaba na istraktura, halimbawa, isang maingat na selyadong kaso mula sa isang lumang-style na baterya ng kotse (itim). Kung ang mga tubo ay ginagamit upang makakuha ng HHO, ang isang malawak na lalagyan mula sa isang pambahay na filter ng tubig ay magagawa din. Ang pinakamagandang opsyon ay gawin ang generator case mula sa stainless steel, halimbawa, brand 304 SSL.
Electrode Assembly para sa Wet Type Hydrogen Generator
Kapag pumipili ng "tuyo" na fuel cell, kakailanganin mo ng isang sheet ng plexiglass o iba pang transparent na plastik na hanggang 10 mm ang kapal at teknikal na silicone o-ring.
Mga tubo o plato na gawa sa "stainless steel".Siyempre, maaari mo ring kunin ang karaniwang "ferrous" na metal, gayunpaman, sa panahon ng pagpapatakbo ng electrolyzer, ang simpleng carbonaceous iron ay mabilis na nabubulok at ang mga electrodes ay madalas na kailangang baguhin. Ang paggamit ng high-carbon metal alloyed na may chromium ay magbibigay sa generator ng kakayahang magtrabaho nang mahabang panahon. Ang mga craftsmen na kasangkot sa paggawa ng mga fuel cell ay pumipili ng materyal para sa mga electrodes sa loob ng mahabang panahon at nanirahan sa 316 L na hindi kinakalawang na asero. Sa kabilang banda ay may puwang na hindi hihigit sa 1 mm sa pagitan nila. Para sa mga perfectionist, narito ang eksaktong mga sukat: - diameter ng panlabas na tubo - 25.317 mm; — ang diameter ng inner tube ay depende sa kapal ng outer tube. Sa anumang kaso, dapat itong magbigay ng agwat sa pagitan ng mga elementong ito na katumbas ng 0.67 mm.
Ang pagganap nito ay depende sa kung gaano katumpak ang mga parameter ng mga bahagi ng hydrogen generator ay pinili.
Tandaan na ang mga pinakintab na tubo ay hindi inirerekomenda. Sa kabaligtaran, inirerekomenda ng mga eksperto na sanding ang mga bahagi upang makakuha ng matte na ibabaw. Sa hinaharap, makakatulong ito sa pagtaas ng pagiging produktibo ng pag-install.
Mga tool na kakailanganin sa proseso ng trabaho
Bago ka magsimulang magtayo ng fuel cell, ihanda ang mga sumusunod na tool:
- hacksaw para sa metal;
- mag-drill na may isang hanay ng mga drills;
- hanay ng mga wrenches;
- flat at slotted screwdrivers;
- angle grinder ("gilingan") na may isang set na bilog para sa pagputol ng metal;
- multimeter at flowmeter;
- pinuno;
- pananda.
Bilang karagdagan, kung ikaw mismo ang gagawa ng PWM generator, kakailanganin mo ng oscilloscope at frequency counter para i-set up ito. Sa loob ng balangkas ng artikulong ito, hindi namin itataas ang isyung ito, dahil ang paggawa at pagsasaayos ng isang switching power supply ay pinakamahusay na isinasaalang-alang ng mga eksperto sa mga dalubhasang forum.
Do-it-yourself electrolyser para sa isang kotse
Sa Internet maaari kang makahanap ng maraming mga diagram ng mga sistema ng HHO, na, ayon sa mga may-akda, ay nagbibigay-daan sa iyo upang makatipid mula 30% hanggang 50% ng gasolina. Ang mga nasabing pag-aangkin ay labis na maasahin sa mabuti at sa pangkalahatan ay hindi sinusuportahan ng anumang ebidensya. Ang isang pinasimple na diagram ng naturang sistema ay ipinapakita sa Figure 11.
Pinasimple na diagram ng isang electrolyzer para sa isang kotse
Sa teorya, ang naturang aparato ay dapat bawasan ang pagkonsumo ng gasolina dahil sa kumpletong pagkasunog nito. Upang gawin ito, ang pinaghalong Brown ay ipinasok sa air filter ng sistema ng gasolina. Ito ay hydrogen at oxygen na nakuha mula sa isang electrolyser na pinapagana ng panloob na network ng kotse, na nagpapataas ng pagkonsumo ng gasolina. Mabisyo na bilog.
Siyempre, maaaring gamitin ang isang circuit ng kasalukuyang regulator ng PWM, ang isang mas mahusay na switching power supply o iba pang mga trick ay maaaring gamitin upang mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya. Minsan sa Internet mayroong mga alok upang bumili ng isang mababang-amperage na PSU para sa isang electrolyzer, na sa pangkalahatan ay walang kapararakan, dahil ang pagganap ng proseso ay direktang nakasalalay sa kasalukuyang lakas.
Ito ay tulad ng Kuznetsov system, ang water activator kung saan nawala, at walang patent, atbp. Sa mga video sa itaas, kung saan pinag-uusapan nila ang tungkol sa hindi maikakaila na mga pakinabang ng naturang mga sistema, halos walang mga argumento na may katwiran. Hindi ito nangangahulugan na ang ideya ay walang karapatang umiral, ngunit ang sinasabing ipon ay "medyo" pinalaki.