Устройство для получения атомарного водорода (варианты)

Номер патента: 14312

Опубликовано: 17.11.2008

Авторы: Гришин Алексей Васильевич, Борисенко Александр Васильевич

Скачать PDF файл.

Формула / Реферат

Изобретение относится к электрическим способам получения водорода и может быть использовано в химической, нефтехимической, металлургической отраслях промышленности и в энергетике. Технический результат изобретения - расширение арсенала средств для получения атомарного водорода, исключение использования реагентов и упрощение устройства - достигается тем, что устройство для получения атомарного водорода, согласно изобретению, содержит высоковольтный источник питания и электрод, который выполнен в виде иглы и подключен к высоковольтному источнику питания. Устройство для получения атомарного водорода в соответствии со вторым вариантом изобретения содержит высоковольтный источник питания и два электрода, один из которых выполнен в виде иглы и подключен к высоковольтному источнику питания, а второй электрод заземлен.

Текст

Смотреть все

(51) 25 В 1/02 (2006.01) С 25 В 9/00 (2006.01) С 25 В 11/02 (2006.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ металлургической отраслях промышленности и в энергетике. Технический результат изобретения расширение арсенала средств для получения атомарного водорода, исключение использования реагентов и упрощение устройства достигается тем,что устройство для получения атомарного водорода,согласно изобретению, содержит высоковольтный источник питания и электрод, который выполнен в виде иглы и подключен к высоковольтному источнику питания. Устройство для получения атомарного водорода в соответствии со вторым вариантом изобретения содержит высоковольтный источник питания и два электрода, один из которых выполнен в виде иглы и подключен к высоковольтному источнику питания,а второй электрод заземлен.(72) Борисенко Александр Васильевич Гришин Алексей Васильевич(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ АТОМАРНОГО ВОДОРОДА (ВАРИАНТЫ)(57) Изобретение относится к электрическим способам получения водорода и может быть использовано в химической, нефтехимической, 14312 Изобретение относится к электрическим способам получения водорода и может быть использовано в химической, нефтехимической,металлургической отраслях промышленности и в энергетике. Известно получение атомарного водорода при пропускании тихих электроразрядов через молекулярный водород под давлением 13,3-66,5 Па. В качестве источника атомарного водорода используют также вещества, отщепляющие при их облучении атомы водорода. Например, при облучении ультрафиолетовым светом йодистого водорода происходит реакция с образованием атомарного водородаН(Гамбург Д.Ю., Семенов В.П., Дубовкин Н.Ф.,Смирнова Л.Н. Водород, свойства, получение,хранение, транспортирование, применение. М. Химия, 1989, с. 86). Данный процесс получения атомарного водорода характеризуется сложностью осуществления,так как требует создания разреженной атмосферы. Известно устройство для получения атомарного водорода, содержащее герметичный корпус, в котором размещена платиновая, палладиевая или вольфрамовая проволока. С помощью указанного устройства методом термической диссоциации получают атомарный водород из молекулярного водорода на платиновой, палладиевой или вольфрамовой проволоке, нагретой в атмосфере водорода при давлении менее 1,33 Па. Диссоциации водорода на атомы можно достигнуть и при использовании радиоактивных веществ. Термическая диссоциация водорода - это автокаталитическая реакция, протекающая по схеме Н 2 АННА,где А - какая-либо частица, атом или молекула. Атомарный водород образуется также в результате сенсибилизированных реакций, реагенты которых при добавлении светопоглощающего вещества становятся чувствительными к излучению в спектральной области этого вещества. Известно устройство для получения атомарного водорода, содержащее реактор и ртутную кварцевую лампу. В водород или его смесь с другим газом, например с азотом или парами воды, вводят пары ртути и далее эту смесь подвергают облучению ртутной кварцевой лампой. В результате поглощения атомами ртути излучения,соответствующего резонансной линии 253710-8 см,в смеси образуются возбужденные атомы ртути(3 Р 1), которые, взаимодействуя с молекулой водорода, расщепляют его на атомы х(31)Н 2(10)2 Н (Гамбург Д.Ю., Семенов В.П.,Дубовкин Н.Ф., Смирнова Л.Н. Водород, свойства,получение,хранение,транспортирование,применение. М. Химия, 1989, с. 87). Данное устройство характеризуется сложностью, так как предусматривает наличие герметичного реактора и необходимость использования паров ртути, которые очень токсичны. 2 Все известные устройства и процессы для получения атомарного водорода должны проводиться с использованием дорогостоящих компонентов таких, как платиновая или палладиевая проволока, в разреженной атмосфере или с обязательным применением ультрафиолетового излучения с добавлением реагентов, или с использованием радиоактивных веществ или токсичных веществ. Задачей изобретения является разработка доступного и безопасного устройства для получения атомарного водорода. Технический результат изобретения расширение арсенала средств для получения атомарного водорода, исключение использования реагентов и упрощение устройства - достигается тем, что первый вариант устройства для получения атомарного водорода, согласно изобретению,содержит высоковольтный источник питания и электрод, который выполнен в виде иглы и подключен к высоковольтному источнику питания. Второй вариант устройства для получения атомарного водорода, согласно изобретению,содержит два электрода, один из которых выполнен в виде иглы и подключен к высоковольтному источнику питания, а второй электрод заземлен. Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлена схема устройства с двумя электродами на фиг. 2 - схема устройства с одним электродом. Устройство для получения атомарного водорода содержит высоковольтный источник питания 1 и электрод 2, который выполнен в виде иглы и подключен к высоковольтному источнику питания. При использовании устройства с одним электродом в виде иглы его подключают к однополярному высоковольтному источнику,например, статическому генератору Ван-де-Граафа. Устройство в соответствии со вторым вариантом изобретения содержит высоковольтный источник питания 1 и два электрода, один из которых 2 выполнен в виде иглы и подключен к высоковольтному источнику питания, а второй электрод 3 заземлен. Атомарный водород получают следующим образом. Пример 1. Атомарный водород получают с помощью электрода 2 в виде иглы, подключенного к отрицательному полюсу высоковольтного источника питания 1 и электрода 3, который образован потоком воды, стекающей из заземленной емкости. На электрод 2 подают напряжение 10 кВ. При этом происходит выделение атомарного водорода в результате разложения воды. Процесс идет по следующей схеме Н 2 ООН-е-Н Пример 2. Для получения атомарного водорода электрод 2 в виде иглы подключают к отрицательному полюсу источника тока 1, другой электрод 3, выполненный из металла, заземляют. На электрод в виде иглы подают напряжение 3000 кВ. При подаче напряжения на указанный электрод 14312 происходит выделение атомарного водорода из воздуха. Пример 3. На электрод 2 подают напряжение 1500 кВ от высоковольтного источника питания 1,которым служит генератор Ван-де-Граафа. Процесс осуществляется при наличии только одного электрода 2. При этом происходит выделение атомарного водорода в результате разложения водородсодержащих соединений, находящихся в воздухе, в том числе паров воды. Потенциал электрода в виде иглы может быть как положительным (дефицит электронов), так и отрицательным (избыток электронов). Величина потенциала может быть постоянной или переменной. Факторами,приводящими к разложению воды и других водородсодержащих соединений и выделению атомарного водорода,являются высокая напряженность электрического поля вокруг острия иглы электрода 2 высокий градиент напряженности электрического поля у острия насыщение электронами области вокруг острия вследствие их автоэлектронной эмиссии из материала иглы, или вследствие контактной передачи их молекулам воды, воздуха или частицам аэрозоля, окружающим иглу при соударении с острием при отрицательном потенциале иглы обеднение этой области электронами вследствие аналогичных процессов при положительном ее потенциале. Процессами, происходящими в окружающей острие иглы среде, в частности, являются ионизация молекул и частиц аэрозолей их поляризация и возникновение вследствие этого силы, действующей на них и приводящей их в движение направленное движение частиц среды при обретении ими высоких энергий от действующих на них сил разрыв и коагуляция частиц аэрозолей диссоциация молекул на составляющие их части активация химических реакций вследствие высокой энергии молекул при их столкновении электромагнитное излучение ионов,движущихся с ускорением электромагнитное излучение вследствие столкновения молекул. Полученный атомарный водород может быть использован для очистки газов, для восстановления различных химических компонентов, а также может быть направлен на хранение. Для хранения и стабилизации используют так называемый матрично-изолированный способ хранения свободных атомов водорода. Атомы водорода захватываются инертным твердым телом,находящимся при криогенной температуре. Для этого атомный водород, полученный в газообразном состоянии, необходимо быстро сконденсировать и захватить вмораживанием в узлы или межузловые места криогенной инертной кристаллической решетки. Свободные атомы водорода можно также сохранять локальным методом, при котором диссоциация молекулы водорода происходит исключительно в заранее приготовленной матрице. Чтобы избежать рекомбинации атомного водорода,его необходимо стабилизировать. Стабилизация достигается при очень низких температурах (0,1-0,5 К) и очень сильных магнитных полях (5-10 Т),которые могут создаваться сверхпроводящими магнитами. При рекомбинации атомарного водорода по уравнению 2 НН 222105 кДж/кг выделяется тепла в 17 раз больше, чем при сжигании молекулярного водорода по уравнению 2 Н 2 О 2221,3104 кДж/кг. Это открывает возможности использования атомарного водорода в качестве однокомпонентного горючего. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ 1. Устройство для получения атомарного водорода, отличающееся тем, что оно содержит высоковольтный источник питания и электрод,выполненный в виде иглы и подключен к высоковольтному источнику питания. 2. Устройство для получения атомарного водорода, отличающееся тем, что оно содержит высоковольтный источник питания и два электрода,один из которых выполнен в виде иглы и подключен к высоковольтному источнику питания, а второй электрод заземлен.

МПК / Метки

МПК: C25B 9/00, C25B 1/02, C25B 11/02

Метки: получения, атомарного, устройство, варианты, водорода

Код ссылки

<a href="http://kzpatents.com/4-14312-ustrojjstvo-dlya-polucheniya-atomarnogo-vodoroda-varianty.html" rel="bookmark" title="База патентов Казахстана">Устройство для получения атомарного водорода (варианты)</a>

Похожие патенты