O'z vaqtida erigan tuzlardan elektroliz yordamida birinchi marta sof kaliy, natriy va boshqa ko'plab metallarni ajratib olish mumkin edi.

Bugungi kunda bu jarayon kundalik hayotda ham qo'llaniladi - vodorodni suvdan "olish" uchun. Texnologiya arzonroqdir, chunki suv elektroliz qurilmasi faqat elektrodlar botiriladigan soda eritmasi bo'lgan idishdir.

Elektrodlar galvanizli po'latdan yoki yaxshiroq 03X16H15M3 (AISI 316L) zanglamaydigan po'latdan kesilgan kichik kvadrat plitalardir. Oddiy po'lat elektrokimyoviy korroziya bilan juda tez "eydi".

Idishning devoridagi teshikni pichoq bilan kesib, unga ikkita qo'pol filtrni o'rnatishingiz kerak - "loy yig'uvchilar" (ikkinchi ism - qiyshiq filtr) yoki kir yuvish mashinalarining filtrlari.

Keyinchalik, 2,3 mm qalinlikdagi taxta va qabariq trubkasi o'rnatiladi.

Elektrolizatorni yaratish taxtaning yon tomonida joylashgan panjurli nozulni o'rnatish bilan yakunlanadi.

Yuqori konteyner qurilmasi

Elektrodlar 50x50 sm o'lchamdagi zanglamaydigan po'latdan yasalgan qatlamdan yasalgan bo'lib, ular maydalagich bilan 16 ta teng kvadratga kesilishi kerak. Har bir plastinkaning bir burchagi kesilgan va M6 murvat uchun teshik teskari tomondan qilingan.

Birma-bir elektrodlar murvat ustiga qo'yiladi va ular uchun izolyatorlar kauchuk yoki silikon naychadan kesiladi. Shu bilan bir qatorda, siz suv sathidan trubkadan foydalanishingiz mumkin.

Idish armatura bilan o'rnatiladi va shundan keyingina qabariq trubkasi va terminallari bo'lgan elektrodlar o'rnatiladi.

Pastki konteyner modeli

Ushbu versiyada qurilmani yig'ish zanglamaydigan taglik bilan boshlanadi, uning o'lchamlari idishning o'lchamlariga mos kelishi kerak. Keyinchalik, taxta va trubkani o'rnating. Ushbu modifikatsiyadagi filtrlarni o'rnatish shart emas.

Keyin panjurni pastki taxtaga 6 mm vintlar bilan ulashingiz kerak.

Ko'krakni o'rnatish fitting yordamida amalga oshiriladi. Agar shunga qaramay, filtrlarni o'rnatishga qaror qilinsa, ularni mahkamlash uchun rezina qistirmalardagi plastik qisqichlardan foydalanish kerak.

Tayyor qurilma

Elektrod plitalari orasidagi izolyatorlarning qalinligi 1 mm bo'lishi kerak. Bunday bo'shliq bilan oqim kuchi yuqori sifatli elektroliz uchun etarli bo'ladi, shu bilan birga, gaz pufakchalari elektrodlardan osongina chiqib ketishi mumkin.

Plitalar o'z navbatida quvvat manbai qutblariga ulanadi, masalan, birinchi plastinka - "ortiqcha" ga, ikkinchisi - "minus" ga va hokazo.

Ikki klapanli qurilma

2 valfli elektrolizator modelini ishlab chiqarish jarayoni ayniqsa qiyin emas. Oldingi versiyada bo'lgani kabi, yig'ish bazani tayyorlash bilan boshlanishi kerak. U po'lat plitalardan yasalgan bo'lib, uni idishning o'lchamlariga muvofiq kesish kerak.

Kengash taglikka mahkam yopishtirilgan (biz M6 vintlarini ishlatamiz), shundan so'ng kamida 33 mm diametrli pufakchali trubkani o'rnatish mumkin. Qurilmaga panjurni olib, siz vanalarni o'rnatishni davom ettirishingiz mumkin.

Plastik idish

Birinchisi trubaning poydevoriga o'rnatiladi, buning uchun fittingni bu joyga mahkamlash kerak. Ulanish siqish rishtasi bilan yopiladi, shundan so'ng boshqa plastinka o'rnatiladi - bu panjurni tuzatish uchun kerak bo'ladi.

Ikkinchi valf chetidan 20 mm masofada joylashgan quvurga o'rnatilishi kerak.

Suv isitish tizimining paydo bo'lishi bilan havo tizimi o'zining mashhurligini noo'rin yo'qotdi, ammo endi yana kuchayib bormoqda. - dizayn va o'rnatish bo'yicha tavsiyalar.

Siz dizel yoqilg'isi haqida mo''jizaviy pechni ishlab chiqarish va ishlatish haqida hamma narsani bilib olasiz.

Va bu mavzuda biz kvartira uchun issiqlik hisoblagichlarining turlarini tahlil qilamiz. Tasnifi, dizayn xususiyatlari, qurilmalar uchun narxlar.

Uchta valfli modellar

Ushbu modifikatsiya nafaqat vanalar sonida, balki uning uchun asos ayniqsa kuchli bo'lishi kerakligi bilan ham farqlanadi. Xuddi shu zanglamaydigan po'latdan foydalaniladi, lekin kattaroq qalinlikda.

1-sonli valfni o'rnatish uchun joy kirish trubkasida tanlanishi kerak (u to'g'ridan-to'g'ri idishga ulangan). Shundan so'ng, yuqori plastinka va ikkinchi qabariq tipidagi trubka o'rnatilishi kerak. Ushbu trubaning oxirida 2-sonli valf o'rnatilgan.

Ikkinchi valfni o'rnatishda fitting etarli darajada qattiqlik bilan mahkamlanishi kerak. Bundan tashqari, sizga siqish halqasi kerak bo'ladi.

Vodorod burnerining tayyor versiyasi

Keyingi bosqich - panjurni ishlab chiqarish va o'rnatish, shundan so'ng 3-sonli valf quvurga vidalanadi. Tirnoqlar yordamida u ko'krakka ulanishi kerak, izolyatsiya esa rezina qistirmalari bilan ta'minlanishi kerak.

Toza suv (distillangan) dielektrik bo'lib, elektrolizatorning etarli mahsuldorlik bilan ishlashi uchun uni eritmaga aylantirish kerak.

Eng yaxshi ishlash sho'r suv bilan emas, balki gidroksidi eritmalar bilan ko'rsatiladi. Ularni tayyorlash uchun siz suvga soda yoki kaustik soda qo'shishingiz mumkin. Ba'zi uy kimyoviy moddalari ham mos keladi, masalan, "Janob Muskul" yoki "Mole".

Galvanizli taxtali qurilma

Asosan isitish tizimlarida ishlatiladigan elektrolizatorning juda keng tarqalgan versiyasi.

Poydevor va idishni olib, taxtalarni vintlar bilan bog'laydilar (ulardan 4 tasi kerak). Keyin qurilmaning yuqori qismida izolyatsion qistirma o'rnatiladi.

Idishning devorlari elektr o'tkazuvchan bo'lmasligi kerak, ya'ni metalldan yasalgan. Agar idishni juda bardoshli qilish kerak bo'lsa, siz plastik idishni olib, uni bir xil o'lchamdagi metall qobiqqa joylashtirishingiz kerak.

Idishni tirgaklar bilan poydevorga burama qilish va klemenslar bilan panjurni o'rnatish qoladi.

Pleksiglasli model

Organik shisha blankalaridan foydalangan holda elektrolitik hujayrani yig'ishni oddiy vazifa deb atash mumkin emas - bu materialni qayta ishlash juda qiyin.

Qiyinchiliklar mos o'lchamdagi idishni topish bosqichida ham kutishi mumkin.

Kengashning burchaklarida bitta teshik ochiladi, undan keyin plitalar o'rnatiladi. Ularning orasidagi qadam 15 mm bo'lishi kerak.

Keyingi qadam deklanşörü o'rnatishdir. Boshqa modifikatsiyalarda bo'lgani kabi, kauchuk qistirmalardan foydalanish kerak. Shuni yodda tutingki, ushbu dizaynda ularning qalinligi 2 mm dan oshmasligi kerak.

Elektrodlardagi model

Bir oz xavotirli nomga qaramay, elektrolizatorning ushbu modifikatsiyasi o'z-o'zidan ishlab chiqarish uchun ham ancha qulaydir. Bu safar qurilmani yig'ish pastki qismdan boshlanadi, qattiq po'latdan yasalgan taglikdagi panjurni mustahkamlaydi. Yuqorida tavsiflangan variantlardan birida bo'lgani kabi, elektrolitli idish tepaga joylashtiriladi.

Panjurdan keyin trubkani o'rnatishga o'ting. Agar idishning o'lchamlari imkon bersa, u ikkita filtr bilan jihozlanishi mumkin.

• varaq idishga tegmaydi;
• u (varaq) va siqish vintlari orasidagi masofa 20 mm bo'lishi kerak.

Vodorod generatorining ushbu versiyasi bilan elektrodlar darvozaga biriktirilishi kerak, terminallarni uning boshqa tomoniga qo'yish kerak.

Plastik qistirmalardan foydalanish

Polimer qistirmalari bilan elektrolizatorni ishlab chiqarish opsiyasi plastmassa o'rniga alyuminiy idishdan foydalanishga imkon beradi. Mastiklar tufayli u ishonchli izolyatsiya qilinadi.

Plastmassadan qistirmalarni kesishda (sizga 4 dona kerak bo'ladi), siz ularga to'rtburchaklar shaklini berishingiz kerak. Ular taglikning burchaklariga yotqizilib, 2 mm bo'shliqni ta'minlaydi.

Endi siz konteynerni o'rnatishni boshlashingiz mumkin. Buning uchun sizga 4 ta teshik ochilgan yana bir varaq kerak bo'ladi. Ularning diametri M6 ipning tashqi diametriga to'g'ri kelishi kerak - bu vintlar bilan idish vidalanadi.

Alyuminiy idishning devorlari plastmassadan ko'ra qattiqroqdir, shuning uchun mahkamlash yanada ishonchli bo'lishi uchun vintlar boshlari ostiga kauchuk yuvish vositalarini qo'yish kerak.

Bu oxirgi bosqich bo'lib qoladi - deklanşör va terminallarni o'rnatish.

Ikki kontaktli terminal uchun model

Silindrlar yoki vintlar yordamida po'lat yoki alyuminiy qatlamdan yasalgan taglikka plastik idishni ulang. Shundan so'ng siz panjurni o'rnatishingiz kerak.

Ushbu modifikatsiyada diametri 3 mm yoki biroz ko'proq bo'lgan igna nozul ishlatiladi. U konteynerga ulanish orqali o'z o'rniga o'rnatilishi kerak.

Endi o'tkazgichlar yordamida siz terminallarni to'g'ridan-to'g'ri pastki taxtaga ulashingiz kerak.

Quvur oxirgi element sifatida o'rnatiladi va konteynerga ulangan joy siqish rishtasi bilan muhrlangan bo'lishi kerak.

Filtrlarni singan kir yuvish mashinalaridan olish mumkin yoki siz oddiy "loy yig'uvchilar" ni o'rnatishingiz mumkin.

Bundan tashqari, milya ustidagi ikkita valfni tuzatishingiz kerak bo'ladi.

Uyni elektrlashtirish yangi binoni tartibga solishning muhim bosqichidir. - professional elektrchilarning maslahati.

O'z qo'llaringiz bilan oddiy issiqlik akkumulyatorini qanday qilishni o'rganasiz. Shuningdek, tizimni bog'lash va sozlash.

Sxematik tasvir

Elektroliz reaktsiyasining sxematik tavsifi ikki qatordan ko'p bo'lmaydi: musbat zaryadlangan vodorod ionlari manfiy zaryadlangan elektrodga, manfiy zaryadlangan kislorod ionlari esa musbat zaryadlangan. Nima uchun toza suv o'rniga elektrolitik eritma ishlatish kerak? Gap shundaki, suv molekulasini sindirish uchun yetarlicha kuchli elektr maydoni talab qilinadi.

Tuz yoki ishqor bu ishning muhim qismini kimyoviy jihatdan bajaradi: musbat zaryadga ega bo'lgan metall atomi manfiy zaryadlangan gidrokso guruhlari OHni, manfiy zaryadli ishqoriy yoki kislota qoldig'i esa musbat vodorod ionlarini H tortadi. Shunday qilib, elektr maydoni faqat tortishish mumkin. ionlarni elektrodlarga ajrating.

Elektrolizatorning sxemasi

Elektroliz soda eritmasida eng yaxshi ishlaydi, uning bir qismi suvning qirq qismida suyultiriladi.

Elektrodlar uchun eng yaxshi material, yuqorida aytib o'tilganidek, zanglamaydigan po'latdir, ammo oltin plitalar tayyorlash uchun eng mos keladi. Ularning maydoni qanchalik katta bo'lsa va oqim kuchi qanchalik baland bo'lsa, shuncha ko'p gaz chiqariladi.

Qopqoqlar turli xil o'tkazuvchan bo'lmagan materiallardan tayyorlanishi mumkin, ammo bu rol uchun polivinilxlorid (PVX) eng mos keladi.

Xulosa

Elektrolizatordan nafaqat sanoatda, balki kundalik hayotda ham samarali foydalanish mumkin.

U ishlab chiqaradigan vodorodni ovqat pishirish uchun yoqilg'iga aylantirish yoki benzin-havo aralashmasi bilan boyitib, avtomobil dvigatellari quvvatini oshirish mumkin.

Qurilmaning asosiy qurilmasining soddaligiga qaramay, hunarmandlar uning bir qator navlarini qanday qilishni o'rgandilar: o'quvchi ulardan har qandayini o'z qo'llari bilan yasashi mumkin.

Tegishli video

Elektroliz sanoat sohasida keng qo'llaniladi, masalan, alyuminiy (pishirilgan anodli mashinalar RA-300, RA-400, RA-550 va boshqalar) yoki xlor (Asahi Kasei sanoat korxonalari) ishlab chiqarish uchun. Kundalik hayotda ushbu elektrokimyoviy jarayon, masalan, Intellichlor hovuz elektrolizatori yoki Star 7000 plazma payvandchisi kabi kamroq qo'llanilgan.Yoqilg'i, gaz va isitish tariflarining oshishi vaziyatni tubdan o'zgartirib, g'oyani keltirib chiqardi. uyda suv elektrolizi mashhur. Suvni (elektrolizatorlar) bo'lish uchun qurilmalar nima ekanligini va ularning dizayni nima ekanligini, shuningdek, o'z qo'llaringiz bilan oddiy qurilmani qanday qilishni ko'rib chiqing.

Elektrolizator nima, uning xususiyatlari va qo'llanilishi

Bu tashqi quvvat manbasini talab qiladigan xuddi shu nomdagi elektrokimyoviy jarayon uchun qurilmaning nomi. Strukturaviy tarzda, bu apparat elektrolitlar bilan to'ldirilgan hammom bo'lib, unda ikki yoki undan ortiq elektrodlar joylashtiriladi.

Bunday qurilmalarning asosiy xarakteristikasi ishlashdir, ko'pincha bu parametr model nomida ko'rsatiladi, masalan, statsionar elektroliz zavodlarida SEU-10, SEU-20, SEU-40, MBE-125 (membran blokli elektrolizatorlar) va boshqalar. . Bunday hollarda raqamlar vodorod ishlab chiqarishni ko'rsatadi (m 3 / soat).

Qolgan xususiyatlarga kelsak, ular qurilmaning o'ziga xos turiga va qo'llash doirasiga bog'liq, masalan, suvni elektroliz qilishda quyidagi parametrlar o'rnatish samaradorligiga ta'sir qiladi:

Shunday qilib, chiqishlarga 14 voltni qo'llash orqali biz har bir hujayrada 2 voltni olamiz, har bir tomondagi plitalar turli xil potentsialga ega bo'ladi. Shunga o'xshash plastinka ulanish tizimidan foydalanadigan elektrolizatorlar quruq elektrolizatorlar deb ataladi.

1. Plitalar orasidagi masofa (katod va anod oralig'i), u qanchalik kichik bo'lsa, qarshilik shunchalik kam bo'ladi va shuning uchun elektrolitlar eritmasidan ko'proq oqim o'tadi, bu gaz ishlab chiqarishning ko'payishiga olib keladi.
2. Plitaning o'lchamlari (elektrodlar maydonini anglatadi) elektrolitlar orqali oqadigan oqimga to'g'ridan-to'g'ri proportsionaldir, ya'ni ular ishlashga ham ta'sir qiladi.
3. Elektrolitlar konsentratsiyasi va uning issiqlik balansi.
4. Elektrodlarni ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan materialning xususiyatlari (oltin ideal materialdir, lekin juda qimmat, shuning uchun uy qurilishi sxemalarida zanglamaydigan po'latdan foydalaniladi).
5. Texnologik katalizatorlarni qo'llash va boshqalar.

Yuqorida aytib o'tilganidek, bu turdagi o'simliklar xlor, alyuminiy yoki boshqa moddalarni ishlab chiqarish uchun vodorod generatori sifatida ishlatilishi mumkin. Ular, shuningdek, suvni tozalash va dezinfektsiyalash (UPEV, VGE), shuningdek uning sifatini qiyosiy tahlil qilish (Tesp 001) uchun asboblar sifatida ishlatiladi.

Bizni birinchi navbatda Braun gazini (kislorodli vodorod) ishlab chiqaradigan qurilmalar qiziqtiradi, chunki aynan shu aralashma muqobil energiya tashuvchisi yoki yoqilg'i qo'shimchasi sifatida foydalanishning barcha istiqbollariga ega. Biz ularni biroz keyinroq ko'rib chiqamiz, ammo hozircha suvni vodorod va kislorodga bo'luvchi eng oddiy elektrolizatorning dizayni va ishlash printsipiga o'tamiz.

Qurilma va batafsil ishlash printsipi

Xavfsizlik nuqtai nazaridan portlovchi gazni ishlab chiqarish uchun qurilma uning to'planishini anglatmaydi, ya'ni gaz aralashmasi olingandan so'ng darhol yoqiladi. Bu dizaynni biroz soddalashtiradi. Oldingi bo'limda biz qurilmaning ishlashiga ta'sir qiluvchi va muayyan ishlash talablarini qo'yadigan asosiy mezonlarni ko'rib chiqdik.

Qurilmaning ishlash printsipi 4-rasmda ko'rsatilgan, doimiy kuchlanish manbai elektrolitlar eritmasiga botirilgan elektrodlarga ulangan. Natijada, u orqali oqim o'ta boshlaydi, uning kuchlanishi suv molekulalarining parchalanish nuqtasidan yuqori.

4-rasm. Oddiy hujayraning dizayni

Ushbu elektrokimyoviy jarayon natijasida katod vodorodni, anod esa 2 dan 1 gacha bo'lgan nisbatda kislorodni chiqaradi.

Elektrolizatorlarning turlari

Keling, suvni ajratish qurilmalarining asosiy turlarining dizayn xususiyatlarini qisqacha ko'rib chiqaylik.

Quruq

Ushbu turdagi qurilmaning dizayni 2-rasmda ko'rsatilgan, uning xususiyati shundaki, hujayralar sonini manipulyatsiya qilish orqali qurilmani kuchlanish minimal elektrod potentsialidan sezilarli darajada oshib ketadigan manbadan quvvatlantirish mumkin.

Oqimli

Ushbu turdagi qurilmalarning soddalashtirilgan tartibini 5-rasmda ko'rish mumkin. Ko'rib turganingizdek, dizayn "A" elektrodlari bo'lgan hammomni o'z ichiga oladi, to'liq eritma va tank "D" bilan to'ldiriladi.

Shakl 5. Oqim xujayrasining qurilishi

Qurilmaning ishlash printsipi quyidagicha:

• elektrokimyoviy jarayonga kirishda gaz elektrolitlar bilan birgalikda "B" trubkasi orqali "D" idishiga siqib chiqariladi;
• "D" tankida gazning elektrolitlar eritmasidan ajralish mavjud bo'lib, u "C" chiqish valfi orqali chiqariladi;
• elektrolitlar "E" trubkasi orqali gidroliz vannasiga qaytadi.

Membrana

Ushbu turdagi qurilmalarning asosiy xususiyati polimerga asoslangan qattiq elektrolit (membrana) dan foydalanish hisoblanadi. Ushbu turdagi qurilmalarning dizayni 6-rasmda keltirilgan.

6-rasm. Membran tipidagi elektrolizator

Bunday qurilmalarning asosiy xususiyati membrananing ikki tomonlama maqsadi bo'lib, u nafaqat proton va ionlarni tashiydi, balki elektrodlarni ham, elektrokimyoviy jarayon mahsulotlarini ham jismoniy darajada ajratadi.

Diafragma

Elektrod kameralari orasidagi elektroliz mahsulotlarining tarqalishiga yo'l qo'yilmagan hollarda, gözenekli diafragma qo'llaniladi (bunday qurilmalarga nom bergan). Buning uchun material keramika, asbest yoki shisha bo'lishi mumkin. Ba'zi hollarda bunday diafragmani yaratish uchun polimer tolalari yoki shisha jun ishlatilishi mumkin. 7-rasmda elektrokimyoviy jarayonlar uchun diafragma qurilmasining eng oddiy versiyasi ko'rsatilgan.

Tushuntirish:

1. kislorod chiqishi.
2. U shaklidagi kolba.
3. Vodorod uchun chiqish.
4. Anod.
5. katod.
6. Diafragma.

ishqoriy

Distillangan suvda elektrokimyoviy jarayon mumkin emas, katalizator sifatida konsentrlangan gidroksidi eritmasi ishlatiladi (tuzdan foydalanish istalmagan, chunki bu holda xlor chiqariladi). Shunga asoslanib, suvni ajratish uchun elektrokimyoviy qurilmalarning ko'pchiligini gidroksidi deb atash mumkin.

Tematik forumlarda, pishirish soda (NaHCO 3) dan farqli o'laroq, elektrodni korroziyaga olib kelmaydigan natriy gidroksidi (NaOH) dan foydalanish tavsiya etiladi. E'tibor bering, ikkinchisi ikkita muhim afzalliklarga ega:

1. Siz temir elektrodlardan foydalanishingiz mumkin.
2. Hech qanday zararli moddalar chiqarilmaydi.

Ammo, bitta muhim kamchilik, katalizator sifatida pishirish sodasining barcha afzalliklarini inkor etadi. Uning suvdagi konsentratsiyasi litriga 80 grammdan oshmaydi. Bu elektrolitning sovuqqa chidamliligini va uning oqim o'tkazuvchanligini pasaytiradi. Agar birinchisi hali ham issiq mavsumda toqat qilsa, ikkinchisi elektrod plitalari maydonini ko'paytirishni talab qiladi, bu esa o'z navbatida strukturaning hajmini oshiradi.

Vodorod ishlab chiqarish uchun elektrolizator: chizmalar, diagramma

Vodorod va kislorod aralashmasidan ishlaydigan kuchli gaz pechini qanday qilish mumkinligini ko'rib chiqing. Bunday qurilmaning diagrammasini 8-rasmda ko'rish mumkin.

Guruch. 8. Vodorod yondirgich qurilmasi

Tushuntirish:

1. Olovli nozul.
2. kauchuk quvurlar.
3. Ikkinchi suv qulfi.
4. Birinchi suv qulfi.
5. Anod.
6. katod.
7. Elektrodlar.
8. Elektrolizatorli vanna.

9-rasmda burnerimizning elektrolizatori uchun quvvat manbaining sxematik diagrammasi ko'rsatilgan.

Guruch. 9. Elektroliz gorelkasining quvvat manbai

Kuchli rektifikator uchun bizga quyidagi qismlar kerak bo'ladi:

• Transistorlar: VT1 - MP26B; VT2 - P308.
• Tiristorlar: VS1 - KU202N.
• Diyotlar: VD1-VD4 - D232; VD5 - D226B; VD6, VD7 - D814B.
• Kondensatorlar: 0,5 uF.
• O'zgaruvchan rezistorlar: R3 -22 kOhm.
• Rezistorlar: R1 - 30 kOm; R2 - 15 kOm; R4 - 800 Ohm; R5 - 2,7 kOm; R6 - 3 kOm; R7 - 10 kOm.
• PA1 - o'lchov shkalasi kamida 20 A bo'lgan ampermetr.

Elektrolizatorning tafsilotlari bo'yicha qisqacha ko'rsatma.

Hammom eski batareyadan tayyorlanishi mumkin. Plitalar tom yopish temiridan 150x150 mm kesilishi kerak (choyshab qalinligi 0,5 mm). Yuqoridagi quvvat manbai bilan ishlash uchun siz 81 hujayra uchun elektrolizatorni yig'ishingiz kerak bo'ladi. O'rnatish amalga oshiriladigan chizma 10-rasmda ko'rsatilgan.

Guruch. 10. Vodorod gorelkasi uchun elektrolizatorning chizmasi

E'tibor bering, bunday qurilmaga texnik xizmat ko'rsatish va boshqarish qiyinchiliklarga olib kelmaydi.

Avtomobil uchun o'z qo'llaringiz bilan elektrolizator

Internetda siz HHO tizimlarining ko'plab diagrammalarini topishingiz mumkin, bu mualliflarning fikriga ko'ra, yoqilg'ining 30% dan 50% gacha tejash imkonini beradi. Bunday da'volar haddan tashqari optimistik va odatda hech qanday dalil bilan tasdiqlanmaydi. Bunday tizimning soddalashtirilgan sxemasi 11-rasmda keltirilgan.

Avtomobil uchun elektrolizatorning soddalashtirilgan diagrammasi

Nazariy jihatdan, bunday qurilma to'liq yonib ketganligi sababli yoqilg'i sarfini kamaytirishi kerak. Buning uchun Braun aralashmasi yoqilg'i tizimining havo filtriga kiritiladi. Bu avtomobilning ichki tarmog'idan quvvat oladigan elektrolizatordan olingan vodorod va kisloroddir, bu esa yoqilg'i sarfini oshiradi. Shafqatsiz doira.

Albatta, energiya sarfini kamaytirish uchun PWM oqim regulyatori sxemasidan foydalanish mumkin, yanada samarali kommutatsiya quvvat manbai yoki boshqa fokuslardan foydalanish mumkin. Ba'zida Internetda elektrolizator uchun past amperli PSU sotib olish takliflari mavjud, bu umuman bema'nilik, chunki jarayonning ishlashi to'g'ridan-to'g'ri joriy quvvatga bog'liq.

Bu xuddi Kuznetsov tizimiga o'xshaydi, uning suv faollashtiruvchisi yo'qolgan va patenti yo'q va hokazo. Yuqoridagi videolarda, ular bunday tizimlarning shubhasiz afzalliklari haqida gapirganda, amalda hech qanday asosli dalillar yo'q. Bu g'oyaning mavjud bo'lish huquqiga ega emasligini anglatmaydi, lekin da'vo qilingan jamg'armalar "biroz" bo'rttirilgan.

Uyni isitish uchun o'z qo'llaringiz bilan elektrolizator

Hozirgi vaqtda uyni isitish uchun uyda elektrolizator qilish mantiqiy emas, chunki elektroliz natijasida olingan vodorodning narxi tabiiy gaz yoki boshqa issiqlik tashuvchilarga qaraganda ancha qimmat.

Shuni ham yodda tutish kerakki, hech qanday metall vodorodning yonish haroratiga bardosh bera olmaydi. To'g'ri, Sten Martin tomonidan patentlangan yechim bor, bu sizga ushbu muammoni hal qilishga imkon beradi. Muqobil g'oyani aniq bema'nilikdan ajratishga imkon beruvchi asosiy nuqtaga e'tibor qaratish lozim. Ularning orasidagi farq shundaki, birinchisiga patent beriladi, ikkinchisi esa internetda o‘z tarafdorlarini topadi.

Bu maishiy va sanoat elektrolizatorlari haqidagi maqolaning oxiri bo'lishi mumkin, ammo bu qurilmalarni ishlab chiqaradigan kompaniyalar haqida qisqacha ma'lumot berish mantiqan.

Elektrolizator ishlab chiqaruvchilarning umumiy ko'rinishi

Biz elektrolizatorlar asosida yonilg'i xujayralari ishlab chiqaradigan ishlab chiqaruvchilarni sanab o'tamiz, ba'zi kompaniyalar maishiy texnika ishlab chiqaradilar: NEL Hydrogen (Norvegiya, 1927 yildan beri bozorda), Hydrogenics (Belgiya), Teledyne Inc (AQSh), Uralximmash (Rossiya), RusAl (Rossiya, Soderberg texnologiyasini sezilarli darajada yaxshiladi, RutTech (Rossiya).

Elektroliz - sanoat maqsadlarida keng qo'llaniladigan elektr toki yordamida moddalarning tarkibiy qismlarga bo'linishidagi kimyoviy-fizik hodisa. Ushbu reaksiyaga asoslanib, masalan, xlor yoki rangli metallar ishlab chiqarish uchun agregatlar tayyorlanadi.

Energiya resurslari narxlarining doimiy o'sishi mahalliy elektroliz zavodlarini mashhur qildi. Bunday dizaynlar nima va ularni uyda qanday qilish kerak?

Elektrolizator haqida umumiy ma'lumot

Elektroliz zavodi elektroliz uchun qurilma bo'lib, tashqi energiya manbasini talab qiladi, tizimli ravishda elektrolitlar bilan to'ldirilgan idishga joylashtirilgan bir nechta elektrodlardan iborat. Bundan tashqari, bunday o'rnatishni suvni ajratish uchun qurilma deb atash mumkin.

Bunday birliklarda asosiy texnik ko'rsatkich unumdorlik bo'lib, soatiga ishlab chiqarilgan vodorod hajmini bildiradi va m³ / soat bilan o'lchanadi. Statsionar birliklar ushbu parametrni model nomi bilan olib boradi, masalan, SEU-40 membrana birligi soatiga 40 kubometr ishlab chiqaradi. m vodorod.

Bunday qurilmalarning boshqa xususiyatlari to'liq mo'ljallangan maqsad va o'rnatish turiga bog'liq. Masalan, suvni elektroliz qilishda qurilmaning samaradorligi quyidagi parametrlarga bog'liq:

1. Eng kichik elektrod potensialining darajasi (kuchlanish). Jihozning normal ishlashi uchun bu xususiyat har bir plastinka uchun 1,8-2 V oralig'ida bo'lishi kerak. Agar quvvat manbai 14 V kuchlanishga ega bo'lsa, elektrolitlar eritmasi bilan elektrolitik hujayraning quvvatini varaqlar bo'yicha 7 hujayraga bo'lish mantiqan to'g'ri keladi. Bunday o'rnatish quruq hujayra deb ataladi. Kichikroq qiymat elektrolizni boshlamaydi va kattaroq qiymat energiya sarfini sezilarli darajada oshiradi;

1. Plitaning tarkibiy qismlari orasidagi masofa qanchalik kichik bo'lsa, qarshilik shunchalik kam bo'ladi, bu katta oqim o'tganda gaz moddasi ishlab chiqarishni ko'payishiga olib keladi;
2. Qo'shimchalarning sirt maydoni hosildorlikka bevosita ta'sir qiladi;
3. Termal muvozanat va elektrolitlar kontsentratsiyasi darajasi;
4. Elektrod elementlarining materiali. Oltin qimmat, ammo elektrolizatorlarda foydalanish uchun ideal materialdir. Yuqori narx tufayli zanglamaydigan po'latdan tez-tez foydalaniladi.

Muhim! Boshqa turdagi konstruktsiyalarda qiymatlar turli xil parametrlarga ega bo'ladi.

Suv elektroliz qurilmalari dezinfektsiyalash, tozalash va suv sifatini baholash kabi maqsadlarda ham qo'llanilishi mumkin.

Elektrolizatorning ishlash prinsipi va turlari

Eng oddiy qurilma suvni kislorod va vodorodga ajratadigan elektrolizatorlarga ega. Ular energiya manbaiga ulangan elektrodlar joylashtirilgan elektrolitli idishdan iborat.

Elektroliz qurilmasining ishlash printsipi shundaki, elektrolitdan o'tadigan elektr toki suvni molekulalarga parchalash uchun etarli kuchlanishga ega. Jarayonning natijasi shundaki, anod kislorodning bir qismini, katod esa vodorodning ikki qismini chiqaradi.

Elektrolizatorlarning turlari

Suvni ajratish uchun qurilmalar quyidagi turlarga bo'linadi:

1. quruq;
2. Oqim orqali;
3. membrana;
4. Diafragma;
5. Ishqoriy.

quruq turi

Bunday elektrolizatorlar eng oddiy dizaynga ega (yuqoridagi rasm). Ularning o'ziga xos xususiyati bor, bu hujayralar soni bilan manipulyatsiya qurilmani har qanday kuchlanish manbasidan quvvatlantirish imkonini beradi.

oqim turi

Ushbu qurilmalar o'z dizaynida elektrod elementlari va tank bilan to'liq elektrolitlar bilan to'ldirilgan vannaga ega.

Oqim elektroliz qurilmasining ishlash printsipi quyidagicha (yuqoridagi rasmda):

• elektroliz paytida elektrolit gaz bilan birga "B" trubkasi orqali "D" tankiga siqib chiqariladi;
• "D" tankida gazni elektrolitdan ajratish jarayoni sodir bo'ladi;
• gaz "C" klapan orqali chiqadi;
• elektrolit eritmasi "E" trubkasi orqali "A" vannasiga qaytadi.

Bilish qiziq. Ushbu ish printsipi ba'zi payvandlash mashinalarida tuzilgan - chiqarilgan gazning yonishi elementlarni payvandlash imkonini beradi.

Membran turi

Membran tipidagi elektroliz zavodi boshqa elektrolizatorlarga o'xshash dizaynga ega, ammo elektrolit polimerga asoslangan qattiq modda bo'lib, u membrana deb ataladi.

Bunday agregatlardagi membrana ikki tomonlama maqsadga ega - ionlar va protonlarni uzatish, elektrodlar va elektroliz mahsulotlarini ajratish.

diafragma turi

Bir modda boshqasiga kira olmasa va ta'sir etmasa, shisha, polimer tolalari, keramika yoki asbest materialidan tayyorlanishi mumkin bo'lgan gözenekli diafragma qo'llaniladi.

Ishqoriy turi

Distillangan suvda elektroliz sodir bo'lmaydi. Bunday hollarda yuqori konsentratsiyali ishqoriy eritmalar bo'lgan katalizatorlardan foydalanish kerak. Shunga ko'ra, elektroliz qurilmalarining asosiy qismini gidroksidi deb atash mumkin.

Muhim! Shuni ta'kidlash kerakki, tuzni katalizator sifatida ishlatish zararli, chunki reaksiya jarayonida xlor gazi ajralib chiqadi. Ideal katalizator natriy gidroksidi bo'lishi mumkin, u temir elektrodlarini korroziyaga olib kelmaydi va zararli moddalarning chiqarilishiga hissa qo'shmaydi.

Elektrolizatorni o'z-o'zidan ishlab chiqarish

Har kim o'z qo'llari bilan elektrolizator yasashi mumkin. Eng oddiy dizaynni yig'ish jarayoni uchun quyidagi materiallar kerak bo'ladi:

• zanglamaydigan po'latdan yasalgan qatlam (ideal variantlar xorijiy AISI 316L yoki mahalliy 03X16H15M3);
• murvatlar M6x150;
• yuvish va yong'oqlar;
• shaffof quvur - siz qurilish maqsadlarida ishlatiladigan suv sathidan foydalanishingiz mumkin;
• tashqi diametri 8 mm bo'lgan bir nechta baliqchali armatura;
• 1,5 l hajmli plastik idish;
• suv oqimi uchun kichik filtr, masalan, kir yuvish mashinalari uchun filtr;
• suv vanasini tekshiring.

Yig'ish jarayoni

Elektrolizatorni o'z qo'llaringiz bilan quyidagi ko'rsatmalarga muvofiq yig'ing:

1. Birinchi qadam zanglamaydigan po'latdan yasalgan varaqni teng kvadratlarga belgilash va keyinchalik kesishdir. Arralash burchakli maydalagich (maydalagich) bilan amalga oshirilishi mumkin. Plitalarni to'g'ri mahkamlash uchun bunday kvadratlardagi burchaklardan biri burchak ostida kesilishi kerak;
2. Keyinchalik, burchak kesimidan plastinkaning qarama-qarshi tomonida murvat uchun teshik ochishingiz kerak;
3. Plitalarning ulanishi navbatma-navbat amalga oshirilishi kerak: bitta plastinka "+", ikkinchisi "-" va boshqalar;
4. Turli xil zaryadlangan plitalar o'rtasida suv sathidan quvur vazifasini bajaradigan izolyator bo'lishi kerak. U halqalarga kesilgan bo'lishi kerak, ular 1 mm qalinlikdagi chiziqlar olish uchun uzunasiga kesilishi kerak. Plitalar orasidagi bunday masofa elektroliz paytida gazni samarali chiqarish uchun etarli;
5. Plitalar rondelalar yordamida quyidagicha biriktiriladi: murvatga yuvish mashinasi, keyin plastinka, keyin uchta yuvish, keyin plastinka va boshqalar o'rnatiladi. Ijobiy zaryadlangan plitalar manfiy zaryadlangan varaqlarga aks ettiriladi. Bu elektrodlarni kesilgan qirralar bilan tegizishni oldini olishga imkon beradi;

1. Plitalarni yig'ishda siz darhol ularni izolyatsiya qilishingiz va yong'oqlarni mahkamlashingiz kerak;
2. Bundan tashqari, qisqa tutashuv yo'qligiga ishonch hosil qilish uchun har bir plastinka qo'ng'iroq qilish kerak;
3. Keyinchalik, butun yig'ilish plastik qutiga joylashtirilishi kerak;
4. Shundan so'ng, murvatlar idishning devorlariga tegib turadigan joylarni, ikkita teshikni burg'ulash joylarini belgilash kerak. Agar murvatlar idishga to'g'ri kelmasa, ular arra bilan kesilishi kerak;
5. Keyinchalik, strukturaning mustahkamligi uchun murvatlar yong'oq va yuvish vositalari bilan tortiladi;

1. Manipulyatsiyalar bajarilgandan so'ng, siz idish qopqog'ida teshiklar qilishingiz va ularga armatura kiritishingiz kerak. Bu holda sızdırmazlık bo'g'inlarni silikon asosli plomba bilan yog'lash orqali ta'minlanishi mumkin;
2. Dizayndagi xavfsizlik valfi va filtr gaz chiqishida joylashgan va uning haddan tashqari to'planishini nazorat qilish vositasi bo'lib xizmat qiladi, bu esa halokatli oqibatlarga olib kelishi mumkin;
3. Elektroliz zavodi yig'ilgan.

Yakuniy bosqich sinov bo'lib, u quyidagicha amalga oshiriladi:

• tankni mahkamlash murvatlari darajasiga qadar suv bilan to'ldirish;
• quvvatni qurilmaga ulash;
• qarama-qarshi uchi suvga tushirilgan trubaning armaturasiga ulanish.

Agar o'simlikka kuchsiz oqim qo'llanilsa, u holda gazning quvur orqali chiqishi deyarli sezilmaydi, lekin uni elektrolizator ichida kuzatish mumkin. Elektr tokini oshirish, suvga gidroksidi katalizator qo'shish orqali gazsimon moddaning chiqishini sezilarli darajada oshirish mumkin.

Ishlab chiqarilgan elektrolizator ko'plab qurilmalarning ajralmas qismi bo'lishi mumkin, masalan, vodorod brülörü.

Elektroliz qurilmalarining turlarini, asosiy xususiyatlarini, dizayni va ishlash printsipini bilib, siz turli xil kundalik vaziyatlarda ajralmas yordamchi bo'ladigan uy qurilishi konstruktsiyasini to'g'ri yig'ishingiz mumkin: transport vositalarini payvandlash va yoqilg'i sarfini tejashdan tortib to ekspluatatsiyagacha. isitish tizimlari.

Video

Elektroliz jarayonining mohiyati (rasm) shundan iboratki, to'g'ridan-to'g'ri elektr toki elektrolitik vannadan o'tganda quyidagi hodisalardan biri sodir bo'lishi mumkin:

Yoki vannaning elektrodlarida elektrolitdan moddaning zarralari cho'kadi (elektrotekstraktsiya)

Yoki elektrolit (elektrolitik tozalash) orqali moddaning bir elektroddan ikkinchisiga o'tishi mavjud.

XATTACHA

Elektrolit sifatida tuzlar, kislotalar va asoslarning, odatda suvdagi eritmalari ishlatiladi.

Ion o'tkazuvchanligi elektrolitda sodir bo'ladi. Elektrodlarga kuchlanish qo'llanilganda, ionlar elektrodlarga o'tadi, neytrallanadi va ularga joylashadi. Bunday holda, elektroekstraktsiya yoki elektrolitik tozalash amalga oshiriladi.

Oddiy potentsial tushunchasi tanlovda asosiy ahamiyatga ega.

Agar elektrod elektrolit bilan bir xil metalldan yasalgan bo'lsa, u holda ma'lum bir potentsialda elektrod va elektrolit o'rtasida na birinchi, na ikkinchi jarayon mavjud. Bunday potentsial normal deb ataladi.

Agar elektrodlarga ko'proq salbiy potentsial qo'llanilsa, u holda elektroekstraktsiya boshlanadi.

Agar ko'proq ijobiy bo'lsa, elektrolitik tozalash.

Metalllarni olish yoki tozalash uchun elektrolizdan foydalaniladi.

Miqdoriy jihatdan elektroliz jarayoni xuddi shu Faraday qonuni bilan tavsiflanadi.

U elektron pochta \u003d E p + E p + U e + U s

E p - parchalanish kuchlanishi

E p - anod va katod PN yig'indisi

U e - elektrolitda kuchlanishning pasayishi

U s - elektrod kontaktlari avtobuslarida kuchlanishning pasayishi

U e \u003d I ∙ R ext

U e \u003d I ∙ (R w + R dan + R e gacha)

P el \u003d I ∙ (E p + E p + U e + U s)

t - texnologik jarayon vaqti

E p - foydali ish

Elektroliz jarayonining samaradorligi moddaning massasi bilan tavsiflanadi.

Zn olish uchun xom ashyo sink aralashmasi ZnS hisoblanadi. Bu mineral birinchi navbatda oksidlanish, qovurish, keyin esa yuvishga duchor bo'ladi.

ZnSO 4 +H 2 O(5÷6%) Bunday eritmaning o‘tkazuvchanligi past, shuning uchun bu eritmaga 10÷12% H 2 SO 4 qo‘shiladi.

Elektrolitik hammom yog'och yoki betondan yasalgan va erdan izolyatsiya qilingan.

Elektroliz jarayoni t= 35÷40 0 S da amalga oshiriladi

j= 400÷600 A/m 2

PN katodda paydo bo'ladi - 1,1 V (normal potentsial -0,76 V)

Elektroekstraktsiya sodir bo'ladi - Zn ning katodda cho'kishi.

1 / g e = 3500 kVt / t

t = 40÷50 soat

Shundan so'ng, Zn katoddan tozalanadi va qayta eritiladi.

KvitansiyaAl

Elektrolit eritma emas, balki eritmadir. Xom ashyo sifatida alyuminiy oksidi Al 2 O 3 ishlatiladi

t pl \u003d 2050 0 S

Ushbu materialning eritmasi past o'tkazuvchanlikka ega. Shuning uchun elektrolit sifatida alumina va kriolit Na 3 AlF 6 ishlatiladi

t pl \u003d 950 0 S

Vannalar va elektrodlar uglerod yoki grafitdan qilingan.

I= 200÷250 kA

j= 7÷10 kA/m 2

1/g e = 14000÷16000 kVt∙soat/t

Elektrokaplama

Bu elektroliz yordamida metall va metall bo'lmagan mahsulotlar yuzasida metall cho'kishning elektrotexnologik jarayoni.

Qoplama qalinligi o'nlab mikrondan oshmaydi.

2 xili bor:

elektrokaplama

elektrotip

Elektrokaplama - mis qoplama, zargarlik, zardob, xrom qoplama, nikel qoplama ...

Qayta ishlashdan oldin sirt yaxshilab tozalanadi, so'ngra H 2 SO 4, HCl bilan kislota bilan ishlov berish amalga oshiriladi. Elektrolit sifatida yotqizilgan metallning tuz eritmasi ishlatiladi. Ba'zan o'tkazuvchanlikni oshirish uchun kislotalar va asoslar qo'shiladi. Anod yotqizilgan metalldan qilingan, mahsulot katoddir.

Metallni anoddan katodga o'tkazish mavjud, qayta ishlash o'nlab A / m 2 dan ko'p bo'lmagan past oqim zichligida sodir bo'ladi.

Galvanoplastika - mahsulotlardan aniq nusxalarni olish.

Elektrodinamik effekt va elektr shamol

Gaz va suyuq muhitda EF ta'sirida ularning harakati kuzatiladi. Bu muhit ionlarining neytral molekulalar bilan to'qnashuvi paytida kinetik energiyaning uzatilishi bilan bog'liq.

Bu hodisa gazsimon muhit uchun elektr shamol deb ataladi.

Elektr shamoli doimo elektroddan kichikroq egrilik radiusi bilan yo'naltiriladi.

Elektr razryadga ta'sir kuchi oddiygina baholanadi:

F=E∙rr– zaryad zichligi

Elektr shamolining ba'zi qonuniyatlari o'rnatildi:

Impulsli o'rnatishlar

1. Elektroeroziv ishlov berish qurilmalari.

2. Elektro-gidravlik ishlov berish qurilmalari.

3. Elektr impulsli payvandlash qurilmalari.

4. Magnit impulsli metallni qayta ishlash uchun o'rnatish.

5. Impulsli elektrokimyoviy ishlov berish qurilmalari.

1. Elektroeroziv ishlov berish uchun o'rnatish.

Ushbu qurilmalarning ishlashi elektroeroziya hodisasiga, ya'ni ishlov beriladigan sirt elektrodi o'rtasida, odatda dielektrik muhitda oqadigan tok impulslari ta'sirida qayta ishlanayotgan materialning (Me) yo'q qilinishiga asoslanadi.

Joriy impulslar uchqun kanalida oqganda, elektr toki elektrodlar va sirt orasidagi uchqun kanalida issiqlikka aylanadi. Isitish va uni olib tashlash bor.

Asosiy ishlov berish parametrlari:

Pulsning takrorlanish tezligi yuzlab dan yuz minglab Gts gacha,

Kasrlardan minglab A gacha bo'lgan oqim amplitudasi,

Impulslarning davomiyligi fraksiyalardan bir necha ming soniyagacha.

Ushbu parametrlarni o'zgartirish orqali kerakli ishlov berish rejimi o'rnatiladi. Sxema 1.

1-vertikal mashina stend

2 - ishlaydigan vanna

Gorizontal tekislikda ikki koordinatada ishchi vannaning harakatlanishini ta'minlaydigan ishchi vannani o'rnatish uchun 3-jadval.

4-qaytariladigan elektrod-mahsulot, ishchi vannaning ichida joylashgan va u bilan harakatlanadi.

Vertikal harakat uchun 5-qurilma.

6-yuqori impulsli kuchlanish manbai (davriy, 1kV dan past bo'lmagan).

7-ishchi dielektrik suyuqlik bilan ta'minlash tizimi (odatda transformator moyi). Tizimga nasoslar, filtrlar, suyuqlikni qaytarish tizimlari, sovutgichlar kiradi.

8-elektrod-asbob, elektrod-mahsulotdan (volfram, grafit) ko'proq o'tga chidamli materialdan tayyorlangan.

O'rnatish operatsiyasi

Elektrod-asbob (8) mahsulot (4) yuzasiga chiqariladi va kuchlanish manbai (6) yoqiladi.

Bular. elektrod-asbob (8), mahsulot (4) orasidagi bo'shliqqa yuqori voltli impulslar qo'llaniladi va bu bo'shliqda elektr uchqun razryadlari paydo bo'ladi. Ushbu kanallar 10 ^ 12 J / m3 hajmli zichlikka ega bo'lgan elektr energiyasini issiqlik energiyasiga juda konsentrlangan konvertorlardir.

Bunday holda, quvvat zichligi 1-10 ^ 7 Vt / sm2 ni tashkil qiladi. Chiqarilgan issiqlik energiyasi mahsulotning metallini isitish, eritish, bug'lanish va uni ishlaydigan suyuqlik yordamida olib tashlashga olib keladi. Bunday holda, bir nechta elektr zaryadlari ishlov beriladigan butun sirt bo'ylab qatlam qatlamidan o'tadi. Natijada mahsulotda elektrod shaklini ko'chiradigan chuqurchalar hosil bo'ladi.

Quvvat manbalari sifatida sig'imli energiya saqlash qurilmalariga asoslangan kommutatsiya quvvat manbalari ishlatiladi.

Sxema 2.

Quvvat oqim transformatori yordamida 220V tarmoqdan keladi. Ko'tarilgan kuchlanish VD rektifikatori yordamida to'g'rilanadi, to'g'rilangan kuchlanish vaqti-vaqti bilan Cb kondansatör bankini yuklash uchun ishlatiladi. Ushbu sig'imni zaryad qilgandan so'ng, indüktans Lp va ishchi uchqun bo'shlig'ini o'z ichiga olgan tushirish davri hosil bo'ladi. Kapasitans zaryadsizlanadi, tushirish pallasida Lp oqimi oqadi. Shundan so'ng, tiristor VD yopiladi va Sat sig'imini zaryad qilish jarayoni takrorlanadi. Qayta ishlash rejimi (pürüzlülük, mahsuldorlik) joriy impulslarning kuchi va chastotasini o'zgartirish orqali boshqariladi ip.

Bunday zavodlar yuqori mahsuldorlikka va yuqori sifatli qayta ishlashga ega. Qayta ishlashning ayrim turlari uchun bunday o'rnatishlar ajralmas hisoblanadi.

Kamchilik: asbob elektrodining aşınması mavjud.

Elektro-gidravlik tozalash inshootlari

Bunday o'rnatishlar elektro-gidravlik effektdan foydalanishga asoslangan.

Elektrogidravlik effekt suyuqlik muhitida (odatda suv) hosil bo'lgan kuchli uchqunli razryad yordamida sig'imli omborda saqlanadigan elektr energiyasini zarba to'lqinining mexanik energiyasiga aylantirishdan iborat.

Elektr davri oldingi holatda bo'lgani kabi deyarli bir xil. Farqi tushirish oralig'ining uzunligida (u uzunroq).

Texnologik jarayon parametrlari:

1)
- ko'tarilgan oqimning keskinligi;

2) 250 kA gacha;

3) 100 MVtgacha;

4) oldin
J.

Bunday parametrlar bilan uchqun kanali portlash xarakteriga ega.

Kanal harorati
TO; Bosim
MPa.

Bosim suyuqlikka o'tkaziladi.

Foydalanish sohalari:

a) murakkab shakldagi quymalarda qoliplash yadrolarini nokaut qilish;

b) quyma va turli sirtlarni shkaladan tozalash;

v) turli materiallarni maydalash, maydalash;

d) temir-beton buyumlarni qayta ishlash.

Pulsli payvandlash zavodlari

Qo'shimchani siqish va impulsli oqim o'tkazish orqali erish haroratiga qizdirish orqali doimiy payvandlangan metall bo'g'inlarni olish uchun mo'ljallangan.

Jarayonning sxemasi avvalgi holatda bo'lgani kabi. Farqi faqat yukda. Qismlar umuman qizib ketmaydi.

Afzallik - termal effektlarni lokalizatsiya qilish, kichik payvandlangan qismlarni yo'q qilish istisno qilinadi.

Magnit impulslarni qayta ishlash qurilmalari

Ushbu o'rnatishlar EE ni impulsli MF energiyasiga aylantirishga asoslangan, keyin asbob - induktor tomonidan yaratilgan impulsli maydonlarning o'zaro ta'siri mavjud bo'lib, u tomonidan induktsiyalangan El bilan. ish qismidagi oqim.

Natijada, MF energiyasi mexanik energiyaga aylanadi, bu ish qismini kerakli tarzda deformatsiya qiladi.

ZU - zaryadlovchi;

- indüktans batareyasi (kerakli shakldagi impuls hosil qiladi);

IN - asbob induktori;

Z - bo'sh.

Ko'p devirli va bitta devirli o'rnatish

Ko'p zanjirli o'rnatish bir yoki bir nechta asboblarni o'z ichiga oladi - solenoidlar shaklida tayyorlangan induktorlar.

Oqim tomonidan yaratilgan solenoidning MP ish qismidagi tokni induktsiya qiladi . Oqimlar o'zaro ta'sir qiladi va ish qismining mexanik kuchlari va deformatsiyasini ta'minlaydi.

- AIning ichki induktivligi;

- AI faol qarshilik;

- faol qarshilik ;

- o'zaro induksiya koeffitsienti;

- ishlov beriladigan qismning induktivligi va faol qarshiligi.

ning sxemasida PP, u BO usuli bilan aniqlanadi. Ushbu sxema bo'yicha ishlash texnologiyasi 3 ta versiyada qo'llaniladi:

2) taqsimlash (ishlov beriladigan qismning ichidagi induksiya);

3) varaqni shakllantirish (tekis ignabargli deformatsiyalangan).

Yagona elektron sxemasi:

Bunday holda, tushirish oqimi to'g'ridan-to'g'ri ishlov beriladigan qismdan o'tadi. Ish qismi AIning bir qismidir.

ichiga shoxchalar kiradi va . Oqimlarning o'zaro ta'siri ishlov beriladigan qismning deformatsiyasiga olib keladi va u nuqta chiziq bilan ko'rsatilgan shaklga ega bo'ladi.

Afzalliklari:

Kamchiliklari:

Material yuqori elektr o'tkazuvchanligiga ega bo'lishi kerak;

Elektr tokini yaxshi o'tkazmaydigan materiallarni shakllantirishda o'tkazuvchan qistirmalarni o'rnatish zarurati. oqim;

El uchun bo'shliqqa ega bo'lgan sirtlarni qayta ishlashdagi qiyinchiliklar. oqim;

Massiv ish qismlarini qayta ishlash bilan bog'liq qiyinchiliklar.

Impulsli elektrokimyoviy ishlov berish qurilmalari. Bu yuqorida muhokama qilingan elektrokimyoviy texnologik jarayonlar bo'lib, unda doimiy kuchlanish o'rniga impulsli kuchlanish qo'llaniladi.

Elektroliz Bu elektr tokining ta'siri ostida moddalarning parchalanishi yoki tozalanishi. Bu oksidlanish-qaytarilish jarayoni bo'lib, elektrodlardan birida - anodda - oksidlanish jarayoni sodir bo'ladi - u yo'q qilinadi va katodda - qaytarilish jarayoni - musbat ionlar - kationlar unga tortiladi. Elektroliz jarayonida elektrolitik dissotsilanish sodir bo'ladi - elektrolit (o'tkazuvchi modda) ning musbat va manfiy zaryadlangan ionlarga parchalanishi (bir necha dissotsilanish darajalari farqlanadi) Oqim yoqilganda, elektronlar anoddan katodga o'tadi, shu bilan birga elektrolitlar eritmasi tugashi mumkin (agar u jarayonda ishtirok etsa), uni doimiy ravishda to'ldirish kerak. Oksidlovchi anod ham elektrolitlar eritmasida erishi mumkin - keyin uning zarralari musbat zaryad oladi va katodga tortiladi.

Anod - musbat zaryadlangan elektrod - unda oksidlanish sodir bo'ladi
Katod - manfiy zaryadlangan elektrod - u tiklanmoqda
Zaryadlardan farqli o'laroq jalb qilish tamoyiliga asoslanib, bu bilan birga keladimateriyani ajratish yoki tozalash.

Elektrodlarning materiali davom etayotgan jarayonga qarab har xil bo'lishi mumkin. Elektrokimyoviy o'zaro ta'sir paytida olingan moddaning massasi Faraday qonunlari bilan belgilanadi va zaryadga (oqim kuchi va oqim vaqtining mahsuloti), shuningdek, elektrolitlar kontsentratsiyasidan materiallarning faolligiga bog'liq. qaysi elektrodlar tayyorlanadi. Anodlar inert - erimaydi, reaksiyaga kirishmaydi va faoldir - ular o'zaro ta'sirda ishtirok etadilar (ular kamroq ishlatiladi).

Anodlar ishlab chiqarish uchun grafit, uglerod-grafit materiallari, platina va uning qotishmalari, qo'rg'oshin va uning qotishmalari, ayrim metallarning oksidlari ishlatiladi; titanium anodlari ruteniy va titan oksidlari, shuningdek, platina va uning qotishmalari aralashmasining faol qoplamasi bilan ishlatiladi.

Erimaydigan anodlar tantal va titan, grafitning maxsus navlari, qo'rg'oshin dioksidi, magnetitga asoslangan kompozitsiyalardir. Po'lat odatda katodlar uchun ishlatiladi.

Jarayon uchun elektrolitlarning quyidagi turlaridan foydalanish mumkin: tuzlar, kislotalar, asoslarning suvli eritmalari; organik va noorganik erituvchilardagi suvsiz eritmalar; erigan tuzlar; qattiq elektrolitlar. Elektrolitlar turli darajadagi konsentratsiyada bo'ladi.

Elektrolitik reaktsiyalarning maqsadlariga qarab, anodlar va katodlarning turli xil birikmalari qo'llaniladi: suyuq simob katodli gorizontal, vertikal katodlar va filtrlovchi diafragma bilan, gorizontal diafragma bilan, oqim elektrolitlari bilan, harakatlanuvchi elektrodlar bilan, quyma elektrodlar bilan. , va boshqalar. Ko'pgina jarayonlar anodda ham, katodda ham hosil bo'lgan materiallardan foydalanadi, lekin odatda mahsulotlardan biri kamroq qimmatlidir.

Elektroliz sanoatda keng qo'llaniladi, u tibbiyot va xalq xo'jaligida ham qo'llaniladi.

Elektrolizning asosiy qo'llanilishi:

• Xalq xo‘jaligida foydalanish uchun suvni tozalash,
• Kimyo sanoatidan foydalanilgan suvni oqava suvlarni tozalash.

Nopokliksiz moddalar va metallarni olish uchun:

• Metallurgiya, gidrometallurgiya - alyuminiy va boshqa ko'plab metallarni ishlab chiqarish uchun - alyuminiy oksidi kriolitdagi eritmasidan alyuminiy, magniy (dolomit va dengiz suvidan), natriy (tosh tuzidan), litiy, berilliy, kaltsiy (kaltsiy xloriddan) , ishqoriy va noyob tuproq metallari.
• Kimyo sanoatida elektroliz natijasida xloratlar va perxloratlar, persulfat kislota va persulfatlar, kaliy permanganat,
• Metallning elektrolitik ekstraktsiyasi - elektroekstraktsiya. Ruda yoki kontsentrat ma'lum reagentlar tomonidan eritmaga o'tkaziladi, u tozalangandan so'ng elektrolizga yuboriladi. Rux, mis, kadmiy shu tarzda olinadi.
• elektrolitik tozalash. Eriydigan anodlar metalldan tayyorlanadi, anodning xom metalli tarkibidagi aralashmalar elektroliz jarayonida anod shlami (mis, nikel, qalay, qo'rg'oshin, kumush, oltin) shaklida cho'kadi va sof metall katodda ajralib chiqadi.
• Elektrokaplamada - elektrokaplamada - metallarning ekspluatatsion yoki dekorativ xususiyatlarini yaxshilaydigan qoplamalarni olish va elektrokaplamada - har qanday ob'ektning aniq metall nusxalarini olish;
• Metalllarga oksidli himoya plyonkalarini olish (anodlash); shuningdek, elektrokimyoviy ishlov berish mahsulotlarning sirtini parlatish va metallarni bo'yash uchun ishlatiladi;
• Kesuvchi asboblarni elektrokimyoviy charxlash, elektropolishing, elektrofrezeleme,
• elektroliz radiotexnikada ham keng qo'llaniladi.

Suvli eritmalar va erigan muhitlarni elektroliz qilish, shuningdek elektrokimyoviy oqim manbalarining o'zlarini ishlab chiqarish - batareyalar, galvanik elementlar, batareyalar, ularning ishlashi zaryadsizlanish paytida oqim o'tgan tomonga qarama-qarshi yo'nalishda oqim o'tkazish orqali tiklanadi. .

Elektroliz zavodlarining asosiy turlari:

• Alyuminiy ishlab chiqarish va qayta ishlash uchun qurilmalar;
• Qora xomashyo ishlab chiqarish elektroliz qurilmalari;
• Nikel-kobalt ishlab chiqarish elektrolizatorlari;
• Magniyni elektroliz qilish uchun qurilmalar;

• Misni elektroliz qilish (tozalash) qurilmalari;
• Galvanik qoplamalarni qo'llash uchun o'simliklar;
• Xlor ishlab chiqarish uchun elektroliz zavodlari;

• Suvni zararsizlantirish uchun elektrolizatorlar.
• Atom elektr stansiyalari uchun vodorod ishlab chiqaruvchi elektrolizatorlar... va hokazo.

Ko'pgina oksidlanish-qaytarilish reaktsiyalarining qo'shimcha mahsuloti kisloroddir.

Elektroliz jarayonida oqimning kuchi, uning chastotasi va kuchlanishi, hatto polaritesi tartibga solinadi, bu parametrlar jarayonlarning tezligi va yo'nalishini boshqaradi. Elektroliz reaktsiyasi doimo to'g'ridan-to'g'ri oqimda amalga oshiriladi, chunki bu erda qutblarning doimiyligi juda muhimdir. Juda kamdan-kam hollarda, polarit muhim bo'lmaganda, o'zgaruvchan tok qo'llaniladi (masalan, gazlarni elektroliz qilishda).

Katod qurilmasi dizayniga ko'ra, zamonaviy alyuminiy elektrolizatorlar bo'linadi

• Pastki va pastki qismi bo'lmagan elektrolizatorlar,
• To'ldirilgan va blokli o'choq bilan;
• joriy ta'minot usuli bo'yicha: bir tomonlama va ikki tomonlama shina sxemasi bilan;
• gazlarni ushlash usuli bo'yicha: ochiq turdagi elektrolizatorlar uchun, qo'ng'iroqli gaz so'rish va yopiq turdagi.

Alyuminiy elektrolizatorlarining barcha mavjud konstruksiyalarining qoniqarsiz xususiyatlari elektr energiyasidan foydalanishning etarli darajada yuqori koeffitsienti, qisqa xizmat muddati va chiqindi gazlarni ushlab qolishning etarli darajada samaradorligini o'z ichiga oladi. Elektrolizatorlarning konstruksiyasini yanada takomillashtirish uning birlik quvvatini oshirish, barcha texnik xizmat ko'rsatish operatsiyalarini mexanizatsiyalash va avtomatlashtirish, barcha chiqindi gazlarni keyinchalik ularning qimmatli tarkibiy qismlarini qayta tiklash bilan to'liq qo'lga kiritish yo'lidan borishi kerak.

Sanoat elektroliz zavodlari ko'p turdagi konstruktsiyalarga ega, asosiylari membrana va diafragmadir. Quruq, nam va oqimli elektroliz qurilmalari ham mavjud. Umuman olganda, o'rnatish elektrolitlar tarkibiga joylashtirilgan elektrodlarni o'z ichiga olgan yopiq tizim bo'lib, unga ma'lum xususiyatlarga ega elektr toki beriladi. Elektroliz xujayralari batareyaga birlashtirilishi mumkin. Bundan tashqari, bipolyar elektrolizatorlar mavjud - bu erda har bir elektrod, ekstremallardan tashqari, bir tomondan anod, boshqa tomondan katod sifatida ishlaydi.

Ushbu uskuna reaksiya turiga qarab turli bosimlarda ishlaydi. Gazlar kabi ba'zi moddalar bosimni tartibga solish yoki maxsus shartlarni talab qiladi. Bundan tashqari, elektrolitik reaktsiyalarning yon mahsuloti bo'lgan gazlarning bosimini kuzatishingiz kerak. Elektr stantsiyalarida vodorod va kislorod ishlab chiqarish uchun ishlatiladigan elektroliz qurilmalari 10 kgf / sm2 (1 MPa) gacha bo'lgan ortiqcha bosim ostida ishlaydi.
O'rnatishlar o'zlarining ishlashi bilan ham farqlanadi.

Ulardan ba'zilari chiziqli elektr mexanizmlardan foydalanadilar. Masalan, ular elektrodlarni harakatlantirish, elektrolitlar darajasini sozlash, harakatlanuvchi tanklar, elektrolitlar vannalari va boshqalar uchun ishlatiladi. Bunday dizaynning bir misoli chizmada ko'rsatilgan.

Barcha elektroliz qurilmalari erga ulangan bo'lishi kerak. Katta sanoat elektrolizatorini ishlatish uchun o'zgaruvchan tokni to'g'ridan-to'g'ri oqimga aylantirish uchun rektifikator yoki konvertor stantsiyasi kerak. Elektroliz do'konlarida (binolar, zallar) statsionar mahalliy yoritish odatda talab qilinmaydi. Istisno - xlor ishlab chiqarish uchun elektroliz zavodlarining asosiy ishlab chiqarish quvvatlari.

Sanoat elektroliz texnologiyalari bir necha turlarga bo'linadi:

• PFPB - pishirilgan anodlar va nuqta oziqlantiruvchilar yordamida elektroliz texnologiyasi
• CWPB - pishirilgan anodlar va markazda zımba nuri yordamida elektroliz
• SWPB - pishirilgan anod hujayralarini periferik qayta ishlash
• VSS - Yuqori oqim qo'rg'oshin bilan Soderberg texnologiyasi
• HSS - lateral quvvat manbai bilan Soderberg texnologiyasi

Elektrolizatorlardan chiqadigan o'ziga xos chiqindilarning eng katta hajmi Soderberg texnologiyasiga asoslangan elektroliz jarayonlariga to'g'ri keladi. Ushbu texnologiya eng ko'p Rossiya va Xitoydagi alyuminiy eritish zavodlarida qo'llaniladi. Bunday elektrolizatorlardan o'ziga xos emissiya hajmi boshqa texnologiyalarga nisbatan ancha yuqori. Anod ta'sirining texnologik parametrlarini o'rganish orqali florokarbon emissiyasi soni ham kamayadi, ularning kamayishi emissiya miqdoriga ham ta'sir qiladi.

Sanoat elektrolizatorlarining modellari

Uglerod anodlari (va grafit uglerodning allotopidir) muhim kamchilikka ega - reaktsiya paytida ular atmosferaga karbonat angidridni chiqaradi va shu bilan uni ifloslantiradi. Hozirgi vaqtda inert anod texnologiyasi ayniqsa dolzarbdir, endi bu texnologiya taniqli alyuminiy ishlab chiqaruvchisi tomonidan sinovdan o'tkazilmoqda. Uning mohiyati shundaki, reaksiyalarga kirmaydigan uglerodsiz anod ishlatiladi va qo'shimcha mahsulot sifatida atmosferaga karbonat angidrid emas, balki sof kislorod chiqariladi.

Ushbu texnologiya ishlab chiqarishning ekologik tozaligini sezilarli darajada oshiradi, ammo hozirgacha u sinov bosqichida.

Elektrolitlar, elektrodlar, elektrolizatorlarning xilma-xilligiga qaramasdan, texnik elektrolizning umumiy muammolari mavjud. Bularga zaryadlarni uzatish, issiqlik, massa, elektr maydonlarini taqsimlash kiradi. O'tkazish jarayonini tezlashtirish uchun barcha oqimlarning tezligini oshirish va majburiy konvektsiyani qo'llash maqsadga muvofiqdir. Elektrod jarayonlarini cheklovchi oqimlarni o'lchash orqali boshqarish mumkin.