Suvning parchalanish reaktsiyasi. Olimlar suvdan vodorod olishning oddiy usulini kashf qilishdi. Kombinatsiyalangan yoqilg'i gaz generatorlarining ishlashi

Buning uchun sizga murakkabroq qurilma - elektrolizator kerak bo'ladi, u gidroksidi eritmasi bilan to'ldirilgan keng kavisli naychadan iborat bo'lib, unga ikkita nikel elektrodlari botiriladi.

Kislorod elektrolizatorning o'ng tirsagida chiqariladi, bu erda oqim manbasining musbat qutbi ulanadi, vodorod esa chapda.

Bu kichik miqdordagi sof kislorod ishlab chiqarish uchun laboratoriyalarda ishlatiladigan elektrolizatorning keng tarqalgan turi.

Har xil turdagi elektrolitik vannalarda kislorod ko'p miqdorda olinadi.

Keling, kislorod va vodorod ishlab chiqaradigan elektrokimyoviy zavodlardan biriga kiraylik. Ulkan, yorug‘ ustaxona zallarida qat’iy qatorlarda joylashgan dastgohlar o‘rnatilgan bo‘lib, ularga mis shinalari orqali yetkazib beriladi. D.C.. Bu elektrolitik vannalar. Ularda kislorod va vodorodni suvdan olish mumkin.

Elektrolitik vanna- elektrodlar bir-biriga parallel joylashgan idish. Idish eritma - elektrolit bilan to'ldiriladi. Har bir vannadagi elektrodlar soni idishning kattaligiga va elektrodlar orasidagi masofaga bog'liq. Elektrodlarni ulash sxemasiga ko'ra elektr zanjiri vannalar unipolyar (monopolar) va bipolyar (bipolyar) ga bo'linadi.

Monopolyar vannada barcha elektrodlarning yarmi tok manbaining musbat qutbiga, ikkinchi yarmi esa manfiy qutbga ulanadi.

Bunday vannada har bir elektrod anod yoki katod vazifasini bajaradi va ikkala tomonda ham xuddi shunday jarayon sodir bo'ladi.

Bipolyar vannada oqim manbai faqat tashqi elektrodlarga ulanadi, ulardan biri anod, ikkinchisi esa katod vazifasini bajaradi. Anoddan oqim elektrolitga oqib o'tadi, u orqali u ionlar tomonidan yaqin elektrodga o'tkaziladi va uni salbiy zaryad qiladi.

Elektroddan o'tib, oqim yana elektrolitga kiradi, zaryadlanadi teskari tomon bu elektrod musbat. Shunday qilib, bir elektroddan ikkinchisiga o'tib, oqim katodga etib boradi.

Bipolyar vannada faqat anod va katod monopolyar elektrodlar vazifasini bajaradi. Ularning orasida joylashgan barcha qolgan elektrodlar, bir tomondan, katodlar (-), boshqa tomondan, anodlar (+).

Vannadan elektr toki o'tganda elektrodlar orasidan kislorod va vodorod ajralib chiqadi. Bu gazlar bir-biridan ajratilishi va har biri o'z quvuri orqali yuborilishi kerak.

Elektrolitik vannada kislorodni vodoroddan ajratishning ikki yo'li mavjud.

Ulardan birinchisi, elektrodlar bir-biridan metall qo'ng'iroqlar bilan ajratilgan. Elektrodlarda hosil bo'lgan gazlar pufakchalar shaklida yuqoriga ko'tariladi va har biri o'z qo'ng'irog'iga kiradi, u erdan yuqori chiqish orqali quvurlarga yuboriladi.

Shunday qilib, kislorodni vodoroddan osongina ajratish mumkin. Biroq, bunday ajratish keraksiz, samarasiz energiya xarajatlariga olib keladi, chunki elektrodlarni o'rnatish kerak. uzoq masofa bir biridan.

Elektroliz jarayonida kislorod va vodorodni ajratishning yana bir usuli - elektrodlar orasiga bo'linish - diafragma, gaz pufakchalari o'tib bo'lmaydigan, lekin elektr tokining yaxshi o'tishiga imkon beradi. Diafragma 1,5-2 millimetr qalinlikdagi mahkam to'qilgan asbest matodan tayyorlanishi mumkin. Ushbu mato idishning ikki devori orasiga cho'ziladi va shu bilan bir-biridan ajratilgan katod va anod bo'shliqlarini yaratadi.

Barcha katod bo'shliqlaridan vodorod va barcha anod bo'shliqlaridan kislorod yig'ish quvurlariga kiradi. U erdan quvurlar orqali har bir gaz yuboriladi alohida xona. Ushbu xonalarda po'lat tsilindrlar 150 atmosfera bosimi ostida hosil bo'lgan gazlar bilan to'ldiriladi. Shilinglar mamlakatimizning barcha burchaklariga yuboriladi. Kislorod va vodorod topiladi keng qo'llanilishi V turli sohalar Milliy iqtisodiyot.

Agar xato topsangiz, matnning bir qismini ajratib ko'rsating va bosing Ctrl+Enter.

Vodorod eng ekologik toza hisoblanadi toza yoqilg'i Yerda: u yonganda, faqat suv hosil bo'ladi. Energiya tashuvchisi sifatida vodorod sanoatda, uyda va transportda elektr va issiqlik ishlab chiqarish uchun ishlatilishi mumkin. Xususan, kimyoviy energiya to'g'ridan-to'g'ri elektr energiyasiga aylanadigan vodorod yonilg'i xujayralari yordamida allaqachon elektr transport vositalarining prototiplari yaratilgan («Fan va hayot №» ga qarang).Shuningdek, vodorodni xavfsiz saqlash va tashishning ko'plab usullari mavjud. Ular atrof-muhitga zarar etkazadimi? texnologik jarayonlar vodorod ishlab chiqaradimi?

Hozirgi vaqtda vodorod sanoat miqyosida metanni (tabiiy gazni) bug 'reformatsiyasi orqali ishlab chiqariladi. 750-850 ° S haroratda suv bug'lari ishtirokida metan va suv vodorod va uglerod oksidiga bo'linadi, keyin 200-250 ° S da karbon monoksit va suv vodorod va karbonat angidridga aylanadi. Ikkala jarayon ham endotermikdir va ularni saqlab qolish uchun dastlabki gaz hajmining yarmini yoqish kerak, shuning uchun atrof-muhitga ta'siri juda past.

Issiqlik va issiqlik ta'minoti uchun geliyli sovutgichli yuqori haroratli yadro reaktorlaridan foydalanish taklif etiladi. Shu tariqa uglevodorod xomashyosini tejash va yadroviy reaktorlar o‘rniga vodorod yoqilg‘isini rivojlanayotgan mamlakatlar bozorlariga yetkazib berish mumkin.

Yadro-vodorod energetikasini yanada rivojlantirish xom ashyo sifatida metandan ko'ra suvdan foydalanish yo'lidan boradi. Bu erda elektroliz, shuningdek, vodorod olishning termokimyoviy va kombinatsiyalangan usullaridan foydalanish mumkin.

2500 ° S haroratda sodir bo'ladigan suvning termal parchalanishining ma'lum usuli deyarli qo'llanilmaydi, chunki suv molekulalarining keyingi rekombinatsiyasini oldini olish qiyin. Biroq, brom va yod birikmalari ishtirokida 1000 ° S darajali haroratda suvning parchalanishining termokimyoviy jarayoni mumkin. To'g'ri, bu erda issiqlik talab qilinadi va samaradorlik taxminan 50% ni tashkil qiladi. Jarayonning muayyan bosqichlarida termal effektlar bilan birga elektroliz qo'llaniladi.

Elektrolitik vodorodni olish eng oson, ammo iqtisodiy jihatdan foydali emas: bir kubometr vodorod ishlab chiqarish uchun 4,8 kilovatt-soat energiya talab qilinadi. Agar siz haddan tashqari qizib ketgan bug'ning elektrolizini amalga oshirsangiz, jarayonning samaradorligi oshadi va bir kubometr vodorod ishlab chiqarish uchun taxminan 2,5 kilovatt-soat kerak bo'ladi.

Hozirda Kurchatov instituti va Amerikaning GA kompaniyasi birgalikda juda rivojlanmoqda istiqbolli loyiha gaz turbinali-modulli geliy reaktori. To'g'ridan-to'g'ri gaz turbinasi aylanishidan foydalangan holda elektr energiyasini ishlab chiqarishda 50% samaradorlikka erishish mumkin.

tra. Bu texnika vodorod va karbon monoksit CO ni tozalash bo'yicha paragrafda yuqorida muhokama qilingan. Garchi birinchi qarashda vodorod olishning bu usuli jozibali ko'rinsa-da, uni amaliy amalga oshirish ancha murakkab.

Keling, bunday tajribani tasavvur qilaylik. Piston ostidagi silindrsimon idishda 1 kmol toza suv bug'i mavjud. Pistonning og'irligi 1 atm ga teng kocjda doimiy bosim hosil qiladi. Idishdagi bug '> 3000 K haroratgacha isitiladi. Ko'rsatilgan bosim va harorat qiymatlari ishlab chiqaruvchi tomonidan tanlangan. lekin misol sifatida.

Agar idishda faqat H20 molekulalari mavjud bo'lsa, unda tizimning erkin energiyasi miqdori suv va suv bug'ining dinamik xususiyatlarining tegishli TeD jadvallari yordamida aniqlanishi mumkin, ammo, aslida, suv bug'ining molekulalarining bir qismi ularning tarkibiy qismlariga parchalanadi kimyoviy elementlar, ya'ni vodorod va kislorod:

Hozircha savollarga javob beraman.
Men uni ohaktosh bilan sinab ko'rdim - tejamkorlik 300% emas, balki 20% edi.
Albatta, men juda oddiy gapiryapman - suv yonib ketadi. Qanday suv bor? Hatto bug' ham yo'q!
Gaz allaqachon chiqmoqda - SUV GAZ! Uning yonishi 150 yildan beri ma'lum!
Mening pechimdagi mash'alni ko'rishni xohladingizmi? Men yemim zaif va teshik katta dedim - yon tomonlarimdagi teshiklar 2 mm, lekin hozir naycha yonib ketgan va bosim zaif, ammo ta'siri ko'rinadi!
Endi mafkuraviy psixologiya haqida.
Vadim va boshqalar odamlarning suvda sayohat qilishlarini istamaydigan va ko'mir, gaz va o'tin o'rniga uni suv bilan isitadigan kuch borligini tushunishadi. Bu butun korporatsiyalar. Rossiya Fanlar akademiyasida "davlat sirlarini" oshkor qilishga yaqin bo'lganlarni boshqaradigan maxsus bo'lim borligini hamma biladi.

Ularda butun kuch-g'ayratini ushbu tarmoqqa bag'ishlagan butun Internet ustaxonasi mavjud. Kun davomida ular darhol! Ular mening xabarlarimga toshqin bilan javob berishadi! Ko'rmayapsizmi?
Avvaliga ular shunchaki loy bilan mavzuni bostirishga harakat qilishadi, keyin esa oddiy odamlar - o'z sohasi mutaxassislari ishtirok etmasligini tushunib, uni suv toshqini bilan yon tomonga burishga harakat qilishadi. Va suv toshqini konstruktiv savollarni loyqalaydi va tarqatadi, mohiyatdan chalg'itadi.
Men ushbu ipdan 2 varaqgacha cürufni tozalashni taklif qilaman va u bo'ladi OLTIN bu saytda faqat maktab o'quv dasturi bilan tanish bo'lgan, lekin Suv gazining yonishi 150 yil oldin ma'lum bo'lganini bilmagan baland ovozlilarni bloklang!
Va keyin metallni qayta ishlashni biladigan mutaxassislar o'tib ketadi va biz ishlay boshlaymiz, garchi men allaqachon boshlagan bo'lsam ham ...
Va yana bir xil narsa energiya xarajatlari haqida! Men buni qanday qilib xarajatsiz qilish haqida o'ylashni taklif qilaman, chunki gaz generatorlarida o'rtacha 200C drenajga tushadi.

Umuman olganda, psixologik va falsafiy jihatlarsiz ishlar ketmaydi. Vadim - qaror qiling, yo cüruf yoki oltin! Va tushuning, biz shunday mavzuga to'xtalib o'tdikki, ular neft va gaz mafiyasini himoya qiladigan mutaxassislarning barcha armiyasini bizga tashladilar.
Va yuzinchi marta takrorlayman, men yangi hech narsa o'ylab topmadim - bu vaqt kabi eski, lekin katalizatorlar bilan .........

Men aralashishni xohlamadim, lekin men bunga majburman.
Vadim, moderator.
Qachon bu foydalanuvchi fanga va NAga tuhmat qilishni bas qiladi?
Qanchalik masxara qila olasiz umumiy ma'noda, ilm mehrobiga ter va qon to'kgan salaflarimiz ustidan?
Bu shamanizm qachon to'xtaydi?
Nega hammani va hamma narsani bu tahqirlash bilan shug'ullanasiz?

0 alex 0 dedi:

Menimcha videoda hammasi aniq

Ha, videodan aniq ko'rinib turibdiki, trubadan chiqadigan bug' uning orqasidan havo chiqarib yuboradi va bu havo ko'mirni shishiradi. Ko'proq va kam emas.

Yo'q, bu fantaziya emas. Bu haqiqatan ham haqiqat. Birinchi havola 19-asrda havo kemalari uchun vodorod qanday olinganligini ko'rsatadi. Bir necha tonna ko‘mir yoqilganda bir kilogrammgacha vodorod hosil bo‘lgan... Energiya jihatidan tengsiz narsalar. Vodorod ishlab chiqarish uchun uni yoqish orqali olish mumkin bo'lgan energiyadan o'nlab marta ko'proq energiya sarflangan ...
Lekin siz bu faktlarni quloqlaringizdan tortib, haqiqat olamidan tushlar olamiga tortasiz...
Tabiatni alday olmaysiz. Energiyani saqlash qonuni bekor qilinmagan.

"Sovuq" yuqori voltli elektrosmoz bug'lanishining yangi ta'siri va suyuqliklarning past narxdagi yuqori kuchlanishli dissotsiatsiyasi eksperimental ravishda kashf qilindi va o'rganildi, bu kashfiyot asosida muallif yoqilg'i ishlab chiqarish uchun yangi yuqori samarali, arzon texnologiyani taklif qildi va patentladi. yuqori voltli kapillyar elektrosmozga asoslangan ba'zi suvli eritmalardan gaz.

KIRISH

Ushbu maqola vodorod energiyasining yangi istiqbolli ilmiy-texnik yo'nalishi haqida. Unda Rossiyada suyuqlik va suvli eritmalarning kuchli “sovuq” bug‘lanishi va umuman energiya sarflanmasdan yoqilg‘i gazlariga ajralishining yangi elektrofizik effekti – yuqori voltli kapillyar elektroosmoz kashf etilgani va eksperimental sinovdan o‘tkazilgani haqida xabar beradi. Berilgan yorqin misollar bu muhim ta'sirning tirik tabiatdagi namoyon bo'lishi. Topilgan effekt vodorod energiyasi va sanoat elektrokimyosidagi ko'plab yangi "yutuq" texnologiyalarning jismoniy asosidir. Unga asoslanib, muallif yonuvchan yoqilg‘ilarni ishlab chiqarish bo‘yicha yuqori unumdor va energiya sarflaydigan arzon texnologiyani ishlab chiqdi, patentladi va faol izlanishlar olib bormoqda. yoqilg'i gazlari va suvdan vodorod, turli suvli eritmalar va suv-organik birikmalar. Maqolada ularning jismoniy mohiyati va amaliyotga tatbiq etish texnikasi ochib berilgan va yangi gaz generatorlarining istiqbollariga texnik-iqtisodiy baho berilgan. Maqolada, shuningdek, vodorod energiyasining asosiy muammolari va uning individual texnologiyalari tahlili keltirilgan.

Kapillyar elektroosmozning ochilishi va suyuqliklarning gazlarga ajralishi va yangi texnologiyaning paydo bo'lishi haqida qisqacha ta'sirni kashf qilish men tomonidan 1985 yilda amalga oshirildi. Men kapillyar elektroosmotik "sovuq" bug'lanish bo'yicha tajribalar o'tkazdim. 1986 yildan 96 yilgacha bo'lgan davrda elektr energiyasini iste'mol qilmasdan yoqilg'i gazini ishlab chiqarish uchun suyuqliklarning parchalanishi tabiiy tabiiy jarayon O'simliklardagi suvning "sovuq" bug'lanishi, men 1988 yilda "O'simliklar tabiiy elektr nasoslari" /1/ maqola yozganman. Men 1997 yilda “Yangi elektr yongʻin texnologiyasi” (“Suvni yoqish mumkinmi” boʻlimi) maqolamda suyuqliklardan yoqilgʻi gazlarini olish va suvdan vodorod olishning yangi yuqori samarali texnologiyasi haqida maʼlum qilgandim /2/. Maqolada men taklif qilgan kapillyar elektroosmotik yonilg'i gaz generatorlarining asosiy konstruktiv elementlari va elektr xizmat ko'rsatish qurilmalari (elektr maydon manbalari) ko'rsatilgan grafiklar, eksperimental qurilmalarning blok-sxemalari bilan ko'plab rasmlar (1-4-rasmlar) taqdim etilgan. Qurilmalar suyuqliklarni yoqilg'i gazlariga aylantiruvchi original konvertorlardir. Ular 1-3-rasmda soddalashtirilgan tarzda, suyuqliklardan yoqilg'i gazini olishning yangi texnologiyasining mohiyatini tushuntirish uchun etarli darajada batafsil tasvirlangan.

Rasmlar ro'yxati va ular uchun qisqacha tushuntirishlar quyida keltirilgan. Shaklda. 1-rasmda "sovuq" gazlashtirish va suyuqliklarni bir elektr maydoni yordamida yoqilg'i gaziga aylantirish bilan dissotsiatsiyalash uchun eng oddiy eksperimental o'rnatish ko'rsatilgan. 2-rasmda suyuqliklarni "sovuq" gazlashtirish va dissotsiatsiyalashning ikkita elektr maydoni (elektrosmoz orqali har qanday suyuqlikning "sovuq" bug'lanishi uchun doimiy elektr maydoni va suyuqlik molekulalarini maydalash uchun ikkinchi impulsli (o'zgaruvchan) maydon) bilan eng oddiy eksperimental qurilma ko'rsatilgan. bug'langan suyuqlik va uni yonilg'i gaziga aylantirish elektroosmotik qurilmaning foydali chiqish parametrlari (ish ko'rsatkichlari) ning qurilmalarning asosiy parametrlaridan (yonuvchi gaz generatori) bog'liqligi grafiklari, xususan, u elektr maydoniga bog'liqligini ko'rsatadi quvvat va kapillyar bug'langan sirt maydoni bo'yicha raqamlarning nomlari va qurilmalarning o'zlari elementlarining tushuntirishlari qurilmalarning elementlari va qurilmalarning ishlashi o'rtasidagi munosabatlar o'zlari dinamikada quyida maqolaning tegishli bo'limlaridagi matnda keltirilgan.

Vodorod energetikasining istiqbollari va muammolari

Suvdan vodorodni samarali ishlab chiqarish tsivilizatsiyaning vasvasaga soluvchi uzoq yillik orzusidir. Chunki sayyorada juda ko'p suv bor va vodorod energiyasi insoniyatga suvdan "toza" energiyani va'da qiladi cheksiz miqdorda. Bundan tashqari, suvdan olingan kislorod muhitida vodorodni yoqish jarayonining o'zi kaloriya tarkibi va tozaligi jihatidan ideal yonishni ta'minlaydi.

Shuning uchun suvni H2 va O2 ga bo'lish uchun yuqori samarali elektroliz texnologiyasini yaratish va sanoatda rivojlantirish uzoq vaqtdan beri energetika, ekologiya va transportning dolzarb va ustuvor vazifalaridan biri bo'lib kelgan. Bundan ham ko'proq bosim va hozirgi muammo energetika tarmog'i qattiq va suyuq uglevodorod yoqilg'ilarini gazlashtirishdan, xususan, har qanday uglevodorodlardan, shu jumladan organik chiqindilardan yonuvchi yoqilg'i gazlarini olish uchun energiya talab qiluvchi arzon texnologiyalarni yaratish va joriy etishdan iborat. Biroq, energiyaning dolzarbligi va soddaligiga qaramasdan va ekologik muammolar sivilizatsiya, ular hali samarali hal etilmagan. Xo'sh, ma'lum bo'lgan vodorod energiya texnologiyalarining yuqori energiya iste'moli va past mahsuldorligining sabablari nimada? Bu haqda quyida batafsilroq.

vodorod yonilg’i energetikasining holati VA RIVOJLANISHNING QISSKA QISYOSIY TAHLILI.

Suvni elektroliz qilish orqali suvdan vodorod olish ixtirosining ustuvorligi rus olimi D.A.Lachinovga tegishli (1888). Men ushbu ilmiy va texnik sohada yuzlab maqolalar va patentlarni ko'rib chiqdim. Ma'lum turli usullar suvning parchalanishidan vodorod olish: termal, elektrolitik, katalitik, termokimyoviy, termogravitatsion, elektr impulsli va boshqalar /3-12/. Energiya iste'moli nuqtai nazaridan, eng ko'p energiya talab qiladi termal usul/3/, va eng kam energiya talab qiluvchi amerikalik Stenli Mayerning elektr impuls usuli hisoblanadi /6/. Mayer texnologiyasi /6/ suv molekulalari tebranishlarining rezonans chastotalarida (Mayer elektr elementi) yuqori kuchlanishli elektr impulslari yordamida suvni parchalashning diskret elektroliz usuliga asoslangan. Menimcha, u qo'llaniladigan jismoniy ta'sirlar nuqtai nazaridan ham, energiya iste'moli nuqtai nazaridan ham eng ilg'or va istiqbolli hisoblanadi, ammo uning unumdorligi hali ham past va suyuqlikning molekulalararo aloqalarini bartaraf etish zarurati va etishmasligi bilan cheklangan. hosil bo'lgan yoqilg'i gazini suyuq elektrolizning ishchi zonasidan olib tashlash mexanizmi.

Xulosa: Bu va boshqa ma'lum bo'lgan vodorod va boshqa yoqilg'i gazlarini ishlab chiqarishning barcha usullari va qurilmalari suyuqlik molekulalarini bug'lash va parchalash uchun haqiqatan ham yuqori samarali texnologiya yo'qligi sababli samarasizdir. Bu haqda keyingi bo'limda batafsil.

SUVDAN YOQILGI GAZ ISHLAB CHIQARISHNING MA'LUM TEXNOLOGIYALARINING YUQORI ENERGIYA INTENSUSLIGI VA PAST UNDORLIGI SABABLARINI TAHLLI.

Minimal energiya sarfi bilan suyuqliklardan yoqilg'i gazlarini olish juda qiyin ilmiy-texnik muammodir. Chunki suv tuzilishi va tarkibi jihatidan juda murakkab. Bundan tashqari, tabiatda hayratlanarli darajada keng tarqalganligiga qaramay, suv va uning birikmalarining tuzilishi va xossalari hali ko'p jihatdan o'rganilmaganligi paradoksaldir /14/.

Suyuqliklardagi tuzilmalar va birikmalarning molekulalararo bog'lanishlarining tarkibi va yashirin energiyasi.

Hatto oddiy musluk suvining fizik-kimyoviy tarkibi juda murakkab, chunki suvda ko'plab molekulalararo aloqalar, zanjirlar va suv molekulalarining boshqa tuzilmalari mavjud. Xususan, odatdagidek musluk suvi Nopoklik ionlari (klaster shakllanishi), turli kolloid birikmalar va izotoplar, mineral moddalar, shuningdek, ko'plab erigan gazlar va aralashmalar bilan maxsus bog'langan va yo'naltirilgan suv molekulalarining turli xil zanjirlari mavjud /14/.

Ma'lum texnologiyalar yordamida suvning "issiq" bug'lanishi uchun muammolar va energiya xarajatlarini tushuntirish.

Shuning uchun ichida ma'lum usullar Suvni vodorod va kislorodga bo'lish suvning molekulalararo, keyin esa molekulyar aloqalarini zaiflashtirish va to'liq buzish uchun ko'p elektr energiyasini sarflashni talab qiladi. Suvning elektrokimyoviy parchalanishi uchun energiya xarajatlarini kamaytirish uchun ko'pincha qo'shimcha termal isitish (bug 'hosil bo'lgunga qadar) qo'llaniladi, shuningdek, qo'shimcha elektrolitlar, masalan, gidroksidi va kislotalarning zaif eritmalari kiritiladi. Biroq, ma'lum bo'lgan bu yaxshilanishlar hali ham suyuqliklarning (xususan, suvning parchalanishi) suyuq agregat holatidan ajralib chiqish jarayonini sezilarli darajada kuchaytirishga imkon bermaydi. Ma'lum bo'lgan issiqlik bug'lanish texnologiyalaridan foydalanish issiqlik energiyasining katta iste'moli bilan bog'liq. Va suvli eritmalardan vodorod ishlab chiqarish jarayonida intensivlashtirish uchun qimmat katalizatorlardan foydalanish bu jarayon juda qimmat va samarasiz. Foydalanish vaqtida yuqori energiya sarflanishining asosiy sababi an'anaviy texnologiyalar Suyuqliklarning dissotsiatsiyasi endi aniq bo'lib, ular suyuqliklarning molekulalararo aloqalarini buzishga sarflanadi.

S. Mayer tomonidan suvdan vodorod olishning eng ilg'or elektr texnologiyasining tanqidi /6/

Albatta, fizika nuqtai nazaridan eng iqtisodiy ma'lum va eng ilg'or bu Stenli Mayerning elektrovodorod texnologiyasidir. Ammo uning mashhur elektr elementi /6/ ham samarasiz, chunki u hali ham elektrodlardan gaz molekulalarini samarali olib tashlash mexanizmiga ega emas. Bundan tashqari, Mayer usulida suvning bu dissosiatsiya jarayoni sekinlashadi, chunki suv molekulalarini suyuqlikning o'zidan elektrostatik tarzda ajratish jarayonida molekulalararo bog'lanish va tuzilmalarning ulkan yashirin potentsial energiyasini yengish uchun vaqt va energiya sarflanishi kerak. suv va boshqa suyuqliklar.

TAHLILNING XULOSASI

Shuning uchun, yangi holda, bu juda aniq original yondashuv Suyuqliklarning dissotsiatsiyasi va yoqilg'i gazlariga aylanishi muammosiga olimlar va texnologlar gaz hosil bo'lishini kuchaytirish muammosini hal qila olmaydilar. Boshqa ma'lum texnologiyalarni amalda qo'llash hali ham to'xtab qolgan, chunki ularning barchasi Mayer texnologiyasidan ko'ra ko'proq energiya sarflaydi. Va shuning uchun ular amalda samarasiz.

VODOD ENERGİYA MARKAZIY MUAMMONI QISQA TUZILIShI.

Vodorod energiyasining markaziy ilmiy-texnik muammosi, mening fikrimcha, aniq hal qilinmagan tabiat va har qanday suvli eritmalar va emulsiyalardan vodorod va yoqilg'i gazini olish jarayonini qayta-qayta faollashtirishning yangi texnologiyasini izlash va amaliyotga tatbiq etish zarurati. energiya xarajatlarini bir vaqtning o'zida keskin kamaytirish. Ma'lum texnologiyalarda energiya sarfini kamaytirish bilan birga suyuqlikni bo'linish jarayonlarini keskin kuchaytirish hali ham printsipial jihatdan imkonsizdir, chunki yaqin vaqtgacha suvli eritmalarni issiqlik va suv bilan ta'minlamasdan samarali bug'lanishning asosiy muammosi. elektr energiyasi. Vodorod texnologiyalarini takomillashtirishning asosiy yo'li aniq. Suyuqliklarni samarali bug'lash va gazlashtirishni o'rganish kerak. Bundan tashqari, iloji boricha intensiv va eng kam energiya sarfi bilan.

YANGI TEXNOLOGIYANI TASHKIL QILISh USULLARI VA XUSUSIYATLARI.

Nima uchun suvdan vodorod olish uchun bug' muzdan yaxshiroq? Chunki unda suv molekulalari suv eritmalariga qaraganda ancha erkin harakatlanadi.

a) Suyuqliklarning agregatsiya holatining o'zgarishi.

Ko'rinib turibdiki, suv bug'ining molekulalararo aloqalari suyuqlik holatidagi suvga qaraganda zaifroq va muz holidagi suvdan ham kuchsizroqdir. Suvning gazsimon holati suv molekulalarining H2 va O2 ga bo'linishi uchun elektr maydonining ishini yanada osonlashtiradi. Shuning uchun suvning agregatsiya holatini suv gaziga (bug ', tuman) samarali aylantirish usullari elektrovodorod energiyasini rivojlantirishning istiqbolli asosiy yo'lidir. Chunki suvning suyuq fazasini gazsimon fazaga o'tkazish orqali suyuq suv ichida mavjud bo'lgan molekulalararo klaster va boshqa bog'lar va tuzilmalarning zaiflashishiga va (yoki) to'liq yorilishiga erishiladi.

b) Elektr suv qozoni vodorod energiyasining anaxronizmi yoki yana suyuqliklarning bug'lanishi paytida energiya paradokslari haqida.

Lekin bu unchalik oddiy emas. Suvni gaz holatiga o'tkazish bilan. Ammo suvni bug'lantirish uchun zarur bo'lgan energiya haqida nima deyish mumkin? Intensiv bug'lanishning klassik usuli suvni termal isitishdir. Lekin u ham juda energiya sarflaydi. Bizga maktabda suvni bug'lash va hatto qaynatish jarayoni juda katta miqdorda issiqlik energiyasini talab qilishini o'rgatishgan. haqida ma'lumot kerakli miqdor 1 m³ suvning bug'lanishi uchun energiya har qanday jismoniy ma'lumotnomada mavjud. Bu ko'p kilojoul issiqlik energiyasidir. Yoki ko'p kilovatt-soat elektr energiyasi, agar bug'lanish elektr tokidan suvni isitish orqali amalga oshirilsa. Energiya boshsizligidan chiqish yo'li qayerda?

SUV VA SUVLI ERITMALARNING KAPILLAR ELEKTROSMOZI “sovuq bugʻlanish” va suyuqliklarni yonilgʻi gazlariga ajralishi (yangi effekt va uning tabiatda namoyon boʻlishi tavsifi)

Men uzoq vaqt davomida bunday yangi jismoniy effektlarni va suyuqliklarni bug'lanish va dissotsiatsiyalashning arzon usullarini qidirib topdim, ko'p tajriba o'tkazdim va nihoyat suvni samarali "sovuq" bug'lash va yonuvchan gazga ajratish yo'lini topdim. Bu ajoyib go'zal va mukammal effektni menga tabiatning o'zi taklif qilgan.

Tabiat bizning dono ustozimiz. Ajablanarlisi shundaki, tirik tabiatda bizdan qat'i nazar, uzoq vaqtdan beri mavjud bo'lgan. samarali usul elektrokapillyar nasos va suyuqlikning "sovuq" bug'lanishi, uni issiqlik energiyasi yoki elektr energiyasisiz gaz holatiga aylantirish. Va bu tabiiy ta'sir Yerning doimiy ishorali elektr maydonining kapillyarlarga joylashtirilgan suyuqlikka (suvga) ta'sirida, aniq kapillyar elektroosmoz orqali amalga oshiriladi.

O'simliklar tabiiy, energetik jihatdan mukammal, elektrostatik va ionli suvli eritmalarning bug'lantiruvchi nasoslaridir, men 1986 yilda oddiy eksperimental qurilmalarda o'tkazgan suvning "sovuq" bug'lanishi va dissotsiatsiyasi uchun kapillyar elektroosmozni amalga oshirish bo'yicha birinchi tajribalarim amalga oshmadi. darhol menga tushunarli bo'ldi, lekin men bu hodisaning o'xshashligini va tirik tabiatda namoyon bo'lishini qat'iyat bilan izlay boshladim. Zero, tabiat bizning abadiy va dono Ustozimizdir. Va men uni birinchi marta o'simliklarda topdim!

a) O'simliklarning tabiiy nasoslari-evaporatorlari energiyasining paradoksi va mukammalligi.

Soddalashtirilgan miqdoriy hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, o'simliklar va ayniqsa baland daraxtlardagi tabiiy namlik bug'lanish nasoslarining ishlash mexanizmi o'zining noyobligi bilan ajralib turadi. energiya samaradorligi. Darhaqiqat, tabiiy nasos allaqachon ma'lum va hisoblash oson baland daraxt(toj balandligi taxminan 40 m va magistral diametri taxminan 2 m) kuniga kubometr namlikni pompalaydi va bug'lanadi. Bundan tashqari, issiqlik va elektr energiyasining tashqi ta'minotisiz. Bunday tabiiy elektr suv bug'lantiruvchi nasosning ekvivalent energiya quvvati, bu oddiy yog'och An'anaviy qurilmalarga o'xshab, biz texnologiyada o'xshash maqsadlarda foydalanamiz, nasoslar va elektr isitgichlar - suv bug'latgichlari bir xil ish hajmini o'nlab kilovattgacha bajaradi. Tabiatning bunday g'ayratli mukammalligini tushunish hali ham qiyin va uni darhol ko'chirib bo'lmaydi. O'simliklar va daraxtlar millionlab yillar oldin bu ishni biz hamma joyda ishlatadigan elektr energiyasini hech qanday etkazib berish yoki isrof qilmasdan samarali bajarishni o'rgangan.

b) O'simlik suyuqligining tabiiy nasos-bug'latuvchi fizikasi va energiyasining tavsifi.

Xo'sh, suvning tabiiy nasos-evaporatatori daraxtlar va o'simliklarda qanday ishlaydi va uning energiya mexanizmi qanday? Ma'lum bo'lishicha, barcha o'simliklar men kashf etgan kapillyar elektroosmozning bu ta'siridan o'zlarining tabiiy ionli va elektrostatik kapillyar nasoslari bilan oziqlanadigan suvli eritmalarni haydashning energiya mexanizmi sifatida ildizlardan tojlarigacha suv etkazib berish uchun uzoq vaqtdan beri va mohirlik bilan foydalanganlar. umuman energiya ta'minotisiz va inson aralashuvisiz. Tabiat undan oqilona foydalanadi potentsial energiya Yerning elektr maydoni. Bundan tashqari, o'simliklar va daraxtlarda o'simlik kelib chiqishi tabiiy yupqa tolali kapillyarlar, tabiiy suvli eritma - zaif elektrolit, sayyoraning tabiiy elektr potentsiali va sayyoramizning elektr maydonining potentsial energiyasi suyuqlikni ildizlardan ko'tarish uchun ishlatiladi. o'simlik tanasi ichidagi barglarga va o'simliklar ichidagi kapillyarlar orqali sharbatlarning sovuq bug'lanishi. O'simlikning o'sishi (uning balandligi oshishi) bilan bir vaqtda bu tabiiy nasosning mahsuldorligi ham ortadi, chunki o'simlik tojining ildizi va tepasi o'rtasidagi tabiiy elektr potentsiallari farqi ortadi.

c) Nima uchun Rojdestvo daraxti ignalari bor - uning elektr nasosi qishda ishlashi uchun.

Barglardan namlikning odatdagi termal bug'lanishi tufayli ozuqa sharbatlari o'simliklarga o'tadi, deb aytasiz. Ha, bu jarayon ham mavjud, lekin bu asosiy emas. Lekin eng ajablanarlisi shundaki, ko'plab igna daraxtlari (qarag'ay, archa, archa) sovuqqa chidamli va qishda ham o'sadi. Gap shundaki, ignasimon barglari yoki tikanlari bo'lgan o'simliklarda (masalan, qarag'ay, kaktuslar va boshqalar) elektrostatik evaporatator har qanday muhit haroratida ishlaydi, chunki ignalar tabiiy elektr potentsialining maksimal intensivligini igna uchlarida to'playdi. bu ignalar. Shu sababli, ozuqa moddalarining suvli eritmalarining kapillyarlari orqali elektrostatik va ionli harakati bilan bir vaqtda ular intensiv ravishda bo'linadi va samarali ravishda chiqaradilar (in'ektsiya qiladilar, ushbu tabiiy qurilmalardan o'zlarining tabiiy igna shaklidagi tabiiy ozonizator elektrodlari namlik molekulalaridan atmosferaga otadilar, ularni muvaffaqiyatli aylantiradilar. suvli eritmalarning molekulalari gazlarga Shuning uchun, suvli muzlatmaydigan eritmalarning bu tabiiy elektrostatik va ion nasoslarining ishi qurg'oqchilikda ham, sovuq havoda ham sodir bo'ladi.

d) O'simliklar bilan olib borgan kuzatishlarim va elektrofizik tajribalarim.

O'simliklarni uzoq muddatli kuzatish natijasida, tabiiy muhit va sun'iy elektr maydoniga joylashtirilgan muhitda o'simliklar bilan tajribalar o'tkazdim, men tabiiy nasos va namlik evaporatatorining ushbu samarali mexanizmini yaxshilab o'rganib chiqdim. Tabiiy sharbatlarning o'simlik tanasi bo'ylab harakatlanish intensivligining elektr maydoni parametrlariga, kapillyarlar va elektrodlar turiga bog'liqligi ham aniqlandi. Tajribalarda o'simliklarning o'sishi bu potentsialning bir necha bor ortishi bilan sezilarli darajada oshdi, chunki uning tabiiy elektrostatik va ion nasosining mahsuldorligi oshdi. 1988-yilda o‘simliklar bilan olib borgan kuzatish va tajribalarimni “O‘simliklar tabiiy ion nasoslari” nomli ilmiy-ommabop maqolamda bayon qilgandim /1/.

e) Biz o'simliklardan nasoslar - bug'latgichlar uchun mukammal texnologiya yaratishni o'rganamiz. Bu tabiiy, energiya jihatidan ilg'or texnologiya suyuqliklarni yoqilg'i gazlariga aylantirish texnologiyasida ham juda qo'llanilishi aniq. Va men daraxtlarning elektr nasoslariga o'xshash suyuqliklarni sovuq elektrokapillyar bug'lanish uchun bunday eksperimental qurilmalarni yaratdim (1-3-rasm).

Suyuqlikni elektrokapillyar nasos-bug'latgichni oddiy eksperimental o'rnatishning ta'rifi.

Suv molekulalarining "sovuq" bug'lanishi va dissotsiatsiyasi uchun yuqori voltli kapillyar elektroosmoz ta'sirini eksperimental amalga oshirish uchun eng oddiy ishlaydigan qurilma 1-rasmda ko'rsatilgan. Yonuvchan gaz ishlab chiqarishning tavsiya etilgan usulini amalga oshirish uchun eng oddiy qurilma (1-rasm) dielektrik idishdan 1 iborat bo'lib, unga suyuqlik 2 quyiladi (suv-yoqilg'i emulsiyasi yoki oddiy suv), masalan, mayda gözenekli kapillyar materialdan. , tolali tayoq 3, bu suyuqlikka botiriladi va unda oldindan namlanadi, yuqori evaporatatordan 4, o'zgaruvchan maydonga ega kapillyar bug'lanish yuzasi shaklida o'tib bo'lmaydigan ekran shaklida (1-rasmda ko'rsatilmagan) . Qism ushbu qurilmadan shuningdek, yuqori voltli elektrodlar 5, 5-1 o'z ichiga oladi, doimiy belgisi elektr maydoni 6 yuqori voltli sozlanishi manba qarama-qarshi terminallari bilan bog'liq va elektrodlardan biri 5 teshik igna plastinka shaklida amalga oshiriladi, va bug'latgich 4 ustida harakatlanuvchi tarzda joylashtiriladi, masalan, unga parallel masofada, ho'llangan 3-gachasi evaporatatorga mexanik ravishda bog'langan elektr tokining buzilishining oldini olish uchun etarli.

Kirishda, masalan, maydon manbai 6 ning "+" terminaliga elektr bilan bog'langan yana bir yuqori voltli elektrod (5-1), uning chiqishi bilan g'ovakli materialning pastki uchiga, tayoqchaga mexanik va elektr bog'langan. 3, deyarli idishning pastki qismida 1. Ishonchli elektr izolyatsiyasi uchun, elektrod 5-2 orqali o'tadigan elektr izolyatori bilan konteyner tanasidan himoyalangan, bu elektr maydonining intensivligi vektoriga 3 ta'minlangan 6-blokdan fitil-evaporatator 3 o'qi bo'ylab yo'naltiriladi. Qurilma, shuningdek, yig'ma gaz kollektori 7 bilan to'ldiriladi. Asosan, 3, 4, 5, 6 bloklarini o'z ichiga olgan qurilma elektroosmotik nasosning birlashtirilgan qurilmasi va konteyner 1 dan suyuqlik 2 ning elektrostatik evaporatator. Blok 6 doimiy belgisi ("+", "-") elektr maydonining kuchini 0 dan 30 kV / sm gacha sozlash imkonini beradi. Elektrod 5 hosil bo'lgan bug'ning o'zidan o'tishi uchun teshilgan yoki g'ovakli holga keltiriladi. Qurilma (1-rasm) ham beradi texnik imkoniyati evaporatator yuzasiga nisbatan elektrod 5 masofasi va holatidagi o'zgarishlar 4. Asosan, talab qilinadigan elektr maydon kuchini yaratish uchun elektr bloki 6 va elektrod 5 o'rniga polimer monoelektretlari /13/ ishlatilishi mumkin. Vodorod generatori qurilmasining ushbu oqimsiz versiyasida uning elektrodlari 5 va 5-1 qarama-qarshi elektr belgilariga ega bo'lgan monoelektratlar shaklida amalga oshiriladi. Keyin, yuqorida aytib o'tilganidek, bunday elektrod qurilmalari 5 ishlatilganda va ularni joylashtirishda maxsus elektr birligi 6 butunlay yo'qoladi.

ODDIY ELEKTROKAPILLAR BUGLANTIRISH NOSOSI ISHLATISH TAVSIFI (1-rasm)

kabi suyuqliklar yordamida suyuqliklarning elektrokapillyar dissotsiatsiyasi bo'yicha birinchi tajribalar o'tkazildi oddiy suv, shuningdek, uning turli xil eritmalari va turli konsentratsiyali suv-yonilg'i emulsiyalari. Va bu barcha holatlarda yoqilg'i gazlari muvaffaqiyatli olindi. To'g'ri, bu gazlar tarkibi va issiqlik sig'imi jihatidan juda boshqacha edi.

Elektr maydoni ta'sirida hech qanday energiya sarfisiz suyuqlikning "sovuq" bug'lanishining yangi elektrofizik effektini birinchi marta oddiy qurilmada kuzatdim (1-rasm).

a) Birinchi eng oddiy eksperimental qurilmaning tavsifi.

Tajriba quyidagicha amalga oshiriladi: birinchi navbatda, idish 1 ga suv-yonilg'i aralashmasi (emulsiya) 2 quyiladi, u bilan pitila 3 va g'ovak bug'lantirgich 4 oldindan namlanadi, so'ngra yuqori voltli kuchlanish manbai 6 aylantiriladi va yuqori voltli potentsial farqi (taxminan 20 kV) suyuqlikka kapillyarlarning chetidan bir oz masofada qo'llaniladi (3-bug'latgich 4), elektr maydon manbai 5-1 va 5 elektrodlari orqali ulanadi, va plastinka-teshik elektrod 5 evaporatator 4 sirtidan yuqorida elektrodlar 5 va 5-1 o'rtasida elektr uzilishining oldini olish uchun etarli masofada joylashtiriladi.

b) Qurilma qanday ishlaydi

Natijada, pilik 3 va evaporatator 4 kapillyarlari bo'ylab uzunlamasına elektr maydonining elektrostatik kuchlari ta'sirida dipol qutblangan suyuqlik molekulalari idishdan elektrod 5 ning qarama-qarshi elektr potentsiali yo'nalishi bo'yicha harakatlanadi. elektro-osmos), bu elektr maydon kuchlari tomonidan evaporatator 4 yuzasidan uzilib, ko'rinadigan tumanga aylanadi, ya'ni. suyuqlik elektr maydon manbasidan (6) minimal energiya bilan boshqa agregatsiya holatiga aylanadi va ular bo'ylab bu suyuqlikning elektroosmotik ko'tarilishi boshlanadi. Bug'langan suyuqlik molekulalarining havo va ozon molekulalari bilan ajralishi va to'qnashuvi jarayonida bug'lanish moslamasi 4 va yuqori elektrod 5 o'rtasidagi ionlanish zonasida elektronlar yonuvchi gaz hosil bo'lishi bilan qisman dissotsiatsiya sodir bo'ladi. Keyinchalik, bu gaz gaz kollektori 7 orqali, masalan, avtomobil dvigatelining yonish kameralariga kiradi.

B) Miqdoriy o‘lchovlarning ayrim natijalari

Ushbu yonuvchi yoqilg'i gazining tarkibiga vodorod molekulalari (H2) - 35%, kislorod (O2) - 35%, suv molekulalari (20%) va qolgan 10% boshqa gazlarning aralashmalari molekulalari, organik yoqilg'i molekulalari, Eksperimental ravishda isbotlanganki, bug'lanish va bug' molekulalarining dissotsiatsiyasi jarayonining intensivligi elektrod 5 ning bug'latgichdan 4 masofasining o'zgarishidan, evaporatator maydonining o'zgarishidan, suyuqlik turidan, pitila 3 va evaporatator 4 kapillyar materialining sifati va manba 6 dan elektr maydonining parametrlari (intensivlik, quvvat). Yoqilg'i gazining harorati va uning hosil bo'lish intensivligi o'lchandi (oqim o'lchagich). Va qurilmaning ishlashi dizayn parametrlariga bog'liq. Ushbu yoqilg'i gazining ma'lum hajmini yoqish paytida suvning nazorat hajmini isitish va o'lchash orqali hosil bo'lgan gazning issiqlik sig'imi eksperimental o'rnatish parametrlarining o'zgarishiga qarab hisoblab chiqilgan.

BIRINCHI O'RNATISHLARIMDA TAJRIB OLGAN JARAYONLAR VA TA'SIRLARNING SODDALANGAN TUSHUNCHI

Bu borada mening birinchi tajribalarim allaqachon eng oddiy o'rnatish 1986 yilda ular "sovuq" suv bug'i (gaz) yuqori kuchlanishli elektroosmoz paytida kapillyarlardagi suyuqlikdan (suvdan) hech qanday ko'rinadigan energiya sarfisiz, ya'ni faqat elektr maydonining potentsial energiyasidan foydalangan holda paydo bo'lishini ko'rsatdi. Bu xulosa aniq, chunki tajribalar davomida dala manbasining elektr toki sarfi bir xil va oqimga teng edi. bo'sh harakat manba. Bundan tashqari, suyuqlik bug'langan yoki yo'qligidan qat'i nazar, bu oqim umuman o'zgarmadi. Ammo quyida tasvirlangan tajribalarimda "sovuq" bug'lanish va suv va suvli eritmalarning yoqilg'i gazlariga ajralishi haqida hech qanday mo''jiza yo'q. Men tirik tabiatning o'zida sodir bo'layotgan shunga o'xshash jarayonni ko'rishga va tushunishga muvaffaq bo'ldim. Va suvning samarali "sovuq" bug'lanishi va undan yoqilg'i gazini olish uchun amalda juda foydali foydalanish mumkin edi.

Tajribalar shuni ko'rsatadiki, kapillyar tsilindrning diametri 10 sm bo'lgan 10 daqiqada kapillyar elektrosmoz hech qanday energiya sarfisiz juda katta hajmdagi suvni (1 litr) bug'langan. Chunki kirish elektr quvvati iste'mol qilinadi (10 vatt). Tajribalarda ishlatiladigan elektr maydon manbai, yuqori voltli kuchlanish konvertori (20 kV) ish rejimiga ko'ra o'zgarmaydi. Eksperimental ravishda tarmoqdan iste'mol qilinadigan barcha quvvat suyuqlikning bug'lanish energiyasiga nisbatan ahamiyatsiz ekanligi aniqlandi; Va bu quvvat ion va polarizatsiya nasoslarining ishlashi tufayli suyuqlikning kapillyar bug'lanishi paytida oshmadi. Shuning uchun suyuqlikning sovuq bug'lanishining ta'siri hayratlanarli. Axir, bu hech qanday ko'rinadigan energiya sarfisiz sodir bo'ladi!

Ba'zan, ayniqsa jarayonning boshida suv gazining oqimi (bug ') ko'rinardi. Tezlashuv bilan kapillyarlarning chetidan chiqdi. Suyuqlikning harakati va bug'lanishi, mening fikrimcha, kapillyarda juda katta elektrostatik kuchlarning elektr maydoni va har bir kapillyardagi qutblangan suv (suyuqlik) ustuniga ulkan elektroosmotik bosim ta'sirida paydo bo'lishi bilan izohlanadi kapillyarlar orqali eritmaning harakatlantiruvchi kuchi hisoblanadi.

Tajribalar shuni ko'rsatadiki, suyuqlikka ega kapillyarlarning har birida elektr maydoni ta'sirida kuchli oqimsiz elektrostatik va bir vaqtning o'zida ion nasosi ishlaydi, bu qutblangan va qisman ionlangan maydon ustunini mikron-da ko'taradi. diametrli kapillyar suyuqlik (suv) ustuni bitta elektr maydon potentsialidan suyuqlikning o'ziga va kapillyarning pastki uchiga qarama-qarshi elektr potentsialiga qo'llaniladi, bu kapillyarning qarama-qarshi uchiga nisbatan bo'shliq bilan joylashtirilgan. Natijada, bunday elektrostatik ionli nasos suvning molekulalararo aloqalarini intensiv ravishda buzadi, qutblangan suv molekulalari va ularning radikallarini bosim bilan kapillyar bo'ylab faol ravishda harakatga keltiradi va keyin bu molekulalarni suv molekulalarining singan elektr zaryadlangan radikallari bilan birga kapillyardan tashqariga yuboradi. elektr maydonining qarama-qarshi potentsiali. Tajribalar shuni ko'rsatadiki, kapillyarlardan molekulalarni yuborish bilan bir vaqtda suv molekulalarining qisman dissotsiatsiyasi (yorilishi) ham sodir bo'ladi. Bundan tashqari, elektr maydon kuchi qanchalik baland bo'lsa, shuncha ko'p. Suyuqlikning kapillyar elektroosmozining barcha bu murakkab va bir vaqtning o'zida sodir bo'ladigan jarayonlarida aynan elektr maydonining potentsial energiyasidan foydalaniladi.

Suyuqlikni suv bug'iga va suv gaziga aylantirish jarayoni o'simliklarga o'xshab, umuman energiya ta'minotisiz sodir bo'ladi va suv va suv gazining isishi bilan birga kelmaydi. Shuning uchun men buni tabiiy deb atadim va keyin texnik jarayon suyuqliklarning elektroosmozi - "sovuq" bug'lanish. Tajribalarda suvli suyuqlikning sovuq gazsimon fazaga (tuman) aylanishi tez va ko'rinadigan energiya sarfisiz sodir bo'ladi. Shu bilan birga, kapillyarlardan chiqishda gazsimon suv molekulalari elektr maydonining elektrostatik kuchlari bilan H2 va O2 ga parchalanadi. Suyuq suvning suv bug'iga (gazga) fazali o'tish jarayoni va suv molekulalarining dissotsiatsiyasi tajribada ko'rinadigan energiya (issiqlik va arzimas elektr energiyasi)siz sodir bo'lganligi sababli, elektr maydonining potentsial energiyasi iste'mol qilinadi. qandaydir tarzda.

BO'LIM XULOSASI

Ushbu jarayonning energiyasi hali ham to'liq aniq bo'lmaganiga qaramay, suvning "sovuq bug'lanishi" va dissotsiatsiyasi elektr maydonining potentsial energiyasi bilan amalga oshirilishi hali ham aniq. Aniqrog'i, kapillyar elektroosmoz paytida suvning bug'lanishi va H2 va O2 ga bo'linishining ko'rinadigan jarayoni aynan shu kuchli elektr maydonining kuchli elektrostatik Kulon kuchlari tomonidan amalga oshiriladi. Asosan, suyuqlik molekulalarining bunday g'ayrioddiy elektroosmotik nasos-evaporatator-ajratish moslamasi ikkinchi turdagi doimiy harakat mashinasiga misoldir. Shunday qilib, suvli suyuqlikning yuqori voltli kapillyar elektroosmozi elektr maydonining potentsial energiyasidan foydalanish orqali haqiqatan ham intensiv va energiya jihatidan arzon bug'lanishni va suv molekulalarining yoqilg'i gaziga (H2, O2, H2O) bo'linishini ta'minlaydi.

SUYUQLARNING KAPILYAR ELEKTROSMOZISINING Jismoniy mohiyati.

Hozircha uning nazariyasi hali ishlab chiqilmagan, ammo endigina boshlang'ich bosqichida. Va muallif ushbu nashr nazariyotchilar va amaliyotchilarning e'tiborini jalb qiladi va kuchli bilim yaratishga yordam beradi, deb umid qiladi. ijodiy jamoa hamfikr odamlar. Biroq, texnologiyaning o'zini texnik amalga oshirishning nisbatan soddaligiga qaramay, ushbu effektni amalga oshirish bilan bog'liq jarayonlarning haqiqiy fizikasi va energiyasi juda murakkab va hali to'liq tushunilmaganligi allaqachon aniq. Keling, ularning asosiy xarakterli xususiyatlarini ta'kidlaymiz:

A) Elektrokapillyarda suyuqliklarda bir necha elektrofizik jarayonlarning bir vaqtda sodir bo'lishi

Kapillyar elektrosmotik bug'lanish va suyuqliklarning dissotsiatsiyasi paytida ko'plab turli xil elektrokimyoviy, elektrofizik, elektromexanik va boshqa jarayonlar bir vaqtning o'zida va navbat bilan sodir bo'ladi, ayniqsa suvli eritma kapillyar bo'ylab harakat qilganda, kapillyarning chetidan molekulalarni in'ektsiya yo'nalishi bo'yicha. elektr maydoni.

B) suyuqlikning "sovuq" bug'lanishining energetik hodisasi

Oddiy qilib aytganda, yangi effekt va yangi texnologiyaning jismoniy mohiyati elektr maydonining potentsial energiyasini energiyaga aylantirishdir. kinetik energiya kapillyar ichida va tashqarisida suyuqlik molekulalari va tuzilmalarining harakati. Shu bilan birga, suyuqlikning bug'lanishi va dissotsiatsiyasi jarayonida elektr toki umuman iste'mol qilinmaydi, chunki hali ham noaniq tarzda bu elektr maydonining potentsial energiyasi iste'mol qilinadi. Bu kapillyar elektroosmozdagi elektr maydoni bo'lib, uning fraksiyalarini aylantirish jarayonida suyuqlikda paydo bo'lish va bir vaqtning o'zida oqimni qo'zg'atadi va ushlab turadi. agregatsiya holatlari molekulyar tuzilmalar va suyuqlik molekulalarini yonuvchan gazga aylantirishning ko'plab foydali ta'sirlari qurilmasi. Ya'ni: yuqori voltli kapillyar elektroosmoz bir vaqtning o'zida suv molekulalari va uning tuzilmalarining kuchli qutblanishini ta'minlaydi, bir vaqtning o'zida elektrlashtirilgan kapillyardagi suvning molekulalararo aloqalarini qisman yorilishi, qutblangan suv molekulalari va klasterlarining kapillyarning potentsial energiyasi orqali zaryadlangan radikallarga bo'linishi. elektr maydoni. Xuddi shu potentsial maydon energiyasi qutblangan suv molekulalarining elektr bilan bog'langan zanjirlari va ularning hosil bo'lishlari (elektrostatik nasos) "katta" bo'ylab joylashgan kapillyarlar bo'ylab hosil bo'lish va harakatlanish mexanizmlarini intensiv ravishda ishga tushiradi, ion nasosining ishlashi va katta elektroosmotik bosim hosil qiladi. kapillyar bo'ylab tezlashtirilgan harakatlanish uchun suyuqlik ustuni va to'liq bo'lmagan molekulalar va suyuqlik (suv) klasterlarining kapillyaridan so'nggi in'ektsiya allaqachon maydon tomonidan qisman sindirilgan (radikallarga bo'lingan). Shuning uchun, hatto eng oddiy kapillyar elektroosmoz qurilmasining chiqishi allaqachon yonuvchan gazni (aniqrog'i, gazlar H2, O2 va H2O aralashmasi) ishlab chiqaradi.

B) O'zgaruvchan elektr maydonining qo'llanilishi va ishlash xususiyatlari

Ammo suv molekulalarining yoqilg'i gaziga to'liq ajralishi uchun omon qolgan suv molekulalarini bir-biri bilan to'qnashuvga majburlash va qo'shimcha ko'ndalang o'zgaruvchan maydonda H2 va O2 molekulalariga parchalanish kerak (2-rasm). Shuning uchun suvning (har qanday organik suyuqlikning) bug'lanishi va dissotsiatsiyasi jarayonining kuchayishini oshirish uchun yoqilg'i gaziga elektr maydonining ikkita manbasidan foydalanish yaxshidir (2-rasm). Ularda suvni (suyuqlikni) bug'lantirish va yoqilg'i gazini ishlab chiqarish uchun kuchli elektr maydonining potentsial energiyasi (kamida 1 kV/sm quvvatga ega) alohida ishlatiladi: birinchi navbatda, birinchi elektr maydonini uzatish uchun ishlatiladi. molekulalar suv molekulalarining qisman bo'linishi bilan suyuqlikdan gaz holatiga (sovuq gaz olinadi) kapillyarlar orqali elektroosmoz orqali suyuqlikni o'tirgan suyuqlik holatidan hosil qiladi va keyin ikkinchi bosqichda ular ikkinchi elektr maydonining energiyasidan foydalanadilar. , aniqrog'i, suyuqlik molekulalarini to'liq sindirish va yonuvchan gaz molekulalarini hosil qilish uchun o'zaro suv gazi shaklida elektrlashtirilgan suv molekulalarining "to'qnashuv-itarish" tebranish rezonans jarayonini kuchaytirish uchun kuchli elektrostatik kuchlar.

D) Yangi texnologiyada suyuqlik dissotsilanish jarayonlarining boshqarilishi

Suv bug'lanishining paydo bo'lish intensivligini (sovuq bug'lanish intensivligini) sozlash kapillyar evaporatator bo'ylab yo'naltirilgan elektr maydonining parametrlarini o'zgartirish va (yoki) kapillyar materialning tashqi yuzasi va tezlashtiruvchi elektrod orasidagi masofani o'zgartirish orqali erishiladi. , uning yordamida kapillyarlarda elektr maydon hosil bo'ladi. Suvdan vodorod olish unumdorligi elektr maydonining kattaligi va shaklini, kapillyarlarning maydoni va diametrini o'zgartirish (tartibga solish), suvning tarkibi va xususiyatlarini o'zgartirish orqali tartibga solinadi. Suyuqlikning optimal dissotsiatsiyasi uchun bu shartlar suyuqlik turiga, kapillyarlarning xususiyatlariga va maydon parametrlariga qarab o'zgaradi va ma'lum bir suyuqlikning dissotsilanish jarayonining talab qilinadigan ishlashi bilan belgilanadi. Tajribalar shuni ko'rsatadiki, suvdan H2 ning eng samarali ishlab chiqarilishi elektroosmoz orqali olingan suvli tuman molekulalarini ikkinchi elektr maydoni yordamida bo'lish orqali erishiladi, uning oqilona parametrlari birinchi navbatda eksperimental ravishda tanlangan. Jumladan, suvning elektroosmozida ishlatiladigan birinchi maydon vektoriga perpendikulyar maydon vektori bilan doimiy ishorali impulsli elektr maydoni orqali suv tumanlari molekulalarining yakuniy boʻlinishini aniq bajarish maqsadga muvofiqligi maʼlum boʻldi. Elektr maydonlarining suyuqlikka uning tumanga aylanishi va keyinchalik suyuqlik molekulalarining bo'linishi paytida ta'siri bir vaqtning o'zida yoki navbat bilan amalga oshirilishi mumkin.

BO'LIM XULOSASI

Ushbu tavsiflangan mexanizmlar tufayli, kombinatsiyalangan elektroosmoz va ikkita elektr maydonining kapillyardagi suyuqlik (suv) ga ta'siri bilan yonuvchan gazni ishlab chiqarish jarayonida maksimal mahsuldorlikka erishish va ishlab chiqarishda elektr va issiqlik energiyasining xarajatlarini amalda kamaytirish mumkin. bu gaz har qanday suv-yoqilg'i suyuqliklaridan suvdan. Ushbu texnologiya, qoida tariqasida, har qanday suyuq yoqilg'idan yoki uning suvli emulsiyalaridan yoqilg'i gazini olish uchun qo'llaniladi.

Yangi texnologiyani amalga oshirishning boshqa umumiy jihatlari Keling, taklif etilayotgan yangi inqilobiy suv parchalanish texnologiyasini amalga oshirishning yana bir qancha jihatlarini, yangi texnologiyani amalga oshirishning asosiy sxemasini ishlab chiqishning boshqa mumkin bo'lgan samarali variantlarini ko'rib chiqaylik. ba'zilar kabi qo'shimcha tushuntirishlar, texnologik tavsiyalar va texnologik "hiylalar" va uni amalga oshirishda foydali "NOW-HOW".

a) suvni (suyuqlikni) oldindan faollashtirish

Yoqilg'i gazini olish intensivligini oshirish uchun birinchi navbatda suyuqlikni (suvni) faollashtirish tavsiya etiladi (oldindan isitish, kislota va ishqoriy fraktsiyalarga oldindan ajratish, elektrlashtirish va polarizatsiya va boshqalar). Suvni (va har qanday suvli emulsiyani) kislota va gidroksidi fraktsiyalarga bo'linishi bilan dastlabki elektroaktivlashtirish, ularning keyingi alohida bug'lanishi uchun maxsus yarim o'tkazuvchan diafragmaga joylashtirilgan qo'shimcha elektrodlar yordamida qisman elektroliz orqali amalga oshiriladi (3-rasm).

Dastlabki ajratish holatida, dastlab kimyoviy neytral suv kimyoviy faol (kislota va ishqoriy) fraksiyalarga aylantirilganda, suvdan yonuvchi gaz ishlab chiqarish texnologiyasini amalga oshirish mumkin bo'ladi. noldan past haroratlar(-30 darajagacha) qishda transport vositalari uchun juda muhim va foydalidir. Chunki bunday "fraksiyonel" elektroaktiv suv sovuq sharoitda umuman muzlamaydi. Bu shuni anglatadiki, bunday faollashtirilgan suvdan vodorod ishlab chiqaradigan qurilma atrof-muhitning noldan past haroratlarida va sovuqda ham ishlashi mumkin.

b) Elektr maydon manbalari

Ushbu texnologiyani amalga oshirish uchun turli xil qurilmalar elektr maydon manbai sifatida ishlatilishi mumkin. Masalan, taniqli magnit-elektron yuqori voltli doimiy va impulsli kuchlanish konvertorlari, elektrostatik generatorlar, turli xil kuchlanish ko'paytirgichlari, oldindan zaryadlangan yuqori voltli kondensatorlar, shuningdek, umuman to'liq bo'lmagan elektr maydon manbalari - dielektrik monoelektriklar. .

v) Hosil bo'lgan gazlarning adsorbsiyasi

Yonuvchan gaz ishlab chiqarish jarayonida vodorod va kislorod yonuvchi gaz oqimiga maxsus adsorbentlarni joylashtirish orqali bir-biridan alohida to'planishi mumkin. Har qanday suv-yonilg'i emulsiyasini dissotsiatsiyalash uchun bu usuldan foydalanish juda mumkin.

d) Organik suyuq chiqindilardan elektroosmos usulida yoqilg'i gazini olish

Ushbu texnologiya yoqilg'i gazini ishlab chiqarish uchun xom ashyo sifatida har qanday suyuq organik eritmalardan (masalan, odam va hayvonlarning suyuq chiqindilaridan) samarali foydalanish imkonini beradi. Bu g‘oya qanchalik paradoksal ko‘rinmasin, energiya iste’moli va ekologiya nuqtai nazaridan yoqilg‘i gazini, xususan suyuq najasdan ishlab chiqarish uchun organik eritmalardan foydalanish oddiy suvning dissotsiatsiyasidan ham foydaliroq va soddaroqdir. molekulalarga parchalanishi texnik jihatdan ancha qiyin.

Bundan tashqari, organik chiqindilardan olingan bunday gibrid yoqilg'i gazi kamroq portlovchi hisoblanadi. Shuning uchun, aslida, bu yangi texnologiya har qanday organik suyuqlikni (shu jumladan suyuq chiqindilarni) foydali yoqilg'i gaziga samarali aylantirish imkonini beradi. Shunday qilib, ushbu texnologiya suyuq organik chiqindilarni foydali qayta ishlash va yo'q qilish uchun samarali qo'llaniladi.

BOSHQA TEXNIK YECHIMLAR DIZAYNLARNING TA’RIFI VA ULARNING FOYDALANISH PRINSİPLARI

Taklif etilayotgan texnologiya turli xil qurilmalar yordamida amalga oshirilishi mumkin. Suyuqliklardan elektroosmotik yonilg'i gaz generatori uchun eng oddiy qurilma allaqachon matnda va 1-rasmda ko'rsatilgan va oshkor qilingan. Muallif tomonidan eksperimental ravishda sinovdan o'tkazilgan ushbu qurilmalarning ba'zi boshqa ilg'or versiyalari 2-3-rasmda soddalashtirilgan shaklda keltirilgan. Biri oddiy variantlar birlashgan usul suv-yonilg'i aralashmasidan yoki suvdan yonuvchi gazni olish qurilmada (2-rasm) amalga oshirilishi mumkin, bu asosan qurilma (1-rasm) bilan bog'langan tekis ko'ndalang elektrodlarni o'z ichiga olgan 8,8-1 qo'shimcha qurilma bilan birikmasidan iborat. kuchli o'zgaruvchan elektr maydonining manbai 9.

2-rasmda, shuningdek, ikkinchi (o'zgaruvchan) elektr maydonining 9 manbaining funktsional tuzilishi va tarkibi batafsilroq ko'rsatilgan, ya'ni u ikkinchi elektr quvvatiga kirish orqali ulangan birlamchi elektr manbai 14 dan iboratligi ko'rsatilgan. yuqori kuchlanishli konvertor sozlanishi chastota va amplitudali kuchlanish 15 (blok 15 Royer osilatori kabi induktiv-tranzistor sxemasi shaklida amalga oshirilishi mumkin), chiqishda 8 va 8-1 tekis elektrodlariga ulangan. Qurilma, shuningdek, bir termal isib 10 bilan jihozlangan, masalan, tank pastki ostida joylashgan 1. Avtotransport vositalarida, bu issiq chiqindi gazlar egzoz manifoldu, dvigatel korpusining o'zi yon devorlari bo'lishi mumkin.

Blok-sxemada (2-rasm) elektr maydon manbalari 6 va 9 batafsilroq shifrlangan. Shunday qilib, xususan, doimiy belgining manbai 6, lekin elektr maydon kuchining kattaligi bo'yicha sozlanishi, birlamchi elektr manbaidan 11, masalan, birlamchi quvvat orqali ulangan bort batareyasidan iborat ekanligi ko'rsatilgan. Yuqori kuchlanishli sozlanishi kuchlanish konvertoriga 12 ta'minot sxemasi, masalan, Royer generatori, o'rnatilgan yuqori kuchlanishli rektifikator (12-blokning bir qismi), chiqishda yuqori voltli elektrodlarga 5 ulangan va quvvat konvertori 12 boshqaruv kirishi orqali boshqaruv tizimiga 13 ulanadi, bu sizga ushbu elektr maydon manbaining ish rejimini boshqarish imkonini beradi., aniqrog'i, 3, 4, 5, 6 bloklarining ishlashi birgalikda birlashtirilgan qurilmani tashkil qiladi. elektroosmotik nasos va elektrostatik suyuqlik evaporatatorining. 6-blok elektr maydon kuchini 1 kV/sm dan 30 kV/sm gacha sozlash imkonini beradi. Qurilma (2-rasm) shuningdek, evaporatator 4 ga nisbatan plastinka to'ri yoki gözenekli elektrod 5 ning masofasi va o'rnini, shuningdek, tekis elektrodlar 8 va 8-1 orasidagi masofani o'zgartirishning texnik qobiliyatini ta'minlaydi. Statikada gibrid birlashtirilgan qurilmaning tavsifi (3-rasm)

Ushbu qurilma, yuqorida aytib o'tilganlardan farqli o'laroq, elektrokimyoviy suyuqlik faollashtiruvchisi va ikki juft 5,5-1 elektrod bilan to'ldiriladi. Qurilmada suyuqlik 2 bo'lgan idish 1, masalan, suv, bug'latgichlar 4 bo'lgan ikkita g'ovakli kapillyar naylar 3, ikki juft elektrod 5,5-1 mavjud. Elektr potentsiallari 5,5-1 elektrodlarga ulangan elektr maydonning manbai 6. Qurilmada shuningdek, gaz yig'ish quvuri 7, ajratuvchi filtr to'sig'i-diafragma 19 mavjud bo'lib, konteyner 1 ni ikkiga bo'ladi, o'zgaruvchan belgili doimiy kuchlanishning qo'shimcha bloki 17, uning chiqishi elektrodlar 18 orqali suyuqlikka 2 kiritiladi. diafragmaning har ikki tomonidagi idish 1 19. Shuni esda tutingki, buning xususiyatlari shundan iboratki, qurilmalar yuqoridagi ikkita elektrod 5 ga qarama-qarshi elektrokimyoviy ta'sir tufayli yuqori voltli manba 6 dan qarama-qarshi belgili elektr potentsiallari bilan ta'minlangan. suyuqlikning diafragma bilan ajratilgan xossalari 19. Qurilmalar ishining tavsifi (1-3-rasm).

KOMBİNA YONIGI GAZ GENERATÖRLARINI ISHLATISH

Keling, oddiy qurilmalar misolida taklif qilingan usulni amalga oshirishni batafsil ko'rib chiqaylik (2-3-rasm).

Qurilma (2-rasm) quyidagicha ishlaydi: 2-suyuqlikni 1-konteynerdan bug'lash asosan suyuqlikni 10-blokdan issiqlik bilan isitish orqali amalga oshiriladi, masalan, avtomobil dvigatelining egzoz manifoltidan sezilarli issiqlik energiyasidan foydalangan holda. Bug'langan suyuqlik molekulalarining, masalan, suvning vodorod va kislorod molekulalariga ajralishi ikkita tekis elektrodlar 8 va 8- orasidagi bo'shliqda yuqori voltli manba 9 dan o'zgaruvchan elektr maydoni bilan ularga ta'sir qiluvchi kuch bilan amalga oshiriladi. 1. Kapillyar tayoq 3, bug'latgich 4, elektrodlar 5,5-1 va elektr maydon manbai 6, yuqorida aytib o'tilganidek, suyuqlikni bug'ga aylantiradi va boshqa elementlar birgalikda bug'langan suyuqlik 2 molekulalarining elektr dissotsiatsiyasini ta'minlaydi. manbadan 9 o'zgaruvchan elektr maydoni ta'sirida elektrodlar orasidagi bo'shliq 8,8-1 va 8,8-1 orasidagi bo'shliqda tebranish chastotasi va elektr maydon kuchini o'zgartirish orqali bu molekulalarning to'qnashuvi va parchalanish intensivligi ( ya'ni molekulalarning dissotsilanish darajasi). 5,5-1 elektrodlar orasidagi bo'ylama elektr maydonining kuchini kuchlanish konvertor blokidan 12 uning boshqaruv tizimi 13 orqali sozlash orqali suyuqlikni 2 ko'tarish va bug'lash mexanizmining ishlashini o'zgartirishga erishiladi.

Qurilma (3-rasm) quyidagicha ishlaydi: birinchidan, 1-idishdagi suyuqlik (suv) 2 elektrodlarga 18 qo'llaniladigan kuchlanish manbasidan 17 elektr potentsiallari farqi ta'sirida g'ovakli diafragma 19 orqali "jonli" ga bo'linadi. - gidroksidi va "o'lik" - suyuqlikning (suvning) kislotali fraktsiyalari, keyinchalik elektroosmoz orqali bug 'holatiga aylanadi va uning harakatlanuvchi molekulalari o'zgaruvchan elektr maydon tomonidan 9-blokdan 8,8-1 tekis elektrodlar orasidagi bo'shliqda eziladi. yonuvchi gaz hosil bo'ladi. Agar elektrodlar 5,8 maxsus adsorbentlardan g'ovak holga keltirilsa, ularda vodorod va kislorod zahiralarini to'plash mumkin bo'ladi. Keyin bu gazlarni ulardan ajratishning teskari jarayonini, masalan, ularni isitish orqali amalga oshirish mumkin va bu rejimda bu elektrodlarni to'g'ridan-to'g'ri, masalan, yoqilg'iga ulangan yonilg'i idishiga joylashtirish tavsiya etiladi. avtomobil simi. Shuni ham yodda tutingki, 5,8 elektrodlari yonuvchi gazning alohida komponentlari, masalan, vodorod uchun adsorbent sifatida ham xizmat qilishi mumkin. Bunday g'ovakli qattiq vodorod adsorbentlarining moddasi allaqachon ilmiy va texnik adabiyotlarda tasvirlangan.

USULNING SAMARALILIGI VA UNING TASHKIL ETIShINING Ijobiy ta’siri.

Usulning samaradorligi men tomonidan ko'plab eksperimental tajribalar orqali allaqachon tasdiqlangan. Va maqolada keltirilgan qurilma dizaynlari (1-3-rasm). joriy modellar, unda tajribalar o'tkazildi. Yonuvchan gaz hosil bo'lishining ta'sirini isbotlash uchun biz uni gaz kollektorining (7) chiqishida yondirdik va uning yonish jarayonining issiqlik va ekologik xususiyatlarini o'lchadik. Usulning ishlashi va yuqoriligini tasdiqlovchi test hisobotlari mavjud atrof-muhit xususiyatlari hosil bo'lgan gazsimon yoqilg'i va uning yonishining chiqindi gazsimon mahsulotlari. Tajribalar shuni ko'rsatdiki, suyuqlik dissotsiatsiyasining yangi elektro-osmotik usuli samarali va juda turli xil suyuqliklarning (suv-yonilg'i aralashmalari, suv, suvli ionlangan eritmalar, suv-neft emulsiyalari va hatto suvli eritmalar) elektr maydonlarida sovuq bug'lanish va dissotsiatsiya uchun mos keladi. Aytgancha, bu usul yordamida molekulyar dissotsiatsiyalangandan so'ng, ular amalda hidsiz va rangsiz samarali ekologik toza yonuvchi gazni hosil qiladigan najasli organik chiqindilar.

Ixtironing asosiy ijobiy ta'siri suyuqliklarni bug'lanish va molekulyar dissotsiatsiyalash mexanizmini amalga oshirish uchun energiya xarajatlarini (issiqlik, elektr) barcha ma'lum analog usullar bilan solishtirganda bir necha marta kamaytirishdir.

Suyuqlikdan yonuvchi gaz ishlab chiqarishda energiya sarfini keskin kamaytirish, masalan, elektr maydonining bug'lanishi va uning molekulalarining gaz molekulalariga bo'linishi orqali suv-yonilg'i emulsiyalari, ikkala molekuladagi elektr maydonining kuchli elektr kuchlari tufayli erishiladi. suyuqlikning o'zida va bug'langan molekulalarda. Natijada, suyuqlikning bug'lanish jarayoni va uning molekulalarining bug' holatida parchalanish jarayoni elektr maydon manbalarining amalda minimal quvvati bilan keskin kuchayadi. Tabiiyki, suyuqlik molekulalarining bug'lanishi va dissotsiatsiyasining ishchi zonasida ushbu maydonlarning intensivligini tartibga solish orqali yoki elektr bilan, yoki elektrodlarning 5, 8, 8-1 harakatlanishi bilan maydonlarning suyuqlik molekulalari bilan kuch-quvvat o'zaro ta'siri o'zgaradi, bu bug'lanish ko'rsatkichlarini va bug'langan suyuqlik molekulalarining dissotsiatsiya darajasini tartibga solishga olib keladi. Ishlash va yuqori samaradorlik 9-manbadan 8, 8-1 elektrodlari orasidagi bo'shliqda ko'ndalang o'zgaruvchan elektr maydoni bilan bug'langan bug'ning dissotsiatsiyasi (2, 3, 4-rasm). Har bir suyuqlikning bug'langan holatida ma'lum bir elektr tebranish chastotasi mavjudligi aniqlandi. bu sohadan va uning kuchlanishi, bunda suyuqlik molekulalarining bo'linish jarayoni eng intensiv sodir bo'ladi. Shuningdek, qurilmada amalga oshirilgan qisman elektroliz bo'lgan suyuqlik, masalan, oddiy suvning qo'shimcha elektrokimyoviy faollashuvi (3-rasm) ham ion nasosining mahsuldorligini oshirishi eksperimental ravishda aniqlangan (3-tezlashtiruvchi pishiq elektrod 5) va suyuqlikning elektroosmotik bug'lanishining intensivligini oshiradi. Suyuqlikning termal isishi, masalan, transport dvigatellarining issiq chiqindi gazlarining isishi (2-rasm) uning bug'lanishiga yordam beradi, bu ham suvdan vodorod va har qanday yoqilg'idan yonuvchi yoqilg'i gazini olish unumdorligini oshirishga olib keladi. suv-yonilg'i emulsiyalari.

TEXNOLOGIYANI TAJROB ETTIRISHNING TIJORAT ASSPEKTILARI

MEYER ELEKTROTEXNOLOGIYASI BILAN QO'YISHDA ELEKTROSMOTIK TEXNOLOGIYALARNING AVZO'LIGI

Stenli Mayerning suvdan (va Mayer xujayrasidan) yonilg'i gazini ishlab chiqarish bo'yicha taniqli va eng arzon ilg'or elektr texnologiyasi /6/ bilan solishtirganda, bizning texnologiyamiz yanada progressiv va samaralidir, chunki bug'lanishning elektroosmotik ta'siri va Biz tomonidan ishlatiladigan suyuqlikning elektrostatik mexanizm va ion pompasi bilan birgalikda dissotsiatsiyasi suyuqlikning minimal energiya sarfi va analog bilan bir xil bo'lgan intensiv bug'lanishi va dissotsiatsiyasini ta'minlabgina qolmay, balki gaz molekulalarini dissotsiatsiya zonasidan samarali ajratish, va kapillyarlarning yuqori chetidan tezlashishi bilan. Shuning uchun bizning holatlarimizda molekulalarning elektr dissotsiatsiyasining ishchi zonasini skrining ta'siri umuman yo'q. Va yoqilg'i gazini ishlab chiqarish jarayoni Mayer kabi vaqt o'tishi bilan sekinlashmaydi. Shuning uchun, bizning usulimizning bir xil energiya iste'molidagi gaz mahsuldorligi bu progressiv analogdan kattaroq tartibdir /6/.

Ba'zi texnik va iqtisodiy jihatlar va yangi texnologiyani joriy etishning tijorat afzalliklari va istiqbollari Taklif etilayotgan yangi texnologiya deyarli har qanday suyuqlikdan, shu jumladan, yuqori samarali elektroosmotik yonilg'i gaz generatorlarini seriyali ishlab chiqarishga olib kelishi mumkin. musluk suvi. Suv-yoqilg'i emulsiyalarini yoqilg'i gaziga aylantirish uchun o'rnatish variantini amalga oshirish texnologiyasini ishlab chiqishning birinchi bosqichida ayniqsa sodda va iqtisodiy jihatdan maqsadga muvofiqdir. Taxminan 1000 m³/soat unumdorlikka ega suvdan yoqilg'i gazini ishlab chiqarish uchun ketma-ket o'rnatish narxi taxminan 1 ming AQSh dollarini tashkil qiladi. Bunday yoqilg'i gazli elektr generatorining iste'mol qilinadigan elektr quvvati 50-100 vattdan oshmaydi. Shuning uchun bunday ixcham va samarali yonilg'i elektrolizatorlari deyarli har qanday avtomobilga muvaffaqiyatli o'rnatilishi mumkin. Natijada issiqlik dvigatellari deyarli har qanday uglevodorod suyuqligidan va hatto oddiy suvdan ham ishlay oladi. Ushbu qurilmalarning transport vositalariga ommaviy ravishda kiritilishi transport vositalarida energiya va atrof-muhitning keskin yaxshilanishiga olib keladi. Va bu ekologik toza va tejamkor issiqlik dvigatelining tez yaratilishiga olib keladi. Sanoat namunasiga sekundiga 100 m³ suvdan yoqilg'i gazini ishlab chiqarish bo'yicha birinchi tajriba zavodini ishlab chiqish, yaratish va rivojlantirish uchun taxminiy moliyaviy xarajatlar taxminan 450-500 ming AQSh dollarini tashkil etadi. Ushbu xarajatlar dizayn va tadqiqot xarajatlarini, eksperimental o'rnatishning o'zi va uni sinovdan o'tkazish va sozlash uchun stendni o'z ichiga oladi.

XULOSALAR:

Rossiyada suyuqliklarning kapillyar elektroosmozining yangi elektrofizik ta'siri - har qanday suyuqlik molekulalarining bug'lanishi va dissotsiatsiyasining "sovuq" energiya va arzon narxlardagi mexanizmi topildi va eksperimental o'rganildi.

Bu ta'sir tabiatda mustaqil ravishda mavjud bo'lib, keyingi elektrostatik gazlanishga duchor bo'lgan barcha o'simliklarning ildizlaridan barglariga ozuqaviy eritmalarni (sharbatlarni) quyish uchun elektrostatik va ion nasosining asosiy mexanizmi hisoblanadi.

Har qanday suyuqlikni yuqori voltli kapillyar elektroosmoz orqali molekulalararo va molekulyar bog'larni zaiflashtirish va uzish yo'li bilan dissotsiatsiyalashning yangi samarali usuli eksperimental ravishda topildi va tekshirildi.

Yangi effekt asosida har qanday suyuqliklardan yonilg'i gazlarini olishning yangi yuqori samarali texnologiyasi yaratildi va sinovdan o'tkazildi.

Suv va uning birikmalaridan yoqilg‘i gazlarini tejamkor ishlab chiqarish uchun maxsus qurilmalar taklif qilingan

Texnologiya har qanday suyuq yoqilg'i va suv-yoqilg'i emulsiyalaridan, shu jumladan suyuq chiqindilardan yoqilg'i gazini samarali ishlab chiqarish uchun qo'llaniladi.

Texnologiya transport, energetika va boshqalarda foydalanish uchun ayniqsa istiqbolli. Va shuningdek, qayta ishlash uchun shaharlarda va foydali foydalanish uglevodorod chiqindilari.

Muallif yaratishga tayyor va qodir kompaniyalar bilan biznes va ijodiy hamkorlikka qiziqadi zarur shart-sharoitlar muallifga uni tajriba sanoat prototiplariga olib kelish va ushbu istiqbolli texnologiyani amaliyotga joriy etish.

QILGAN ADABIYOTLAR:

1. Dudyshev V.D. "O'simliklar tabiiy ion nasoslari" - jurnalda " Yosh texnik» № 1/88
2. Dudyshev V.D. "Yangi elektr yonish texnologiyasi - energiya va ekologik muammolarni hal qilishning samarali usuli" - "Ekologiya va Rossiya sanoati" jurnali № 3/97
3. Suvdan vodorodni termal ishlab chiqarish "Kimyoviy ensiklopediya", 1-jild, M., 1988, 401-bet).
4. Elektrovodorod generatori (Xalqaro qo'llanilishi PCT tizimi -RU98/00190 10/07/97)
5. Yuqori samarali elektrolitik jarayonda suvning parchalanishi orqali erkin energiya ishlab chiqarish, "Tabiiy fanlardagi yangi g'oyalar", 1996 yil, Sankt-Peterburg, 319-325-betlar, nashr. "cho'qqi".
6. AQSh patenti 4,936,961 Yoqilg'i gazini ishlab chiqarish usuli.
7. AQSh Pat. 4,370,297 Yadro termokimyoviy suvni ajratish usuli va apparati.
8. AQSh Pat. 4,364,897 Gaz ishlab chiqarish uchun ko'p bosqichli kimyoviy va radiatsiya jarayoni.
9. Pat. AQSh 4,362,690 Suvni parchalash uchun pirokimyoviy qurilma.
10. Pat. AQSH 4,039,651 Suvdan vodorod va kislorod ishlab chiqaradigan yopiq konturli termokimyoviy jarayon.
11. Pat. AQSh 4,013,781 Temir va xlor yordamida suvdan vodorod va kislorod ishlab chiqarish jarayoni.
12. Pat. AQSH 3 963 830 Tseolit ​​massalari bilan aloqada bo'lgan suvning termolizi.
13. G. Lushcheykin "Polimer elektretlari", M., "Kimyo", 1986 y.
14. "Kimyoviy ensiklopediya", 1-jild, M., 1988, "suv" bo'limlari (suvli eritmalar va ularning xususiyatlari)

Dudyshev Valeriy Dmitrievich Samara professori texnika universiteti, texnika fanlari doktori, Rossiya Ekologiya akademiyasi akademigi