Установка для получения водорода и кислорода

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскикСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 23.10.81 (21) 3356536/23-26 Р 1 М К з с присоединением заявки Но С 25 В 1/12(23) ПриоритетОпубликовано 0703.83. Бюллетень йо 9 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 07,0333 С.Г.Огрызько-Жуковская, Г,П,Беляков, Ю.И.РоЛовкйнуП.П.Алексеев, В,Д.Шатов, П.П.Перет)ттьхо;и А.С,Ханжиев(54) УСТАНОВКА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ВОДОРОДАИ КИСЛОРОДА Изобретение относится к области технической электрохимии, в частнос" ти, к системам газоснабжения хроматографов, плаэменно-ионизационных детекторов и лабораторных печей с водородной атмосферой.Известно устройство для получения водорода, включающее электролизер, систему регулировки давления и блок питания, в котором процесс ведут с использованием щелочного электролита на быстрых никелевых электродах (11.Недостатком такого устройства яв" ляется применение щелочного раствора, что требует очистки газа от аэрозоля щелочи и"приводит к коррозии аппаратуры. Кроме того, .устройства со щелочным электролитом имеют большой вес, сложны в эксплуатации и харак" теризуются высокими энергозатратами.Известно также устройство для получения водорода и кислорода, включающее электролизер с ионообменными мембранами, сепараторы катодных и санодных продуктов, соединенные с соответствующими камерами электролизера, поплавковый датчик уровня, установленный в катодном сепараторе, деионизатор воды, расположенный в анодном сепараторе, соленоидный клапан,установленный на трубопроводе, сое-,диняющем анодный сепаратор с аноднойкамерой электролизера и патрон-осушитель, установленный на линии, соединяющей катодный сепаратор с регулятором давления (2). В этом устройстве вода на разложение поступаетв катодную камеру электролизера иэкатодного сепаратора, снабженногопоплавковым датчиком уровня. Восполнение воды в катодном сепараторе происходит из анодного сепаратора засчет периодического срабатывания соленоидного клапана по сигналу датчика уровня. Добавление воды,в установку производится периодически в анадный сепаратор, находящийся под атмосферным давлением так, чтобы уровеньводы в анодном сепараторе не опускался ниже верхнего края деионизатора,Давление водорода на выходе изустройства 4-7 ата поддерживаетсярегулятором давления. 25С помощью солеиоидного клапана-йдатчика уровня осуществляется периодическая смена режима подпитки элект"ролизера. При открытом клапане водаподается непосредственно к анодузлектролизера, при закрытом - водадиффНдирует к аноду через ионообменную мембрану со стороны катода,Недостатком такого устройства является сложность устройства и недостаточная надежность в работе, так как 5в .случае неисправности соленоидногоклапана вероятна осушка анодного сепаратора, что приводит к осушке двионизатора и ныходу его иэ строя. Принеисправности датчика уровня в катодном сепараторе возможно переполнениеего водой и затопление патрона-осуши-,теля,Целью изобретения является повы"шение надежности работы и упрощениеустройства эа счет исключения соленоидного клапана и попланконого датчика уровня.Указанная цель достигается в устройстве для получения водорода и кис"лорода, нключающем электролизер с 20патрубками ввода и вывода воды, разделенный ионообменными мембранами наанодные и катодные камеры, сепараторыанодных и катодных продуктов, соединенные трубопроводами с соответствую щими камерами электролизера, деиони"затор и патрон-осушитель, н которомсепаратор катодных продуктов снабхениндикатором уровня, а деионизаторустановлен на трУбопроводе, соединяюрщем электролизер с сепаратором анод"ных продуктов, при этом патрубок вывода воды из деионизатора размещенниже патрубка ввода воды н электролизвр. Установка снабжена колонкойс керамической насадкой размещенноймежду патроном-осушителем и сепаратором катодных продуктов.На чертеже представлена схемапредлагаемой установки.Она состоит из электролизера 1 сионнообменными мембранами, сепаратора анодных продуктов 2, сепараторакатодных продуктов 3, соединенных ссоотнетстнующими камерами электролиэера, указателя уровня 4, указателя 45уровня 5, деионизатора б, регулятора давления 7, патрона-осушителя 8и колонки с керамической насадкой 9Устройство работает следующим образом. В момент включения электроли" 50эера 1 в сепаратор анодных продук"тон 2 заливается вода до верхнегоуровня, а в сепаратор катодных продуктов 3 - до нижнего уровня В процессе работы часть воды из сепаратора 2, проходя через деиониэатор 6,расположенный ниже электролизера,расходуется на разложение, а частьпереносится через мембрану в сепаратор катодных продуктов. Анодный режим подпитки электролиэера осуществ"ляется до полной осушки сепаратора,катодных продуктов и анодных камер злектролиэера. Вслед за этим самопроизвольно вступает в действие ка"тодный режим подпитки электролизера.В этом случае переноса воды черезмембрану нет, и вся вода расходуется на разложение. После того, какуровень воды в сепараторе 3 снизится до нижней отметки индикатора уровйя 4 добавляют воду в сепаратор 2до верхней отметки индикатора уровня 5, и следует повторение цикла.Расположение деионизатора ниже электролизера исключает возможность егоосушки после прекращения подпиткиэлектролиэера с анодной стороны,Устанонка колонки с керамическойнасадкой 9 обеспечивает улавливаниекапельной влаги, содержащейся в водороде, предотвращает затоплениепатрона-осушителя и.повышает такимобразом надежность работы устройства.По сравнению с известным устройст"вом, предлагаемая установка для получения водорода и кислорода н результате исключения элементов автоматикисоленоидного клапана и попланконогодатчика уровня значительно проще инадежнее в работе,формула изобретения1. Установка для получения водсрода и кислорода, включающая электролизер с патрубками ввода и вывода воды,разделенный ионообменными мембранами на анодные и катодные камеры,сепараторы анодных и катодных продуктов,соединенные трубопроводами с соответствующими камерами электролизера,деионизатор и патрон-осушитель, о т л ич а ю щ а я с я тем, что, с целью установки за счет исключения соленоидного клапана и поплавкового датчикауровня, сепаратор катодных продуктовснабжен индикатором уровня, а деионизатор установлен на трубопроводе,соединяющем электролизер с сепаратором анодных продуктов, при этом пат"рубок нынода воды из деиониэатораразмещен ниже патрубка ввода воды взлектролизер,2. Установка по п. 1, от л ич а ю щ а я с я тем, что, она снабжена колонкой с керамической насадкой,размещенной между патроном-осушителем и сепаратором катодных продуктов.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1, Технический паспорт на Системы газоснабжения типа СГС, заводхимреактив, г,Черкассы.2. Нц 1 га 1 деп Оепега 1 ог, ВЦП,перевод 9 Бфа, М., 1979.