Способ получения кислорода и водорода

СОЮЭ СОВЕТСНИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСН 861 е и БЛИН 00, С 25 В 1/ 1) в 01 ГОСУДАРСТВЕННЫПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГКНТ СССР ОМИТЕТ ТНРЫТИЯ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ СВИДЕТЕЛЬСТВ нградого и есО пособам Изобретение о мембраной с целью пол разных водорода и кис 720 ч работы напряжен росло с 2,0 В до 2,3 работы напряжение на Эксплуатация электрол возможной как из экон ситсянерацисполь к способам и катионоооб ени ксплуат бменных ции и регмембран,водородаролиза воэобретени лорода черезие на ячейке возВ, через 1260 чячейке 2,9 В,уемых дляорода метополучен дом эле исл обеспечение нелектролиза,ел зера стала не мических сооб прерывности процес снижение энергозат ат. ражении жига ме к и зможного пр рань(71) Дзержинский филиал Ленского научно-исследовательсконструкторского институтакого машиностроения(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КИСЛОВОДОРОДА(57) Изобретение относится После двух часов работы электроли. зера на чистой воде напряжение на ячейке 2,04 В. В исходную воду была добавлена смесь уксусной кислоты и уксуснокислого калия в соотношении 1:1, ее концентрация в воде была доведена до О, 1 М. После 36 ч работы с буферной смесью напряжение понизилось до 1,96 В. После 1400 ч работы напряжение на ячейке составило 1,95 ВП р и м е р 1. В процессе эксплуатации электролизера с катионообменной эксплуатации и регенерации катионообменных мембран и может быть использовано для получения водорода и кислорода методом электролиза воды. Целью изобретения является обеспечение непрерывности процесса электролиза и снижение энергозатрат, которая достигается за счет того, что обработку мембран осуществляют непосредственно в процессе электролиза путем добавления к исходной воде буфернои смеси слабой кислоты и ее соли в соотношении 1:1 до получения концентрации в воде 0,09-0,3 И. 1 з.п. ф-лы, 2 табл. ШВ циркуляционную воду быпа добавлена буферная смесь уксусной кислоты с уксуснокислым калием в мольном соотношении 1.1, ее концентрация в воде была доведена до О, 1 И. После 12 ч работы электролизера с буферной смесью напряжение на ячейке понизилось до 2,04 В и сохранялось неизменным 1520 ч последующей работы,П р и м е р 2, Перед включением электролизера в работу в исходную воду добавили буферную смесь уксус1601861 Таблица 1 Напряжениена ячейкечерез 36 чработы сбуфернойсмесью, В Соотношениекислоты исоли Концентрациякислоты и Напряжениена ячейкечерез 2 чработы безбуфернойсмеси, В Напряжениена ячейкечерез 1400 чработы сбуфернойсмесью, В соли в воде, М 0,05 0,08 0,09 О, 10 0,20 0,30 0,50 0,70 1,96 1,98 1,97 2,04 1,97 2,0 1,98 2,02 1,95 1,97 1,91 1,96 1,90 1,94 1,93 1,95 1:1 1:1 1:1 1:1 1:11:1 1:1 1:1 2,01 2,02 1,91 1,95 1,91 1,94 1,94 1,95 ной кислоты с уксуснокислым калием в мольном соотношении 1;1, ее концентрация в воде была доведена до 0,1 М, Через 12 ч работы с буферной смесью напряжение на ячейке с 2,0 В (первоначальное напряжение при работе на чистой воде) уменьшилось до 1,9 В. После 1520 ч работы напряжение на ячейке не изменилось и было равно 10 1,9 В.П р и м е р 3, В исходную воду была добавлена смесь уксусной кислоты и уксуснокислого калия в соотношении 2:1, ее концентрация в воде была до ведена до О, 1 М. Первоначальное напряжение было 2,05 В. Через 12 ч работы напряжение на ячейке было 2,0 В, через 710 ч - 2,02 В, через 1520 ч напряжение было 2,04 В, 20П р и м е р 4, В исходную воду была добавлена смесь уксусной кислоты и уксуснокислого калия в соотношении 1:2, ее концентрация в воде была доведена до 0,1 М. Первоначальное на пряжение на ячейке при работе без буферной смеси было 1,98 В. После 12 ч работы с буферной смесью напряжение понизилось до 1,92 В. Через 710 ч работы стало 1,94 В, через 1520 ч 30 напряжение увеличилось до 2,0 В. В табл. 1 приведены данные по напряжению в зависимости от времени,В табл. 2 приведены различные составы смеси.35Известен способ эксплуатации и регенерации электролитической ячейки,мембрану после загрязнения ее соедйнениями многовалентных катионов, аккумулированных из электролита, регенерируют путем контактирования ее в течение периода времени с кислым раствором с рН(рН электролита, способным растворять аккумулированные из раствора соединения многовалентных катионов.Использование предлагаемого способа эксплуатации и регенерации катионообменной мембраны обеспечивает, по сравнению с известным, непрерывность процесса электролиза; снижение энергрэатрат; продление срока службы мембраны; снижение затрат на водоподго-. товку,формула изобретения1, Способ получения кислорода иводорода электролизом воды в электролизере с катионообменной мембраной,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью обеспечения непрерывностиГпроцесса электролиза за счет регенерации мембраны и снижения энергозатрат, электролиз ведут в присутствиибуферной смеси слабой органическойкислоты и ее соли в соотношении 1: 1при концентрации буферной смеси вводе 0,09-0,3 М,2. Способ по и, 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что в качестве слабой органической кислоты используютуксусную кислоту, а в качестве соли -ацетат калия или натрия.160786 1 Таблица 2 Буферная смесь Опыт МольнаяконНапряжеНапряжеНапряжение на ячейке ние на ячейке ние на ячейке кислота соль центрация буфернойсмеси в через2 ч работы безбуфернойсмеси, В через36 ч работы сбуфернойсмесью, В воде Составитель О.ЗобнинТехред Я.Дидьпс Корректор А.Осауленко Редактор Л,Зайцева Тираж 545 Подписное Заказ 3578 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул . Гагарина, 1 О 1 2 3 4 5 6 7 8 9 СН СООН СНзСООН НСООН НСООН НСООН СН=СНСООН СН :СНСООН СНСООИа СНСООИа СНзСООИа НСООК НСООК НСООК СН :СНСООК СН :СНСООК СН =СНСООК Соотношениекислоты исоли 1 ф 1 1 ф 1 1:11:1 1:1 1:1 1:1 1:1 1:1 0,09 О,О, 0,30 0,09 0,10 0,30 0,09 0,10 0,30 2,1 2,0 2,0 1,99 2,1 1,97 1,99 1,99 2,01 1,98 1,96 1,95 1,94 2,04 1,91 1,95 1,93 1,95 после720 ч работы сбуфернойсмесью, В 1,98 1,96 1,95 1,94 2,04 1,91 1,95 1,93 1,95