Электролизер высокого давления

(43) Опубликовано 30,03.8 Государстееннын комите СССР по делам изобретений(45) Дата опубликования описания 30.03,80 вторызобретения. Серов, Ю, П. Юдин, Ю. Д, Жуковин и С. П, Ю 71) Заявител ена Трудового Красного Знамени институт горного дела им, А, А. Скочинского(54) ЭЛЕКТРОЛ ИЗЕР ВЫСО АВЛЕНИЯ Недостатком изявляется то, чтопо однополупериодрой полупериод элпитания, что и опрпроизводительность 5 вестного электролизера ыпрямители выполнены ной схеме и каждый втоектролизер не получает еделяет его половиннуюпо сравнению с возИзобретение относится к области электролитического получения кислорода и водорода, в частности к конструкциям электролизеров высокого давления,В известных конструкциях электролизе ров с монополярным включением электродов электропитание подводится от источников постоянного тока до электродов посредством шин большого сечения. При этом неизбежны электрические потери на оми ческом сопротивлении шин и переходных сопротивлениях в местах переходов от электродов к шинам вследствие больших величин рабочих токов (тысячи ампер) 1),Наиболее близким к изобретению техни ческим решением является электролизер высокого давления для получения водорода и кислорода, включающий цилиндрический сосуд, являющийся внешним электродом, внутренний концентрически расположенный 20 электрод, диафрагму, тороидальный трансформатор и выпрямительные элементы с прямой проводимостью 21. можной, исходя из электрической мощности трансформатора,Целью изобретения является увеличение производительности электролизера.Поставленная цель достигается тем, что в известном электролизере вторичная обмотка трансформатора выполнена в виде полого тора с концентрическим разрезом по торцу, электролизер дополнительно снабжен выпрямнтельными элементами с обращенной проводимостью, при этом выпрямительные элементы с прямой и обращенной проводимостью размещены на торце по обе стороны от разреза и соединены с внешниц и внутренним электродами соответственно,На фиг, 1 представлен предлагаемый электролизер высокого давления, продольный разрез; на фиг. 2 - принципиальная схема электролизера.Внешний электрод 1 выполнен в виде цилиндрического сосуда с торцевыми крышками. Внутренний электрод 2 расположен концентрически внутри сосуда и отделеи от него пористой диафрагмой 3. В случае снятия диафрагмы получаем стехиометрическую водородно-кислородную смесь. Межэлсктродное пространство заполнено электролитом (20 - 30% -ный водный раствор КО 1-1 или КаОН). Внутренний электрод 2 через изоляционную конусную втулкув верхней крышке герметично выведен наружу, где переходит в пустотелый цилиндр 4, который пропущен через тороидальный трансформатор Ь и крышку б. Цилиндр 4 с помощью крышки б и диэлектрического кольца 7 крепит трансформатор Ь на верхней крышке электролизера 8.Вторичная одновитковая обмотка тороидального трансформатора 5 выполнена в виде полого тора 9 с концентрическим разрезом по нижнему торцу 10, по обе стороны от которого размещены выпрямительные элементы (кремниевые диоды) 11 и 12, Причем группа выпрямительных элементов 12, имеющих прямую проводимость, электрически соединена с верхней крышкой электролизера 8 внешним электродом 1, а группа выпрямительных элементов 11 с обращенной проводимостью электрически соединена с пустотелым цилиндром 4 внутренним электродом 2.Устройство работает следующим образом.Питание от электросети подается на первичную обмотку 13. Вторичное напряжение снимается с одновитковои обмотки, магнитно связанной с первичной обмоткой. Первичная обмотка имеет свое начало Н по внешней стороне концентрического разреза, а по его внутренней стороне - конец К обмотки. Электрическое подключение вентилей осуществляется в соответствии с фиг. 2, т, е, по мостовой схеме, При этом центральный электрод 2 является анодом, а внешний 1 - катодом, на которых соответственно выделяется кислород и водород. Получаемые газы, или при снятой диафрагме смесь газов, отводятся по каналам для дальнейшего использования,Расчет увеличения производительности предлагаемой конструкции электролизера определяем исходя из количества электричества (Ас), проходящего через ячейку на основании закона Фарадея.А,=К 1 Т,;А,=К 1 Tгде А, и А - производительность электролизеров прототипа и предлагаемой конструкции соответственно, м/ч;1 - ток электролиза;5 1( - коэффициент пропорциональности;Т, в вре протекания тока в однополупериодной схеме за час;- время протекания тока в 1 О двухполупериодной схеме зачас.Таким образом А=2 А,.Использование предлагаемого изобретения позволяет путем чишь удвоения числа 15 выпрямительных элементов почти удвоитьпроизводительность электролизера при неизменной электрической мощности трансформатора и сохранении геометрических и весовых параметров электролизера, 20Формула изобретенияЭлектролизер высокого давления для получения водорода и кислорода, включаю 25 щий цилиндрический сосуд, являющийсявнешним электродом, внутрепнии концентрически расположенный электрод, диафрагму, тороидальный трансформатор и вь 1- прямительные элементы с прямой проводи 30 мостью, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности электролизера, вторичная обмотка трансформатора выполнена в виде полого тора с концентрическим разрезом по торцу, электро 35 лизер дополнительно снабжен выпрямительными элементами с обращенной проводимостью, при этом выпрямительные элементы с прямой и обращенной проводимостью размещены на торце по обе стороны40 от разреза и соединены с внешним и внутренним электродами соответственно.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Якименко Л. М., Модилевская И. Л, и45 Ткачек 3. Л. Электролиз воды. Москва,Химия, 1970, с. 119 - 121.2. Авторское свидетельство СССР304785, кл, В 01 К 1/00, 20.12.б 9 (прототип).Редактор Г, Прусова Тираж 810 Подписноеа СССР по делам изобретений и открытий , Раушская наб., д. 4/5 я, пр. Сапунова, 2 Типогр каз 527/18 Изд.244 1 ПО Поиск Государственного коми113035, Москва, Ж рректоры; В, Дод и Е. Хмелева