Elektrolizery to instalacje do wytwarzania czystych pierwiastków chemicznych poprzez przepuszczanie prądu elektrycznego przez ciekły elektrolit. W przemyśle wykorzystywane są do produkcji metali przez elektrochemiczne wytrącanie. W domu elektrolizery są wykorzystywane do wytwarzania gazu Browna, mieszaniny wodoru z tlenem poprzez rozszczepianie wody. Aby rozpocząć proces, instalacja wymaga zewnętrznego źródła zasilania.

Zasada działania urządzenia do elektrolizy

Znając urządzenie i zasadę działania najprostszej instalacji do elektrolizy, wielu było jeszcze w szkole na lekcjach fizyki. Umieszczając dwie elektrody w roztworze soli i przepuszczając przez nią prąd stały, na jednym pojawia się czysty metal, a na drugim zaczyna się wydzielanie gazu.

Rośliny zaprojektowane do wytwarzania wodoru wymagają silnego pola elektrycznego w celu zerwania wiązań atomowych. Aby ułatwić proces, do wody dodaje się alkaliczny katalizator. Używają głównie NaOH - wodorotlenku sodu lub NaHCO3 - sody.

Wodorotlenek sodu znajduje się w produktach czyszczących Mole i Mr. Muscle. Oprócz sody oczyszczonej można również użyć sody kaustycznej.

Z powodu reakcji chemicznych katalizator zajmuje znaczną część pracy. Jony wodorotlenkowe są przyciągane do elektrody dodatniej. Sód do potencjału ujemnego, a uwolnione cząsteczki wodoru swobodnie wychodzą z cieczy.

Zastosowanie elektrolizerów

Ciągły wzrost cen energii umożliwił nowe podejście do procesów elektrolitycznych. Opracowano różne rodzaje roślin do produkcji:

  • aluminium;
  • chlor;
  • wodór do cięcia plazmowego i urządzeń spawalniczych.

Urządzenia działają również jako część urządzeń, które oczyszczają i dezynfekują wodę pitną i wodę w basenie, jako dodatek do paliwa do samochodów, co umożliwia pełne wykorzystanie potencjału węglowodorów. Wodór pali się znacznie wcześniej niż benzyna. Benzyna nie jest już zapalana przez iskrę, ale przez płomień, który zwiększa siłę wywieraną na tłok silnika maszyny.

Niektórzy rzemieślnicy używają elektrolizy wody w domu do ogrzewania pomieszczeń. Warto jednak zauważyć, że koszt powstałego palnego wodoru znacznie przewyższa cenę tego samego gazu ziemnego. Ponadto temperatura spalania wodoru jest dość wysoka i nie każdy metal jest w stanie wytrzymać długotrwałe narażenie bez zniszczenia. Zastosowanie materiałów odpornych na ciepło nie jest ekonomicznie uzasadnione.

Rodzaje jednostek

Inne podejście do problemu umożliwiło stworzenie wielu rodzajów elektrolizerów, w tym:

  • suche
  • mokry
  • płynący;
  • membrana;
  • f-stop;
  • alkaliczny.

W modelach suchych zestaw płaskich elektrod służy do podłączenia zasilacza wysokiego napięcia. Wynika to z faktu, że moc dostarczana do jednej anody i katody wynosi nie więcej niż 2 V. W warsztacie znajduje się wiele akumulatorów 12 V, więc domowe urządzenie może mieć 6 elektrod. Zmontowaną konstrukcję umieszcza się w hermetycznie zamkniętym pojemniku.

W przeciwieństwie do typu suchego mokry model komórki ma otwartą pojemność. Ze względu na potrzebę stałego monitorowania poziomu elektrolitu.

Wariant przepływowy charakteryzuje się tym, że wydzielanie wodoru zachodzi w oddzielnym zbiorniku. Następnie roztwór powraca do głównego zbiornika z zainstalowanymi parami elektrod.

Typ membrany charakteryzuje się tym, że rolę elektrolitu odgrywa membrana - elektrolit stały. Membrana ma dwa cele. Pierwszy to transport jonów. Drugi to rozdział produktów reakcji elektrochemicznej na poziomie fizycznym.

Aparatura przeponowa jest stosowana, gdy dyfuzja elementów nie jest dozwolona. Do produkcji porowatej membrany przy użyciu:

  • ceramika;
  • azbest;
  • szkło;
  • tkanina polimerowa;
  • wełna szklana.

Preferowane jest urządzenie działające na roztworze alkalicznym, ponieważ chlor, który jest uważany za substancję trującą, jest uwalniany z roztworów soli podczas reakcji.

Dodatek alkaliczny wprowadza się ze względu na niemożność przeprowadzenia procesu w wodzie destylowanej. Rozkład nie występuje z powodu braku różnie naładowanych jonów.

Elektrolizator DIY

Możliwe jest wykonanie elektrolizera do produkcji wodoru własnymi rękami. Przed rozpoczęciem produkcji urządzenia potrzebny jest obwód elektrolizera. W Internecie jest ich wiele, a wybór odpowiedniego nie jest trudny. Na podstawie wybranego schematu rysunki elektrolizera zrób to sam.

Następnie musisz wybrać materiały do ​​produkcji elementów. Najlepszą opcją do produkcji płyt jest stal nierdzewna 03X16H15M3. oznakowanie zgodnie z normami zagranicznymi AISI 316 L. Jest odporny na korozję pod wpływem wody i zasad.

Konieczne jest wykonanie części w ilości 16 sztuk. Można je umieścić na stalowym kwadracie 500 × 500 mm. Po oznaczeniu można je ciąć nożyczkami do metalu, jeśli pozwala na to grubość metalu, lub za pomocą szlifierki.

Na każdym elemencie należy wyciąć jeden narożnik, a po przeciwnej stronie wywiercić otwór, którego średnica musi pokrywać się ze średnicą śruby łączącej.

Montaż pakietu płyt odbywa się w następującej kolejności: pozytywna - negatywna - pozytywna - negatywna i tak dalej. Ta sekwencja zapewnia wysoką gęstość prądu.

Izolacja płyt między sobą odbywa się za pomocą nieprzewodzącej rurki z PVC lub silikonu. Jest cięty wzdłużnie, a jego grubość wynosi 1 mm. Następnie wycina się z niego kwadraty i wierci się otwory. Luz jednego milimetra wystarcza do intensywnej produkcji gazu.

Zmontowaną konstrukcję umieszcza się w plastikowym pojemniku o wymaganej objętości z hermetycznie zamkniętą pokrywą. Jeśli długie śruby nie pozwalają na płynny montaż, należy je odciąć, a nakrętki mocno dokręcić. Otwory wierci się w pokrywie, w której zamocowane są okucia. Aby zapewnić szczelność, stosuje się uszczelniacz silikonowy.

Przed podłączeniem źródła zasilania konieczne jest obliczenie dostarczonego napięcia. Jego wartość jest proporcjonalna do powierzchni i liczby płyt. Podczas testu z niewystarczającą mocą zauważalny jest ruch płynu. W przyszłości, aby przejść do trybów pracy, należy stopniowo zwiększać moc.

W przypadku braku źródła prądu stałego można niezależnie wykonać potężny obwód prostownika. Aby to zrobić, będziesz potrzebować :

  1. rezystory, kOhm - 2, 7, 3, 10, 15, 30;
  2. diody - D232, D226B, D814B;
  3. tranzystory - MP26B, P308;
  4. kondensator, mikrofarada - 0, 5;
  5. tyrystor - KU202N;
  6. rezystor zmienny, kOhm - 3 … 22;
  7. amperomierz

Podsumowując, warto zauważyć, że elektroliza w domu jest niedrogim sposobem na uzyskanie składnika napędzanego wodorem do domu i samochodu. Podłączenie domowej instalacji nie powoduje trudności. Może pracować z prądu stałego i prądu przemiennego, ale przez prostownik.

Kategoria:

Technologia