Thelbi i procesit të elektrolizës (Fig.) është se kur një rrymë elektrike e drejtpërdrejtë rrjedh nëpër banjën elektrolitike, mund të ndodhë një nga fenomenet e mëposhtme:

Ose ka një depozitim të grimcave të një substance nga elektroliti në elektrodat e banjës (elektrekstraktimi)

Ose ka një transferim të një substance nga një elektrodë në tjetrën përmes një elektroliti (rafinimi elektrolitik)

Faqeshënues

Si elektrolit, përdoren tretësirat e kripërave, acideve dhe bazave, zakonisht në ujë.

Përçimi jonik zhvillohet në elektrolit. Kur aplikohet tension në elektroda, jonet lëvizin në elektroda, neutralizohen dhe vendosen mbi to. Në këtë rast, bëhet ose elektroekstraktimi ose rafinimi elektrolitik.

Nocioni i një potenciali normal është i një rëndësie parësore në zgjedhje.

Nëse elektroda është bërë nga i njëjti metal si elektroliti, atëherë në një potencial të caktuar nuk ekziston as procesi i parë dhe as i dyti ndërmjet elektrodës dhe elektrolitit. Një potencial i tillë quhet normal.

Nëse një potencial më negativ aplikohet në elektroda, atëherë fillon elektroekstraktimi.

Nëse është më pozitiv, atëherë rafinimi elektrolitik.

Elektroliza përdoret për marrjen ose pastrimin e metaleve.

Në mënyrë sasiore, procesi i elektrolizës përshkruhet nga i njëjti ligj i Faradeit.

U email \u003d E p + E p + U e + U s

E p - tensioni i dekompozimit

E p - shuma e anodës dhe katodës PN

U e - rënia e tensionit në elektrolit

U s - rënia e tensionit në autobusët e kontakteve të elektrodës

U e \u003d I ∙ R ext

U e \u003d I ∙ (R w + R në + R e)

P el \u003d I ∙ (E p + E p + U e + U s)

τ – koha e procesit teknologjik

E p - punë e dobishme

Efikasiteti i procesit të elektrolizës përshkruhet nga masa e substancës.

Lënda e parë për marrjen e Zn është përzierja e zinkut ZnS. Ky mineral fillimisht i nënshtrohet oksidimit, pjekjes dhe më pas i nënshtrohet kullimit.

ZnSO 4 +H 2 O(5÷6%) Përçueshmëria e një tretësire të tillë është e ulët, prandaj kësaj tretësire i shtohet 10÷12% H 2 SO 4.

Banja elektrolitike është prej druri ose betoni dhe është e izoluar nga toka.

Procesi i elektrolizës kryhet në t= 35÷40 0 C

j= 400÷600 A/m 2

PN shfaqet në katodë - 1.1 V (potenciali normal -0.76 V)

Ndodh elektroekstraktimi - depozitimi i Zn në katodë.

1/g e = 3500 kWh/t

τ = 40÷50 orë

Pas kësaj, Zn hiqet nga katoda dhe shkrihet përsëri.

FaturëAl

Elektroliti nuk është një zgjidhje, por një shkrirje. Si lëndë e parë përdoret alumini Al 2 O 3

t pl \u003d 2050 0 С

Shkrirja e këtij materiali ka përçueshmëri të ulët. Prandaj, alumini dhe krioliti Na 3 AlF 6 përdoren si elektrolit

t pl \u003d 950 0 С

Vaska dhe elektroda janë bërë prej karboni ose grafit.

I= 200÷250 kA

j= 7÷10 kA/m 2

1/g e = 14000÷16000 kW∙h/t

Elektrplimi

Ky është një proces elektroteknologjik i depozitimit të metaleve në sipërfaqen e produkteve metalike dhe jo metalike duke përdorur elektrolizë.

Trashësia e veshjes nuk i kalon dhjetëra mikronë.

Ka 2 varietete:

pllakëzim

elektrotipi

Elektrolim - veshje me bakër, prarim, prarim, kromim, nikel ...

Para përpunimit, sipërfaqja pastrohet mirë, më pas bëhet gravurja me acid me H 2 SO 4 , HCl. Tretësira e kripës e metalit të depozituar përdoret si elektrolit. Ndonjëherë acidet dhe bazat shtohen për të rritur përçueshmërinë. Anoda është prej metali të depozituar, produkti është katodë.

Ka një transferim të metalit nga anoda në katodë, përpunimi ndodh në densitet të ulët të rrymës, jo më shumë se dhjetëra A/m 2.

Galvanoplasty - marrja e kopjeve të sakta nga produktet.

Efekti elektrodinamik dhe era elektrike

Nën veprimin e një EF në gaz dhe media të lëngshme, vërehet lëvizja e tyre. Kjo është për shkak të transferimit të energjisë kinetike gjatë përplasjes së joneve të mediumit me molekulat neutrale.

Ky fenomen quhet era elektrike për mediat e gazta.

Era elektrike është gjithmonë e drejtuar larg elektrodës me një rreze më të vogël lakimi.

Forca e ndikimit në shkarkimin elektrik vlerësohet thjesht:

F=E∙ρρ– dendësia e ngarkesës

Janë vendosur disa rregullsi të erës elektrike:

Instalimet impulse

1. Instalimet e përpunimit elektroeroziv.

2. Instalimet e përpunimit elektrohidraulik.

3. Instalimet e saldimit me puls elektrik.

4. Instalime për përpunimin e metaleve me puls magnetik.

5. Instalimet e përpunimit elektrokimik me pulsim.

1. Instalim për përpunim elektroeroziv.

Funksionimi i këtyre pajisjeve bazohet në fenomenin e elektroerozionit, domethënë në shkatërrimin e materialit që përpunohet (Me) nën veprimin e pulseve të rrymës që rrjedhin midis elektrodës së sipërfaqes që do të trajtohet, zakonisht në një mjedis dielektrik.

Kur pulset e rrymës rrjedhin në kanalin e shkëndijës, energjia elektrike shndërrohet në nxehtësi në kanalin e shkëndijës midis elektrodave dhe sipërfaqes. Ka ngrohje, dhe heqjen e saj.

Parametrat kryesorë të përpunimit:

Shkalla e përsëritjes së pulsit nga qindra në qindra mijëra Hz,

Amplituda aktuale nga fraksionet në mijëra A,

Kohëzgjatja e impulseve është nga fraksionet në disa mijëra sekonda.

Me ndryshimin e këtyre parametrave, vendoset mënyra e kërkuar e përpunimit. Skema 1.

1-qëndrim vertikal i makinës

2-banjo pune

3-tavolinë për montimin e banjës së punës, e cila siguron lëvizjen e banjës së punës në dy koordinata në rrafshin horizontal.

4-produkt elektrodë e kthyeshme, e vendosur brenda banjës së punës dhe lëviz me të.

5-pajisje për lëvizje vertikale.

6-burim i tensionit të impulsit të lartë (periodik, jo më i ulët se 1kV).

7-sistemi për furnizimin e lëngut dielektrik të punës (zakonisht vaj transformatori). Sistemi përfshin pompa, filtra, sisteme të kthimit të lëngjeve, ftohës.

Mjet 8-elektrodësh, i bërë nga një material më zjarrdurues se produkti i elektrodës (volframi, grafit).

Operacioni i instalimit

Vegla e elektrodës (8) sillet në sipërfaqen e produktit (4) dhe burimi i tensionit (6) ndizet.

ato. Impulset e tensionit të lartë aplikohen në hendekun midis veglës së elektrodës (8), produktit (4) dhe në këtë hendek ndodhin shkarkime shkëndija elektrike. Këto kanale janë transduktorë shumë të koncentruar energji elektrike në termike me dendësi të madhe 10^12 J/m3.

Në këtë rast, densiteti i fuqisë është 1-10^7 W/cm2. Energjia termike e çliruar çon në ngrohjen, shkrirjen, avullimin e metalit të produktit dhe largimin e tij me ndihmën e një lëngu pune. Në këtë rast, shkarkime të shumta elektrike kalojnë shtresë pas shtrese në të gjithë sipërfaqen që do të trajtohet. Si rezultat, në produkt formohen prerje, të cilat kopjojnë formën e elektrodës.

Furnizimet e ndërrimit të energjisë bazuar në pajisjet kondensative të ruajtjes së energjisë përdoren si burime të energjisë.

Skema 2.

Fuqia vjen nga një rrjet 220 V duke përdorur një transformator aktual. Tensioni i rritur korrigjohet duke përdorur ndreqësin VD, voltazhi i korrigjuar përdoret për të ngarkuar periodikisht bankën e kondensatorit Cb. Pas ngarkimit të kësaj kapaciteti, formohet një qark shkarkimi që përmban induktancën Lp dhe hendekun e shkëndijës së punës. Kapaciteti shkarkohet, një rrymë Lp rrjedh në qarkun e shkarkimit. Pas kësaj, tiristori VD mbyllet dhe procesi i ngarkimit të kapacitetit Sat përsëritet. Mënyra e përpunimit (vrazhdësia, produktiviteti) kontrollohet duke ndryshuar fuqinë dhe frekuencën e impulseve aktuale ip.

Impiante të tilla kanë produktivitet të lartë dhe përpunim me cilësi të lartë. Për disa lloje të përpunimit, instalime të tilla janë të domosdoshme.

Disavantazhi: ka konsum të elektrodës së mjetit.

Impiante të trajtimit elektro-hidraulik

Instalime të tilla bazohen në përdorimin e një efekti elektro-hidraulik.

Efekti elektrohidraulik është shndërrimi i energjisë elektrike të ruajtur në magazinë kapacitore në energji mekanike. valë goditëse duke përdorur një shkarkesë të fuqishme shkëndijë, e cila krijohet në një mjedis të lëngshëm (zakonisht ujë).

Qarku elektrik është pothuajse i njëjtë si në rastin e mëparshëm. Dallimi është në gjatësinë e hendekut të shkarkimit (është më i gjatë).

Parametrat e procesit teknologjik:

1)
- pjerrësia e rrymës në rritje;

2) deri në 250 kA;

3) deri në 100 MW;

4) përpara
J.

Me parametra të tillë, kanali i shkëndijës ka karakterin e një shpërthimi.

Temperatura e kanalit
TE; Presioni
MPa.

Presioni transferohet në lëng.

Fushat e përdorimit:

a) nokauti i bërthamave të derdhur në kallëp me formë komplekse;

b) pastrimin e derdhjeve dhe sipërfaqeve të ndryshme nga peshore;

c) grimcimi, bluarja e materialeve të ndryshme;

d) riciklimin e produkteve të betonit të armuar.

Impiante saldimi me puls

Projektuar për të marrë lidhje të përhershme metalike të salduara duke e ngjeshur bashkimin dhe duke e ngrohur atë në temperaturën e shkrirjes duke kaluar një rrymë pulsuese.

Skema e procesit është e njëjtë si në rastin e mëparshëm. Dallimi është vetëm në ngarkesë. Pjesët nuk nxehen fare.

Avantazhi është lokalizimi i efekteve termike, shkatërrimi i pjesëve të vogla të salduara është i përjashtuar.

Pajisjet e përpunimit të pulsit magnetik

Këto instalime bazohen në shndërrimin e EE në energjinë e një MF të pulsuar, atëherë ekziston një ndërveprim i fushave pulsuese të krijuara nga mjeti - induktori, me El të induktuar prej tij. rrymë në pjesën e punës.

Si rezultat, energjia MF shndërrohet në energji mekanike, e cila deformon pjesën e punës në mënyrën e nevojshme.

kujtesa - Ngarkues;

- një bateri induktancash (krijon një puls të formës së dëshiruar);

IN - induktor i veglave;

Z - bosh.

Instalime me shumë qark dhe me një qark

Instalimi me shumë qark përmban një ose më shumë instrumente - induktorë, të bërë në formën e solenoideve.

MP i solenoidit të krijuar nga rryma indukton rrymën në pjesën e punës . Rrymat ndërveprojnë dhe sigurojnë forca mekanike dhe deformim të pjesës së punës.

- induktiviteti i brendshëm i AI;

- Rezistenca aktive e AI;

- rezistencë aktive ;

- koeficienti i induksionit të ndërsjellë;

- induktiviteti dhe rezistenca aktive e pjesës së punës.

Në skemën e PP, përcaktohet me metodën TOE. Teknologjia e funksionimit sipas kësaj skeme përdoret në 3 versione:

2) shpërndarja (induksioni brenda pjesës së punës);

3) formimi i fletës (një biletë e sheshtë është deformuar).

Diagrami i një qarku të vetëm:

Në këtë rast, rryma e shkarkimit rrjedh drejtpërdrejt përmes pjesës së punës. Pjesa e punës është pjesë e UA.

degët në Dhe . Ndërveprimi i rrymave çon në deformim të pjesës së punës, dhe ajo merr formën e treguar nga vija me pika.

Përparësitë:

Disavantazhet:

Materiali duhet të ketë përçueshmëri të lartë elektrike;

Nevoja për të instaluar guarnicione përçuese kur formohen materiale që nuk e përçojnë mirë energjinë elektrike. aktuale;

Vështirësi në përpunimin e sipërfaqeve që kanë një boshllëk për el. aktuale;

Vështirësitë me përpunimin e pjesëve masive të punës.

Instalimet e përpunimit elektrokimik me pulsim. Këto janë proceset teknologjike elektrokimike të diskutuara më sipër, në të cilat përdoret tensioni i pulsit në vend të tensionit konstant.

Në një kohë, me ndihmën e elektrolizës nga kripërat e shkrira, u bë e mundur për herë të parë të izolohej kaliumi i pastër, natriumi dhe shumë metale të tjera.

Sot ky proces përdoret edhe në jetën e përditshme – për “nxjerrjen” e hidrogjenit nga uji. Teknologjia është më se e përballueshme, sepse një pajisje për elektrolizë uji është vetëm një enë me një zgjidhje sode në të cilën elektrodat janë zhytur.

Elektrodat janë fletë të vogla katrore të prera nga çeliku i galvanizuar ose, më mirë, nga çeliku inox 03X16H15M3 (AISI 316L). Çeliku i zakonshëm do të "hahet" shumë shpejt nga korrozioni elektrokimik.

Pasi të keni prerë një vrimë në murin e enës me thikë, duhet të instaloni dy filtra në të pastrim i trashë- "Mbledhësit e baltës" (emri i dytë është një filtër i zhdrejtë) ose filtra nga makinat larëse janë të përshtatshme.

Më pas, instalohet një dërrasë 2.3 mm e trashë dhe një tub flluskë.

Krijimi i elektrolizerit përfundon duke instaluar një grykë me një grilë të vendosur në anën e tabelës.

Pajisja e kontejnerit të sipërm

Elektrodat janë bërë nga një fletë çeliku inox me përmasa 50x50 cm, e cila duhet të pritet me një mulli në 16 katrorë të barabartë. Një cep i secilës pllakë pritet, dhe në të kundërt bëhet një vrimë për bulonin M6.

Një nga një, elektrodat vendosen në një rrufe në qiell, dhe izoluesit për to priten nga një tub gome ose silikoni. Përndryshe, mund të përdorni një tub nga niveli i ujit.

Kontejneri fiksohet me pajisje dhe vetëm pas kësaj vendosen tubi i flluskës dhe elektroda me terminale.

Modeli i kontejnerit të poshtëm

Në këtë version, montimi i pajisjes fillon me një bazë inox, dimensionet e së cilës duhet të korrespondojnë me dimensionet e enës. Më pas, instaloni bordin dhe tubin. Instalimi i filtrave në këtë modifikim nuk kërkohet.

Pastaj ju duhet të lidhni grilat në tabelën e poshtme me vida 6 mm.

Instalimi i hundës kryhet me anë të një montimi. Nëse, megjithatë, vendoset të instaloni filtra, atëherë duhet të përdoren kapëse plastike në guarnicionet e gomës për t'i fiksuar ato.

Pajisja e përfunduar

Trashësia e izolatorëve midis pllakave të elektrodës duhet të jetë 1 mm. Me një hendek të tillë, forca aktuale do të jetë e mjaftueshme për elektrolizë me cilësi të lartë, në të njëjtën kohë, flluskat e gazit mund të dalin lehtësisht nga elektroda.

Pllakat janë të lidhura me polet e burimit të energjisë nga ana tjetër, për shembull, pllaka e parë - në "plus", e dyta - në "minus", etj.

Pajisja me dy valvola

Procesi i prodhimit të një modeli elektrolizuesi me 2 valvula nuk është veçanërisht i vështirë. Ashtu si në versionin e mëparshëm, montimi duhet të fillojë me përgatitjen e bazës. Është bërë nga një fletë çeliku, e cila duhet të pritet në përputhje me dimensionet e enës.

Pllaka është ngjitur fort në bazë (ne përdorim vida M6), pas së cilës është e mundur të instaloni një tub flluskues me një diametër prej të paktën 33 mm. Pasi të keni marrë një grilë në pajisje, mund të vazhdoni me instalimin e valvulave.

Enë plastike

E para është instaluar në bazën e tubit, për të cilin është e nevojshme të rregulloni montimin në këtë vend. Lidhja është e vulosur me një unazë shtrëngimi, pas së cilës është instaluar një pllakë tjetër - do të nevojitet për të rregulluar grilat.

Valvula e dytë duhet të montohet në tub me një distancë prej 20 mm nga buza.

Me ardhjen e sistemit të ngrohjes së ujit, sistemi i ajrit ka humbur në mënyrë të pamerituar popullaritetin e tij, por tani po fiton përsëri vrull. - rekomandime për projektim dhe instalim.

Do të mësoni gjithçka në lidhje me prodhimin dhe përdorimin e një furre mrekullie rreth karburantit dizel.

Dhe në këtë temë, ne do të analizojmë llojet e matësve të nxehtësisë për një apartament. Klasifikimi, karakteristikat e projektimit, çmimet për elektroshtëpiake.

Tre modele valvulash

Ky modifikim ndryshon jo vetëm në numrin e valvulave, por edhe në atë që baza për të duhet të jetë veçanërisht e fortë. Përdoret i njëjti çelik inox, por me trashësi më të madhe.

Vendi për instalimin e valvulës nr. 1 duhet të zgjidhet në tubin e hyrjes (ai lidhet drejtpërdrejt me kontejnerin). Pas kësaj, pllaka e sipërme dhe tubi i dytë i tipit flluskë duhet të fiksohen. Valvula numër 2 është instaluar në fund të këtij tubi.

Kur instaloni valvulën e dytë, montimi duhet të fiksohet me ngurtësi të mjaftueshme. Do t'ju duhet gjithashtu një unazë shtrënguese.

Versioni i gatshëm i djegësit të hidrogjenit

Faza tjetër është prodhimi dhe instalimi i grilave, pas së cilës valvula nr. 3 është e dehur në tub. Me ndihmën e kunjave, duhet të lidhet me grykën, ndërsa izolimi duhet të sigurohet me guarnicione gome.

Uji i pastër (i distiluar) është dielektrik dhe që elektrolizatori të punojë me produktivitet të mjaftueshëm, duhet të kthehet në tretësirë.

Performanca më e mirë nuk tregohet nga kripura, por nga solucionet alkaline. Për përgatitjen e tyre, mund të shtoni në ujë sodë buke ose sodë kaustike. Gjithashtu i përshtatshëm për disa kimikate shtëpiake, të tilla si "Mr Muscle" ose "Mole".

Pajisja me dërrasë të galvanizuar

Një version shumë i zakonshëm i elektrolizerit, i përdorur kryesisht në sistemet e ngrohjes.

Pasi kanë marrë bazën dhe enën, ata lidhin dërrasat me vida (4 prej tyre janë të nevojshme). Pastaj një copë litari izolues është instaluar në krye të pajisjes.

Muret e enës nuk duhet të jenë përçuese elektrike, d.m.th. të bëra prej metali. Nëse ka nevojë për ta bërë enën shumë të qëndrueshme, duhet të merrni një enë plastike dhe ta vendosni në guaskë metalike të së njëjtës madhësi.

Mbetet të vidhosni enën me stufa në bazë dhe të instaloni grilat me terminale.

Model me pleksiglas

Montimi i një qelize elektrolitike duke përdorur boshllëqe organike qelqi nuk mund të quhet një detyrë e thjeshtë - ky material është mjaft i vështirë për t'u përpunuar.

Vështirësitë mund të qëndrojnë gjithashtu në pritë në fazën e gjetjes së një kontejneri të një madhësie të përshtatshme.

Në qoshet e tabelës, është shpuar një vrimë, pas së cilës montohen pllakat. Hapi midis tyre duhet të jetë 15 mm.

Hapi tjetër është instalimi i grilave. Ashtu si në modifikimet e tjera, duhet të përdoren guarnicione gome. Vetëm mbani në mend se në këtë dizajn trashësia e tyre duhet të jetë jo më shumë se 2 mm.

Modeli në elektroda

Megjithë emrin paksa alarmues, ky modifikim i elektrolizuesit është gjithashtu mjaft i përballueshëm vetë-prodhuese. Këtë herë, montimi i pajisjes fillon nga fundi, duke forcuar grilat në një bazë të fortë çeliku. Enë me elektrolitin, si në një nga opsionet e përshkruara më sipër, vendoset sipër.

Pas mbylljes, vazhdoni me instalimin e tubit. Nëse lejojnë dimensionet e enës, mund të pajiset me dy filtra.

• fleta nuk prek enën;
• distanca midis saj (fletës) dhe vidhave shtrënguese duhet të jetë 20 mm.

Me këtë version të gjeneratorit të hidrogjenit, elektrodat duhet të ngjiten në portë, duke vendosur terminalet në anën tjetër të saj.

Përdorimi i guarnicioneve plastike

Opsioni i prodhimit të një elektrolizeri me guarnicione polimer lejon përdorimin e një ene alumini në vend të një plastike. Falë guarnicioneve, do të izolohet mirë.

Kur preni guarnicionet nga plastika (do t'ju duhen 4 copë), duhet t'u jepni atyre formën e drejtkëndëshave. Ato vendosen në qoshet e bazës, duke siguruar një hendek prej 2 mm.

Tani mund të filloni instalimin e kontejnerit. Për ta bërë këtë, ju duhet një fletë tjetër në të cilën janë shpuar 4 vrima. Diametri i tyre duhet të korrespondojë me diametrin e jashtëm të fillit M6 - është me këto vida që ena do të vidhohet.

Muret e një ene prej alumini janë më të ngurtë se ato të një ene plastike, kështu që për një fiksim më të sigurt, duhet të vendosen rondele gome nën kokat e vidhave.

Mbetet faza përfundimtare - instalimi i grilave dhe terminaleve.

Model për dy terminale kontakti

Bashkangjisni një enë plastike në një bazë prej çeliku ose fletë alumini duke përdorur cilindra ose vida. Pas kësaj, ju duhet të instaloni qepen.

Në këtë modifikim, përdoret një hundë gjilpëre me diametër 3 mm ose pak më shumë. Duhet të instalohet në vendin e tij duke u lidhur me kontejnerin.

Tani, me ndihmën e përcjellësve, ju duhet të lidhni terminalet direkt në bordin e poshtëm.

Tubi është montuar si elementi i fundit, dhe vendi ku është i lidhur me kontejnerin duhet të mbyllet me një unazë shtrënguese.

Filtrat mund të huazohen nga të prishurit Lavatriçe ose instaloni "baltën" e zakonshme.

Ju gjithashtu do të duhet të rregulloni dy valvola në bosht.

Elektrifikimi i shtëpisë është një fazë e rëndësishme në rregullimin e një ndërtese të re. – këshilla nga elektricistët profesionistë.

Do të mësoni se si të bëni një akumulator të thjeshtë nxehtësie me duart tuaja. Si dhe lidhjen dhe vendosjen e sistemit.

Paraqitje skematike

Një përshkrim skematik i reaksionit të elektrolizës do të marrë jo më shumë se dy rreshta: jonet e hidrogjenit të ngarkuar pozitivisht nxitojnë drejt elektrodës së ngarkuar negativisht dhe jonet e oksigjenit të ngarkuar negativisht në atë pozitive. Pse është e nevojshme të përdoret një tretësirë ​​elektrolitike në vend të ujit të pastër? Fakti është se kërkohet një fushë elektrike mjaft e fuqishme për të thyer molekulën e ujit.

Kripa ose alkali kryen një pjesë të rëndësishme të kësaj pune kimikisht: një atom metali me një ngarkesë pozitive tërheq grupet hidrokso të ngarkuara negativisht OH, dhe një mbetje alkaline ose acid me një ngarkesë negative tërheq jonet pozitive të hidrogjenit H. Kështu, fusha elektrike mund të tërheqë vetëm veçuar jonet në elektroda.

Skema e elektrolizerit

Elektroliza funksionon më mirë në një tretësirë ​​sode, një pjesë e së cilës hollohet në dyzet pjesë ujë.

Materiali më i mirë për elektroda, siç u përmend tashmë, është çelik inox, por ari është më i përshtatshmi për të bërë pllaka. Sa më e madhe zona e tyre dhe sa më e lartë të jetë forca aktuale, aq më shumë gaz do të lirohet.

Guarnicionet mund të bëhen nga një shumëllojshmëri materialesh jopërçuese, por polivinilkloruri (PVC) është më i përshtatshmi për këtë rol.

konkluzioni

Elektrolizatori mund të përdoret në mënyrë efektive jo vetëm në industri, por edhe në jetën e përditshme.

Hidrogjeni që prodhon mund të kthehet në lëndë djegëse për gatim, ose të pasurohet me një përzierje benzinë-ajër, duke rritur fuqinë e motorëve të makinave.

Pavarësisht nga thjeshtësia e pajisjes themelore të pajisjes, mjeshtrit mësuan se si të bënin një sërë varietetesh të saj: lexuesi mund të bëjë ndonjë prej tyre me duart e veta.

Video e lidhur

Aktualisht në Rusi, një numër në rritje i objekteve të furnizimit me ujë dhe kanalizimeve, si dhe industrive, refuzojnë të përdorin klor të lëngshëm komercial dhe hipoklorit, duke bërë një zgjedhje në favor të organizimit të sintezës së tyre të reagentëve të nevojshëm drejtpërdrejt në objektet e përdorimit.

Prodhimi kërkon klorur natriumi (kripë), ujë, energji elektrike.

Arsyet e këtij refuzimi:

1. Klori i lëngshëm është shumë i rrezikshëm.

Pavarësisht nga çmim i ulët klori, masat dhe kostot që lidhen me përdorimin e tij komplikojnë dhe rrisin shumë koston e të gjithë procesit të prodhimit.

2. Hipokloriti i natriumit tregtar (GPCHN 19%) është shumë i shtrenjtë.

Kostoja e 1 ton markë GPKhN A nuk kalon 20-30 mijë rubla. Sidoqoftë, sasia e hipokloritit të natriumit ekuivalente me 1 ton klor është tashmë 100-150 mijë rubla. (pasi hipokloriti përmban vetëm 15-19% klor aktiv dhe tenton të dekompozohet më tej).

Përparësitë e pajisjeve të elektrolizës:

• heqja dorë nga kostot e sigurisë gjatë transportit dhe ruajtjes;
• gjatë funksionimit të pajisjeve të elektrolizës, aksidentet që lidhen me rrjedhjet janë të pamundura një numër i madh reagjent. Objektet e funksionimit të impianteve të elektrolizës për sintezën e reagentëve të klorit nuk i përkasin FSDK-ve dhe nuk përfshihen në regjistrin përkatës;
• pavarësia nga furnizuesi - reagenti prodhohet në sasinë e kërkuar, performanca është e rregulluar, gjë që rrit efikasitetin energjetik të objektit;
• Lëndët e para të lira - kripa teknike më e lirë mund të përdoret për sintezë. Kjo do të kërkojë instalimin e pajisjeve shtesë për pastrimin e solucionit të kripës që hyn në elektrolizer, megjithatë, këto kosto paguhen në më pak se 1 vit për shkak të kursimeve të konsiderueshme në lëndët e para;
• reagenti që rezulton është më i lirë se ai komercial;
• për objektet e furnizimit me ujë që përdorin instalimet UV si metodën kryesore të dezinfektimit - kur futni pajisje UV, është e pamundur të braktisni plotësisht përdorimin e reagentëve të klorit, pasi është e nevojshme të sigurohet gjendja sanitare e strukturave dhe rrjeteve, si dhe siguria e transportit të ujit te konsumatori. Impiantet e elektrolizës, së bashku me pajisjet UV, plotësojnë plotësisht nevojën për klor, ndërsa objekti është i përjashtuar nga regjistri i FSHZH-së.

Impiantet e elektrolizës prodhojnë reagentë të ndryshëm:

• klor ose ujë me klor (Aquachlor, Aquachlor-Beckhoff, Aquachlor-Membrane/Diafragm);
• dezinfektues i kombinuar me efikasitet të rritur - një zgjidhje oksiduese që përmban klor, dioksid klori, ozon (Aquachlor, Aquachlor-Beckhoff);
• HPCHN me përqendrim të ulët 0.8% (LET-EPM, Aquachlor, Aquachlor-Beckhoff);
• HPCHN me koncentrim të lartë 15-19% (Aquachlor-Membrane/Diafragm).

Të gjithë këta reagentë janë të përshtatshëm për qëllime të dezinfektimit të ujit. I vetmi kufizim është pH e ujit që duhet dezinfektuar në pikën e hyrjes së reagentit - për ujin me pH mbi 7.5, rekomandohet përdorimi i ujit me klor në vend të hipokloritit, i cili është i paefektshëm në një mjedis alkalik.

Le të ndalemi më në detaje për secilin lloj pajisje të LET LLC:

Aquachlor dhe Aquachlor-Beckhoff:

• reagenti që rezulton ka rritur efikasitetin;
• modulet individuale kanë pak performancë. Kjo mundëson fleksibilitet në përgjigje
• nevoja për një reagent. Performanca optimale e kompleksit është deri në 250-500 kg klor aktiv në ditë;
• frekuenca e zëvendësimit të reaktorëve - 1 herë në 3-5 vjet;
• lehtësinë e mirëmbajtjes.

LET-EPM:

• produktiviteti i pakufizuar i komplekseve;
• lehtësia e funksionimit dhe kërkesat e ulëta për cilësinë e lëndëve të para;
• frekuenca e zëvendësimit (mbivendosjes) e bllokut të elektrodës - një herë në vit;
• reagjenti është i përshtatshëm për shumicën e objekteve.

Aquachlor-Diafragma:

• mundësia e marrjes së ujit me klor dhe HPCHN të koncentruar 19%, si dhe prodhimi i njëkohshëm i këtyre reagentëve;
• frekuenca e zëvendësimit të veshjes së elektrodës dhe diafragmës - jo më shumë se 1 herë në 10 vjet;
• kërkesa të larta për cilësinë e zgjidhjes së kripës;
• mundësia e shpëlarjes së diafragmës dhe kthimit në punë në rast të kontaminimit me kripë të cilësisë së pamjaftueshme;

Membrana Aquachlor:

• produktiviteti i pakufizuar i kompleksit (por jo më pak se 50-100 kg / ditë);
• mundësia e marrjes së klorit dhe HPCHN të koncentruar 19% me pastërti të lartë, i përshtatshëm për sintezë;
• frekuenca e zëvendësimit të veshjes dhe membranës së elektrodës - jo më shumë se 1 herë në 10 vjet;
• kërkesa shumë të larta për cilësinë e tretësirës së kripës;
• në rast të ndotjes së membranës, ajo duhet të zëvendësohet me një të re;
• mirëmbajtja e pajisjeve kërkon personel të kualifikuar.

Kostoja e produktit përfundimtar (në rend rritës, nga më e ulëta në më e lartë):

• Aquachlor-Diafragma
• Membrana Aquahdlor
• Aquachlor/Aquachlor-Beckhoff
• LET-EPM

Kompania "Inxhinieri i Parë" ofron pajisje për prodhimin e hidrogjenit me elektrolizë të ujit në një zgjidhje alkaline (30% hidroksid kaliumi) - impiante elektrolize (gjeneratorë hidrogjeni industrial).

Elektroliza është më e thjeshta dhe mënyrë të përballueshme marrjen e hidrogjenit nga ato ekzistuese.

Përparësitë e prodhimit të hidrogjenit me elektrolizë:

• pastërti ekologjike;
• gamë e gjerë e performancës së impiantit (1÷500 Nm 3 /h dhe më shumë);
• pastërti e lartë e hidrogjenit të prodhuar (deri në 99,9999%);
• prania e një nënprodukti të vlefshëm - oksigjeni.

Elektroliza është më e zakonshme dhe më efikase mënyrë industriale marrjen e hidrogjenit. Kjo metodë lejon prodhimin e hidrogjenit me një përdorim të dobishëm të energjisë elektrike të shpenzuar prej afërsisht 70%.

Procesi i elektrolizës zhvillohet brenda një qelize galvanike (dhomë), e ndarë në anët pozitive dhe negative, ku një rrymë elektrike rrjedh midis elektrodave metalike përmes një elektroliti të lëngshëm përçues (tretësirë ​​ujore alkali). Elektroda pozitive quhet anodë dhe elektroda negative quhet katodë.

Qelizë e thjeshtë galvanike

Gjysmat e qelizave ndahen nga një membranë e lagur e cila lejon rryme elektrike rrjedhin (nëpërmjet elektrolitit), por parandalon transferimin e gazrave që ikin nga njëra anë në tjetrën.

Kur aplikohet një tension DC, rryma rrjedh përmes lëngut në kontakt me elektrodat, duke rezultuar në evoluimin e gazit:

• reaksioni në katodë: 2OH - → 0.5O 2 + H 2 O + 2e -
• reaksioni në anodë: 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH -
• Reaksioni total: H 2 O → H 2 + 0.5O 2.

Vetëm uji konsumohet brenda qelizës galvanike. Një elektrolit shtohet për të minimizuar rezistencën elektrike dhe për të ndihmuar reaksionin duke siguruar një tepricë të joneve hidroksid (shih reagimin më lart), por nuk konsumohet gjatë procesit.

Sasia e gazit të lëshuar në secilën elektrodë lidhet drejtpërdrejt me sasinë e rrymës direkte që rrjedh nëpër element. Një tipar i procesit të elektrolizës alkaline është aftësia për të punuar brenda një gamë të gjerë ngarkese (duke filluar nga 10% e fuqisë së vlerësuar). Konsumi i energjisë në elektrolizën alkaline është 4,5÷5,5 kW për 1 Nm 3 hidrogjen të prodhuar.

Përparësitë e impianteve të elektrolizës të kompanisë "Inxhinieri i Parë":

• mundësia e prodhimit instalimi jashtë linje për prodhimin e gazrave (në versionin e kontejnerit);
• grup i plotë i pajisjeve në përputhje me kërkesat e klientit;
• mbështetjen e plotë të projektit, duke përfshirë ndërveprimin me autoritetet rregullatore shtetërore (nëse është e nevojshme);
• dorëzimi i instalimeve në gatishmëri të plotë të fabrikës me kalimin e provave parësore në fabrikën e prodhimit;
• automatizimi i plotë i funksionimit të pajisjeve dhe nuk ka nevojë për monitorim të vazhdueshëm nga personeli i mirëmbajtjes.

Koha e prodhimit

Duke përdorur parimin e marrjes së hidrogjenit me elektrolizë të një tretësire ujore të alkalit, vendosa të bëj një aparat të thjeshtë dhe kompakt, të përshtatshëm për të punuar me detaje të vogla, kur bashkohen me saldime të forta. Për shkak të dimensioneve të vogla të jashtme të elektrolizerit, ai do të gjejë një vend edhe në një desktop të vogël, dhe përdorimi i një ndreqësi standard për rimbushjen e baterive si një njësi elektrolitike lehtëson prodhimin e njësisë dhe e bën të sigurt punën me të.

Performanca relativisht e vogël, por mjaft e mjaftueshme e aparatit bëri të mundur thjeshtimin e dizajnit të vulës së ujit në maksimum dhe garantimin e sigurisë nga zjarri dhe shpërthimi.

Pajisja e elektrolizuesit

Midis dy dërrasave, të lidhura me katër kunja, ka një bateri me pllaka çeliku-elektroda të ndara nga unaza gome. Zgavra e brendshme e baterisë është gjysmë e mbushur me një zgjidhje ujore të KOH ose NaOH. Një tension konstant i aplikuar në pllaka shkakton elektrolizën e ujit dhe lirimin e hidrogjenit dhe oksigjenit të gaztë.

Kjo përzierje shkarkohet përmes një tubi PVC të vendosur mbi montim në një enë të ndërmjetme dhe prej tij në një bllokues uji, i cili është bërë nga dy kanaçe boshe për rimbushje. çakmakë me gaz(mund të përdorni kanaçe të uzinës Severny Press në Leningrad). Gazi që ka kaluar nëpër një përzierje uji dhe acetoni të vendosur atje në një raport 1: 1 ka përbërjen e nevojshme për djegie dhe, i devijuar nga një tub tjetër në grykë - një gjilpërë nga një shiringë mjekësore, digjet në daljen e saj me një temperaturë prej rreth 1800 ° C.

Oriz. 1. Djegëse uji.

Për pllakat e elektrolizerit kam përdorur pleksiglas të trashë, 25 mm të trashë. Ky material është i lehtë për t'u përpunuar, kimikisht rezistent ndaj veprimit të elektrolitit dhe ju lejon të kontrolloni vizualisht nivelin e tij në mënyrë që të shtoni ujë të distiluar përmes vrimës së mbushjes nëse është e nevojshme.

Pllakat mund të bëhen nga llamarina(çelik inox, nikel, turshi ose hekur transformator) me trashësi 0,6-0,8 mm. Për lehtësinë e montimit, prerjet e rrumbullakëta shtrydhen në pllakat për unazat e vulës së gomës, thellësia e tyre me një trashësi unaze 5-6 mm duhet të jetë 2-3 mm.

Unazat e krijuara për të vulosur zgavrën e brendshme dhe për të izoluar elektrikisht pllakat janë prerë nga vaji i fletës dhe goma rezistente ndaj benzinës ose acidit. Nuk është e vështirë ta bëni këtë me dorë, por gjithsesi do të jetë ideale ta bëni atë me një prestar të rrumbullakët.

Katër kunjat e çelikut M8 që lidhin pjesët janë të izoluara me kambrik 10 mm dhe të filetuara në vrima përkatëse 11 mm.

Numri i pllakave në bateri është 9. Përcaktohet nga parametrat e njësisë së furnizimit me energji elektrike: fuqia e saj dhe voltazhi maksimal - në shkallën 2 V për pjatë. Rryma e konsumuar varet nga numri i pllakave të përfshira (sa më pak prej tyre, aq më e madhe është rryma) dhe nga përqendrimi i tretësirës alkali. Në një zgjidhje më të koncentruar, rryma është më e vogël, por është më mirë të përdorni një zgjidhje 4-8% - nuk shkumon aq shumë gjatë elektrolizës.

Terminalet e kontaktit janë ngjitur në tre pllakat e para dhe të fundit. Karikues standard për bateritë e makinave VA-2, i lidhur me 8 pllaka, me një tension prej 17 V dhe një rrymë prej rreth 5 A, siguron performancën e nevojshme të përzierjes së djegshme për grykën - një gjilpërë me një të brendshme 0,6 mm. Raporti optimal i diametrit të gjilpërës së hundës dhe performancës së elektrolizuesit përcaktohet në mënyrë empirike - në mënyrë që zona e ndezjes së përzierjes të jetë e vendosur jashtë gjilpërës. Nëse produktiviteti është i ulët ose diametri i vrimës është shumë i madh, djegia do të fillojë në vetë gjilpërën, e cila shpejt do të nxehet dhe shkrihet nga kjo.

Një pengesë e besueshme kundër përhapjes së flakës përmes tubit të furnizimit brenda elektrolizerit është bllokimi më i thjeshtë i ujit, i cili është bërë nga dy fishekë bosh për rimbushjen e çakmave me gaz. Përparësitë e tyre janë të njëjta me ato të materialit të tabelës: lehtësia përpunimit, rezistenca kimike dhe tejdukshmëria, duke ju lejuar të kontrolloni nivelin e lëngut në vulën e ujit. Rezervuari i ndërmjetëm eliminon mundësinë e përzierjes së elektrolitit dhe përbërjes së vulës së ujit në mënyrat e funksionimit intensiv ose nën veprimin e një vakumi që ndodh kur fikja e energjisë elektrike. Dhe për të shmangur këtë me siguri, në fund të punës, duhet të shkëputni menjëherë tubin nga elektrolizeri. Pajisjet e kontejnerëve janë bërë nga tuba bakri 4 dhe 6 mm, ato janë të instaluara në murin e sipërm të kanaçeve në fije. Nëpërmjet tyre mbushet përbërja e vulës së ujit dhe kullohet kondensata nga rezervuari ndarës. Një gyp i shkëlqyeshëm për këtë do të vijë nga një kanaçe tjetër bosh, e prerë. në gjysmë dhe me një tub të hollë të instaluar në vend të valvulës.

Lidheni qelizën elektrolitike me një enë të ndërmjetme me një tub të shkurtër polivinilklorur 5 mm, ky i fundit me një vulë uji dhe montimi i daljes së tij me një tub më të gjatë me një grykë gjilpëre (Mund të përdorni një shiringë mjekësore me një gjilpërë si hundë) . Brenda dorezës (shiringës) vendoset një ambalazh për fikjen e zjarrit - një rrjetë bronzi e mbështjellë në një spirale.

Oriz. 2. Pajisja elektrolizer:
1 - tub PVC izolues 10 mm, 2 - kunj M8 (4 copë), 3 - arrë M8 me rondele (4 copë), 4 - dërrasë e majtë, 5 - prizë M10 me rondele, 6 - pllakë, 7 - unazë gome, 8 - montim, 9 - rondele, 10 - tub PVC 5 mm, 11 - dërrasë e djathtë, 12 - montim i shkurtër (3 copë), 13 - rezervuar i ndërmjetëm, 14 - bazë, 15 - terminale, 16 - tub flluskë , 17 - hundë-gjilpërë, 18 - strehë e bllokimit të ujit.

Ndizni ndreqësin, rregulloni tensionin ose numrin e pllakave të lidhura me rrymën nominale dhe ndezni gazin që del nga gryka.

Nëse keni nevojë për më shumë performancë - rritni numrin e pllakave dhe përdorni një furnizim më të fuqishëm me energji elektrike - me një LATR dhe një ndreqës të thjeshtë. Temperatura e flakës është gjithashtu e përshtatshme për disa rregullime nga përbërja e vulës së ujit. Kur përmban vetëm ujë, përzierja përmban shumë oksigjen, i cili në disa raste është i padëshirueshëm. Duke derdhur alkool metil në bllokuesin e ujit, përzierja mund të pasurohet dhe temperatura të rritet në 2600 ° C. Për të ulur temperaturën e flakës, bllokuesi i ujit mbushet me një përzierje acetoni dhe uji në një raport 1: 1. Megjithatë , në rastet e fundit, nuk duhet harruar të rimbushni përmbajtjen e bllokimit të ujit.

Yu.ORLOV, Troitsk, rajoni i Moskës
Postuar nga: Modeller Constructor