氢 - 几乎是我们星球的完美燃料。唯一的问题是它仅与其他物质结合在地球上发生。地球上的纯氢只有 0.00005%。在这方面,建造氢气发生器的问题是非常相关的。我们不应该忘记,氢是一种无穷无尽的能源,几乎就在我们的脚下。
内容
氢气发生器的设计与运行
这个怎么运作
用于产生氢气的经典装置包括一个小直径的管子,通常 - 具有圆形横截面。在它下面是带有电解质的特殊电池。铝颗粒本身位于下部容器中。在这种情况下,电解液只是碱性类型的。在进料泵上方有一个收集冷凝水的罐。在某些型号中使用 2 个泵。温度直接在电池中控制。
发生器从水中接收气体。其质量直接影响成品中杂质的多少。因此,如果含有高浓度外来离子的水进入发生器,首先必须通过去离子过滤器。
这就是气体生产过程的发生方式:
- 馏出物在电解过程中分解为氧气 (O) 和氢气 (H)。
- O2 进入进料罐,然后作为副产品排放到大气中。
- H2 被输送到分离器,与水分离,然后流回进料罐。
- 氢气重新通过分离膜,分离膜提取剩余的氧气,然后进入色谱设备。
电解法
如上所述,世界上几乎没有像氢一样取之不尽用之不竭的能源。我们不应忘记,世界海洋的三分之二是由这种元素组成的,而 H2 和氦气在整个宇宙中占据了最大的体积。但是要获得纯氢,你需要将水分解成颗粒,而要做到这一点并不容易。
科学家们经过多年的诡计发明了 一种电解方法。.该方法基于将两块金属板放在水中,彼此距离很近,它们连接到一个大电压源。然后施加电源 - 一个大的电势实际上将水分子分解成组分,导致释放 2 个氢原子 (HH) 和 1 个氧原子 (O)。
这种气体 (HHO) 以澳大利亚科学家 Yull Brown 的名字命名,他于 1974 年为电解槽的发明申请了专利。
斯坦利迈耶的燃料电池
美国科学家斯坦利·迈耶(Stanley Meyer)发明了一种使用特定频率电流而不是强电势的设施。水分子随着电脉冲的变化及时摆动并进入共振。渐渐地它获得了力量,这足以将分子分解成成分。这种效果需要的电流比标准电解装置的功能少几十倍。
重要的!迈耶为他的发明付出了生命。有传言说他是在大亨的要求下被杀的,因为他的发明可能会从根本上扼杀石油业。尽管如此,这位科学家的一些工作仍然保存下来,因此他的同时代人有机会尝试制造这种设备。
布朗气体作为能源的优势
- 水是 HHO 的来源,它大量存在于我们的星球上。因此,氢的来源几乎是取之不尽的。
- 布朗气体的燃烧产生水蒸气。它可以冷凝成液体并再次用作原料。
- HHO 的燃烧不会将任何有害物质释放到大气中,并且不会产生除水以外的副产品。可以说,布朗的煤气是世界上最环保的燃料。
- 使用氢气发生器时,会释放水蒸气。它的数量足以长时间保持房间内舒适的湿度。
重要的!氢气也可以通过炼油厂裂解获得(气体作为副产品释放)。这种方法比电解方法便宜,但可能难以运输气体。此外,电解产生的气体比裂解产生的气体清洁得多。
氢气发生器的使用
H2 是一种现代能源载体,广泛用于许多工业应用中。这仅仅是列举的一小部分:
- 氯化氢(HC)l生成;
- 生产火箭发射器的推进剂;
- 氨的生产;
- 金属加工和切割;
- 开发用于平房的肥料;
- 硝酸的合成;
- 制造甲醇;
- 食品工业;
- 盐酸生产;
- 创建地暖系统。
此外,HHO 在日常生活中变得非常有用,尽管有所保留。首先,它用于自主供暖系统。此外,布朗的气体被添加到汽油中,试图欺骗发动机并节省燃料。
在这两种情况下,都有特殊性。所以,在组织家庭取暖时,需要考虑到HHO的燃烧温度比甲烷高一个数量级。正因为如此,有必要购买一个特殊的、不便宜的、带有耐热喷嘴的锅炉。否则,业主和他的家将处于相当危险的境地。
至于在汽车中使用发电机,有时系统可以工作——如果设计正确的话。但几乎不可能找到理想的参数或功率增益因子。此外,目前还不清楚发动机的寿命会减少多少,更换它肯定会花费一分钱。
在家里制造燃料电池需要什么
在家里制造氢气装置并非易事。您不仅需要使用许多工具,还需要适当的知识和原理图来武装自己。
设计氢气发生器:示意图和图纸
该装置由一个装有电极的反应器、一个用于电力的 PWM 发生器、一个水闸、连接该结构的电线和软管组成。迄今为止,有几种已知的电解槽电路,其中板或管用作电极。
干式电解装置也很受欢迎。与经典版本不同,在这个单元中,板不是放置在装有液体的水箱中,而是水本身被引导到扁平电极之间的槽中。
制造氢气发生器的材料选择
要在家中制作发电机,您不需要任何特殊和不寻常的工具。以下是您需要准备的:
- 用于处理金属产品的钢锯;
- 钻头和钻头;
- 一套扳手;
- 一字螺丝刀和一字螺丝刀;
- 带有用于切割金属的轮子的角磨机(“磨床”);
- 万用表和流量计;
- 统治者;
- 标记。
用自己的双手制氢:说明
该过程从创建氢气生产单元开始。在尺寸方面,应略小于发电机本体的长宽等内部参数。它是主体高度的2/3。电池由 textolite 或有机玻璃制成(壁厚 5-7 毫米)。为此,将 5 块板切割成一定尺寸,其中一个矩形被胶合,其下部没有被任何东西覆盖。
使用研磨机,从一块不锈钢板上切割出电极板。它们的尺寸应小于 10 - 20 毫米的侧壁。
重要的!为了获得足够量的 HHO,不锈钢的两面都应该用金刚砂处理。
在每个板上都需要钻 2 个孔:用于向电极之间的空间供水和用于排出布朗气体。
进水口和出气口连接插入有机石壁中。它们连接的接头用密封剂仔细处理。其中一个透明外壳件装有螺柱,然后进行电极铺设。
重要的!板电极的平整度必须平整,否则元件可能会造成短路。
使用密封环将板从反应器的侧面分离,密封环可以由硅树脂、paronite 或其他材料制成。放置最后一块板后,安装密封圈,然后用第二个有机玻璃壁关闭发生器。由此产生的结构使用垫圈和螺母固定。
发电机使用聚乙烯软管连接到水箱和起泡器。电极的接触焊盘相互连接,然后将电源连接到它们。电池由 PWM 发生器提供电压。
家庭条件下的氢气:有没有好处
让我们立即注意:使用氢气发生器进行家庭取暖是无利可图的。您将花费更多的电力来排放纯 H2,而不是燃烧后获得的电力。因此,1 kW 的热量需要 2 kW 的电力,也就是说,没有任何好处。在家中安装任何一个都更容易 电锅炉。.
要为汽车更换 1 升汽油,需要 4766 升纯氢气或 7150 升响尾蛇气,其中 1/3 是氧气。到目前为止,即使是世界上最优秀的人才也没有开发出能够产生这种能力的单位。
氢气发生器的维护
设备需要仔细维护。专家建议坚持以下提示:
- 请勿自行改进或修改发电机,即使有专业的工程图纸;
- 建议在换热器内部的设备上安装特殊的温度传感器,这样您就可以监控水过热的过程;
- 可以在燃烧器中安装截止阀并连接到温度传感器。这将使设备正常冷却。
自制发电机可以让你获得氢气,但它主要用于实验和气焊。要加热相当大的结构,设备的效率根本不够。而且您不应该忘记设备的低效率,以及组装它的麻烦和费用。
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