Газ Брауна: состав электролита

Данная статья касается использования состава электролита при электролизе воды. Здесь будет предложен состав электролита для получения газа Брауна в электролизере. В электролит, содержащий воду и активные вещества, дополнительно можно вводить пеногасащую добавку, например спирты, альдегид и их смеси.

 Данная статья включает в себя рецепт опубликованый в Патенте № C25B1/02, авторы: Акимов Михаил Николаевич, Малинин Владимир Романович, Соколов Александр Васильевич. Изобретение относится к технике газопламенной обработки материалов смесью газов, получаемых при электролизе воды, а более конкретно к составу электролитов электролизно-водных генераторов.

Известно, что электролитом при получении водорода и кислорода служат водные растворы кислот, щелочей, солей (ионообразующих веществ), поскольку электрическая проводимость чистой воды мала. Чаще всего применяются щелочные электролиты, наименее агрессивные по отношению к конструктивным материалам электролизных ванн.

Известен также состав электролита, который включает в себя следующие компоненты:

• Гидроокись калия (КOH) - 35 мас.
• Вода (дистилированная, очищенная) - Остальное.

Однако известные составы имеют существенный недостаток. В процессе электролиза, особенно при больших токах, когда из электролита выделяется большое количество газовой фазы, на поверхности образуется устойчивая пенная структура, которая заполняет весь объем, при этом повышается давление в генераторе. Возможно попадание пены в горелку, срыв пламени и заполнение помещения взрывоопасной смесью. Появление источника зажигания в этом случае приводит к взрыву.

Способом борьбы с пеной в настоящее время является проведение электролиза в мягких режимах, т. е. генераторы эксплуатируются не в полную мощность. Необходимо также отметить, что в процессе эксплуатации происходит "старение" электролита и пена начинает образовываться практически на всех режимах эксплуатации и электролит приходится заменять.

Изобретение направлено на решение задачи повышения эффективности работы генератора путем уменьшения пенообразования и повышение стабильности работы электролита (снижение старения). Для решения поставленной задачи в состав электролита, содержащего воду и ионообразующие вещества, например щелочи (первый показатель в рецепте) NaOH, KOH или др. соли, кислоты и их смеси, дополнительно вводят пеногасящую добавку (второй показатель в рецепте), например спирты, альдегиды, кетоны и их смеси, при следующем соотношении компонентов, мас.

• Ионообразующие вещества 1,0 50,0
• Пеногасящие добавки 0,1 20,0
• Вода Остальное

Указанный электролит может дополнительно содержать стабилизирующую добавку, например хроматы, фосфаты, нитраты или их смеси, в количестве 0,1 - 10,0 мас.

Cостав готовится следующим образом. Навески ингредиентов смешивают с дистиллированной водой в последовательности: ионообразующее вещество, стабилизатор, пеногаситель.

Таблицы составав электролита

В таблице (см. галерею изображений, внизу) приведены примеры конкретного выполнения состава электролита.
В таблице "+" означает наличие пены, "-" означает ее отсутствие.
В столбцах 6 и 9 приведены результаты наблюдений при наличии стабилизатора, указанного в столбце 2, а в столбцах 7 и 10 в отсутствии стабилизатора.

Формула патента

1. Электролит для получения гремучего газа, содержащий ионообразующие вещества и воду, отличающийся тем, что он дополнительно содержит пеногасящую добавку при следующем соотношении компонентов, мас.

• Ионообразующие вещества 1,0-50,0
• Пеногасящая добавка 0,1-20,0
• Вода Остальное

2. Электролит по п.1, отличающийся тем, что в качестве пеногасящей добавки используют спирты, альдегиды, кетоны и их смеси.
3. Электролит по пп.1 и 2, отличающийся тем, что он дополнительно содержит стабилизирующую добавку в количестве 0,1-10,0 мас.
4. Электролит по пп. 1-3, отличающийся тем, что в качестве стабилизирующий добавки используют хроматы, фосфаты, нитраты и их смеси.
5. Электролит по пп. 1-4, отличающийся тем, что в качестве ионообразующего вещества используют кислоты, щелочи, соли и их смеси.

Статьи по теме на этом сайте:

Газ Брауна или сжигаем водород
Отопление дома газом Брауна (водородом)