На главную страницу сайта Опыты по химии Химический Юмор. Научный Юмор Опыты по физике    



Форум Химиков - Энтузиастов. Химия и Химики

Эксперименты по Химии - Практическая Химия - Книги по Химии - Физика – Астрономия – Биология – Научный Юмор
Прежде чем отправить свое сообщение - ознакомьтесь с ПРАВИЛАМИ ФОРУМА.
Прежде чем создать новую тему - воспользуйтесь ПОИСКОМ, возможно, аналогичная тема уже есть

All times are UTC [ DST ]




Post new topic Reply to topic  [ 182 posts ]  Go to page Previous  1 ... 5, 6, 7, 8, 9, 10  Next
Author Message
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 21 Jun 2014 00:53 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 26 May 2014 02:13
Posts: 71
А такой вариант датчика давления прокатит? Все та же трубка с водяным столбом, по принципу сообщающихся сосудов. При выключенном электролизере, вода заполнит ее до уровня электролита, затем оставить, выше уровня электролита, кусок трубки высотой скажем 10см и заглушить ее сверху. Т.е. в трубке над электролитом окажется пузырь воздуха с атмосферным давлением. при работе электролизера, давление в нем, начнет выдавливать электролит в трубку, а он начнет давить на воздушный пузырь. Во сколько раз пузырь сожмет, такое и давление. В два раза высота пузыря уменьшилась - 2 атмосферы, в 4ре раза - 4 атмосферы и тд... Такое прокатит?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 21 Jun 2014 17:05 
Offline
Участник
Участник

Joined: 02 Jun 2011 00:55
Posts: 262
Livsi wrote:
А такой вариант датчика давления прокатит? Все та же трубка с водяным столбом, по принципу сообщающихся сосудов. При выключенном электролизере, вода заполнит ее до уровня электролита, затем оставить, выше уровня электролита, кусок трубки высотой скажем 10см и заглушить ее сверху. Т.е. в трубке над электролитом окажется пузырь воздуха с атмосферным давлением. при работе электролизера, давление в нем, начнет выдавливать электролит в трубку, а он начнет давить на воздушный пузырь. Во сколько раз пузырь сожмет, такое и давление. В два раза высота пузыря уменьшилась - 2 атмосферы, в 4ре раза - 4 атмосферы и тд... Такое прокатит?

Так наверно можно, но могут быть какие то подводные камни, зависимость скорее всего будет нелинейная так как в начале у Вас раствор комнатный, а при работе теплый или горячий.
По развитию поверхности за счет проработки и за счет этого увеличение производительности при фиксированном напряжении на ячейке очень похоже. В промышленности кстати электроды для этой цели пескоструят.
С ростом температуры электропроводность раствора растет, сопротивление падает.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 22 Jun 2014 08:12 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 09 Apr 2014 18:50
Posts: 30
А для защиты ,кроме водных затворов ,вы что еще используете?Обратные клапана от кислородо-ацетиленовой сварки подойдут? Или обычный редуктор?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 22 Jun 2014 11:35 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 26 May 2014 02:13
Posts: 71
valeriy45 wrote:
Так наверно можно, но могут быть какие то подводные камни, зависимость скорее всего будет нелинейная так как в начале у Вас раствор комнатный, а при работе теплый или горячий.
Да, за температуру не подумал, электролит как элекролит, у него плотность от температуры не так уж сильно пляшет. А вот давление внутри воздушного пузыря сииильно от температуры зависеть будет, а ведь его температура будет зависеть и от температуры окр среды, и от электролизера... Тут калибруй \ не калибруй а все равно хз что он за показания даст... Придется на промышленные датчики раскошелиться.
valeriy45 wrote:
По развитию поверхности за счет проработки и за счет этого увеличение производительности при фиксированном напряжении на ячейке очень похоже. В промышленности кстати электроды для этой цели пескоструят.
О как... А я думал пескоструем просто окислы сдирают с электродов. Буду знать. Думал окисные пленки снижают проводимость пластин, ну типа как окислы на закисших контактах.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 22 Jun 2014 11:43 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 26 May 2014 02:13
Posts: 71
perdolea wrote:
А для защиты ,кроме водных затворов ,вы что еще используете?Обратные клапана от кислородо-ацетиленовой сварки подойдут? Или обычный редуктор?

Пока ничего, пока все на стадии экспериментов. В планах:
1) На электролизере, возможно будет окно с силиконовой мембраной на случай взрыва. Делать или не делать решу после тестового подрыва электролизера. Надеюсь резиновые прокладки не хуже разрушения мембраны сработают и окно не понадобится.
2) Два к ряду водяных затвора с силиконовой мембраной которая будет разрушаться в случае взрыва. Возможно вместо силикона фольгу использую, пока не решил, надо пробовать. Тут http://www.podelkimetall.ru/994-.html интересная конструкция водяного затвора с подрывнымм клапаном тож рассмотрю как вариант.
3) После затворов, защитный клапан, пока смотрю в сторону этих http://pzv.com.ua/gazoplamennaia_obrabo ... stroistva/ , но буду еще уточнять у производителя пойдут ли они на гремучий газ. Есть еще аналогичные от Rothenberger и других производителей, но сиииильно дороже. В инете видел народ обратные клапана от аквариумных компрессоров ставит. ИМХО херня полная, они и на аквариумах паршиво работают, не то что на горелке, да и хлипкие они...
4) После шланга трубка отсечки пламени заполненная проволокой или сеткой -> еще один защитный клапан -> горелка
5) В самой горелке отсечка пламени в виде участка трубки заполненного медной или бронзовой путанкой или сеткой.

Редукторов не планируется, они нужны только если есть емкость для накопления газа с избыточным давлением. Регулировку давления газа буду делать через питание электролизера. Больше расход-больше ток, меньше расход - меньше ток. Блок питания буду делать на ШИМ-контроллере со стабилизацией по току. Еще в управление ШИМ планирую ввести обратную связь с датчиком давления (http://www.bdsensors.ua/products/pressure.php или аналогичные) пока правда хз как это схемотехнически решить. Хочу чтоб давление в электролизере контролировалось датчиком, падение давление увеличивало ток, увеличение - снижало ток, вплоть до отключения питания при превышении давления в 0,5-0,6МРа.

Датчик уровня, в процессе работы хз, будет он нормально мерить или нет, из-за пузырьков газа уровень прилично скачет. Но думаю мерить уровень электролита перед стартом и после остановки, вполне достаточно. Работа горелкой без остановки, как правило не превышает 5-10 минут. Раз в 10 минут проверить уровень электролита, и подать "три зеленых свистка вверх" чтоб перед следующим стартом напомнить да дозаправку, ИМХО с головой хватит. Если уровень ниже критического, аварийная остановка пока не дольеш.

Датчик температуры - при достижении температуры 40градусов электролита чтоб включался обдув электролизера, при превышении 55-60градусов аварийная остановка пока не остынет. хотя не уверен что оно понадобится, в начале без него сделаю, если будет перегреваться, добавлю.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 22 Jun 2014 16:52 
Offline
Участник
Участник

Joined: 02 Jun 2011 00:55
Posts: 262
Я не спец конечно по сварочным горелкам, но я все таки непонимаю зачем такое большое давление для горелки. Я уже писал что в лабе где я работал была горелка( изначально обычная сварочная только соплозаманено на более широкое для более широкого пламени) которая использовалась для мелких стеклодувных операций. Так вот она питалась от пропанового баллона с бытовым редуктором(имхо выходное давление как в бытовой газовой сети несколько см водн ст) и запараллеленных аквариумных компрессоров( давление тоже никакое, шланг спокойно пальцем затыкался) и все работпло ок. Не яснозачем надо для горелки 1-4 атм. Если все таки надо и хотите датчик, можете посмотреть в сторону автомобильных датчиков давления масла, они не дорогие, правда и не очень надежные


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 22 Jun 2014 19:09 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 26 May 2014 02:13
Posts: 71
На самом деле у меня тож есть сомнения по давлению, точнее в его единицах измерения, Вычитал в описании нескольких горелок 0,03-0,4Мра, но хз, может там опечатка, может должно быть в килограммах или в атмосферах... http://www.mukhin.ru/stroysovet/vo/31.html "Таблица 53. Газосварочные горелки" я ориентируюсь на ГС2, мощнее не надо, меньше не интересно... давление самого горючего газа крапалевое, а вот кислорода в несколько десятков раз выше (судя по таблице). По скольку у меня состав газа не регулируется, я ориентируюсь на общее давление газов и общий расход.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 23 Jun 2014 11:18 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 26 May 2014 02:13
Posts: 71
Еще такой вопрос, какую температуру электролита можно считать оптимальной, и выше какой подыматься не стоит?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 23 Jun 2014 13:27 
Offline
Участник
Участник

Joined: 02 Jun 2011 00:55
Posts: 262
В общем то температура скорее лимитируется конструкционными материалами электролизера 70-80 нормально, в промышленности температура при электролизе ок 80. Главное чтоб не закипел, ну и еще при повышенной температуре газ будет сильно влажный что может помешать работе горелки, это тоже надо учитывать( хотя он будет охлаждаться в водяных затворах


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 07 Jul 2014 12:40 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 26 May 2014 02:13
Posts: 71
Подскажите, газ Брауна и гремучий газ это одно и тоже, или всеж разные вещи? Самодельшики-электролизерщики гремучий газ называют газом Брауна. Но на нескольких сайтах встречал статью, в которой пишется что газ Брауна, это смесь кислорода с водородом в соотношении как в гремучем газе, но газы находятся не в молекулярном, а в атомарном состоянии, якобы даже специальные электролизеры есть с хитрыми электродами, на которых атомарные газы прут вместо молекул... Типа при горении обычного газа часть энергии горения расходуется на разрыв молекул на атомы, и только потом атомы соединяются в молекулу воды с выделением тепла. А в газе брауна газы уже атомарные, и горение такого газа дает больше теплоты. Сайты на которых читал, правда, аж никак на серьезные не тянут...
Просветите плиз, а тож интересно блин аж спать не дает...


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 07 Jul 2014 13:18 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 23 Jan 2012 01:42
Posts: 2696
Location: Черкасская обл
Атомарный газ водорода и/или кислорода при нормальных условиях не существует.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 07 Jul 2014 13:23 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 15 Mar 2011 16:29
Posts: 4837
Одно можно сказать точно - газы в атомарном состоянии при н. у. могут существовать доли секунды. Все системы стремятся к состоянию минимальной энергии, а разница в энергии между молекулярным и атомарным состояниями очень велика.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 07 Jul 2014 13:38 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 23 Jan 2012 01:42
Posts: 2696
Location: Черкасская обл
Trel wrote:
Одно можно сказать точно - газы в атомарном состоянии при н. у. могут существовать доли секунды. Все системы стремятся к состоянию минимальной энергии, а разница в энергии между молекулярным и атомарным состояниями очень велика.

Иногда время перехода к минимальной энергии бесконечно велика (и не зависит от разницы в энергии, например: ВВ могут годами лежать без изменений, хотя энергия продуктов взрыва имеет меньшее значение), иногда наоборот, система переходит к состоянию с бОльшей энергии, за счет энтропии (потенциал Гиббса определяет направление реакции, к примеру: получение натрия по реакции с алюминием при больших температурах). В данном случае при н.у система с одноатомных молекул длительно существовать не может, а значит в данной конструкции ни какого практического значения не имеет.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 07 Jul 2014 15:09 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 15 Mar 2011 16:29
Posts: 4837
Ну да, термодинамика не отвечает на вопрос "как долго?", этим занимается кинетика. Хотя здесь можно обойтись и без термодинамики с кинетикой - просто сказать, что атомарные водород и кислород - радикалы, а значит не могут существовать долго. Да и если бы можно было бы составить смесь из атомарного водорода и кислорода, она тут же прореагировала, ведь энергия активации в данном случае равна нулю (примерно как платина поджигает гремучий газ из-за частичной атомизации).


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 07 Jul 2014 18:51 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 26 May 2014 02:13
Posts: 71
Ну я так примерно и думал по поводу атомарного состояния газов, водород как водород, а вот кислород в атомарном состоянии... совсем не верится что он может просто так быть в атомарном состоянии, и не начать окислять все подряд вокруг себя...

Кстати про платину и стальные электроды, есть тож небольшая непонятка.
Тут в теме несколько раз уже говорили и предупреждали меня, что в присутствии платины, гремучий газ самовоспламеняется на ура, даж говорили, что ничтожные примеси платины в электродах могут провоцировать взрыв. Но вот читаю умные книги которые мне тут рекомендовали, и постоянно наталкиваюсь на платиновые электроды в электролизе воды, их сравнение с другими материалами (сталь, никель, никелевая нержавейка и тп), даж в одной из книг платиновые электроды рекомендовались как оптимальные для электролиза воды в лабораторных условиях. Как так? Почему, если платина настолько опасна при контакте с гремучим газом?

И еще вопрос встал по поводу электродов из стали. В книгах пишут что их широко применяют в промышленных электролизерах, собственно как тут мне и говорили. Но вместе с тем, когда читал про свойства и характеристики электролитов на основе КОН и NaOH постоянно обращается внимание на то что крайне не желательно присутствие в них ионов железа, вплоть до того чтоб исключить контакт электролита с железными частями электролизера (патрубки, фланцы и тп), а если нет такой возможности то нужно их никелировать или покрывать другими покрытиями. Даже щелочь для приготовления электролита, рекомендуют применять не техническую, а ХЧ и ЧДА, даже в промышленных установках, и как бы обосновывают, что не смотря на то, что ХЧ и ЧДА на много дороже чем Тех., все равно экономически это обоснованно, поскольку щелочь загружается один раз на весь срок работы, а потом доливается только вода. Как бы странно, в начале пишут что, стальной электрод в промышленных электролизерах рулит, а через десяток страниц спустя, пишут что надо исключать контакт электролита с железом... Моя не понимать...


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 07 Jul 2014 19:06 
Offline
Начинающий
Начинающий

Joined: 26 May 2014 02:13
Posts: 71
Еще вопрос, в книгах вскользь проскальзывало, что перемешивание анодного и катодного электролита внутри ячейки как то влияет на выход газа, правда не понял как именно, уменьшает или повышает выход, как-то там сильно мудрено написано и всего несколько строк... Так как все же влияет естественное перемешивание электролита внутри ячейки пузырьками воздуха? И стоит ли ставить между анодом и катодом какую то перегородку (не мембрану), которая не повлияет на ток в ячейке, но затруднить перемешивание электролита пузырьками? Ну например мелкую сеточку поставить типа москитной, сильно го влияния на проводимость ячейки она не окажет, а вот перемешивание жидкости сильно уменьшит. Стоит с этим заморачиваться?


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 07 Jul 2014 20:57 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 23 Jan 2012 01:42
Posts: 2696
Location: Черкасская обл
Насчет платиновых электродов, ведь при получении водорода на таких электродах его не смешивают с кислородом, и гореть там нечего.
Я как то делал электролизер на железных электродах (не для таких целей как у Вас, то смешивание с кислородом отсутствовало. да и проработала такая установка не долго), то довольно не плохо стояли. Однако, напряжение поляризации на таких электродах выше, соотв значительно ниже КПД и выше нагрев системы.
И вообще, мне затея с получением гремучего газа крайне не нравится. Лучше сделать сложнее и получать отдельно кислород и водород.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 08 Jul 2014 16:32 
Offline
Участник
Участник

Joined: 02 Jun 2011 00:55
Posts: 262
Livsi wrote:

Кстати про платину и стальные электроды, есть тож небольшая непонятка.

Как бы странно, в начале пишут что, стальной электрод в промышленных электролизерах рулит, а через десяток страниц спустя, пишут что надо исключать контакт электролита с железом... Моя не понимать...

Про платину: лабораторные ячейки как правило делают для получения раздельно кислорода и водорода. Тут у платины есть два преимущества: на платине низкое перенапряжение выделения водорода( за то правда для кислорода очень большое) и второе платина в данной среде устойчиво работает как анод. Катализирует возгорание гремучего газа мелкодисперсная платина, у меня есть сомнения что компактная будет работать так же. Ну и Вам явно бояться нечего если электроды стальные.
Второй вопрос интереснее. Наличие ионов железа в растворе может усиливать коррозию стального анода. От контакта с электролитом стараются предохранять те части которые не под током( патрубки и т д.), электроды по идее корродировать не должны( катод-понятно он под катодной поляризацией, анод -при работе находится в области пассивного состояния) то что не под током может корродировать.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 08 Jul 2014 19:04 
Offline
Гуру
Гуру
User avatar

Joined: 23 Jan 2012 01:42
Posts: 2696
Location: Черкасская обл
Не забывайте, что температура электролиза может быть и 80оС и более. Тогда и компактная платина может сработать.
Я уже писал, в 80г прошлого столетия на Черкасском ПО «АЗОТ» взорвался мокрый газгольдер СО2, цех М2 (производство карбамида) как версия: в СО2 есть остоточные горючие, метан, водород, СО (там по схеме есть отделение очистки СО2 от горючих, но отделение не работало, шло все по байпасу). А кислород в СО2 подается по технологии (для пассивации металла колоны синтеза,), как легкие газы, по сравнению с СО2 горючие и кислород скопились вверху купола и произошло самовозгорание, ну и взрыв, газгольдер развернуло, деревья находили на расстоянии 200-300 м от газгольдера. Кроме платины некоторые сульфиды обладают каталитическим свойством.


Top
 Profile E-mail  
 
 Post subject: Re: Подскажите как рассчитать электролизер для электролиза в
PostPosted: 08 Jul 2014 21:19 
Offline
Модератор
Модератор
User avatar

Joined: 17 Nov 2009 04:45
Posts: 12792
Location: г. Волгоград
DVP wrote:
Кроме платины некоторые сульфиды обладают каталитическим свойством.

Например никеля и марганца.

_________________
Accidit in puncto quod non speratur in anno


Top
 Profile E-mail  
 
Display posts from previous:  Sort by  
Post new topic Reply to topic  [ 182 posts ]  Go to page Previous  1 ... 5, 6, 7, 8, 9, 10  Next

All times are UTC [ DST ]


Who is online

Users browsing this forum: No registered users and 4 guests


You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot post attachments in this forum

Search for:
Jump to:  

[Сообщить об ошибке, испорченном вложении, битой ссылке]
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group