DE2754668A1 - Wasserzersetzungsvorrichtung - Google Patents
WasserzersetzungsvorrichtungInfo
- Publication number
- DE2754668A1 DE2754668A1 DE19772754668 DE2754668A DE2754668A1 DE 2754668 A1 DE2754668 A1 DE 2754668A1 DE 19772754668 DE19772754668 DE 19772754668 DE 2754668 A DE2754668 A DE 2754668A DE 2754668 A1 DE2754668 A1 DE 2754668A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- electrodes
- electrolyte
- electrode
- gas
- cell
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/02—Process control or regulation
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/002—Construction details of the apparatus
- C02F2201/003—Coaxial constructions, e.g. a cartridge located coaxially within another
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Hasserzersetzungsvorrichtung zum Erzeugen eines detonierenden
Gases (Sauerstoff Wasserstoffgas), mit einer Elektrodenanordnung.
Bei der Elektrolyse von Wasser entsteht durch Gleichstromfluß, wobei die Spannung an einer einzigen
Zelle normalerweise etwa 2,5 bis 3 V beträgt, Sauerstoff und Wasserstoff. Ein über die Dauer
von einer Stunde fließender Strom von 2390 Ampere führt zur Erzeugung von 1 era Hasserstoff und
1/2 cm3 Sauerstoff. Ein so hoher Stromfluß bedingt
hohe thermische Verluste in den Elektroden, im Elektrolyt und der zugehörigen Apparatur. Will man
die Gaserzeugung einer einzigen Zelle vergrößern, sagen wir verdoppeln, dann muß der Strom verdoppelt
werden, aber das bedeutet, daß die Wärmeverluste auf den vierfachen Wert ansteigen.
Es ist deshalb sowohl ökonomisch als technisch besser,
mehrere Zellen elektrisch in Serie zu verbinden. Dabei wird sich der Strom jeden sich bietenden Nebenpfad
suchen und vermeiden, durch alle Zellen hintereinander zu fließen. Bei einer aus US-PS 3 957 618 bekannten
Vorrichtung der eingangs genannten Art folgt der Strom Nebenschlußpfaden durch Kanäle, welche für den
regulären Nachschub von Elektrolyt vorgesehen wird.
Hohe Gasausbeute führt zu hohen Härmeverlusten. Der Elektrolyt ist dabei in Gefahr, überhitzt zu werden und
zu kochen, so daß man für ausreichende Kühlung sorgen muß, weil sonst der korrodierend wirkende kochende
P Q 3 i-' ? R / Π £ 1 U
Elektrolyt in die Gasauslässe eindringt.
Zwischen einem Elektrodenpaar stehender flüssiger Elektrolyt wird beginnen zu schäumen, sobald
erzeugtes Gas in Blasen an den Elektrodenoberflächen erscheint. Diese Blasen vermindern die
Leitfähigkeit des Elektrolyten, sein Widerstand erhöht sich, und damit steigen die Wärmeverluste.
Erhöht man den Strom, um die Gasproduktion aufrechtzuerhalten, dann wird sich die Zelle eventuell
mit Schaum füllen. Dies ist eine potentielle Gefahrensituation, der Schaum könnte explodieren.
Um dies zu vermeiden, ist es wichtig, daß die Zelle ständig mit flüssigem Elektrolyt nachgefüllt
wird.
Aufgabe der Erfindung ist es, in dieser Hinsicht eine verbesserte Wasserzersetzungsvorrichtung aufzuzeigen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß
zu der Elektrodenanordnung eine Anzahl von ineinander geschachtelten, je eine endlose Ober- und Unterkante
aufweisenden rohrartigen laminaren Elektroden mit vertikal stehenden Längsachsen, je eine horizontal
verlaufende obere und untere Platte, je eine die Oberkanten sämtlicher Elektroden gegenüber der oberen
Platte und eine die Unterkanten der Elektroden gegenüber der unteren Platte unter Bildung individueller Zellen
zwischen jedem Paar benachbarter Elektroden abdichtende Abdichteinrichtung, eine Durchlaufeinrichtung einschließlich
einer öffnung in jeder Elektrode mit Ausnahme der innersten und äußersten Elektroden für den in jeder Zelle
befindlichen Elektrolyten, eine die untere Platte durchsetzende und in eine von einer der extrem
gelegenen Elektroden begrenzte Zelle geführte Elektrolyt-Einlaßöffnung und eine die untere Platte
durchsetzende und in eine von der anderen extrem gelegenen Elektroden begrenzte Zelle geführte Gasauslaßöffnung
gehören; und daß die eine dieser extrem gelegenen Elektroden durch Mittel mit der
positiven Klemme, die andere extreme Elektrode durch Mittel mit der negativen Klemme einer
Gleichspannungsquelle verbunden sind.
Diese Lösung bietet den Vorteil, daß sich der Elektrolyt-Pegel innerhalb der Zellen automatisch
auf die Höhe der öffnungen durch die Elektroden selbst nachregelt. Das erzeugte Gas kann durch
diese öffnungen zum Gasauslaß hin entweichen, dagegen bieten diese öffnungen keinen Stromnebenpfad,
weil sie mit Schaum und nicht mit Elektrolyt gefüllt sind.
Mehrere solcher Vorrichtungen bzw. Elektrodenanordnungen lassen sich elektrisch in Serie verbinden.
Die Vorrichtung muß nicht unbedingt in einem Drucktank eingeschlossen werden, weil die Bauweise der ineinander
geschachtelten Zellen Schutz bietet gegen interne Explosionen. Bisher benutzte Vorrichtungen dieser Art
sind auf solche Drucktanks angewiesen. Darüberhinaus bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung den Vorteil,
daß die individuellen Gasvolumina so klein gehalten sind, daß - sollte eines von ihnen wirklich mal
exlodieren - der entstehende Überdruck relativ klein bleibt. Solche kleinen Explosionen können sich nicht
schnell auf andere Gasvolumina ausdehnen. Die bei den herkömmlichen Vorrichtungen benötigten Drucktanks
sind schwer und teuer.
8P26614
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 einen vertikalen Schnitt durch ein
Ausführungsbeispiel einer Wasserzersetzungsvorrichtung
,
Fig. 2 einen Teilschnitt durch die Vorrichtung von Fig. 1 im Verlauf einer Ebene II-II,
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Modifizierung zu der Vorrichtung von
Fig. 1 und 2,
Fig. 4 eine andere Modifizierung,
Fig. 5 eine schematische Darstellung zu einer bevorzugten Betriebsweise mit einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
1I" 7 je eine modifizierte Elektrodenanordnung
n für erfindungsgemäße Wasserzersetzungsvorrichtungen
.
Bei der in Fig. 1 und 2 dargestellten Wasserzersetzungsvorrichtung
10 sind fünf kegelstumpfförmige Elektroden 11, 12, 13, 14, 15 konzentrisch ineinander angeordnet, und
von diesen ist die äußerste, zumindest wenn die Vorrichtung eingetaucht in einen Elektrolyt betrieben wird,
von einem ähnlich geformten, elektrisch jedoch nicht in Betrieb befindlichem Abschirmelement 16 umgeben. Die
stirnseitigen Enden sämtlicher Elektroden 11 bis 15 sowie des Abschirmelementes 16 liegen an elastischen Isolier-
und Abdichtungslagen 21 bzw. 22 an, welche beispielsweise aus einem natürlichen oder synthetischen elastomeren
Material hergestellt und auf steife Stutzplatten 31 bzw. 32 aufgebracht sind. Diese kreisförmig ausgebildeten
Stützplatten 31 und 32 werden elastisch zusammengepreßt durch einen Zentralbolzen 41 sowie mehrere Umfangsbolzen 42,
von denen nur drei mit 42a, b, c bezeichnete dargestellt sind. Die auf die Bolzen 41 und 42 aufgeschraubten Muttern 43 sind mit elastischen Federscheiben 44a, b, c unterlegt.
Die Wasserzersetzungsvorrichtung 10 arbeitet eingetaucht in einem Elektrolyt 50 innerhalb eines
Behälters 51, die Elektrolyt-Oberfläche ist mit bezeichnet.
Alle in der Mitte liegenden Elektroden 12 bis 14 besitzen mindestens eine öffnung in der Nähe ihrer
Oberkante, siehe die hier mit 60, 61 und 62 bezeichneten öffnungen in den genannten Elektroden.
Der Elektrolyt 50, in den die Vorrichtung eingetaucht ist, kann in den zwischen den Elektroden 15 und
gebildeten Zwischenraum durch eine Einlaßöffnung in der unteren Stützplatte 31 einfließen; dieser
Einlaßöffnung 33 ist ein Rohrstück 81 zugeordnet. Sobald der Elektrolyt die Höhe der öffnung 62 erreicht hat, fließt er in den Zwischenraum zwischen den
Elektroden 14 und 13 und so weiter, und die verdrängte
Luft entweicht durch eine mit einem Rohrstück 82 umgebene Auslaßöffnung 34 in der oberen Stützplatte
Die Elektroden 11 und 15 sind durch je einen isolierten
Anschlußdraht 17 bzw. 18, die abgedichtet durch die obere Stützplatte 32 hindurchgeführt sind, direkt mit
der negativen bzw. positiven Klemme 71, 72 einer Gleichspannungsquelle 70 verbunden.
Sobald erstmalig Spannung an die eingetauchte Wasserzersetzungsvorrichtung 10 angelegt wird, fließt von der
Gleichspannungsquelle 70 her ein Strom zwischen den Elektroden 11 und 15 über den dazwischenliegenden
Elektrolyten und die öffnungen 60, 61, 62, wobei vorwiegend an den Oberflächen der Elektroden 11
und 15 Gas produziert wird. In der zwischen den Elektroden 14 und 15 gebildeten Zelle 4 sammelt
sich oben Gas an und senkt dadurch den Spiegel des Elektrolyten soweit ab, bis dieses Gas durch
die öffnung 62 in die zwischen den Elektroden 13 und 14 gebildete Zelle 3 abfließen kann. Der durch
die öffnung 62 fließende elektrische Strom ist nun stark vermindert, und es wird jetzt sowohl an
Elektrode 13als auch an Elektrode 14 Gas erzeugt. Dieses Gas senkt den Elektrolyt-Spiegel in Zelle 3
wiederum ab, bis die öffnung 61 nicht mehr eingetaucht ist, und danach entsteht Gas auf beiden
Oberflächen von Elektrode 14. Dieser Prozeß wiederholt sich in Zelle 2, so daß schließlich alle drei
Öffnungen 60, 61 und 62 frei von Elektrolyt liegen und Gas an sämtlichen dem Elektrolyt ausgesetzten
Elektrodenoberflächen erzeugt wird.
Das erzeugte Gas bildet zusammen mit dem Elektrolyten einen Schaum, dessen elektrische Leitfähigkeit viel
geringer ist als die des flüssigen Elektrolyten 50. Schließlich werden die Zellen nur noch bis zur Hälfte
ihrer Höhe herauf flüssigen Elektrolyten enthalten, während der Rest mit dem Elektrolyt-Schaum gefüllt
ist. Es beginnt nun eine Zirkulation des Elektrolyt-Schaumes, in dessen Verlauf Schaum an der Auslaßöffnung
34 aus der Vorrichtung austritt und frischer Elektrolyt durch die Einlaßöffnung 33 nachströmt. Der Umfang dieser
Zirkulation nimmt zu mit dem Umfang der Gasproduktion.
Es kann unter Umständen vorteilhaft sein, die Mitten der öffnungen in benachbarten Elektroden auf einer
q Π ο ρ > ρ, ι Γ) ρ
gemeinsamen Linie auszufluchten, welche gegenüber der Horizontalen geneigt sein kann. In Fig. 1 liegt
die Flucht der öffnungen 60, 61 und 62 auf einer schräg nach oben in Richtung der Elektrolyt-Zirkulation
geneigten Mittellinie 63. In anderen Ausführungen könnte diese Mittellinie entweder
horizontal verlaufen oder sogar nach unten geneigt sein.
Andererseits kann es vorteilhaft sein, diese öffnungen
in benachbarten Elektroden zueinander über den Umfang zu versetzen, so daß der Anfangs-Uberströmpfad
verlängert wird. Der vom Schaum zurückgelegte Pfad ist zwischen Öffnungen,welche nicht in einer Flucht
liegen, selbstverständlich länger, so daß in diesem Falle der Schaum mehr Zeit hat, Gas freizusetzen
und wiederum zum Teil flüssigen Elektrolyten zu bilden, während er sich noch in der Zelle befindet.
Durch die Maßnahme wird der Flüssigkeitspegel in den Zellen 1, 2, 3 und 4 höher liegen. Dieses Merkmal
ist dann wichtig, wenn man eine möglichst große Gaserzeugungsrate wünscht und das Risiko vermeiden
möchte, daß einer Zelle der flüssige Elektrolyt vollständig entzogen wird, was bei einer zu hohen Schaumerzeugungsrate
passieren könnte. Eine erhöhte Schaummenge in einer Zelle erhöht den Zellenwiderstand und
vermindet dadurch den durch die gesamte Vorrichtung fließenden Strom, senkt damit die Gaserzeugungsrate
ab, die ja proportional zum Strom ist.
Wenn das in Fig. 1 und 2 dargestellte Ausführungsbeispiel auch nur fünf Elektroden enthält, könnte ein praktisches
Beispiel bis zu dreißig Elektroden enthalten, bei einer radialen Zellenbreite von beispielsweise 5 mm und einer
Elektrodenhöhe (Stützplattenabstand) von beispielsweise
8 r. 'j κ ? R / η ρ U
100 mm. Der von der Gleichspannungsquelle 70 entnommene Strom sollte auf einen Wert eingestellt
werden, der die Gasproduktion nicht so hoch ansteigen läßt, daß der Elektrolyt ganz aus den
Zellen herausgedrückt wird.
Nun ist es nicht notwendig, die in Verbindung mit Fig. 1 und 2 beschriebene WasserZersetzungsvorrichtung
im ganzen im Elektrolyt einzutauchen, wie zuvor beschrieben. Eine Alternativlösung hierzu zeigt Fig. 3,
wo die Einlaß- und Auslaßrohrstücke 81, 82 einer im wesentlichen der Vorrichtung 10 entsprechenden
Wasserzersetzungsvorrichtung an entgegengesetzte Enden eines den Elektrolyten enthaltenen Rohrsystems angeschlossen
sind. Die mit dem Auslaß-Rohrstück 82 verbundene Rohrleitung mündet abgedichtet in ein
Reservoir 90 ein, welches oberseitig durch einen Schraubdeckel 91 abgeschlossen ist und ferner ein
Auslaßrohr 92 besitzt, durch den das erzeugte Gas entnommen wird. In den Boden des Reservoirs 90, wo
sich der aus dem vom Auslaß-Rohrstück 82 zugeführten Schaum austretende Elektrolyt sammelt, während das
Gas entweicht, steht über eine Kühlschlange 93 mit dem Einlaß-Rohrstück 81 in Verbindung. Vorzugsweise
ist das Volumen des ursprünglich vorhandenen Elektrolyten in der Vorrichtung so bemessen, daß die Gaserzeugung
für einen längeren Zeitraum von beispielsweise acht Stunden möglich ist. Der Elektrolyt muß von Zeit zu
Zeit mit Wasser aufgefüllt werden, wobei die zugeführte Wassermenge dem Volumen des erzeugten Gases entspricht.
Wie bei der Ausführung von Fig. 1 und 2 sind auch in Fig. 3 die äußeren Elektroden der Vorrichtung über die
Anschlußdrähte 17 und 18 mit der Gleichspannungsquelle verbunden.
B09R76/0614
Die in Fig. 3 dargestellte Modifikation ist einfacher zu bauen als die Ausführung von Fig. 1 und 2, weil
hier der geformte oder geschweißte gasdichte Vorratstank nicht so groß sein muß, daß er die gesamte
Elektrodenanordnung aufnehmen kann, vielmehr sind nur bekannte Rohrverbindungsstücke für das Elektrolytsystem erforderlich.
Bei der Ausführung von Fig. 1 bis 3 müssen an der Gleichspannungsquelle etwa zwei bis drei Volt pro
Zelle der Elektrodenanordnung zur Verfügung stehen. Da konstruktiv die Anzahl der in einer einzigen
Anordnung zusammengefaßten Elektroden vernünftigerweise auf höchstens dreißig begrenzt ist, wird die der
Vorrichtung zuzuführende Maximalspannung bei 90 Volt
liegen, so daß sich die Vorrichtung unter Benutzung eines Transformators mit Gleichrichter an das öffentliche Wechselstromnetz anschließen läßt.
Die Verwendung eines Transformators kann man dadurch umgehen, daß man mehrere Elektrodenanordnungen elektrisch
in Serie schaltet. Dadurch wird es möglich, mit Hilfe eines normalen Brückengleichrichters die normale 220 V-Netζspannung in eine 220 V-Gleichspannung umzuwandeln.
Vorzugsweise kann man dann drei Elektrodenanordnungen elektrisch in Serie schalten, von denen jede vierundzwanzig Zellen bzw. fünfundzwanzig Elektroden enthält.
Auf diese Weise kann man die Wassersetzungsvorrichtung direkt aus der gleichgerichteten Netzversorgungsspannung
versorgen.
Eine solchermaßen modifizierte, mit 100 bezeichnete Vorrichtung zeigt Fig. 4, deren mit 52 bezeichneter
Behälter mit dem Elektrolyt 50 gefüllt sowie mit einem
809826/06
Gasauslaßrohr 53 und einer Füllöffnung 54 versehen ist, welche normalerweise mit einer Schraubkappe 55
dicht verschlossen ist. In dem Behälter 50 befinden sich insgesamt drei Elektrodenanordnungen 10a, 10b,
10c, von denen jede etwa der Ausführung von Fig. 1 und 2 entspricht, aber insgesamt je fünfundzwanzig
ineinander verschachtelte Elektroden besitzt, so daß jede Elektrodenanordnung maximal 75 V Gleichspannung
benötigt. Die drei Elektrodenanordnungen 10a bis 10c sind elektrisch in Serie geschaltet und
über isolierte Anschlußdrähte 17, 18, 19 und 20 an einen Brückengleichrichter 71 angeklemmt, der
an ein Wechselstromnetz 72 angeschlossen ist.
Im Betrieb der Vorrichtung von Fig. 4 fließt beispielsweise ein Strom von 15A (Ampere), und die
dabei erzeugte Gasmenge entspricht derjenigen, welche eine mit einer Gleichspannung von 3 V
gespeiste Einzelzelle bei einem Strom von 1125 A (75 χ 15A) erzeugen würde. In diesem letztgenannten
Alternativbeispiel müßte man noch mit höheren Verlusten in dem notwendigen Transformator, Gleichrichter
und Leitungssystem rechnen, außerdem wäre man auf eine Zwangszirkulation des Elektrolyten durch einen
Kühler oder auf Kühlbleche am Elektrolytbehälter angewiesen, um die in der Zelle erzeugte Wärme abzuführen.
Durch die erfindungsgemäßen Anordnungen vermeidet man einen Elektrolyt-Zwangsumlauf und hält außerdem elektrische
Verlust relativ klein.
Benutzt man mehrere Einzel-Elektrodenanordnungen als Alternative, anstatt sie nach Fig. 4 in einem gemeinsamen
Tank zu versenken, dann erhält jede Elektrodenanordnung
809R26/06 U
ein Elektrolyt-Umlaufsystem gemäß Fig. 3, so daß jede Anordnung ihre eigene Elektrolyt-Zirkulation
und -Kühlung erzeugt.
Bei jeder Ausführung ist es erwünscht, Einrichtungen zur Kontrolle der Größe des dem Elektrodensystem
zugeführten Stromes verfügbar zu haben. Hierfür könnte man natürlich in herkömmlicher Weise angezapfte Transformatoren und Widerstände benutzen.
Es ist aber besser, den Strom automatisch zu regulieren. Eine Möglichkeit dazu sei nachstehend in Verbindung mit
Fig. 5 beschrieben.
In Fig. 5 ist der Behälter 100, wie er in Fig. 4 dargestellt ist, ebenfalls an das 220 V-Wechselstromnetz
72 angeschlossen, jedoch wird jetzt der Wechselstrom auf dem Wege vom Netz zum Brückengleichrichter 71 mit
Hilfe eines bekannten Triac oder einer Thyristor-Steuerstufe 73 gesteuert. Hierbei wird der Phasen-Durchlaßzyklus der Steuerstufe (Triacs oder Thyristoren)
durch eine Triggereinheit 74 in Abängigkeit von einem Steuersignal bestimmt. Dieses Steuersignal ist repräsentativ für den Druck innerhalb des Gasauslaßrohres 53 ,
welches aus dem Behälter 100 austritt, und wird erzeugt durch einen herkömmlichen Druckwandler 75, der an das
Gasauslaßrohr 53 angeschlossen ist.
Es sei hier bemerkt, daß bei jeder der beschriebenen Ausführungen die Größe des den Elektroden zugeführten
Stromes in Abhängigkeit von dem Druck des erzeugten Gases steuerbar ist. Die Mittel zur Erzielung dieses
Ergebnisses in den unterschiedlichen Ausführungen unterscheiden sich von der in Verbindung mit Fig. 5 beschriebenen Lösung nur im Rahmen des Wissens eines
Durchschnittsfachmanns für Rückkopplungs-Regeltechnik.
Die Formgestaltung der Elektroden in den vorhergehenden gezeichneten Ausführungsbeispielen stellt
kein wesentliches Merkmal der Erfindung dar. Wichtig ist lediglich, daß jede Elektrode ein laminares
Element ist, welches einen Flächenbereich einschließt und möglichst weitgehend äquidistant
von jeder benachbarten inneren oder äußeren Elektrode ist. Es ist jedoch nicht nötig, daß alle Elektroden
gleiche Abstände haben. Die äußeren Elektroden haben größere Flächen als die inneren Elektroden, und da
stets der gleiche Strom in allen Zellen fließt, besteht bei den äußeren Zellen eine geringere
Stromdichte. Somit ist dort die pro Volumeneinheit der Zelle erzeugte Gasmenge geringer, wenn überall
der gleiche Abstand zwischen den Elektroden besteht. Es ist daher möglich, bei der äußeren Zelle den
Elektrodenabstand zu verringern, d. h., man kann den Abstand zwischen den Elektroden mit zunehmenden
Durchmesser vermindern. Vorzugsweise sind alle einzelnen Elektroden einer Anordnung geometrisch ähnlich.
So haben bei dem Ausführungsbeispiel von Fig. 6 sämtliche Elektroden 111 bis 114 der Anordnung die Gestalt einer
endlosen Wand oder eines hohlen Parallelepipeds. Die zwischengelegten Elektroden 112 und 113 sind in gleichen
Abständen von ihren Oberkanten mit je einer Öffnung bzw. 61 versehen. In Fig. 7 haben die Elektroden der
Anordnung dagegen die Form von Hohlzylindern 121 bis 124, wobei die zwischenliegenden Elektroden 122 und
je eine Öffnung 64 bzw. 65 tragen, die hier aber nicht in einer Flucht liegen, sondern um 180° über den Umfang
verschoben sind; man kann natürlich auch einen anderen Versatzwinkel wählen.
Abschließend sei erwähnt, daß bei der Ausführung von Fig. und 2 die Elektrodenanordnung nicht vollständig in den
Elektrolyt 50 eingetaucht sein muß. Vielmehr ist es ledig-
80PP?fi/np14 ORIGINAL INSPECTED
lieh notwendig, die Oberfläche des Elektrolyten so hoch zu legen, daß dieser nicht tiefer liegt
als die höchstgelegene Elektrodenöffnung, damit sichergestellt wird, daß der Elektrolyt in
sämtliche Zellen nachfließen kann.
sämtliche Zellen nachfließen kann.
η 5 R ? β / η * 1
Leerseite
Claims (12)
1. Hasserzersetzungsvorrichtung zum Erzeugen eines
detonierenden Gases, mit einer Elektrodenanordnung, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Elektrodenanordnung
(z. B. 10) eine Anzahl von ineinander geschachtelten, je eine endlose Ober- und Unterkante aufweisenden
rohrartigen laminaren Elektroden (z. B. 11 bis 15) mit vertikal stehenden Längsachsen, je eine horizontal
verlaufende obere und untere Platte (31, 32), je eine die Oberkanten sämtlicher Elektroden gegegenüber
der oberen Platte (31) und eine die Unterkanten der Elektroden gegenüber der unteren Platte (32) unter
Bildung individueller Zellen (1, 2, 3, 4) zwischen jedem Paar benachbarter Elektroden abdichtende Abdichteinrichtung (21, 22), eine Durchlaufeinrichtung einschließlich einer öffnung (z. B. 60, 61, 62) in jeder
Elektrode (12 bis 14) mit Ausnahme der innersten und äußersten Elektroden (11, 15) für den in jeder Zelle
DKS/KG/gj
809826/0614
befindlichen Elektrolyten (50), eine die untere Platte (32) durchsetzende und in eine von einer
der extrem gelegenen Elektroden (z. B. 15) begrenzte Zelle (4) geführte Elektrolyt-Einlaßöffnung
(33, 81) und eine die untere Platte (31) durchsetzende und in eine von der anderen extrem
gelegenen Elektroden (z. B. 11) begrenzte Zelle (1) geführte Gasauslaßöffnung (34, 82) gehören;
und daß die eine dieser extrem gelegenen Elektroden (z. B. 15) durch Mittel (18) mit der positiven
Klemme, die andere extreme Elektrode (z. B. 11) durch Mittel (17) mit der negativen Klemme einer
Gleichspannungsquelle (70) verbunden sind.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die extrem äußerste Elektrode (z. B. 15) eingeschlossen
ist von einem rohrförmigen laminaren Element (16), welches abgedichtet an der oberen und unteren
Platte (31, 32) anliegt.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenanordnung (z. B.10) und
der Elektrolyt von einem Behälter (z. B. 51) eingeschlossen sind, und daß die Elektrodenanordnung in
den Elektrolyt eingetaucht ist (Fig. 1; Fig. 4).
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlaßöffnung (81) und die Auslaßöffnung (82)
durch einen den Elektrolyt enthaltenden und den Flüssigkeitsumlauf zwischen Einlaß- und Auslaßöffnung ermöglichenden
verlängerten Leitungspfad (90, 93) verbunden sind, zu dem ein Auslaß (92) für das in der Elektrodenanordnung
(10) erzeugte Gas gehört (Fig. 3).
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere solcher Elektrodenanordnungen (10a,
10b, 10c), elektrisch in Serie geschaltet und mit der Gleichstromquelle (71) verbunden sind
(Fig. 4).
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektrodenanordnungen (10a...)
in einem gemeinsamen Behälter (100) eingeschlossen und in dem Elektrolyt eingetaucht sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Einlaß- und Auslaßöffnungen sämtlicher Elektrodenanordnungen (10a ...) individuell durch einen
den Flüssigkeitsdurchlauf durch diese ermöglichenden verlängerten Leitungspfad verbunden sind, welcher den
Elektrolyten enthält, und daß eine Gasauslaßeinrichtung (53) für das von den Elektrodenanordnungen erzeugte
Gas vorhanden ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gleichstromquelle (71) gespeist ist aus einer
Wechselstromquelle (72).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß diese Gleichstromquelle (71) ein direkt aus einem
Wechselstromnetz gespeister Gleichrichter ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Steuereinrichtung (73, 74, 75), mittels der in
Abhängigkeit von einem Druckanstieg des von der Vorrichtung erzeugten Gases die GrUBe des zugeführten
elektrischen Stromes reduzierbar ist (Fig. 5).
11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß jede der Elektroden (111 ...; 121 ...) die Form eines hohlen Parallelepipeds (Quader,
Fig. 6) oder einer Wälzkörperoberfläche (Fig. 7) besitzt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu den Abdichteinrichtungen (21, 22)
je eine Lage eines auf die betreffende Platte (31 oder 32) aufgetragenen elastomeren Materials
gehört.
gehört.
8 P Q f>
? p; / π C 1
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB51446/76A GB1519679A (en) | 1976-12-09 | 1976-12-09 | Water decomposing apparatus |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2754668A1 true DE2754668A1 (de) | 1978-06-29 |
DE2754668B2 DE2754668B2 (de) | 1981-04-30 |
DE2754668C3 DE2754668C3 (de) | 1982-04-08 |
Family
ID=10460064
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2754668A Expired DE2754668C3 (de) | 1976-12-09 | 1977-12-08 | Wasserzersetzungsvorrichtung |
Country Status (14)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4113601A (de) |
JP (1) | JPS6059305B2 (de) |
AR (1) | AR217092A1 (de) |
AU (1) | AU506887B2 (de) |
BR (1) | BR7708155A (de) |
CA (1) | CA1092546A (de) |
CH (1) | CH624149A5 (de) |
DE (1) | DE2754668C3 (de) |
ES (1) | ES464539A1 (de) |
FR (1) | FR2373615A1 (de) |
GB (1) | GB1519679A (de) |
IN (1) | IN146997B (de) |
IT (1) | IT1089953B (de) |
SE (1) | SE420846B (de) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216067A (en) * | 1979-07-02 | 1980-08-05 | Glen Mitchell | Solar energy operated hydrogen refining process |
DE3913143A1 (de) * | 1989-04-21 | 1990-10-25 | U T S Uhrentechnik Schwarzwald | Loet- oder schweissvorrichtung |
Families Citing this family (41)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2960924D1 (en) * | 1978-05-15 | 1981-12-17 | Ernst Spirig | Detonating gas generator |
FR2441668A1 (fr) * | 1978-11-14 | 1980-06-13 | Ugine Kuhlmann | Dispositif de recuperation des gaz formes lors de l'electrolyse des chlorates alcalins |
US4344834A (en) * | 1980-05-01 | 1982-08-17 | Creusot-Loire | Apparatus for cooling and purification of exit gases from an electrolysis installation |
US4336122A (en) * | 1980-09-08 | 1982-06-22 | Ernst Spirig | Electrolysis apparatus |
US4379043A (en) * | 1980-09-25 | 1983-04-05 | Robert G. Francisco | Water-decomposition and gas-generating apparatus |
DE3041575A1 (de) * | 1980-11-04 | 1982-06-09 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Traegergasquelle fuer gaschromatographen |
US4599158A (en) * | 1985-03-29 | 1986-07-08 | Ofenloch Bernard G F | Circular coil electrolysis apparatus |
JPH0217005Y2 (de) * | 1987-03-08 | 1990-05-11 | ||
JPS63174110U (de) * | 1987-03-23 | 1988-11-11 | ||
CA1339406C (en) * | 1989-02-10 | 1997-09-02 | Bernard Lerner | Method and apparatus for manufacture of sleeves |
GB2238059A (en) * | 1989-11-17 | 1991-05-22 | Command International Inc | Electrolytic gas generating apparatus for producing a combustible mixture of hydrogen and oxygen by electrolysis of water for particular use in gas welding |
US5158656A (en) * | 1991-03-22 | 1992-10-27 | Electron Transfer Technologies, Inc. | Method and apparatus for the electrolytic preparation of group IV and V hydrides |
US5105773A (en) * | 1991-10-21 | 1992-04-21 | Alternate Fuels, Inc. | Method and apparatus for enhancing combustion in an internal combustion engine through electrolysis |
US5799624A (en) * | 1993-07-02 | 1998-09-01 | Hsieh; Wen-Chan | Electrolytic fueling system for engine |
US5450822A (en) * | 1994-02-01 | 1995-09-19 | Cunningham; John E. | Apparatus and method for electrolysis to enhance combustion in an internal combustion engine |
US5614069A (en) * | 1996-06-12 | 1997-03-25 | Lin; I-Chuan | Apparatus for producing electrolytically and collecting separately two gases |
US5733422A (en) * | 1997-02-28 | 1998-03-31 | Lin; I-Chuan | High-pressure gas producing electrolysis tank |
US5827053A (en) * | 1997-07-25 | 1998-10-27 | Costa; Larry J. | Positive flow purge system for microflame torch |
US6123246A (en) * | 1997-08-01 | 2000-09-26 | Costa; Larry J. | Dual intermittent microflame system for discrete point soldering |
US5934541A (en) * | 1997-08-01 | 1999-08-10 | Costa; Larry J. | Dual intermittent microflame system for discrete point soldering |
DE60011582T2 (de) * | 1999-03-15 | 2005-03-31 | Daishin Design Corp., Sapporo | Vorrichtung und verfahren zur behandlung von mit organischen stoffen belastetem abwasser |
US6156168A (en) * | 1999-03-16 | 2000-12-05 | Paul Kayfetz | Electrolytic device |
WO2002066585A2 (en) * | 2001-02-21 | 2002-08-29 | Cornelis Johannes De Jager | Method and apparatus for producing combustible fluid |
CA2349508C (en) | 2001-06-04 | 2004-06-29 | Global Tech Environmental Products Inc. | Electrolysis cell and internal combustion engine kit comprising the same |
JP2003328169A (ja) * | 2002-05-14 | 2003-11-19 | Takeshi Shinpo | 水素ガス発生装置 |
AU2003254860A1 (en) * | 2002-09-30 | 2004-04-23 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Hydrogen activating apparatus |
JP3570429B1 (ja) * | 2003-08-08 | 2004-09-29 | 株式会社クボタマシン | 酸素、水素ガス発生装置及びその組立方法 |
CA2449538A1 (en) * | 2003-11-14 | 2005-05-14 | Dynamic Fuel Systems Inc. | Oxygen/hydrogen generator for internal combustion engines |
RU2008132807A (ru) * | 2006-01-10 | 2010-02-20 | Хайдрокс Холдингз Лимитед (Za) | Способ и устройство для производства горючего газа |
JP4074322B2 (ja) * | 2006-07-06 | 2008-04-09 | 炳霖 ▲楊▼ | 電気分解を利用した燃焼ガス発生装置及び車載用燃焼ガス発生装置 |
US20080257719A1 (en) * | 2007-04-21 | 2008-10-23 | Ted Suratt | Apparatus And Method For Making Flammable Gas |
US20100209360A1 (en) * | 2007-04-21 | 2010-08-19 | Lsg Holdings, Inc. | Method for Making a Gas from an Aqueous Fluid, Product of the Method, and Apparatus Therefor |
JP4528840B2 (ja) * | 2008-02-29 | 2010-08-25 | 日科ミクロン株式会社 | オゾン水生成装置 |
US20090139856A1 (en) * | 2008-05-06 | 2009-06-04 | Chiarini Jr Edward Louis | Multiple electrode stack and structure for the electrolysis of water |
US8449737B2 (en) * | 2008-09-13 | 2013-05-28 | David Thomas Richardson | Hydrogen and oxygen generator having semi-isolated series cell construction |
CN101883879A (zh) * | 2009-01-06 | 2010-11-10 | 氢燃料节能器私人有限公司 | 氢氧发生器 |
CN102395710B (zh) | 2009-02-17 | 2015-02-11 | 麦卡利斯特技术有限责任公司 | 电解槽及其使用方法 |
US20100252421A1 (en) * | 2009-04-01 | 2010-10-07 | Jimmy Yang | Hho generating system |
JP6243822B2 (ja) * | 2014-10-09 | 2017-12-06 | 有限会社南口工業 | 水浄化装置及び濾過器 |
IT201600123656A1 (it) * | 2016-12-06 | 2018-06-06 | Industrie De Nora Spa | Struttura di supporto elettrodica per celle elettrolitiche coassiali |
KR20220104231A (ko) * | 2019-11-22 | 2022-07-26 | 아사-에네르기 게엠베하 | 기체 수소 및 산소를 생산하는 전해 반응 시스템 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE83535C (de) * | ||||
DE2346839A1 (de) * | 1973-08-22 | 1975-03-06 | Spirig Ernst | Wasserzersetzer zur erzeugung von knallgas |
DE2349286B2 (de) * | 1973-10-01 | 1977-11-17 | Götz, Friedrich, Dipl.-Phys, 5628 Heiligenhaus | Vielfachelektrolysezelle zur erzeugung eines gemisches von wasserstoff und sauerstoff |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE412217C (de) * | 1923-08-30 | 1925-04-16 | Elek Zitaets Akt Ges Vormals S | Elektrolytische Zelle mit bipolar geschalteten Elektroden |
BE417341A (de) * | 1935-09-30 | |||
US4014777A (en) * | 1973-07-20 | 1977-03-29 | Yull Brown | Welding |
US3891534A (en) * | 1973-11-05 | 1975-06-24 | Ford Motor Co | Electroplating system for improving plating distribution of elnisil coatings |
US3984303A (en) * | 1975-07-02 | 1976-10-05 | Diamond Shamrock Corporation | Membrane electrolytic cell with concentric electrodes |
-
1976
- 1976-12-09 GB GB51446/76A patent/GB1519679A/en not_active Expired
-
1977
- 1977-02-04 US US05/765,677 patent/US4113601A/en not_active Expired - Lifetime
- 1977-11-17 IN IN397/DEL/77A patent/IN146997B/en unknown
- 1977-11-22 AU AU30826/77A patent/AU506887B2/en not_active Expired
- 1977-11-28 ES ES464539A patent/ES464539A1/es not_active Expired
- 1977-11-30 AR AR270185A patent/AR217092A1/es active
- 1977-11-30 FR FR7736065A patent/FR2373615A1/fr active Granted
- 1977-12-01 CH CH1472477A patent/CH624149A5/fr not_active IP Right Cessation
- 1977-12-08 CA CA292,679A patent/CA1092546A/en not_active Expired
- 1977-12-08 DE DE2754668A patent/DE2754668C3/de not_active Expired
- 1977-12-08 BR BR7708155A patent/BR7708155A/pt unknown
- 1977-12-08 SE SE7713931A patent/SE420846B/sv unknown
- 1977-12-09 JP JP52148038A patent/JPS6059305B2/ja not_active Expired
- 1977-12-09 IT IT30532/77A patent/IT1089953B/it active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE83535C (de) * | ||||
DE2346839A1 (de) * | 1973-08-22 | 1975-03-06 | Spirig Ernst | Wasserzersetzer zur erzeugung von knallgas |
DE2349286B2 (de) * | 1973-10-01 | 1977-11-17 | Götz, Friedrich, Dipl.-Phys, 5628 Heiligenhaus | Vielfachelektrolysezelle zur erzeugung eines gemisches von wasserstoff und sauerstoff |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4216067A (en) * | 1979-07-02 | 1980-08-05 | Glen Mitchell | Solar energy operated hydrogen refining process |
DE3913143A1 (de) * | 1989-04-21 | 1990-10-25 | U T S Uhrentechnik Schwarzwald | Loet- oder schweissvorrichtung |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US4113601A (en) | 1978-09-12 |
BR7708155A (pt) | 1978-09-26 |
FR2373615B1 (de) | 1982-06-25 |
AU506887B2 (en) | 1980-01-24 |
SE7713931L (sv) | 1978-06-10 |
ES464539A1 (es) | 1978-09-01 |
AR217092A1 (es) | 1980-02-29 |
DE2754668C3 (de) | 1982-04-08 |
JPS53104576A (en) | 1978-09-11 |
SE420846B (sv) | 1981-11-02 |
IT1089953B (it) | 1985-06-18 |
CA1092546A (en) | 1980-12-30 |
DE2754668B2 (de) | 1981-04-30 |
GB1519679A (en) | 1978-08-02 |
FR2373615A1 (fr) | 1978-07-07 |
CH624149A5 (de) | 1981-07-15 |
IN146997B (de) | 1979-10-20 |
AU3082677A (en) | 1979-05-31 |
JPS6059305B2 (ja) | 1985-12-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2754668A1 (de) | Wasserzersetzungsvorrichtung | |
DE2927682C2 (de) | Elektrochemische Brennstoffzelle | |
DE2927656C2 (de) | Verfahren zum Betreiben einer galvanischen Zelle und galvanische Zelle zu dessen Durchführung | |
DE2811183C2 (de) | Aufladbare Metalloxid-Wasserstoff-Batterie | |
DE2240986A1 (de) | Koronaerzeuger | |
DE2927655A1 (de) | Waermeregelung in einer brennstoffzelle | |
DE2620540A1 (de) | Elektrisch betriebener hochspannungsozonisator | |
DE879543C (de) | Druckelektrolyseur der Filterpressenbauart | |
DE3000313A1 (de) | Elektrolysezelle mit gesteuerter anolytstroemungsverteilung | |
DE1293271B (de) | Galvanische Brennstoffbatterie | |
DE3006309A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung von wasserstoffgas | |
DE2943046C2 (de) | ||
DE2601065A1 (de) | Elektrolysevorrichtung | |
DE1163413B (de) | Verfahren zum Formieren, Laden und Entladen von Akkumulatoren mit saurem Elektrolyten mit hohen Stromdichten | |
DE1767591A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Konzentrationsaenderung von Loesungen | |
DE2904441C2 (de) | Stromschienensystem von Elektrolysezellen zur Aluminiumherstellung | |
DE2159246A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur erzeugung eines gemisches von wasserstoff und sauerstoff | |
DE3434328A1 (de) | Verfahren zum galvanischen trennen der elektrolytfuehrenden sammelleitungen von den elektrolytraeumen eines elektrochemischen zellenpaketes | |
DE2244020C2 (de) | Elektrolysezelle und Anordnung aus mehreren solchen Elektrolysezellen | |
DE1596131A1 (de) | Elektrische Energiequelle | |
DE1914267C3 (de) | Verfahren zur elektrischen Behandlung von eine hohe elektrische Leitfähigkeit aufweisenden Dispersionen | |
DE2624773A1 (de) | Batteriesystem | |
DE1517910A1 (de) | Elektrisches Geraet mit Kapazitivgruppen mit fluessigem,nicht leitendem Medium | |
DE2340992C2 (de) | Koronareaktor mit mehreren zwangsgekühlten Koronareaktorzellen | |
DE1949127B2 (de) | Bipolare elektrolysezelle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OAM | Search report available | ||
OC | Search report available | ||
OD | Request for examination | ||
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |