สาระสำคัญของกระบวนการทางเทคโนโลยีอิเล็กโทรไลซิส (รูปที่) คือเมื่อกระแสไฟฟ้ากระแสตรงไหลผ่านอ่างอิเล็กโทรไลต์ ปรากฏการณ์ใดปรากฏการณ์หนึ่งต่อไปนี้สามารถเกิดขึ้นได้:
อนุภาคของสารทั้งสองจะถูกสะสมจากอิเล็กโทรไลต์บนอิเล็กโทรดของอ่าง (การสกัดด้วยไฟฟ้า)
หรือมีการถ่ายโอนสารจากอิเล็กโทรดหนึ่งไปยังอีกอิเล็กโทรไลต์ผ่านอิเล็กโทรไลต์ (การกลั่นด้วยไฟฟ้า)
บุ๊กมาร์ก
สารละลายของเกลือ กรด และเบส ซึ่งมักจะอยู่ในน้ำ จะถูกใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์
การนำไอออนิกเกิดขึ้นในอิเล็กโทรไลต์ เมื่อแรงดันไฟฟ้าถูกจ่ายไปที่อิเล็กโทรด ไอออนจะเคลื่อนที่ไปทางอิเล็กโทรด และทำให้เป็นกลางและตกตะกอนที่อิออน ในกรณีนี้ จะมีการสกัดด้วยไฟฟ้าหรือการกลั่นด้วยไฟฟ้า
แนวคิดเรื่องศักยภาพปกติมีความสำคัญเป็นอันดับแรกในการเลือก
หากอิเล็กโทรดทำจากโลหะชนิดเดียวกับอิเล็กโทรไลต์ ดังนั้นที่ศักย์ไฟฟ้าที่แน่นอนจะไม่มีกระบวนการแรกหรือกระบวนการที่สองระหว่างอิเล็กโทรดและอิเล็กโทรไลต์ ศักยภาพนี้เรียกว่าปกติ
หากมีการจ่ายศักย์ไฟฟ้าเป็นลบให้กับอิเล็กโทรด การสกัดด้วยไฟฟ้าจะเริ่มต้นขึ้น
หากเป็นบวกมากขึ้น ให้ทำการกลั่นด้วยไฟฟ้า
อิเล็กโทรไลซิสใช้เพื่อให้ได้หรือทำให้โลหะบริสุทธิ์
ในเชิงปริมาณ กระบวนการอิเล็กโทรลิซิสอธิบายโดยใช้กฎฟาราเดย์เดียวกัน
U el =E r +E p +U e +U s
E r - แรงดันการสลายตัว
E p – ผลรวมของ PN ของขั้วบวกและขั้วลบ
U e – แรงดันไฟฟ้าตกคร่อมอิเล็กโทรไลต์
U с – แรงดันไฟฟ้าตกบนบัสหน้าสัมผัสอิเล็กโทรด
U e =I∙R เข้า
U e =I∙(R w +R k +R e)
P el =I∙(E p +E p +U e +U s)
τ – เวลากระบวนการทางเทคโนโลยี
E p – งานที่มีประโยชน์
ประสิทธิภาพของกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสอธิบายได้จากมวลของสาร
วัตถุดิบในการรับ Zn คือ Zinc Blende ZnS แร่ธาตุนี้จะถูกออกซิไดซ์ คั่ว จากนั้นจึงชะล้าง
ZnSO 4 +H 2 O(5-6%) ค่าการนำไฟฟ้าของสารละลายดังกล่าวต่ำ ดังนั้นให้เติม 10-12% H 2 SO 4 ลงในสารละลายนี้
อ่างอิเล็กโทรไลต์ทำจากไม้หรือคอนกรีตและเป็นฉนวนจากพื้น
กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสดำเนินการที่ t= 35۞40 0 C
เจ= 400-600 ก/ม 2
PN ปรากฏที่แคโทด - 1.1 V (ศักย์ไฟฟ้าปกติ -0.76 V)
การแยกด้วยไฟฟ้าเกิดขึ้น - การสะสมของ Zn บนแคโทด
1/g e = 3500 kW∙h/t
τ = 40-50 ชั่วโมง
หลังจากนั้น Zn จะถูกดึงออกจากแคโทดและละลาย
ใบเสร็จอัล
อิเล็กโทรไลต์ไม่ใช่สารละลาย แต่เป็นการละลาย อลูมินาอัล 2 โอ 3 ใช้เป็นวัตถุดิบ
ทีพีแอล = 2050 0 ค
การหลอมของวัสดุนี้มีค่าการนำไฟฟ้าต่ำ ดังนั้นจึงใช้อลูมินาและ Na 3 AlF 6 cryolite เป็นอิเล็กโทรไลต์
เสื้อ PL = 950 0 C
อ่างและอิเล็กโทรดทำจากถ่านหินหรือกราไฟท์
ผม= 200۞250กิโลแอมป์
เจ= 7÷10 กิโลแอมแปร์/ม.2
1/g e = 14000۞16000 kW∙h/t
การชุบด้วยไฟฟ้า
นี่เป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีไฟฟ้าของการสะสมของโลหะลงบนพื้นผิวของผลิตภัณฑ์ทั้งที่เป็นโลหะและไม่ใช่โลหะโดยใช้อิเล็กโทรไลซิส
ความหนาของสารเคลือบไม่เกินสิบไมครอน
มี 2 พันธุ์:
การชุบด้วยไฟฟ้า
อิเล็กโทรไทป์
การชุบด้วยไฟฟ้า – ชุบทองแดง, ชุบทอง, ชุบทอง, ชุบโครเมี่ยม, ชุบนิกเกิล...
ก่อนการบำบัด พื้นผิวจะถูกทำความสะอาดอย่างทั่วถึง จากนั้นจึงกัดด้วยกรด H 2 SO 4, HCl สารละลายเกลือของโลหะที่ใช้จะถูกใช้เป็นอิเล็กโทรไลต์ บางครั้งมีการเติมกรดและด่างเพื่อเพิ่มการนำไฟฟ้า ขั้วบวกทำจากโลหะที่สะสมอยู่ผลิตภัณฑ์คือแคโทด
โลหะถูกถ่ายโอนจากขั้วบวกไปยังแคโทด การประมวลผลเกิดขึ้นที่ความหนาแน่นกระแสต่ำ ไม่เกินสิบ A/m 2
Galvanoplasty – รับสำเนาผลิตภัณฑ์ที่ถูกต้อง
เอฟเฟกต์ไฟฟ้าไดนามิกและลมไฟฟ้า
เมื่อ EF กระทำต่อตัวกลางที่เป็นก๊าซและของเหลว จะสังเกตการเคลื่อนที่ของตัวกลางเหล่านั้น เกิดจากการถ่ายเทพลังงานจลน์ระหว่างการชนกันของไอออนของตัวกลางที่มีโมเลกุลเป็นกลาง
ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าลมไฟฟ้าสำหรับตัวกลางที่เป็นก๊าซ
ลมไฟฟ้าจะพุ่งออกจากอิเล็กโทรดเสมอโดยมีรัศมีความโค้งน้อยกว่า
การประเมินอิทธิพลต่อการปล่อยกระแสไฟฟ้าทำได้เพียง:
F=E∙ρρ– ความหนาแน่นของประจุ
มีการสร้างรูปแบบลมไฟฟ้าบางรูปแบบ:
การติดตั้งพัลส์
1. การติดตั้งเครื่องจักรจำหน่ายไฟฟ้า
2. การติดตั้งการประมวลผลด้วยไฟฟ้า - ไฮดรอลิก
3. การติดตั้งการเชื่อมแบบพัลส์ไฟฟ้า
4. การติดตั้งสำหรับการประมวลผลพัลส์แม่เหล็กของโลหะ
5. การติดตั้งสำหรับการประมวลผลเคมีไฟฟ้าแบบพัลซิ่ง
1. การติดตั้งเครื่องจักรจำหน่ายไฟฟ้า
การทำงานของอุปกรณ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์การกัดกร่อนทางไฟฟ้า เช่น การทำลายของวัสดุที่กำลังแปรรูป (Me) ภายใต้การกระทำของพัลส์กระแสที่ไหลระหว่างอิเล็กโทรดและพื้นผิวที่กำลังประมวลผล ซึ่งมักจะอยู่ในตัวกลางอิเล็กทริก
เมื่อกระแสพัลส์ไหลในช่องประกายไฟ ไฟฟ้าจะถูกแปลงเป็นความร้อนในช่องประกายไฟระหว่างอิเล็กโทรดและพื้นผิว ความร้อนเกิดขึ้นและถูกลบออก
พารามิเตอร์การประมวลผลหลัก:
ความถี่การทำซ้ำของพัลส์ตั้งแต่ร้อยถึงแสน Hz
แอมพลิจูดปัจจุบันจากเศษส่วนถึงหลักพันของ A
ระยะเวลาของพัลส์มีตั้งแต่เศษส่วนไปจนถึงหลายพันวินาที
โดยการเปลี่ยนพารามิเตอร์เหล่านี้ โหมดการประมวลผลที่จำเป็นจะถูกตั้งค่า โครงการที่ 1
ขาตั้งเครื่องแนวตั้ง 1 อัน
ห้องอาบน้ำ 2 ห้องทำงาน
3 โต๊ะสำหรับติดตั้งอ่างทำงานซึ่งรับประกันการเคลื่อนที่ของอ่างทำงานตามพิกัดสองพิกัดในระนาบแนวนอน
ผลิตภัณฑ์อิเล็กโทรดแบบพลิกกลับได้ 4 แบบซึ่งอยู่ภายในอ่างทำงานและเคลื่อนที่ไปด้วย
5 อุปกรณ์สำหรับการเคลื่อนที่ในแนวตั้ง
แหล่งจ่ายแรงดันพัลส์สูง 6 แหล่ง (เป็นระยะไม่ต่ำกว่า 1 kV)
7 ระบบสำหรับจ่ายของเหลวอิเล็กทริกที่ใช้งานได้ (โดยปกติจะเป็นน้ำมันหม้อแปลง) ระบบประกอบด้วยปั๊ม ตัวกรอง ระบบส่งคืนของเหลว และเครื่องทำความเย็น
เครื่องมือ 8 อิเล็กโทรด ทำจากวัสดุทนไฟมากกว่าผลิตภัณฑ์อิเล็กโทรด (ทังสเตน กราไฟท์)
การดำเนินการติดตั้ง
เครื่องมืออิเล็กโทรด (8) ถูกนำไปที่พื้นผิวของผลิตภัณฑ์ (4) และแหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้า (6) เปิดอยู่
เหล่านั้น. พัลส์ไฟฟ้าแรงสูงถูกนำไปใช้กับช่องว่างระหว่างเครื่องมืออิเล็กโทรด (8) และผลิตภัณฑ์ (4) และการปล่อยประกายไฟทางไฟฟ้าจะเกิดขึ้นในช่องว่างนี้ ช่องเหล่านี้เป็นตัวแปลงพลังงานไฟฟ้าให้เป็นพลังงานความร้อนที่มีความเข้มข้นมากโดยมีความหนาแน่นเชิงปริมาตร 10^12 จูล/ลบ.ม.
ในกรณีนี้ ความหนาแน่นของพลังงานคือ 1-10^7 W/cm2 เด่น พลังงานความร้อนนำไปสู่การให้ความร้อน การหลอม การระเหยของโลหะของผลิตภัณฑ์ และการกำจัดออกโดยใช้ของไหลทำงาน ในกรณีนี้ การปล่อยประจุไฟฟ้าหลายครั้งจะผ่านไปทีละชั้นทั่วทั้งพื้นผิวที่กำลังรับการบำบัด เป็นผลให้เกิดความหดหู่ในผลิตภัณฑ์ที่คัดลอกรูปร่างของอิเล็กโทรด
การสลับแหล่งจ่ายไฟโดยใช้อุปกรณ์จัดเก็บพลังงานแบบ capacitive จะใช้เป็นแหล่งพลังงาน
โครงการที่ 2.
กำลังไฟมาจากเครือข่าย 220V โดยใช้หม้อแปลงกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าที่เพิ่มขึ้นจะถูกแก้ไขโดยใช้วงจรเรียงกระแส VD แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขจะใช้ในการโหลดตัวเก็บประจุของธนาคาร Cb เป็นระยะ หลังจากชาร์จความจุนี้แล้ว จะเกิดวงจรคายประจุซึ่งประกอบด้วยตัวเหนี่ยวนำ Lp และช่องว่างประกายไฟที่ใช้งานได้ ความจุไฟฟ้าถูกคายประจุ และกระแส Lp จะไหลในวงจรคายประจุ หลังจากนั้นไทริสเตอร์ VD จะถูกปิดและกระบวนการชาร์จความจุ Sb จะถูกทำซ้ำ โหมดการประมวลผล (ความหยาบ ผลผลิต) ถูกควบคุมโดยการเปลี่ยนกำลังและอัตราการทำซ้ำของพัลส์ปัจจุบัน
การติดตั้งดังกล่าวมีผลผลิตสูงและการประมวลผลคุณภาพสูง สำหรับการประมวลผลบางประเภท การติดตั้งดังกล่าวจะขาดไม่ได้
ข้อเสีย: สังเกตการสึกหรอของเครื่องมืออิเล็กโทรด
โรงบำบัดด้วยไฟฟ้าไฮดรอลิก
การติดตั้งดังกล่าวขึ้นอยู่กับการใช้เอฟเฟกต์ไฟฟ้าไฮดรอลิก
เอฟเฟกต์อิเล็กโทรไฮดรอลิกประกอบด้วยการแปลงไฟฟ้าที่เก็บไว้ในอุปกรณ์จัดเก็บแบบคาปาซิทีฟให้เป็นพลังงานกลของคลื่นกระแทกโดยใช้การปล่อยประกายไฟอันทรงพลัง ซึ่งถูกสร้างขึ้นในตัวกลางของเหลว (โดยปกติคือน้ำ)
วงจรไฟฟ้าเกือบจะเหมือนกับในกรณีก่อนหน้า ความแตกต่างอยู่ที่ความยาวของช่องว่างการปล่อย (ยาวกว่า)
พารามิเตอร์กระบวนการ:
1)
- ความชันของกระแสน้ำที่เพิ่มขึ้น
2)
สูงถึง 250 กิโลแอมป์;
3)
มากถึง 100 เมกะวัตต์;
4)
ก่อน 
เจ.
ด้วยพารามิเตอร์ดังกล่าว ช่องประกายไฟจะมีลักษณะของการระเบิด
อุณหภูมิช่อง 
ถึง; ความดัน 
MPa.
ความดันถูกถ่ายโอนไปยังของเหลว
พื้นที่ใช้งาน:
ก) การเคาะแท่งขึ้นรูปในการหล่อที่มีรูปร่างซับซ้อน
b) การทำความสะอาดการหล่อและพื้นผิวต่าง ๆ จากเครื่องชั่ง
c) การบดการบดวัสดุต่าง ๆ
d) การรีไซเคิลผลิตภัณฑ์คอนกรีตเสริมเหล็ก
หน่วยเชื่อมแบบพัลส์
ออกแบบมาเพื่อผลิตงานเชื่อมชิ้นเดียว การเชื่อมต่อโลหะโดยการบีบอัดทางแยกและให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิหลอมเหลวโดยส่งผ่านกระแสพัลส์
แผนภาพกระบวนการเหมือนกับในกรณีก่อนหน้า ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวคือภาระ ชิ้นส่วนแทบจะไม่ร้อนขึ้น
ข้อดีคือการแปลผลกระทบทางความร้อนเฉพาะที่ ช่วยลดการทำลายชิ้นส่วนที่เชื่อมขนาดเล็ก
อุปกรณ์ประมวลผลพัลส์แม่เหล็ก
การติดตั้งเหล่านี้ขึ้นอยู่กับการแปลง EE เป็นพลังงานของ MF แบบพัลส์ จากนั้นอันตรกิริยาของสนามพัลส์ที่สร้างขึ้นโดยเครื่องมือ - ตัวเหนี่ยวนำ - กับไฟฟ้าที่เหนี่ยวนำโดยเกิดขึ้น ไฟฟ้าช็อตในชิ้นงาน
เป็นผลให้พลังงาน MF ถูกแปลงเป็นพลังงานกล ซึ่งทำให้ชิ้นงานเสียรูปในลักษณะที่จำเป็น
เครื่องชาร์จ – เครื่องชาร์จ;
- แบตเตอรี่ตัวเหนี่ยวนำ (สร้างพัลส์ของรูปร่างที่ต้องการ)
ใน – เครื่องมือเหนี่ยวนำ;
Z – ชิ้นงาน
การติดตั้งแบบหลายวงจรและวงจรเดียว
การติดตั้งหลายวงจรมีเครื่องมือตั้งแต่หนึ่งชิ้นขึ้นไป - ตัวเหนี่ยวนำทำในรูปของโซลินอยด์
โซลินอยด์ MF สร้างขึ้นโดยกระแส 
ทำให้เกิดกระแสไฟในชิ้นงาน 
. กระแสน้ำโต้ตอบและให้แรงทางกลและการเสียรูปของชิ้นงาน
- ตัวเหนี่ยวนำของ AI เอง
- ความต้านทานต่อ AI อย่างแข็งขัน
- ความต้านทานแบบแอคทีฟ 
;
- ค่าสัมประสิทธิ์การเหนี่ยวนำร่วมกัน
- ความเหนี่ยวนำและความต้านทานแบบแอคทีฟของชิ้นงาน
ในโครงการโปร PP ถูกกำหนดโดยวิธี TOE เทคโนโลยีการดำเนินงานตามโครงการนี้ใช้ใน 3 รูปแบบ:
2) การกระจาย (การเหนี่ยวนำภายในชิ้นงาน);
3) การขึ้นรูปแผ่น (ชิ้นงานแบนมีรูปร่างผิดปกติ)
วงจรวงจรเดียว:
ในกรณีนี้กระแสไฟที่ปล่อยออกมาจะไหลผ่านชิ้นงานโดยตรง การจัดซื้อจัดจ้างเป็นส่วนหนึ่งของ AI
แตกแขนงออกไป 
และ 
. อันตรกิริยาของกระแสทำให้เกิดการเสียรูปของชิ้นงาน และจะเกิดรูปร่างตามที่แสดงในเส้นประ
ข้อดี:
ข้อบกพร่อง:
วัสดุจะต้องมีค่าการนำไฟฟ้าสูง
จำเป็นต้องติดตั้งปะเก็นนำไฟฟ้าเมื่อ การก่อตัวของวัสดุ, นำไฟฟ้าได้ไม่ดี ปัจจุบัน;
ความยากลำบาก การรักษาพื้นผิวมีช่องว่างสำหรับเอล ปัจจุบัน;
ความยากในการประมวลผลชิ้นงานขนาดใหญ่
การติดตั้งสำหรับการประมวลผลเคมีไฟฟ้าแบบพัลซิ่งเหล่านี้เป็นกระบวนการทางเทคโนโลยีเคมีไฟฟ้าที่กล่าวถึงข้างต้น ซึ่งใช้แรงดันไฟฟ้าแบบพัลซ์แทนแรงดันไฟฟ้าคงที่
5.13.1. เมื่อดำเนินการติดตั้งระบบอิเล็กโทรลิซิส จะต้องได้รับการตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้: แรงดันและกระแสในอิเล็กโทรไลเซอร์ ความดันไฮโดรเจนและออกซิเจน ระดับของเหลวในอุปกรณ์ ความแตกต่างของแรงดันระหว่างระบบไฮโดรเจนกับออกซิเจน อุณหภูมิอิเล็กโทรไลต์ในวงจรหมุนเวียนและอุณหภูมิของก๊าซในการติดตั้งการทำให้แห้ง ความชื้นของไฮโดรเจน หลังจากการอบแห้งการติดตั้ง ทำความสะอาดไฮโดรเจนและออกซิเจนในอุปกรณ์และปริมาณไฮโดรเจนในสถานที่ติดตั้ง
ต้องสร้างค่าปกติและค่าจำกัดของพารามิเตอร์ควบคุมตามคำแนะนำของผู้ผลิตและการทดสอบที่ดำเนินการและปฏิบัติตามอย่างเคร่งครัดระหว่างการใช้งาน
5.13.2. การป้องกันทางเทคโนโลยีของการติดตั้งอิเล็กโทรไลซิสควรทำหน้าที่ปิดหน่วยคอนเวอร์เตอร์ (มอเตอร์ - เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) ในกรณีที่มีการเบี่ยงเบนดังต่อไปนี้ โหมดที่จัดตั้งขึ้น:
ความแตกต่างของความดันในตัวควบคุมความดันไฮโดรเจนและออกซิเจนมากกว่า 200 kgf/m 2 (2 kPa)
ความดันในระบบสูงกว่าค่าที่กำหนด
อินเตอร์โพลาร์ ลัดวงจร;
การลัดวงจรขั้วเดียวลงกราวด์ (สำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์ที่มี ทางออกกลางก๊าซ);
การหายไปของแรงดันไฟฟ้าบนชุดคอนเวอร์เตอร์ (มอเตอร์-เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) จาก กระแสสลับ.
เมื่อการติดตั้งอิเล็กโทรไลซิสปิดโดยอัตโนมัติ เช่นเดียวกับเมื่ออุณหภูมิของอิเล็กโทรไลต์ในวงจรหมุนเวียนเพิ่มขึ้นเป็น 70°C เมื่อปริมาณไฮโดรเจนในอากาศของห้องอิเล็กโทรไลเซอร์และเซ็นเซอร์เครื่องวิเคราะห์ก๊าซเพิ่มขึ้นเป็น 1% สัญญาณ จะต้องส่งไปยังแผงควบคุม
หลังจากรับสัญญาณแล้ว เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการจะต้องมาถึงจุดติดตั้งไม่เกิน 15 นาที
การรีสตาร์ทการติดตั้งหลังจากปิดเครื่องโดยการป้องกันทางเทคโนโลยีควรดำเนินการโดยเจ้าหน้าที่ปฏิบัติการหลังจากระบุและกำจัดสาเหตุของการปิดเครื่องแล้วเท่านั้น
5.13.3. การติดตั้งอิเล็กโทรลิซิสที่ทำงานโดยไม่มีหน้าที่บุคลากรคงที่จะต้องได้รับการตรวจสอบอย่างน้อยหนึ่งครั้งต่อกะ ข้อบกพร่องและปัญหาที่ตรวจพบจะต้องบันทึกไว้ในสมุดบันทึก (ไฟล์การ์ด) และกำจัดออกโดยเร็วที่สุด
เมื่อตรวจสอบการติดตั้ง เจ้าหน้าที่ปฏิบัติการควรตรวจสอบ:
ความสอดคล้องของการอ่านเกจวัดระดับดิฟเฟอเรนเชียลกับระดับน้ำในตัวควบคุมแรงดันของอิเล็กโทรไลเซอร์ที่ทำงาน
ตำแหน่งของระดับน้ำในตัวควบคุมความดันของอิเล็กโทรไลเซอร์ที่ปิดอยู่
วาล์วเปิดสำหรับปล่อยก๊าซสู่บรรยากาศจากตัวควบคุมความดันของอิเล็กโทรไลเซอร์ที่ปิดอยู่
การมีน้ำอยู่ในซีลไฮดรอลิก
การไหลของก๊าซในเซ็นเซอร์เครื่องวิเคราะห์ก๊าซ (โดยโรตามิเตอร์)
โหลดและแรงดันไฟฟ้าบนอิเล็กโทรไลเซอร์
อุณหภูมิของก๊าซที่ทางออกของอิเล็กโทรไลเซอร์
ความดันของไฮโดรเจนและออกซิเจนในระบบและตัวรับ
ความดัน ก๊าซเฉื่อยในเครื่องรับ
5.13.4. ในการตรวจสอบความสามารถในการซ่อมบำรุงของเครื่องวิเคราะห์ก๊าซอัตโนมัติ ต้องทำการวิเคราะห์ทางเคมีของปริมาณออกซิเจนในไฮโดรเจนและไฮโดรเจนในออกซิเจนวันละครั้ง หากเครื่องวิเคราะห์ก๊าซอัตโนมัติเครื่องใดเครื่องหนึ่งทำงานผิดปกติ จะต้องดำเนินการวิเคราะห์ทางเคมีที่เกี่ยวข้องทุกๆ 2 ชั่วโมง
5.13.5. บนตัวควบคุมความดันไฮโดรเจนและออกซิเจนและบนตัวรับ วาล์วนิรภัยจะต้องปรับให้มีความดันเท่ากับ 1.15 ที่ระบุ วาล์วนิรภัยควรตรวจสอบตัวควบคุมแรงดันอย่างน้อยหนึ่งครั้งทุกๆ 6 เดือน และวาล์วนิรภัยบนตัวรับ - อย่างน้อยทุกๆ 2 ปี วาล์วนิรภัยจะต้องผ่านการทดสอบแบบตั้งโต๊ะด้วยไนโตรเจนหรืออากาศบริสุทธิ์
5.13.6. ต้องติดตั้งเช็ควาล์วกันแก๊สบนท่อจ่ายไฮโดรเจนและออกซิเจนในตัวรับ รวมถึงบนท่อจ่ายน้ำปราศจากแร่ธาตุ (คอนเดนเสท) ไปยังถังป้อน
5.13.7. หากต้องการจ่ายพลังงานให้กับอิเล็กโทรลิซิส ต้องใช้น้ำที่มีคุณภาพสอดคล้องกับการกลั่น (น้ำแยกเกลือ คอนเดนเสท) ในกรณีนี้ ค่าการนำไฟฟ้าจำเพาะของน้ำไม่ควรเกิน 5 µS/cm (หรือ ความต้านทาน- ไม่น้อยกว่า 200 กิโลโอห์ม/ซม.)
เพื่อเตรียมอิเล็กโทรไลต์ให้สอดคล้องกับกฎระเบียบปัจจุบัน มาตรฐานของรัฐต้องใช้โพแทสเซียมออกไซด์ไฮเดรต (KOH): ทางเทคนิค เบี้ยประกันภัยจัดจำหน่ายในรูปของเกล็ดหรือเกรดวิเคราะห์ Ch.
5.13.8. ความบริสุทธิ์ของไฮโดรเจนที่ผลิตโดยโรงงานอิเล็กโทรลิซิสจะต้องไม่ต่ำกว่า 99.5% (ในโรงงานอิเล็กโทรไลซิส เช่น SEU-4m และ SEU-8m - ไม่ต่ำกว่า 99%) และความบริสุทธิ์ของออกซิเจนไม่ควรต่ำกว่า 98.5%
5.13.9. อุณหภูมิของอิเล็กโทรไลต์ในอิเล็กโทรไลเซอร์ไม่ควรสูงกว่า 80 และความแตกต่างของอุณหภูมิระหว่างเซลล์ที่ร้อนที่สุดและเย็นที่สุดของอิเล็กโทรไลเซอร์ไม่ควรเกิน 20°C
5.13.10. เมื่อใช้ออกซิเจนตามความต้องการของโรงไฟฟ้า ความดันในตัวรับออกซิเจนจะต้องได้รับการดูแลให้ต่ำกว่าแรงดันไฮโดรเจนในตัวโดยอัตโนมัติ
5.13.11. ก่อนที่จะใช้งานอิเล็กโทรไลเซอร์ อุปกรณ์และท่อทั้งหมดจะต้องถูกกำจัดด้วยไนโตรเจน ความบริสุทธิ์ของไนโตรเจนในการชะล้างต้องมีอย่างน้อย 97.5% การล้างจะถือว่าสมบูรณ์หากปริมาณไนโตรเจนในก๊าซเป่าถึง 97%
ไม่อนุญาตให้เป่าอุปกรณ์อิเล็กโทรไลเซอร์ด้วยคาร์บอนไดออกไซด์
5.13.12. การเชื่อมต่ออิเล็กโทรไลเซอร์กับตัวรับภายใต้แรงดันไฮโดรเจนจะต้องดำเนินการเมื่อความดันในระบบอิเล็กโทรไลเซอร์เกินความดันในตัวรับอย่างน้อย 0.5 kgf/cm2 (50 kPa)
5.13.13. ต้องใช้คาร์บอนไดออกไซด์หรือไนโตรเจนเพื่อไล่อากาศหรือไฮโดรเจนออกจากตัวรับ อากาศจะต้องถูกแทนที่ด้วยคาร์บอนไดออกไซด์จนกว่าปริมาณคาร์บอนไดออกไซด์ในส่วนบนของเครื่องรับจะถึง 85% และเมื่อไฮโดรเจนถูกแทนที่ - 95%
จะต้องดำเนินการแทนที่อากาศหรือไฮโดรเจนด้วยไนโตรเจนจนกว่าปริมาณไนโตรเจนในก๊าซเป่าจะถึง 97%
หากจำเป็นต้องมีการตรวจสอบภายในตัวรับ จะต้องไล่อากาศออกก่อนจนกว่าปริมาณออกซิเจนในก๊าซที่ถูกเป่าจะถึง 20%
ไนโตรเจนหรือคาร์บอนไดออกไซด์จะต้องถูกแทนที่โดยไฮโดรเจนจากตัวรับจนกว่าปริมาณไฮโดรเจนในส่วนล่างจะถึง 99%
5.13.14. ในระหว่างการดำเนินการติดตั้งอิเล็กโทรไลซิส จะต้องตรวจสอบสิ่งต่อไปนี้:
ความหนาแน่นของอิเล็กโทรไลต์ - อย่างน้อยเดือนละครั้ง
แรงดันไฟฟ้าบนเซลล์อิเล็กโทรไลเซอร์ - อย่างน้อยทุกๆ 6 เดือน
การทำงานของการป้องกันทางเทคโนโลยี การเตือนและการเตือนภัยฉุกเฉินและเงื่อนไข เช็ควาล์ว- อย่างน้อยทุกๆ 3 เดือน
ความชื้นไฮโดรเจน - อย่างน้อยวันละครั้ง
5.13.15. เมื่อใช้งานเครื่องอบแห้งแบบดูดซับไฮโดรเจนหรือออกซิเจน จะต้องดำเนินการเปลี่ยนตัวดูดซับแห้งตามกำหนดเวลา อุณหภูมิจุดน้ำค้างของไฮโดรเจนหลังการติดตั้งการทำให้แห้งไม่ควรสูงกว่าลบ 5°C
เมื่อทำให้ไฮโดรเจนแห้งโดยใช้วิธีทำความเย็น อุณหภูมิของไฮโดรเจนที่ทางออกของเครื่องระเหยไม่ควรสูงกว่าลบ 5°C
หากต้องการละลายน้ำแข็ง จะต้องปิดเครื่องระเหยเป็นระยะตามกำหนดเวลา
5.13.16. เมื่อปิดการติดตั้งอิเล็กโทรไลซิสเป็นระยะเวลาสูงสุด 1 ชั่วโมง จะอนุญาตให้ปล่อยอุปกรณ์ไว้ที่แรงดันแก๊สที่ระบุได้ ในขณะที่ต้องเปิดสัญญาณเตือนสำหรับการเพิ่มความแตกต่างของความดันในตัวควบคุมความดันออกซิเจน
เมื่อปิดการติดตั้งอิเล็กโทรลิซิสเป็นเวลาสูงสุด 4 ชั่วโมง ความดันก๊าซในอุปกรณ์จะต้องลดลงเหลือ 0.1 - 0.2 kgf/cm 2 (10 - 20 kPa) และเมื่อปิดเป็นเวลานานกว่า 4 ชั่วโมง อุปกรณ์และ ท่อจะต้องถูกกำจัดด้วยไนโตรเจน นอกจากนี้ จะต้องทำการล้างในทุกกรณีเมื่ออิเล็กโทรไลเซอร์หยุดทำงานเมื่อตรวจพบความผิดปกติ
5.13.17. เมื่อทำงานที่การติดตั้งอิเล็กโทรไลซิสของอิเล็กโทรไลเซอร์ตัวหนึ่งและอีกตัวสำรองไว้ ต้องเปิดวาล์วสำหรับปล่อยไฮโดรเจนและออกซิเจนออกสู่บรรยากาศในอิเล็กโทรไลเซอร์สำรอง
5.13.18. การล้างอิเล็กโตรไลเซอร์ ตรวจสอบแรงขันของเซลล์ และตรวจสอบข้อต่อต่างๆ ควรดำเนินการทุกๆ 6 เดือน
การซ่อมแซมตามปกติ รวมถึงงานที่กล่าวมาข้างต้น รวมถึงการรื้ออิเล็กโตรไลเซอร์ด้วยการเปลี่ยนปะเก็น การล้างและทำความสะอาดไดอะแฟรมและอิเล็กโทรด และการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่ชำรุด จะต้องดำเนินการทุกๆ 3 ปี
การซ่อมแซมครั้งใหญ่ด้วยการเปลี่ยนผ้าใยหินบนเฟรมไดอะแฟรมควรดำเนินการทุกๆ 6 ปี
หากไม่มีการรั่วไหลของอิเล็กโทรไลต์จากอิเล็กโทรไลเซอร์และรักษาพารามิเตอร์ปกติของระบอบเทคโนโลยีไว้จะได้รับอนุญาตให้ยืดอายุการทำงานของการติดตั้งอิเล็กโทรไลซิสระหว่างกระแสและ การซ่อมแซมที่สำคัญโดยการตัดสินใจของผู้จัดการฝ่ายเทคนิคของโรงไฟฟ้า
5.13.19. ท่อโรงงานอิเล็กโทรไลซิสจะต้องทาสีตามมาตรฐานของรัฐในปัจจุบัน อุปกรณ์จะต้องทาสีตามสีของท่อก๊าซที่เกี่ยวข้อง ผู้รับจะถูกทาสีด้วยสีอ่อนพร้อมวงแหวนที่ตรงกับสีของท่อก๊าซที่เกี่ยวข้อง
กระแสไฟฟ้า- นี่คือการแยกหรือทำให้สารบริสุทธิ์ภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้า นี่คือกระบวนการรีดอกซ์ที่หนึ่งในอิเล็กโทรด - ขั้วบวก - กระบวนการออกซิเดชันเกิดขึ้น - มันถูกทำลายและที่แคโทด - กระบวนการรีดักชัน - พวกมันถูกดึงดูดเข้าไป ไอออนบวก- ไพเพอร์ ในระหว่างกระแสไฟฟ้าจะผ่านไป การแยกตัวด้วยไฟฟ้า- การสลายตัวของอิเล็กโทรไลต์ (สารนำ) ให้เป็นไอออนที่มีประจุบวกและลบ (แยกตัวออกได้หลายระดับ) เมื่อเปิดกระแสอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่จากขั้วบวกไปยังแคโทดในขณะที่สารละลายอิเล็กโทรไลต์อาจหมดลง (หาก มีส่วนร่วมในกระบวนการนี้) จะต้องเติมเต็มอย่างต่อเนื่อง แอโนดออกซิไดซ์ยังสามารถละลายในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ได้ - จากนั้นอนุภาคของมันก็จะมีประจุบวกและถูกดึงดูดไปที่แคโทด
แอโนดเป็นอิเล็กโทรดที่มีประจุบวก - เกิดออกซิเดชันเกิดขึ้น
แคโทดเป็นอิเล็กโทรดที่มีประจุลบ - การลดลงจะเกิดขึ้น
ตามหลักการที่ประจุต่างจากดึงดูด ตามมาด้วยการแยกหรือการทำให้บริสุทธิ์ของสาร
วัสดุของอิเล็กโทรดอาจแตกต่างกันไป ขึ้นอยู่กับกระบวนการที่กำลังดำเนินอยู่ มวลของสารที่ได้รับระหว่างปฏิกิริยาเคมีไฟฟ้าถูกกำหนดโดยกฎของฟาราเดย์และขึ้นอยู่กับประจุ (ผลคูณของความแรงของกระแสและเวลาที่กระแสไหล) ยังขึ้นอยู่กับความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์และกิจกรรมของวัสดุ ซึ่งอิเล็กโทรดถูกสร้างขึ้นแอโนดสามารถเฉื่อย - ไม่ละลายไม่ทำปฏิกิริยาและแอคทีฟ - พวกมันเองมีส่วนร่วมในการโต้ตอบ (ใช้บ่อยน้อยกว่ามาก)
สำหรับการผลิตแอโนด กราไฟท์ วัสดุคาร์บอนกราไฟท์ แพลตตินัมและโลหะผสม ตะกั่วและโลหะผสม และออกไซด์ของโลหะบางชนิดถูกนำมาใช้ ใช้ไทเทเนียมแอโนดที่มีการเคลือบแบบแอคทีฟของส่วนผสมของรูทีเนียมและไทเทเนียมออกไซด์รวมถึงแพลตตินัมและโลหะผสม
แอโนดที่ไม่ละลายน้ำเป็นองค์ประกอบที่ใช้แทนทาลัมและไทเทเนียม กราไฟท์ชนิดพิเศษ ตะกั่วไดออกไซด์ แมกนีไทต์ เหล็กมักใช้สำหรับแคโทด
อิเล็กโทรไลต์ประเภทต่อไปนี้สามารถใช้ได้สำหรับกระบวนการ: สารละลายที่เป็นน้ำของเกลือ, กรด, เบส; สารละลายที่ไม่ใช่น้ำในตัวทำละลายอินทรีย์และอนินทรีย์ เกลือหลอมเหลว อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็ง อิเล็กโทรไลต์มีความเข้มข้นต่างกันไป
ขึ้นอยู่กับวัตถุประสงค์ของปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์การใช้งาน การรวมกันต่างๆประเภทของแอโนดและแคโทด: แนวนอนพร้อมแคโทดปรอทเหลว, พร้อมแคโทดแนวตั้งและไดอะแฟรมกรอง, พร้อมไดอะแฟรมแนวนอน, พร้อมอิเล็กโทรไลต์ไหลผ่าน, พร้อมอิเล็กโทรดเคลื่อนที่, พร้อมอิเล็กโทรดจำนวนมาก ฯลฯ กระบวนการส่วนใหญ่มีแนวโน้มที่จะใช้ผลิตภัณฑ์ที่ผลิตทั้งขั้วบวกและแคโทด แต่โดยปกติแล้วผลิตภัณฑ์ตัวใดตัวหนึ่งจะมีคุณค่าน้อยกว่า
กระแสไฟฟ้าถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมและยังใช้ในทางการแพทย์และเศรษฐกิจของประเทศอีกด้วย
การใช้งานหลักของกระแสไฟฟ้า:
- การทำน้ำให้บริสุทธิ์เพื่อใช้ในระบบเศรษฐกิจของประเทศ
- การทำความสะอาด น้ำเสียน้ำใช้แล้วจากการผลิตสารเคมี
เพื่อให้ได้สารและโลหะที่ปราศจากสิ่งเจือปน:
- โลหะวิทยา โลหะผสมน้ำ - สำหรับการผลิตอลูมิเนียมและโลหะอื่น ๆ อีกมากมาย - อลูมิเนียมจากการหลอมอลูมิเนียมออกไซด์ในไครโอไลท์ แมกนีเซียมได้มาจากอิเล็กโทรไลซิส (จากโดโลไมต์และ น้ำทะเล), โซเดียม (จากเกลือหิน), ลิเธียม, เบริลเลียม, แคลเซียม (จากแคลเซียมคลอไรด์), โลหะอัลคาไลและโลหะหายาก
- ในอุตสาหกรรมเคมี อิเล็กโทรไลซิสผลิตผลิตภัณฑ์ที่สำคัญ เช่น คลอเรตและเปอร์คลอเรต กรดเปอร์ซัลฟิวริกและเปอร์ซัลเฟต โพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต
- การแยกโลหะด้วยไฟฟ้า - การสกัดด้วยไฟฟ้า แร่หรือสารเข้มข้นจะถูกแปลงเป็นสารละลายโดยใช้รีเอเจนต์บางชนิด ซึ่งหลังจากการทำให้บริสุทธิ์แล้วจะถูกส่งไปอิเล็กโทรไลซิส นี่คือวิธีการได้รับสังกะสี ทองแดง และแคดเมียม
- การกลั่นด้วยไฟฟ้า แอโนดที่ละลายน้ำได้นั้นทำจากโลหะ สิ่งเจือปนที่มีอยู่ในโลหะหยาบของแอโนดจะหลุดออกมาในรูปของตะกอนแอโนด (ทองแดง นิกเกิล ดีบุก ตะกั่ว เงิน ทอง) ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิส และโลหะบริสุทธิ์จะถูกปล่อยออกมาที่แคโทด
- ในการชุบด้วยไฟฟ้า - การชุบด้วยไฟฟ้า - การได้รับการเคลือบบนโลหะที่ช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพหรือ คุณสมบัติการตกแต่งและการชุบด้วยไฟฟ้า - การได้รับสำเนาโลหะที่แน่นอนของวัตถุใด ๆ
- เพื่อให้ได้ออกไซด์ ฟิล์มป้องกันบนโลหะ (อโนไดซ์); การประมวลผลทางเคมีไฟฟ้ายังใช้สำหรับการขัดพื้นผิวของผลิตภัณฑ์และการทาสีโลหะ
- มีการลับด้วยไฟฟ้าเคมี เครื่องมือตัด, การขัดด้วยไฟฟ้า, การกัดด้วยไฟฟ้า,
- อิเล็กโทรไลซิสยังใช้กันอย่างแพร่หลายในวิศวกรรมวิทยุ
ปล่อยกระแสไฟฟ้าออกมา สารละลายที่เป็นน้ำและสื่อที่หลอมละลายตลอดจนการผลิตแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าเคมีด้วยตัวเอง - แบตเตอรี่, เซลล์กัลวานิก, ตัวสะสมซึ่งฟังก์ชันการทำงานจะได้รับการฟื้นฟูโดยการส่งกระแสในทิศทางตรงกันข้ามกับที่กระแสไหลระหว่างการปล่อย
โรงไฟฟ้าอิเล็กโทรไลซิสประเภทหลัก:
- การติดตั้งเพื่อการผลิตและการกลั่นอะลูมิเนียม
- การติดตั้งอิเล็กโทรลิซิสสำหรับการผลิตเหล็ก
- อิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับการผลิตนิกเกิลโคบอลต์
- การติดตั้งแมกนีเซียมอิเล็กโทรไลซิส
- การติดตั้งด้วยกระแสไฟฟ้าด้วยทองแดง (การกลั่น);
- การติดตั้งสำหรับการเคลือบกัลวานิก
- โรงงานอิเล็กโทรลิซิสสำหรับการผลิตคลอรีน
- อิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับการฆ่าเชื้อโรคในน้ำ
- อิเล็กโทรไลเซอร์ที่ผลิตไฮโดรเจนสำหรับโรงไฟฟ้านิวเคลียร์... ฯลฯ
ออกซิเจนเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยารีดอกซ์หลายชนิด
ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิส ความแรงของกระแส ความถี่และแรงดันไฟฟ้า แม้กระทั่งขั้วไฟฟ้าจะถูกควบคุม พารามิเตอร์เหล่านี้จะควบคุมความเร็วและทิศทางของกระบวนการ ปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลซิสจะดำเนินการที่กระแสคงที่เสมอ เนื่องจากความคงตัวของขั้วมีความสำคัญมากที่นี่ ในกรณีที่หายากมาก เมื่อขั้วไม่มีนัยสำคัญ กระแสสลับจะถูกใช้ (เช่น ระหว่างอิเล็กโทรไลซิสของก๊าซ)
อิเล็กโทรไลเซอร์อลูมิเนียมสมัยใหม่ตามการออกแบบอุปกรณ์แคโทดแบ่งออกเป็น
- อิเล็กโทรไลเซอร์แบบมีและไม่มีก้น
- ด้วยเตาไฟที่ยัดไส้และบล็อก
- ตามวิธีการจ่ายกระแส: ด้วยวงจรบัสบาร์ด้านเดียวและสองด้าน
- ตามวิธีการดักจับก๊าซ: อิเล็กโทรไลเซอร์ ประเภทเปิดพร้อมหัวดูดแก๊สแบบเบลล์และแบบมีฝาปิด
ไปสู่คุณสมบัติอันไม่เป็นที่พอใจทั้งสิ้น โครงสร้างที่มีอยู่อิเล็กโทรไลเซอร์อะลูมิเนียมมีปัจจัยการใช้พลังงานสูงไม่เพียงพอ อายุการใช้งานสั้น และประสิทธิภาพในการกักเก็บก๊าซเสียไม่เพียงพอ การปรับปรุงการออกแบบอิเล็กโตรไลเซอร์เพิ่มเติมควรเป็นไปตามเส้นทางของการเพิ่มความจุของหน่วย การใช้เครื่องจักร และระบบอัตโนมัติของการดำเนินการบำรุงรักษาทั้งหมด การดักจับก๊าซเสียทั้งหมดโดยสมบูรณ์พร้อมการสร้างส่วนประกอบที่มีค่าของพวกมันใหม่ในภายหลัง
โรงงานอิเล็กโทรไลซิสทางอุตสาหกรรมมีการออกแบบหลายประเภท โดยการออกแบบหลักคือเมมเบรนและไดอะแฟรม นอกจากนี้ยังมีโรงงานอิเล็กโทรลิซิสแบบแห้ง เปียก และแบบไหลอีกด้วย ใน ปริทัศน์การติดตั้งคือ ระบบปิดซึ่งมีอิเล็กโทรดวางอยู่ในองค์ประกอบอิเล็กโทรไลต์ซึ่งมีการจ่ายกระแสไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติเฉพาะบางอย่างให้ เซลล์อิเล็กโทรไลซิสสามารถรวมกันเป็นแบตเตอรี่ได้ นอกจากนี้ยังมีอิเล็กโทรไลเซอร์แบบไบโพลาร์ โดยที่แต่ละอิเล็กโทรด ยกเว้นอิเล็กโทรไลต์ด้านนอก ทำงานที่ด้านหนึ่งเป็นขั้วบวก และอีกด้านหนึ่งเป็นแคโทด
อุปกรณ์นี้ทำงานที่แรงดันต่างกัน ขึ้นอยู่กับประเภทของปฏิกิริยา เพื่อให้ได้สารบางชนิด เช่น เมื่อได้รับก๊าซ การปรับความดัน หรือ เงื่อนไขพิเศษ. คุณต้องตรวจสอบความดันของก๊าซซึ่งเป็นผลพลอยได้จากปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลต์ด้วย โรงงานอิเล็กโทรไลซิสซึ่งใช้ในการผลิตไฮโดรเจนและออกซิเจนในโรงไฟฟ้าดำเนินงานภายใต้ แรงดันเกินสูงถึง 10 kgf/cm2 (1 MPa)
การติดตั้งยังแตกต่างกันในด้านประสิทธิภาพการทำงาน
บางส่วนใช้กลไกไฟฟ้าเชิงเส้น ตัวอย่างเช่น ใช้เพื่อเคลื่อนย้ายอิเล็กโทรด ปรับระดับอิเล็กโทรไลต์ เคลื่อนย้ายอ่างเก็บน้ำ อ่างอิเล็กโทรไลต์ ฯลฯ ตัวอย่างหนึ่งของการออกแบบดังกล่าวแสดงอยู่ในภาพวาด
การติดตั้งอิเล็กโทรลิซิสทั้งหมดจะต้องต่อสายดิน ในการใช้งานอิเล็กโทรไลเซอร์อุตสาหกรรมขนาดใหญ่ จำเป็นต้องมีหน่วยเรียงกระแสหรือสถานีย่อยคอนเวอร์เตอร์เพื่อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับเป็นไฟฟ้ากระแสตรง โดยปกติแล้วไม่จำเป็นต้องใช้ระบบไฟส่องสว่างในพื้นที่แบบอยู่กับที่ในโรงงานอิเล็กโทรลิซิส (อาคาร ห้องโถง) ข้อยกเว้น - พื้นฐาน สถานที่อุตสาหกรรมโรงงานอิเล็กโทรลิซิสสำหรับการผลิตคลอรีน
เทคโนโลยีอิเล็กโทรไลซิสทางอุตสาหกรรมแบ่งออกเป็นหลายประเภท:
- PFPB - เทคโนโลยีอิเล็กโทรไลซิสโดยใช้ขั้วบวกแบบอบและเครื่องป้อนแบบจุด
- CWPB - กระแสไฟฟ้าโดยใช้ขั้วบวกแบบอบและลำแสงเจาะตรงกลาง
- SWPB - การประมวลผลอุปกรณ์ต่อพ่วงของอิเล็กโทรไลเซอร์ด้วยแอโนดแบบอบ
- VSS - เทคโนโลยี Soderberg พร้อมแหล่งจ่ายกระแสสูงสุด
- HSS - เทคโนโลยี Soderberg พร้อมแหล่งจ่ายกระแสด้านข้าง
ปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำเพาะจากอิเล็กโตรไลเซอร์ปริมาณมากที่สุดมาจากกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสซึ่งใช้เทคโนโลยีของ Soderberg เทคโนโลยีนี้ได้รับ การกระจายตัวที่ยิ่งใหญ่ที่สุดที่โรงถลุงอะลูมิเนียมในรัสเซียและจีน ปริมาณการปล่อยก๊าซเรือนกระจกจำเพาะจากอิเล็กโตรไลเซอร์ดังกล่าวสูงกว่าเทคโนโลยีอื่นๆ อย่างมาก เหนือสิ่งอื่นใด ปริมาณการปล่อยฟลูออโรคาร์บอนจะลดลงโดยการศึกษาพารามิเตอร์ทางเทคโนโลยีของเอฟเฟกต์แอโนด ซึ่งการลดลงยังส่งผลต่อปริมาณการปล่อยก๊าซด้วย
แบบจำลองอิเล็กโทรไลเซอร์อุตสาหกรรม
แอโนดคาร์บอน (และกราไฟต์เป็นคาร์บอนที่จัดสรรไว้) มีข้อเสียเปรียบที่สำคัญ - ในระหว่างปฏิกิริยาจะปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกสู่ชั้นบรรยากาศซึ่งทำให้เกิดมลพิษ ปัจจุบันเทคโนโลยีแอโนดเฉื่อยมีความเกี่ยวข้องเป็นพิเศษในขณะนี้ เทคโนโลยีนี้ทดสอบโดยผู้ผลิตอะลูมิเนียมที่มีชื่อเสียง สาระสำคัญของมันคือมีการใช้ขั้วบวกที่ปราศจากคาร์บอนที่ไม่ทำปฏิกิริยาและไม่ใช่คาร์บอนไดออกไซด์ แต่ออกซิเจนบริสุทธิ์จะถูกปล่อยออกสู่ชั้นบรรยากาศเป็นผลพลอยได้
เทคโนโลยีนี้เพิ่มความเป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมในการผลิตอย่างมาก แต่ยังอยู่ในขั้นตอนการทดสอบ
แม้จะมีอิเล็กโทรไลต์ อิเล็กโทรด อิเล็กโทรไลเซอร์หลากหลายชนิดก็ตาม ปัญหาทั่วไปกระแสไฟฟ้าทางเทคนิค ซึ่งรวมถึงการถ่ายโอนประจุ ความร้อน มวล และการกระจายตัวของสนามไฟฟ้า เพื่อเร่งกระบวนการถ่ายโอนขอแนะนำให้เพิ่มความเร็วของการไหลทั้งหมดและใช้การพาความร้อนแบบบังคับ กระบวนการอิเล็กโทรดสามารถควบคุมได้โดยการวัดกระแสจำกัด
อิเล็กโทรไลเซอร์คือ อุปกรณ์พิเศษซึ่งออกแบบมาเพื่อแยกส่วนประกอบของสารประกอบหรือสารละลายโดยใช้กระแสไฟฟ้า อุปกรณ์เหล่านี้มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรม เช่น การรับส่วนประกอบโลหะที่ใช้งานจากแร่ การทำโลหะให้บริสุทธิ์ การนำไปใช้กับผลิตภัณฑ์ การเคลือบโลหะ. ไม่ค่อยได้ใช้ในชีวิตประจำวัน แต่ก็พบเช่นกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับ ใช้ในบ้านมีการเสนออุปกรณ์ที่ช่วยให้คุณสามารถระบุการปนเปื้อนของน้ำหรือรับน้ำที่เรียกว่า "มีชีวิต"
พื้นฐานของการทำงานของอุปกรณ์คือหลักการของอิเล็กโทรไลซิสซึ่งผู้ค้นพบซึ่งถือเป็นฟาราเดย์นักวิทยาศาสตร์ชาวต่างประเทศที่มีชื่อเสียง อย่างไรก็ตาม เครื่องอิเล็กโทรไลเซอร์น้ำเครื่องแรกถูกสร้างขึ้นเมื่อ 30 ปีก่อนฟาราเดย์โดยนักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซียชื่อเปตรอฟ เขาพิสูจน์ในทางปฏิบัติแล้วว่าสามารถเติมน้ำได้ในสถานะแคโทดหรือขั้วบวก แม้จะมีความอยุติธรรม แต่งานของเขาก็ไม่ได้ไร้ประโยชน์และมีส่วนช่วยในการพัฒนาเทคโนโลยี บน ช่วงเวลานี้อุปกรณ์หลายประเภทที่ทำงานบนหลักการอิเล็กโทรไลซิสได้ถูกคิดค้นและใช้งานอย่างประสบความสำเร็จ
นี่คืออะไร
อิเล็กโทรไลเซอร์ทำงานด้วยแหล่งพลังงานภายนอกที่จ่ายกระแสไฟฟ้า ในลักษณะที่เรียบง่าย หน่วยนี้ถูกสร้างขึ้นในรูปแบบของตัวเรือนซึ่งติดตั้งอิเล็กโทรดตั้งแต่สองตัวขึ้นไป มีอิเล็กโทรไลต์อยู่ภายในตัวเครื่อง เมื่อใช้กระแสไฟฟ้า สารละลายจะสลายตัวเป็นส่วนประกอบที่จำเป็น ไอออนที่มีประจุบวกของสารหนึ่งจะถูกส่งไปยังอิเล็กโทรดที่มีประจุลบและในทางกลับกัน
ลักษณะสำคัญของหน่วยดังกล่าวคือประสิทธิภาพการผลิต นั่นคือนี่คือปริมาณของสารละลายหรือสารที่การติดตั้งสามารถดำเนินการได้ในช่วงระยะเวลาหนึ่ง พารามิเตอร์นี้ระบุไว้ในชื่อรุ่น อย่างไรก็ตาม ตัวบ่งชี้อื่นๆ อาจได้รับอิทธิพลจากปัจจัยอื่นๆ เช่น ความแรงของกระแสไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้า ประเภทของอิเล็กโทรไลต์ และอื่นๆ
ชนิดและประเภท
ขึ้นอยู่กับการออกแบบของขั้วบวกและตำแหน่งของตัวนำอิเล็กโทรไลเซอร์สามารถมีได้สามประเภท เหล่านี้เป็นหน่วยที่มี:
- แอโนดอบกด
- แอโนดอบตัวเองอย่างต่อเนื่องตลอดจนตัวนำด้านข้าง
- แอโนดอบตัวเองอย่างต่อเนื่อง เช่นเดียวกับตัวนำกระแสบน
อิเล็กโทรไลเซอร์ที่ใช้สำหรับสารละลายสามารถแบ่งออกเป็น:
- แห้ง.
- ไหลผ่าน.
- เมมเบรน
- กะบังลม.
อุปกรณ์
การออกแบบตัวเครื่องอาจแตกต่างกัน แต่ทั้งหมดทำงานบนหลักการของอิเล็กโทรไลซิส
ในกรณีส่วนใหญ่อุปกรณ์ประกอบด้วยองค์ประกอบต่อไปนี้:
- ที่อยู่อาศัยนำไฟฟ้า
- แคโทด.
- ขั้วบวก.
- ท่อที่ออกแบบมาเพื่อแนะนำอิเล็กโทรไลต์ รวมถึงกำจัดสารที่ได้รับระหว่างการทำปฏิกิริยา
อิเล็กโทรดถูกปิดผนึกอย่างแน่นหนา มักจะนำเสนอในรูปแบบของทรงกระบอกที่สื่อสารด้วย สภาพแวดล้อมภายนอกการใช้ท่อ อิเล็กโทรดผลิตจากวัสดุพิเศษ วัสดุนำไฟฟ้า. โลหะจะสะสมอยู่บนแคโทดหรือไอออนของก๊าซที่แยกออกมาจะถูกส่งไปยังโลหะนั้นโดยตรง (ในระหว่างการแยกน้ำ)
ในอุตสาหกรรมที่ไม่ใช่เหล็ก มักใช้หน่วยเฉพาะสำหรับอิเล็กโทรลิซิส มันมากขึ้น การติดตั้งที่ซับซ้อนซึ่งมีลักษณะเป็นของตัวเอง ดังนั้น อิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับการแยกแมกนีเซียมและคลอรีนจึงต้องใช้อ่างที่ทำจากผนังส่วนปลายและ มุมมองตามยาว. เรียงรายไปด้วยอิฐทนไฟและวัสดุอื่น ๆ และยังแบ่งพาร์ติชันออกเป็นช่องสำหรับอิเล็กโทรไลซิสและเซลล์สำหรับรวบรวมผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย
คุณสมบัติการออกแบบของอุปกรณ์แต่ละประเภททำให้เราตัดสินใจได้เท่านั้น งานเฉพาะซึ่งเกี่ยวข้องกับการประกันคุณภาพของสารที่ปล่อยออกมา ความเร็วของปฏิกิริยา ความเข้มข้นของพลังงานในการติดตั้ง และอื่นๆ
หลักการทำงาน
ในอุปกรณ์อิเล็กโทรไลซิส มีเพียงสารประกอบไอออนิกเท่านั้นที่นำกระแสไฟฟ้าได้ ดังนั้นเมื่ออิเล็กโทรดถูกลดระดับลงในอิเล็กโทรไลต์และเปิดกระแสไฟฟ้ากระแสไอออนิกก็เริ่มไหลเข้าไป อนุภาคบวกในรูปของแคตไอออนจะถูกส่งไปยังแคโทด เช่น ไฮโดรเจน และ โลหะต่างๆ. แอนไอออนนั่นคือไอออนที่มีประจุลบจะไหลไปยังขั้วบวก (ออกซิเจน, คลอรีน)
เมื่อเข้าใกล้ขั้วบวก แอนไอออนจะสูญเสียประจุและกลายเป็นอนุภาคที่เป็นกลาง เป็นผลให้พวกมันเกาะอยู่บนอิเล็กโทรด ปฏิกิริยาที่คล้ายกันเกิดขึ้นที่แคโทด: แคตไอออนดึงอิเล็กตรอนจากอิเล็กโทรด ซึ่งนำไปสู่การทำให้เป็นกลาง เป็นผลให้แคตไอออนสะสมอยู่บนอิเล็กโทรด ตัวอย่างเช่น เมื่อน้ำแตกตัว จะเกิดไฮโดรเจนขึ้น ซึ่งลอยขึ้นไปด้านบนในรูปของฟองอากาศ เพื่อรวบรวมก๊าซนี้ ท่อพิเศษจะถูกสร้างขึ้นเหนือแคโทด ไฮโดรเจนจะเข้าสู่ภาชนะที่ต้องการหลังจากนั้นจึงสามารถใช้งานได้ตามวัตถุประสงค์ที่ต้องการ
หลักการทำงานในการออกแบบ อุปกรณ์ที่แตกต่างกันโดยทั่วไปจะคล้ายกันแต่ในบางกรณีก็อาจมีลักษณะเฉพาะของตัวเอง ดังนั้นในหน่วยเมมเบรนจึงใช้อิเล็กโทรไลต์ที่เป็นของแข็งในรูปแบบของเมมเบรนซึ่งมีฐานโพลีเมอร์ คุณสมบัติหลักอุปกรณ์ดังกล่าวมีวัตถุประสงค์สองประการของเมมเบรน ชั้นนี้สามารถขนส่งโปรตอนและไอออน รวมถึงการแยกอิเล็กโทรดและผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของอิเล็กโทรไลซิส
อุปกรณ์ไดอะแฟรมใช้ในกรณีที่ไม่อนุญาตให้มีการแพร่กระจายของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้ายของกระบวนการอิเล็กโทรลิซิส เพื่อจุดประสงค์นี้ ไดอะแฟรมที่มีรูพรุนซึ่งทำจากแก้ว แร่ใยหิน หรือเซรามิกถูกนำมาใช้ ในบางกรณี เส้นใยโพลีเมอร์หรือใยแก้วสามารถใช้เป็นไดอะแฟรมได้
แอปพลิเคชัน
อิเล็กโทรไลเซอร์ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมต่างๆ แต่อย่างไรก็ตาม การออกแบบที่เรียบง่าย, มันมี ตัวเลือกต่างๆการดำเนินการและฟังก์ชัน อุปกรณ์นี้ใช้สำหรับ:
- การสกัดโลหะที่ไม่ใช่เหล็ก (แมกนีเซียม อลูมิเนียม)
- รายรับ องค์ประกอบทางเคมี(สลายน้ำให้เป็นออกซิเจนและไฮโดรเจนทำให้เกิดคลอรีน)
- การบำบัดน้ำเสีย (การแยกเกลือ การฆ่าเชื้อ การฆ่าเชื้อจากไอออนของโลหะ)
- การแปรรูปผลิตภัณฑ์ต่างๆ (การทำให้นมปราศจากแร่ธาตุ การทำเกลือของเนื้อสัตว์ การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าของของเหลวในอาหาร การสกัดไนเตรตและไนไตรต์จากผลิตภัณฑ์ผัก การสกัดโปรตีนจากสาหร่าย เห็ด และเศษปลา)
ในทางการแพทย์ สถานพยาบาลใช้ในการดูแลผู้ป่วยหนักเพื่อล้างพิษในร่างกายมนุษย์ ซึ่งก็คือการสร้างสารละลายโซเดียมไฮโปคลอไรต์ที่มีความบริสุทธิ์สูง เพื่อจุดประสงค์นี้ จะใช้อุปกรณ์ประเภทการไหลที่มีอิเล็กโทรดไทเทเนียม
พบหน่วยอิเล็กโทรไลซิสและอิเล็กโทรไดอะลิซิส ประยุกต์กว้างสำหรับการแก้ปัญหา ปัญหาสิ่งแวดล้อมและการแยกเกลือออกจากน้ำ แต่หน่วยเหล่านี้ไม่ค่อยได้ใช้เนื่องจากข้อบกพร่อง: ความซับซ้อนของการออกแบบและการทำงานความต้องการกระแสไฟฟ้าสามเฟสและข้อกำหนดในการเปลี่ยนอิเล็กโทรดเป็นระยะเนื่องจากการละลาย
การติดตั้งดังกล่าวยังใช้ในชีวิตประจำวันเช่นเพื่อให้ได้น้ำที่ "มีชีวิต" และเพื่อทำให้น้ำบริสุทธิ์ ในอนาคตมีความเป็นไปได้ที่จะสร้างหน่วยจิ๋วที่จะใช้ในรถยนต์เพื่อผลิตไฮโดรเจนจากน้ำได้อย่างปลอดภัย ไฮโดรเจนจะกลายเป็นแหล่งพลังงาน และรถยนต์สามารถเติมเชื้อเพลิงได้ด้วยน้ำธรรมดา
อิเล็กโทรไลซิสถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายใน ภาคการผลิตตัวอย่างเช่นสำหรับการผลิตอลูมิเนียม (อุปกรณ์ที่มีขั้วบวกแบบอบ PA-300, PA-400, PA-550 เป็นต้น) หรือคลอรีน ( การติดตั้งทางอุตสาหกรรมอาซาฮี คาเซอิ) ในชีวิตประจำวัน กระบวนการไฟฟ้าเคมีนี้มีการใช้ไม่บ่อยนัก ตัวอย่าง ได้แก่ อิเล็กโทรไลเซอร์พูล Intellichlor หรือพลาสมา เครื่องเชื่อมสตาร์ 7000 การเพิ่มขึ้นของต้นทุนเชื้อเพลิง อัตราภาษีก๊าซและความร้อนได้เปลี่ยนแปลงสถานการณ์อย่างรุนแรง ทำให้แนวคิดเรื่องกระแสไฟฟ้าของน้ำที่บ้านเป็นที่นิยม พิจารณาว่าอุปกรณ์แยกน้ำ (อิเล็กโทรไลเซอร์) คืออะไรและการออกแบบคืออะไรรวมถึงวิธีสร้างอุปกรณ์ง่ายๆด้วยมือของคุณเอง
อิเล็กโทรไลเซอร์คืออะไร ลักษณะและการใช้งาน
นี่คือชื่ออุปกรณ์สำหรับกระบวนการเคมีไฟฟ้าที่มีชื่อเดียวกันซึ่งต้องใช้แหล่งพลังงานภายนอก ตามโครงสร้างแล้ว อุปกรณ์นี้เป็นอ่างที่เต็มไปด้วยอิเล็กโทรไลต์ โดยวางอิเล็กโทรดตั้งแต่สองตัวขึ้นไป
ลักษณะหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวคือประสิทธิภาพการทำงานซึ่งมักจะระบุพารามิเตอร์นี้ในชื่อของรุ่นเช่นในโรงงานอิเล็กโทรไลซิสแบบอยู่กับที่ SEU-10, SEU-20, SEU-40, MBE-125 (อิเล็กโทรไลเซอร์บล็อกเมมเบรน) ฯลฯ . ในกรณีเหล่านี้ ตัวเลขแสดงถึงการผลิตไฮโดรเจน (ลบ.ม. /ชม.)
สำหรับคุณสมบัติที่เหลือนั้นขึ้นอยู่กับประเภทของอุปกรณ์และขอบเขตการใช้งานเฉพาะเช่นเมื่อดำเนินการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำประสิทธิภาพของการติดตั้งจะได้รับผลกระทบจากพารามิเตอร์ต่อไปนี้:
ดังนั้น เมื่อใช้ไฟ 14 โวลต์กับเอาท์พุต เราจะได้ 2 โวลต์ในแต่ละเซลล์ ในขณะที่เพลตแต่ละด้านจะมีศักย์ไฟฟ้าต่างกัน อิเล็กโทรไลเซอร์ที่ใช้ ระบบที่คล้ายกันแผ่นเชื่อมต่อเรียกว่าแห้ง
- ระยะห่างระหว่างแผ่นเปลือกโลก (ระหว่างช่องว่างแคโทดและขั้วบวก) ยิ่งมีขนาดเล็กเท่าใดความต้านทานก็จะยิ่งต่ำลงดังนั้นกระแสจะไหลผ่านสารละลายอิเล็กโทรไลต์มากขึ้นซึ่งจะนำไปสู่การผลิตก๊าซที่เพิ่มขึ้น
- ขนาดของแผ่น (หมายถึงพื้นที่ของอิเล็กโทรด) จะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสที่ไหลผ่านอิเล็กโทรไลต์ดังนั้นจึงส่งผลต่อประสิทธิภาพด้วย
- ความเข้มข้นของอิเล็กโทรไลต์และความสมดุลทางความร้อน
- ลักษณะของวัสดุที่ใช้ทำอิเล็กโทรด (ทองเป็นวัสดุในอุดมคติแต่มีราคาแพงเกินไปดังนั้น แผนงานแบบโฮมเมดใช้สแตนเลส)
- การใช้ตัวเร่งปฏิกิริยากระบวนการ ฯลฯ
ตามที่กล่าวไว้ข้างต้นการตั้งค่า ประเภทนี้สามารถใช้เป็นเครื่องกำเนิดไฮโดรเจนเพื่อผลิตคลอรีน อลูมิเนียม หรือสารอื่นๆ ได้ นอกจากนี้ยังใช้เป็นอุปกรณ์ในการกรองและฆ่าเชื้อโรคในน้ำ (UPEV, VGE) และยังดำเนินการอีกด้วย การวิเคราะห์เปรียบเทียบคุณสมบัติ (Tesp 001)
เราสนใจอุปกรณ์ที่ผลิตก๊าซของบราวน์ (ไฮโดรเจนและออกซิเจน) เป็นหลัก เนื่องจากเป็นส่วนผสมที่มีโอกาสนำไปใช้เป็นตัวพาพลังงานทดแทนหรือสารเติมแต่งเชื้อเพลิง เราจะมาดูกันในภายหลัง แต่สำหรับตอนนี้เรามาดูหลักการออกแบบและการทำงานของอิเล็กโทรไลเซอร์อย่างง่ายที่จะแยกน้ำออกเป็นไฮโดรเจนและออกซิเจน
อุปกรณ์และหลักการทำงานโดยละเอียด
อุปกรณ์สำหรับการผลิตก๊าซระเบิดเพื่อความปลอดภัยไม่เกี่ยวข้องกับการสะสมนั่นคือส่วนผสมของก๊าซจะถูกเผาทันทีหลังการผลิต ทำให้การออกแบบค่อนข้างง่ายขึ้น ใน ส่วนก่อนหน้าเราตรวจสอบเกณฑ์หลักที่ส่งผลต่อประสิทธิภาพของอุปกรณ์และกำหนดข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพบางประการ
หลักการทำงานของอุปกรณ์แสดงในรูปที่ 4 แหล่งจ่ายแรงดันไฟฟ้าคงที่เชื่อมต่อกับอิเล็กโทรดที่แช่อยู่ในสารละลายอิเล็กโทรไลต์ เป็นผลให้กระแสไฟฟ้าเริ่มไหลผ่านซึ่งมีแรงดันไฟฟ้าสูงกว่าจุดสลายตัวของโมเลกุลของน้ำ
รูปที่ 4 การออกแบบอิเล็กโทรไลเซอร์แบบธรรมดา จากกระบวนการเคมีไฟฟ้านี้ แคโทดจะปล่อยไฮโดรเจน และแอโนดจะปล่อยออกซิเจนในอัตราส่วน 2 ต่อ 1
ประเภทของอิเล็กโทรไลเซอร์
ลองมาดูกันอย่างรวดเร็ว คุณสมบัติการออกแบบอุปกรณ์แยกน้ำประเภทหลัก
แห้ง
การออกแบบอุปกรณ์ประเภทนี้แสดงในรูปที่ 2 ลักษณะเฉพาะคือโดยการจัดการจำนวนเซลล์ทำให้สามารถจ่ายไฟให้กับอุปกรณ์จากแหล่งที่มีแรงดันไฟฟ้าเกินศักย์ไฟฟ้าขั้นต่ำอย่างมีนัยสำคัญ
ไหลผ่าน
การออกแบบอุปกรณ์ประเภทนี้อย่างง่ายสามารถดูได้ในรูปที่ 5 ดังที่คุณเห็นการออกแบบประกอบด้วยอ่างอาบน้ำที่มีอิเล็กโทรด "A" ซึ่งเต็มไปด้วยสารละลายและถัง "D"
รูปที่ 5 การออกแบบเครื่องอิเล็กโตรไลเซอร์แบบไหล หลักการทำงานของอุปกรณ์มีดังนี้:
- ที่ทางเข้าของกระบวนการไฟฟ้าเคมี ก๊าซพร้อมกับอิเล็กโทรไลต์จะถูกบีบลงในภาชนะ "D" ผ่านท่อ "B"
- ในถังก๊าซ "D" แยกออกจากสารละลายอิเล็กโทรไลต์ซึ่งถูกปล่อยผ่านวาล์วทางออก "C"
- อิเล็กโทรไลต์จะกลับสู่อ่างไฮโดรไลซิสผ่านท่อ "E"
เมมเบรน
คุณสมบัติหลักของอุปกรณ์ประเภทนี้คือการใช้อิเล็กโทรไลต์แข็ง (เมมเบรน) บน ที่ใช้โพลีเมอร์. การออกแบบอุปกรณ์ประเภทนี้สามารถดูได้ในรูปที่ 6
รูปที่ 6 อิเล็กโทรไลเซอร์ชนิดเมมเบรน คุณสมบัติหลักของอุปกรณ์ดังกล่าวคือจุดประสงค์สองประการของเมมเบรน: ไม่เพียงแต่ถ่ายโอนโปรตอนและไอออนเท่านั้น แต่ยังแยกทางกายภาพทั้งอิเล็กโทรดและผลิตภัณฑ์ของกระบวนการไฟฟ้าเคมีอีกด้วย
กะบังลม
ในกรณีที่ไม่อนุญาตให้มีการแพร่กระจายของผลิตภัณฑ์อิเล็กโทรไลซิสระหว่างห้องอิเล็กโทรด จะใช้ไดอะแฟรมที่มีรูพรุน (ซึ่งทำให้อุปกรณ์ดังกล่าวมีชื่อ) วัสดุสำหรับมันสามารถเป็นเซรามิกแร่ใยหินหรือแก้ว ในบางกรณี สามารถใช้เส้นใยโพลีเมอร์หรือใยแก้วเพื่อสร้างไดอะแฟรมดังกล่าวได้ รูปที่ 7 แสดง ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดอุปกรณ์ไดอะแฟรมสำหรับกระบวนการเคมีไฟฟ้า
คำอธิบาย:
- ทางออกออกซิเจน
- กระติกน้ำรูปตัวยู
- ทางออกของไฮโดรเจน
- ขั้วบวก.
- แคโทด.
- กะบังลม.
อัลคาไลน์
กระบวนการเคมีไฟฟ้าเป็นไปไม่ได้ในน้ำกลั่น สารละลายอัลคาไลเข้มข้นใช้เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา (การใช้เกลือไม่เป็นที่พึงปรารถนาเนื่องจากจะปล่อยคลอรีน) ด้วยเหตุนี้อุปกรณ์ไฟฟ้าเคมีส่วนใหญ่สำหรับแยกน้ำจึงเรียกว่าอัลคาไลน์
บน ฟอรัมเฉพาะเรื่องขอแนะนำให้ใช้โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) ซึ่งแตกต่างจากเบกกิ้งโซดา (NaHCO 3) ตรงที่ไม่กัดกร่อนอิเล็กโทรด โปรดทราบว่าอย่างหลังมีข้อดีที่สำคัญสองประการ:
- สามารถใช้อิเล็กโทรดเหล็กได้
- ไม่มีการปล่อยสารอันตรายออกมา
แต่ข้อเสียเปรียบที่สำคัญประการหนึ่งคือลบล้างประโยชน์ทั้งหมดของเบกกิ้งโซดาในฐานะตัวเร่งปฏิกิริยา ความเข้มข้นในน้ำไม่เกิน 80 กรัมต่อลิตร ซึ่งจะช่วยลดความต้านทานต่อการแข็งตัวของอิเล็กโทรไลต์และค่าการนำไฟฟ้าในปัจจุบัน หากครั้งแรกยังคงสามารถทนต่อฤดูร้อนได้ส่วนที่สองจะต้องเพิ่มพื้นที่ของแผ่นอิเล็กโทรดซึ่งจะทำให้ขนาดของโครงสร้างเพิ่มขึ้น
อิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับการผลิตไฮโดรเจน: ภาพวาด, แผนภาพ
มาดูกันว่าคุณสามารถสร้างพลังได้อย่างไร เตาแก๊สซึ่งขับเคลื่อนด้วยส่วนผสมของไฮโดรเจนและออกซิเจน แผนภาพของอุปกรณ์ดังกล่าวสามารถดูได้ในรูปที่ 8
ข้าว. 8. การออกแบบหัวเผาไฮโดรเจน คำอธิบาย:
- หัวฉีดเตา
- ท่อยาง.
- ซีลน้ำที่สอง
- ผนึกน้ำครั้งแรก
- ขั้วบวก.
- แคโทด.
- ขั้วไฟฟ้า
- อาบน้ำด้วยไฟฟ้า
รูปที่ 9 แสดง แผนภูมิวงจรรวมแหล่งจ่ายไฟสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์ของหัวเผาของเรา
ข้าว. 9. แหล่งจ่ายไฟคบเพลิงด้วยไฟฟ้า สำหรับวงจรเรียงกระแสที่ทรงพลัง เราจะต้องมีชิ้นส่วนต่อไปนี้:
- ทรานซิสเตอร์: VT1 – MP26B; VT2 – P308.
- ไทริสเตอร์: VS1 – KU202N.
- ไดโอด: VD1-VD4 – D232; VD5 – D226B; VD6, VD7 – D814B.
- ตัวเก็บประจุ: 0.5 µF
- ตัวต้านทานแบบปรับค่าได้: R3 -22 kOhm
- ตัวต้านทาน: R1 – 30 kOhm; R2 – 15 โอห์ม; R4 – 800 โอห์ม; R5 – 2.7 โอห์ม; R6 – 3 โอห์ม; R7 – 10 โอห์ม
- PA1 เป็นแอมมิเตอร์ที่มีสเกลการวัดอย่างน้อย 20 A
คำแนะนำโดยย่อเกี่ยวกับชิ้นส่วนสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์
อ่างอาบน้ำสามารถทำจากแบตเตอรี่เก่าได้ ควรตัดแผ่นขนาด 150x150 มม เหล็กมุงหลังคา(ความหนาของแผ่น 0.5 มม.) หากต้องการทำงานกับแหล่งจ่ายไฟที่อธิบายไว้ข้างต้น คุณจะต้องประกอบอิเล็กโทรไลเซอร์ 81 เซลล์ ภาพวาดการติดตั้งแสดงในรูปที่ 10
ข้าว. 10. การเขียนแบบอิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับหัวเผาไฮโดรเจน โปรดทราบว่าการบริการและการจัดการอุปกรณ์ดังกล่าวไม่ได้ทำให้เกิดปัญหา
อิเล็กโทรไลเซอร์ DIY สำหรับรถยนต์
บนอินเทอร์เน็ตคุณจะพบไดอะแกรมของระบบ HHO มากมายซึ่งตามที่ผู้เขียนระบุว่าช่วยให้คุณประหยัดเชื้อเพลิงได้ตั้งแต่ 30% ถึง 50% ข้อความดังกล่าวเป็นการมองโลกในแง่ดีเกินไป และตามกฎแล้ว ไม่ได้รับการสนับสนุนจากหลักฐานใดๆ แผนภาพแบบง่ายของระบบดังกล่าวแสดงในรูปที่ 11
แผนภาพแบบง่ายของอิเล็กโทรไลเซอร์สำหรับรถยนต์ ตามทฤษฎีแล้ว อุปกรณ์ดังกล่าวควรลดการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิงเนื่องจากความเหนื่อยหน่ายโดยสิ้นเชิง ในการทำเช่นนี้ส่วนผสมของ Brown จะถูกส่งไปยังไส้กรองอากาศของระบบเชื้อเพลิง นี่คือไฮโดรเจนและออกซิเจนที่ได้จากเครื่องอิเล็กโตรไลเซอร์ที่ขับเคลื่อนโดย เครือข่ายภายในรถยนต์ซึ่งเพิ่มการสิ้นเปลืองน้ำมันเชื้อเพลิง วงจรอุบาทว์.
แน่นอนว่าสามารถใช้วงจรควบคุมกระแส PWM ได้ซึ่งมีประสิทธิภาพมากกว่า บล็อกชีพจรโภชนาการหรือเทคนิคอื่น ๆ เพื่อลดการใช้พลังงาน บางครั้งบนอินเทอร์เน็ตคุณพบข้อเสนอในการซื้อแหล่งจ่ายไฟแอมแปร์ต่ำสำหรับอิเล็กโทรไลเซอร์ซึ่งโดยทั่วไปแล้วเป็นเรื่องไร้สาระเนื่องจากประสิทธิภาพของกระบวนการขึ้นอยู่กับความแรงของกระแสไฟฟ้าโดยตรง
นี่ก็เหมือนกับระบบ Kuznetsov ซึ่งตัวกระตุ้นน้ำหายไปและสิทธิบัตรหายไป ฯลฯ ในวิดีโอด้านบนที่พวกเขาพูดถึงข้อดีที่ไม่อาจปฏิเสธได้ของระบบดังกล่าวไม่มีข้อโต้แย้งที่สมเหตุสมผลในทางปฏิบัติ นี่ไม่ได้หมายความว่าแนวคิดนี้ไม่มีสิทธิ์ที่จะดำรงอยู่ แต่การประหยัดที่ประกาศไว้นั้นเกินจริง "เล็กน้อย"
อิเล็กโทรไลเซอร์ DIY สำหรับทำความร้อนในบ้าน
การสร้างอิเล็กโทรไลเซอร์แบบโฮมเมดเพื่อให้ความร้อนในบ้านในขณะนี้ไม่สมเหตุสมผลเนื่องจากต้นทุนของไฮโดรเจนที่ได้จากอิเล็กโทรไลซิสนั้นแพงกว่ามาก ก๊าซธรรมชาติหรือสารหล่อเย็นอื่นๆ
ควรคำนึงด้วยว่าไม่มีโลหะใดสามารถทนต่ออุณหภูมิการเผาไหม้ของไฮโดรเจนได้ จริงอยู่ มีวิธีแก้ไขที่ได้รับการจดสิทธิบัตรโดย Stan Martin ซึ่งช่วยให้คุณสามารถหลีกเลี่ยงปัญหานี้ได้ จำเป็นต้องให้ความสนใจ ช่วงเวลาสำคัญช่วยให้คุณแยกแยะความคิดที่มีคุณค่าจากเรื่องไร้สาระที่เห็นได้ชัด ความแตกต่างระหว่างพวกเขาคือสิทธิบัตรฉบับแรกออกให้ และฉบับที่สองค้นหาผู้สนับสนุนบนอินเทอร์เน็ต
นี่อาจเป็นจุดสิ้นสุดของบทความเกี่ยวกับอิเล็กโทรไลเซอร์ในครัวเรือนและอุตสาหกรรม แต่ก็สมเหตุสมผลดี รีวิวสั้น ๆบริษัทที่ผลิตอุปกรณ์เหล่านี้
ภาพรวมของผู้ผลิตอิเล็กโทรไลเซอร์
รายชื่อผู้ผลิตที่ผลิตเซลล์เชื้อเพลิงโดยใช้อิเล็กโทรไลเซอร์ บริษัท บางแห่งยังผลิตอุปกรณ์ในครัวเรือน: NEL Hydrogen (นอร์เวย์, วางตลาดตั้งแต่ปี 1927), Hydrogenics (เบลเยียม), Teledyne Inc (USA), Uralkhimmash (รัสเซีย), RusAl (รัสเซีย ปรับปรุงเทคโนโลยีของ Soderberg), RutTech (รัสเซีย) อย่างมีนัยสำคัญ
