Скорость электролиза воды?

[главный колбасист]

жмурики

Кажется это уже было.

Вот тут братва уменьшила расстояние между электродами меньше радиуса дебая,

и добились более эффективного разложения воды обычным постоянным током.

[St2Ra3nn8ik]

  В 07.06.2022 в 15:57, главный колбасист сказал:

и добились более эффективного разложения воды обычным постоянным током

Показать  

Ну, КПД повысили, всё равно его не поднять выше 1 (100%). А из-за омических потерь гарантированно меньше будет.

[главный колбасист]

А вот это что тогда?  брехня ?

цеолиты

[yatcheh]

  В 28.07.2022 в 12:46, главный колбасист сказал:

А вот это что тогда?  брехня ?

цеолиты

Показать  

 

Если закон сохранения энергии нарушается - брехня. 

[главный колбасист]

  Показать контент

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Термохимическое разложение воды в замкнутом цикле уже давно является предметом интенсивных исследований. Имеются термодинамические ограничения, препятствующие разработке простого двухстадийного процесса, состоящего из одного этапа поглощения тепла, т.е. нагревания, и одного этапа отвода тепла, т.е. охлаждения. Минимальная разница температур в °C между горячим и холодным этапами (T hot - T cool ) для любого процесса, в котором завершается реакция (1), определяется уравнением (2).
H 2 0 > H 2 + 1/2 O 2 ( 1)
tгоряч. - Tохлад. = 58000/?S (2)
где 58 000 — теплота образования воды в калориях на моль, а ?S — стандартное изменение энтропии процесса. Прямой термолиз воды, реакция (1), имеет изменение энтропии ?S всего на 40 энтропийных единиц (э.е.) и требует минимального колебания температуры 1450°C, что слишком велико для практических процессов в настоящее время. Реальные процессы должны быть ограничены меньшими колебаниями температуры, что потребовало бы изменения энтропии от 70 до 80 еЭ, что считалось невозможным для достижения в одной единственной реакции. Все ранее предложенные процессы практического термолиза воды с замкнутым циклом решают эту проблему, используя последовательность нескольких реакций, распределяя общее изменение от 70 до 80 eu между несколькими реакционными стадиями. Многие из этих схем термолиза с несколькими реакциями также включают высококоррозионные химические вещества. требующие специальных материалов для строительства. Настоящее изобретение, однако, включает в себя открытие единственной реакции, которая имеет требуемое большое изменение энтропии и, следовательно, может осуществлять термолиз воды в простом двухстадийном процессе, описанном выше, с практическими колебаниями температуры.
НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение включает три отдельных, но взаимосвязанных аспекта, а именно производство кислорода, производство водорода и циклический процесс, который чередует производство кислорода и водорода. Хотя мы не хотим быть связанными какой-либо конкретной теорией, считается, что в заданных условиях катионы некоторых трехвалентных металлов в кристаллических структурах цеолита взаимодействуют с молекулами воды, в результате чего трехвалентные катионы восстанавливаются, а молекулы воды разлагаются с последующим выделением кислорода. Выделение водорода достигается за счет повторного окисления катионов двухвалентных металлов до их исходного трехвалентного состояния при наложении различных рабочих условий. Таким образом, манипулируя условиями процесса, продукты термолиза кислорода и водорода могут быть изолированы из реакционной системы отдельно,
В варианте осуществления процесса, в котором получают и выделяют кислород, используемый цеолит может представлять собой любой трехмерный кристаллический цеолит типа молекулярного сита, который имеет достаточно большой диаметр пор, чтобы обеспечить прохождение молекулы кислорода, предпочтительно по меньшей мере 4 ангстрема. и который содержит в качестве некаркасных структурных элементов катионы трехвалентных металлов, имеющие стандартный электродный восстановительный потенциал более положительный, чем -2,0, и предпочтительно более положительный, чем -1,0. Под термином «некаркасные структурные элементы» понимаются как здесь, в описании, так и в формуле изобретения, катионы, которые присутствуют в структуре для уравновешивания электровалентности QO 4 -тетраэдры кристаллической решетки, где Q чаще всего представляет собой ионы алюминия, но также может представлять собой галлий. Термин «стандартный потенциал восстановления электрода» используется в его обычном смысле. Значения потенциала восстановления доступны в многочисленных стандартных справочных изданиях, например, Handbook of Chemistry and Physics, 50th Ed. (1969-1970), стр. D-109 и далее, Chemical Rubber Publishing Co. USA Методы определения значений восстановительного потенциала описаны в Latimer, WM, The Oxidation States of the Elements and its Potentials in Aquaous Solution, 2nd ed. Prentice Hall, New York, 1952. Предпочтительные катионы трехвалентных металлов, т.е. те, которые имеют восстановительный потенциал более положительный, чем -1,0, включают европий, хром и индий. Поскольку катионы трехвалентных металлов обычно не присутствуют в структуре цеолита,
Преимущественно цеолитный реагент должен быть устойчивым к гидротермическим воздействиям, которые имеют тенденцию к ухудшению кристаллической структуры, и должен содержать катионную популяцию с высокой долей реакционноспособных видов катионов трехвалентных металлов. Как правило, чем больше молярное отношение SiO 2 /Al 2 O 3 в кристаллическом цеолите, тем более он гидротермически стабилен. С другой стороны, чем выше молярное отношение SiO 2 /Al 2 O 3 , тем меньше допустимое количество катионов металлов и, соответственно, должен быть установлен некоторый баланс между количеством активных катионных центров и стабильностью структуры цеолита. Предпочтительно кристаллический цеолит должен иметь SiO 2/Al 2 O 3 не менее 4,5 и иметь не менее 50 процентов атомов алюминия своего каркаса, связанных с катионами металлов, из которых не менее 10 процентов связаны с катионами трехвалентных металлов.
Виды цеолитов включают минералы эрионит, фожазит, клиноптилолит, морденит, оффретит, филипсит, шабазит, гмелинит и синтетические виды T, R, Y, Omega, L, ZSM-5, ZSM-8, ZSM-11 и ZSM-12. . Все эти виды цеолитов описаны в патентной литературе.
В соответствии с нашей теорией, при термолизе молекулы воды и сопутствующем восстановлении катиона трехвалентного металла выделение кислорода происходит только после того, как большая часть гидратной воды удаляется из цеолита, тем самым устраняя или значительно уменьшая обычное стабилизирующее влияние. воздействует на цеолитные катионы поглощенными молекулами воды. Таким образом, при производстве кислорода способом по настоящему изобретению наиболее распространенным способом работы является обработка цеолита, содержащего количество воды, достаточное для стабилизации катионов трехвалентных металлов в цеолите, при этом указанные трехвалентные катионы имеют восстановительный потенциал более чем -2,0. вольт, до температуры не ниже 200°C. предпочтительно по меньшей мере 400°С. до температуры разрушения кристаллов цеолита и при сопутствующих условиях давления для обезвоживания цеолита до такой степени, что остаточная вода в цеолите восстанавливает катионы трехвалентных металлов и выделяет кислород для сбора. Дегидратации и, следовательно, выделению кислорода способствует повышение температуры и снижение давления паров воды над массой цеолита. Однако, поскольку выделение кислорода гораздо легче определить, чем степень обезвоживания, особенно на пороге полного обезвоживания, можно легко и регулярно получать любую из бесконечного числа комбинаций условий температуры и давления, которые будут подходящими. для практики процесса с конкретным цеолитом с использованием выделения кислорода в качестве показателя успеха.
Однако обнаружено, что при наличии свободной диффузии молекул воды через систему пор цеолита и очень быстрой дегидратации в некоторых случаях можно дегидратировать исходный материал цеолита до такой степени, что достаточно остаточной воды для контакта и реакции с катионами трехвалентных металлов. В этом случае выделение заметных количеств кислорода достигается за счет подачи в реакционную систему посторонней воды в количестве, достаточном для реакции с катионами трехвалентных металлов и их восстановления, но недостаточном для стабилизации этих катионов и, таким образом, предотвращения их необходимого восстановления. Соответственно,
Реакцию можно проводить как в периодическом, так и в непрерывном режиме и с использованием статической или динамической системы, при условии, что предусмотрены только средства для сбора газообразного кислородного продукта реакции по мере его выделения из реакционной массы. Нежелательный водяной пар, если он присутствует, легко отделяется от кислородной массы продукта такими хорошо известными и традиционными методами, как конденсация и высушивание.
В варианте осуществления способа данного изобретения, в котором получают водород, в качестве исходного цеолита может использоваться любой трехмерный кристаллический цеолит, способный поглощать воду и содержащий структурные катионы двухвалентных металлов, образованные in situ путем восстановления катионов трехвалентных металлов, которые имеют стандартный потенциал восстановления электрода более отрицательного, чем 0,0 и предпочтительно более отрицательного, чем -0,3 вольта. Следует понимать, что в этом описании и в формуле изобретения двухвалентное состояние вовлеченных катионов металлов определяется как валентное состояние, полученное путем восстановления катиона из его трехвалентной формы реакцией с молекулой воды, или соответствующее состояние восстановления, если используются другие восстановители. Также следует понимать, что такая цеолитная композиция должна быть по существу полностью обезвожена для существования указанных двухвалентных катионов. Преимущественно перкурсорная форма трехвалентного катиона цеолита будет соответствовать спецификациям, изложенным выше в отношении исходного материала для процесса производства кислорода.
Производство водорода достигается путем гидратации исходного материала цеолита. Точная степень гидратации не является критическим фактором. Количество воды, адсорбированное на цеолите, составляющее 5% или более от его полной адсорбционной способности по воде, приведет к выделению водорода и окислению двухвалентных катионов обратно в их обычное трехвалентное состояние. Цеолит считается полностью свободным от воды гидратации после выделения летучих веществ при 1000°C. Поскольку выделение водорода легче обнаружить и измерить, чем степень гидратации цеолита, оптимальную степень гидратации обычно устанавливают для конкретного состава цеолита и реакционной системы. При заданном давлении водяного пара над массой цеолита понижение температуры увеличивает степень гидратации, то же самое можно сказать и об увеличении давления водяного пара при данной температуре в качестве общего положения. Температуры от 0°C. до температуры разложения цеолита и давления водяного пара от 0,03 до 100 атмосфер. Процесс проводят в любом удобном аппарате, в котором есть средства для выделения выделяющегося водорода. Удаление примесей воды из полученного водорода осуществляют известными способами очистки - осушением.
Вышеуказанные два процесса могут быть объединены таким образом, чтобы обеспечить двухстадийный процесс с замкнутым циклом, в котором кислород и водород получают попеременно путем попеременной реакции воды с массой цеолита, содержащей трехвалентные и двухвалентные катионы соответственно. Таким образом, в целом, циклический способ по настоящему изобретению включает стадии создания закрытой реакционной зоны, имеющей средства для подачи водяного пара и отвода из нее газообразных продуктов реакции и водяного пара и содержащей гидратированное трехмерное кристаллическое цеолитное молекулярное сито, имеющее диаметр пор достаточно велик для адсорбции кислорода, причем указанный цеолит содержит в качестве некаркасных структурных элементов катионы трехвалентных металлов, имеющие стандартный электродный восстановительный потенциал от 0,0 до -2,0,
На чертежах представлена ??блок-схема циклического процесса термолиза воды с использованием одной реакционной зоны, работающей при различных давлениях и температурах.
Примеры и иллюстрации всех трех аспектов процесса настоящего изобретения изложены ниже со ссылкой на чертежи. На блок-схеме реакционная зона 10 содержит 150 граммов морденита, который был подвергнут катионному обмену с катионами водорода и хрома до такой степени, что его состав
[Cr 0,08 + 3 H 0,76 + AlO 2 ) 1,0 (SiO 2 ) 9,1 ]
и содержит 15 мас.% воды гидратации. При закрытых вентилях 16 и 18 и открытом вентиле 20 двухслойные объемы пара при 100°С. проходят через линию 22 и клапан 14 через слой 10, чтобы выпустить воздух, содержащийся в пустом пространстве слоя, через клапан 20 в атмосферу. После этого поток пара прекращается, а клапаны 14 и 20 закрываются. Затем включается нагревательный элемент 12, и температура в слое 10 повышается до 500°С. при этом давление в нем снижается насосом 24 через клапан 18. Первоначально водяной пар из пустотного пространства слоя и водяной пар, десорбированный из цеолитной массы, проходят через клапан 18 и трубопровод 26 в конденсатор 28, в котором основная масса воды конденсируется в конденсаторе 28. и удален через строку 30. В момент, когда цеолит обезвожен до такой степени, что он содержит менее 1 мас.% воды гидратации, выделяется кислород, который удаляется через клапан 18, линию 26 насосом 24 и собирается по линии 32. выделение кислорода, производя около 50 см3 (станд.) кислорода, нагреватель 12 выключают и дают слою остыть до 100°С. при поддержании давления в слое на уровне одной атмосферы за счет подачи пара через линию 22 и клапан 14. После этого клапан 16 открывается, и насос 34 используется для отвода водяного пара и выделяющегося водорода из слоя. Основная часть водяного пара конденсируется в конденсаторе 36 и удаляется по линии 38. Полученный водород собирается по линии 40. производя около 50 куб. см (станд.) кислорода, нагреватель 12 выключают и дают слою остыть до 100°С. при поддержании давления в слое на уровне одной атмосферы за счет подачи пара через линию 22 и клапан 14. После этого клапан 16 открывается, и насос 34 используется для отвода водяного пара и выделяющегося водорода из слоя. Основная часть водяного пара конденсируется в конденсаторе 36 и удаляется по линии 38. Полученный водород собирается по линии 40. производя около 50 куб. см (станд.) кислорода, нагреватель 12 выключают и дают слою остыть до 100°С. при поддержании давления в слое на уровне одной атмосферы за счет подачи пара через линию 22 и клапан 14. После этого клапан 16 открывается, и насос 34 используется для отвода водяного пара и выделяющегося водорода из слоя. Основная часть водяного пара конденсируется в конденсаторе 36 и удаляется по линии 38. Полученный водород собирается по линии 40.
Претензии (6)
Скрыть зависимый
Что заявлено:
1. Способ получения кислорода, который включает создание закрытой реакционной зоны, содержащей трехмерное кристаллическое цеолитное молекулярное сито, имеющее диаметры пор, достаточно большие для адсорбции кислорода, причем указанный цеолит содержит в качестве некаркасных структурных элементов катионы трехвалентных металлов, имеющие стандартный электродный восстановительный потенциал. более положительное, чем -2,0, указанное молекулярное сито, содержащее недостаточно воды для гидратации, чтобы стабилизировать указанные катионы трехвалентных металлов от реакции с водой, и контактирующее с указанным цеолитом при температуре по меньшей мере 200°С. до температуры разрушения кристаллов цеолита молекулами воды, при которой восстанавливаются катионы трехвалентных металлов и выделяется кислород, и собирают выделившийся кислород.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катионы трехвалентных металлов восстанавливают реакцией с водой при температуре по меньшей мере 400°С. до температуры разрушения кристаллов цеолита.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что катионы трехвалентных металлов представляют собой европий, иттербий, хром или индий или их смеси.
4. Способ получения водорода, который включает создание закрытой реакционной зоны, содержащей обезвоженное трехмерное кристаллическое цеолитное молекулярное сито, имеющее диаметры пор, достаточно большие для адсорбции воды, указанный цеолит содержит в качестве структурных компонентов катионы двухвалентных металлов, полученные in situ путем восстановления из их трехвалентных состояние, при котором указанные трехвалентные катионы имеют стандартный восстановительный потенциал более отрицательного значения, чем 0,0, контактируя с указанным молекулярным ситом при температуре от 0°С. до температуры разрушения кристаллов цеолита водяным паром при давлении водяного пара от 0,03 до 100 атмосфер, достаточном для гидратации указанного цеолита и выделения водорода, а затем отбора и извлечения водорода из указанной реакционной зоны.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что катионы трехвалентных металлов имеют стандартный восстановительный потенциал более отрицательный, чем -0,3.
6. Циклический процесс получения кислорода и водорода, который включает стадии обеспечения закрытой реакционной зоны, имеющей средства для ввода водяного пара и отвода из нее газообразных продуктов реакции и водяного пара и содержащей гидратированное трехмерное кристаллическое цеолитное молекулярное сито, имеющее поры диаметра, достаточно большого для адсорбции кислорода, указанный цеолит, содержащий в качестве некаркасных структурных элементов катионы трехвалентных металлов, имеющих стандартный восстановительный потенциал от 0,0 до -2,0, дегидратирует указанную массу молекулярного сита до степени, по меньшей мере, достаточной для превращения указанных катионов трехвалентных металлов в указанный цеолита в катионы двухвалентных металлов, в результате чего образуется и выделяется кислород, удаляя выделяющийся кислород из реакционной зоны,после этого регидратируют указанное молекулярное сито до степени, по меньшей мере, достаточной для окисления катионов двухвалентных металлов до их исходного трехвалентного состояния, в результате чего выделяется водород, и удаляют и извлекают полученный 

Ну чуваки говорят,что энергия как бы есть в микрополостях,просто мы плохо про нее знаем.Энергия вакуума.

Та,что пластинки пихает друг к другу в эффекте Казимира.

[yatcheh]

  В 29.07.2022 в 15:11, главный колбасист сказал:

  Показать контент

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Термохимическое разложение воды в замкнутом цикле уже давно является предметом интенсивных исследований. Имеются термодинамические ограничения, препятствующие разработке простого двухстадийного процесса, состоящего из одного этапа поглощения тепла, т.е. нагревания, и одного этапа отвода тепла, т.е. охлаждения. Минимальная разница температур в °C между горячим и холодным этапами (T hot - T cool ) для любого процесса, в котором завершается реакция (1), определяется уравнением (2).
H 2 0 > H 2 + 1/2 O 2 ( 1)
tгоряч. - Tохлад. = 58000/?S (2)
где 58 000 — теплота образования воды в калориях на моль, а ?S — стандартное изменение энтропии процесса. Прямой термолиз воды, реакция (1), имеет изменение энтропии ?S всего на 40 энтропийных единиц (э.е.) и требует минимального колебания температуры 1450°C, что слишком велико для практических процессов в настоящее время. Реальные процессы должны быть ограничены меньшими колебаниями температуры, что потребовало бы изменения энтропии от 70 до 80 еЭ, что считалось невозможным для достижения в одной единственной реакции. Все ранее предложенные процессы практического термолиза воды с замкнутым циклом решают эту проблему, используя последовательность нескольких реакций, распределяя общее изменение от 70 до 80 eu между несколькими реакционными стадиями. Многие из этих схем термолиза с несколькими реакциями также включают высококоррозионные химические вещества. требующие специальных материалов для строительства. Настоящее изобретение, однако, включает в себя открытие единственной реакции, которая имеет требуемое большое изменение энтропии и, следовательно, может осуществлять термолиз воды в простом двухстадийном процессе, описанном выше, с практическими колебаниями температуры.
НАСТОЯЩЕЕ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Настоящее изобретение включает три отдельных, но взаимосвязанных аспекта, а именно производство кислорода, производство водорода и циклический процесс, который чередует производство кислорода и водорода. Хотя мы не хотим быть связанными какой-либо конкретной теорией, считается, что в заданных условиях катионы некоторых трехвалентных металлов в кристаллических структурах цеолита взаимодействуют с молекулами воды, в результате чего трехвалентные катионы восстанавливаются, а молекулы воды разлагаются с последующим выделением кислорода. Выделение водорода достигается за счет повторного окисления катионов двухвалентных металлов до их исходного трехвалентного состояния при наложении различных рабочих условий. Таким образом, манипулируя условиями процесса, продукты термолиза кислорода и водорода могут быть изолированы из реакционной системы отдельно,
В варианте осуществления процесса, в котором получают и выделяют кислород, используемый цеолит может представлять собой любой трехмерный кристаллический цеолит типа молекулярного сита, который имеет достаточно большой диаметр пор, чтобы обеспечить прохождение молекулы кислорода, предпочтительно по меньшей мере 4 ангстрема. и который содержит в качестве некаркасных структурных элементов катионы трехвалентных металлов, имеющие стандартный электродный восстановительный потенциал более положительный, чем -2,0, и предпочтительно более положительный, чем -1,0. Под термином «некаркасные структурные элементы» понимаются как здесь, в описании, так и в формуле изобретения, катионы, которые присутствуют в структуре для уравновешивания электровалентности QO 4 -тетраэдры кристаллической решетки, где Q чаще всего представляет собой ионы алюминия, но также может представлять собой галлий. Термин «стандартный потенциал восстановления электрода» используется в его обычном смысле. Значения потенциала восстановления доступны в многочисленных стандартных справочных изданиях, например, Handbook of Chemistry and Physics, 50th Ed. (1969-1970), стр. D-109 и далее, Chemical Rubber Publishing Co. USA Методы определения значений восстановительного потенциала описаны в Latimer, WM, The Oxidation States of the Elements and its Potentials in Aquaous Solution, 2nd ed. Prentice Hall, New York, 1952. Предпочтительные катионы трехвалентных металлов, т.е. те, которые имеют восстановительный потенциал более положительный, чем -1,0, включают европий, хром и индий. Поскольку катионы трехвалентных металлов обычно не присутствуют в структуре цеолита,
Преимущественно цеолитный реагент должен быть устойчивым к гидротермическим воздействиям, которые имеют тенденцию к ухудшению кристаллической структуры, и должен содержать катионную популяцию с высокой долей реакционноспособных видов катионов трехвалентных металлов. Как правило, чем больше молярное отношение SiO 2 /Al 2 O 3 в кристаллическом цеолите, тем более он гидротермически стабилен. С другой стороны, чем выше молярное отношение SiO 2 /Al 2 O 3 , тем меньше допустимое количество катионов металлов и, соответственно, должен быть установлен некоторый баланс между количеством активных катионных центров и стабильностью структуры цеолита. Предпочтительно кристаллический цеолит должен иметь SiO 2/Al 2 O 3 не менее 4,5 и иметь не менее 50 процентов атомов алюминия своего каркаса, связанных с катионами металлов, из которых не менее 10 процентов связаны с катионами трехвалентных металлов.
Виды цеолитов включают минералы эрионит, фожазит, клиноптилолит, морденит, оффретит, филипсит, шабазит, гмелинит и синтетические виды T, R, Y, Omega, L, ZSM-5, ZSM-8, ZSM-11 и ZSM-12. . Все эти виды цеолитов описаны в патентной литературе.
В соответствии с нашей теорией, при термолизе молекулы воды и сопутствующем восстановлении катиона трехвалентного металла выделение кислорода происходит только после того, как большая часть гидратной воды удаляется из цеолита, тем самым устраняя или значительно уменьшая обычное стабилизирующее влияние. воздействует на цеолитные катионы поглощенными молекулами воды. Таким образом, при производстве кислорода способом по настоящему изобретению наиболее распространенным способом работы является обработка цеолита, содержащего количество воды, достаточное для стабилизации катионов трехвалентных металлов в цеолите, при этом указанные трехвалентные катионы имеют восстановительный потенциал более чем -2,0. вольт, до температуры не ниже 200°C. предпочтительно по меньшей мере 400°С. до температуры разрушения кристаллов цеолита и при сопутствующих условиях давления для обезвоживания цеолита до такой степени, что остаточная вода в цеолите восстанавливает катионы трехвалентных металлов и выделяет кислород для сбора. Дегидратации и, следовательно, выделению кислорода способствует повышение температуры и снижение давления паров воды над массой цеолита. Однако, поскольку выделение кислорода гораздо легче определить, чем степень обезвоживания, особенно на пороге полного обезвоживания, можно легко и регулярно получать любую из бесконечного числа комбинаций условий температуры и давления, которые будут подходящими. для практики процесса с конкретным цеолитом с использованием выделения кислорода в качестве показателя успеха.
Однако обнаружено, что при наличии свободной диффузии молекул воды через систему пор цеолита и очень быстрой дегидратации в некоторых случаях можно дегидратировать исходный материал цеолита до такой степени, что достаточно остаточной воды для контакта и реакции с катионами трехвалентных металлов. В этом случае выделение заметных количеств кислорода достигается за счет подачи в реакционную систему посторонней воды в количестве, достаточном для реакции с катионами трехвалентных металлов и их восстановления, но недостаточном для стабилизации этих катионов и, таким образом, предотвращения их необходимого восстановления. Соответственно,
Реакцию можно проводить как в периодическом, так и в непрерывном режиме и с использованием статической или динамической системы, при условии, что предусмотрены только средства для сбора газообразного кислородного продукта реакции по мере его выделения из реакционной массы. Нежелательный водяной пар, если он присутствует, легко отделяется от кислородной массы продукта такими хорошо известными и традиционными методами, как конденсация и высушивание.
В варианте осуществления способа данного изобретения, в котором получают водород, в качестве исходного цеолита может использоваться любой трехмерный кристаллический цеолит, способный поглощать воду и содержащий структурные катионы двухвалентных металлов, образованные in situ путем восстановления катионов трехвалентных металлов, которые имеют стандартный потенциал восстановления электрода более отрицательного, чем 0,0 и предпочтительно более отрицательного, чем -0,3 вольта. Следует понимать, что в этом описании и в формуле изобретения двухвалентное состояние вовлеченных катионов металлов определяется как валентное состояние, полученное путем восстановления катиона из его трехвалентной формы реакцией с молекулой воды, или соответствующее состояние восстановления, если используются другие восстановители. Также следует понимать, что такая цеолитная композиция должна быть по существу полностью обезвожена для существования указанных двухвалентных катионов. Преимущественно перкурсорная форма трехвалентного катиона цеолита будет соответствовать спецификациям, изложенным выше в отношении исходного материала для процесса производства кислорода.
Производство водорода достигается путем гидратации исходного материала цеолита. Точная степень гидратации не является критическим фактором. Количество воды, адсорбированное на цеолите, составляющее 5% или более от его полной адсорбционной способности по воде, приведет к выделению водорода и окислению двухвалентных катионов обратно в их обычное трехвалентное состояние. Цеолит считается полностью свободным от воды гидратации после выделения летучих веществ при 1000°C. Поскольку выделение водорода легче обнаружить и измерить, чем степень гидратации цеолита, оптимальную степень гидратации обычно устанавливают для конкретного состава цеолита и реакционной системы. При заданном давлении водяного пара над массой цеолита понижение температуры увеличивает степень гидратации, то же самое можно сказать и об увеличении давления водяного пара при данной температуре в качестве общего положения. Температуры от 0°C. до температуры разложения цеолита и давления водяного пара от 0,03 до 100 атмосфер. Процесс проводят в любом удобном аппарате, в котором есть средства для выделения выделяющегося водорода. Удаление примесей воды из полученного водорода осуществляют известными способами очистки - осушением.
Вышеуказанные два процесса могут быть объединены таким образом, чтобы обеспечить двухстадийный процесс с замкнутым циклом, в котором кислород и водород получают попеременно путем попеременной реакции воды с массой цеолита, содержащей трехвалентные и двухвалентные катионы соответственно. Таким образом, в целом, циклический способ по настоящему изобретению включает стадии создания закрытой реакционной зоны, имеющей средства для подачи водяного пара и отвода из нее газообразных продуктов реакции и водяного пара и содержащей гидратированное трехмерное кристаллическое цеолитное молекулярное сито, имеющее диаметр пор достаточно велик для адсорбции кислорода, причем указанный цеолит содержит в качестве некаркасных структурных элементов катионы трехвалентных металлов, имеющие стандартный электродный восстановительный потенциал от 0,0 до -2,0,
На чертежах представлена ??блок-схема циклического процесса термолиза воды с использованием одной реакционной зоны, работающей при различных давлениях и температурах.
Примеры и иллюстрации всех трех аспектов процесса настоящего изобретения изложены ниже со ссылкой на чертежи. На блок-схеме реакционная зона 10 содержит 150 граммов морденита, который был подвергнут катионному обмену с катионами водорода и хрома до такой степени, что его состав
[Cr 0,08 + 3 H 0,76 + AlO 2 ) 1,0 (SiO 2 ) 9,1 ]
и содержит 15 мас.% воды гидратации. При закрытых вентилях 16 и 18 и открытом вентиле 20 двухслойные объемы пара при 100°С. проходят через линию 22 и клапан 14 через слой 10, чтобы выпустить воздух, содержащийся в пустом пространстве слоя, через клапан 20 в атмосферу. После этого поток пара прекращается, а клапаны 14 и 20 закрываются. Затем включается нагревательный элемент 12, и температура в слое 10 повышается до 500°С. при этом давление в нем снижается насосом 24 через клапан 18. Первоначально водяной пар из пустотного пространства слоя и водяной пар, десорбированный из цеолитной массы, проходят через клапан 18 и трубопровод 26 в конденсатор 28, в котором основная масса воды конденсируется в конденсаторе 28. и удален через строку 30. В момент, когда цеолит обезвожен до такой степени, что он содержит менее 1 мас.% воды гидратации, выделяется кислород, который удаляется через клапан 18, линию 26 насосом 24 и собирается по линии 32. выделение кислорода, производя около 50 см3 (станд.) кислорода, нагреватель 12 выключают и дают слою остыть до 100°С. при поддержании давления в слое на уровне одной атмосферы за счет подачи пара через линию 22 и клапан 14. После этого клапан 16 открывается, и насос 34 используется для отвода водяного пара и выделяющегося водорода из слоя. Основная часть водяного пара конденсируется в конденсаторе 36 и удаляется по линии 38. Полученный водород собирается по линии 40. производя около 50 куб. см (станд.) кислорода, нагреватель 12 выключают и дают слою остыть до 100°С. при поддержании давления в слое на уровне одной атмосферы за счет подачи пара через линию 22 и клапан 14. После этого клапан 16 открывается, и насос 34 используется для отвода водяного пара и выделяющегося водорода из слоя. Основная часть водяного пара конденсируется в конденсаторе 36 и удаляется по линии 38. Полученный водород собирается по линии 40. производя около 50 куб. см (станд.) кислорода, нагреватель 12 выключают и дают слою остыть до 100°С. при поддержании давления в слое на уровне одной атмосферы за счет подачи пара через линию 22 и клапан 14. После этого клапан 16 открывается, и насос 34 используется для отвода водяного пара и выделяющегося водорода из слоя. Основная часть водяного пара конденсируется в конденсаторе 36 и удаляется по линии 38. Полученный водород собирается по линии 40.
Претензии (6)
Скрыть зависимый
Что заявлено:
1. Способ получения кислорода, который включает создание закрытой реакционной зоны, содержащей трехмерное кристаллическое цеолитное молекулярное сито, имеющее диаметры пор, достаточно большие для адсорбции кислорода, причем указанный цеолит содержит в качестве некаркасных структурных элементов катионы трехвалентных металлов, имеющие стандартный электродный восстановительный потенциал. более положительное, чем -2,0, указанное молекулярное сито, содержащее недостаточно воды для гидратации, чтобы стабилизировать указанные катионы трехвалентных металлов от реакции с водой, и контактирующее с указанным цеолитом при температуре по меньшей мере 200°С. до температуры разрушения кристаллов цеолита молекулами воды, при которой восстанавливаются катионы трехвалентных металлов и выделяется кислород, и собирают выделившийся кислород.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что катионы трехвалентных металлов восстанавливают реакцией с водой при температуре по меньшей мере 400°С. до температуры разрушения кристаллов цеолита.
3. Способ по п.2, отличающийся тем, что катионы трехвалентных металлов представляют собой европий, иттербий, хром или индий или их смеси.
4. Способ получения водорода, который включает создание закрытой реакционной зоны, содержащей обезвоженное трехмерное кристаллическое цеолитное молекулярное сито, имеющее диаметры пор, достаточно большие для адсорбции воды, указанный цеолит содержит в качестве структурных компонентов катионы двухвалентных металлов, полученные in situ путем восстановления из их трехвалентных состояние, при котором указанные трехвалентные катионы имеют стандартный восстановительный потенциал более отрицательного значения, чем 0,0, контактируя с указанным молекулярным ситом при температуре от 0°С. до температуры разрушения кристаллов цеолита водяным паром при давлении водяного пара от 0,03 до 100 атмосфер, достаточном для гидратации указанного цеолита и выделения водорода, а затем отбора и извлечения водорода из указанной реакционной зоны.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что катионы трехвалентных металлов имеют стандартный восстановительный потенциал более отрицательный, чем -0,3.
6. Циклический процесс получения кислорода и водорода, который включает стадии обеспечения закрытой реакционной зоны, имеющей средства для ввода водяного пара и отвода из нее газообразных продуктов реакции и водяного пара и содержащей гидратированное трехмерное кристаллическое цеолитное молекулярное сито, имеющее поры диаметра, достаточно большого для адсорбции кислорода, указанный цеолит, содержащий в качестве некаркасных структурных элементов катионы трехвалентных металлов, имеющих стандартный восстановительный потенциал от 0,0 до -2,0, дегидратирует указанную массу молекулярного сита до степени, по меньшей мере, достаточной для превращения указанных катионов трехвалентных металлов в указанный цеолита в катионы двухвалентных металлов, в результате чего образуется и выделяется кислород, удаляя выделяющийся кислород из реакционной зоны,после этого регидратируют указанное молекулярное сито до степени, по меньшей мере, достаточной для окисления катионов двухвалентных металлов до их исходного трехвалентного состояния, в результате чего выделяется водород, и удаляют и извлекают полученный 

Ну чуваки говорят,что энергия как бы есть в микрополостях,просто мы плохо про нее знаем.Энергия вакуума.

Та,что пластинки пихает друг к другу в эффекте Казимира.

Показать  

 

Энергии вокруг - полно! Особенно - энергии вакуума. Осталось создать супервакуум (настоящий вакуум, без дураков) - и можно качать невозбранно!

Эффектов и устройств, работающих на энергии вакуума - хоть пруд пруди. Вот только они (устройства) никак не материализуются из он-лайна ютуба в оф-лайн хотя бы сельской бани, отапливаемой вакуумом... 

[главный колбасист]

А с чего вы взяли,что сельские бани хотят отапливаться вакуумом?

Для примера,у меня есть знакомый,у которого газа нет и который много лет топит

печь дровами. Есть т.н. ракетные печи,книжка такая,якобы раза в два-три уменьшает расход

дров. Пытался увлечь его идеей. Какой там,никому ничего не нужно . Не там мы ищем причину,

не там следствие. Это мёртвое общество.Дело не в вакууме,и даже не в физике и термодинамике.?

[yatcheh]

  В 29.07.2022 в 17:36, главный колбасист сказал:

А с чего вы взяли,что сельские бани хотят отапливаться вакуумом?

Для примера,у меня есть знакомый,у которого газа нет и который много лет топит

печь дровами. Есть т.н. ракетные печи,книжка такая,якобы раза в два-три уменьшает расход

дров. Пытался увлечь его идеей. Какой там,никому ничего не нужно . Не там мы ищем причину,

не там следствие. Это мёртвое общество.Дело не в вакууме,и даже не в физике и термодинамике.?

Показать  

 

При чём тут общество? Если у вашего знакомого расход на отопление бани дровами - это стопиццотый пункт бюджета, то ясен пень, шо ему нафиг не нужна ваша ракетная печь. В виду копеечной экономии на фоне капитальных затрат.

Если вам не по душе баня - приведите пример РЕАЛЬНОГО (не из ютупчика) использования новых физических принципов в получении энергии, практического использования. Вы не найдёте такого примера.

[главный колбасист]

 

Не,он хату топит дровами,даже не баню.

Не так молод уже,и каждый сезон собирать поленницу дров не так легко.

Но мозги включать,боже упаси. Страшнее атомной войны. Знаю много таких.

 

Вот чувак регистрировал водород при 500 град.уже. У себя в сарае.

[yatcheh]

  В 30.07.2022 в 05:09, главный колбасист сказал:

Вот чувак регистрировал водород при 500 град.уже. У себя в сарае.

 

Показать  

 

Разложение воды при 500С на цеолите? Не усматриваю тут никакого "открытия" или "эффекта". Обычный случай гетерогенного катализа. Только при чём тут получение энергии? Это устройство требует непрерывного подвода энергии, и сжигание полученного водорода не только не даст никакого прибытка, но и не покроет затрат.