ДСК-электроды для жидких топлив

Рис. 1. Схема основных процессов переработки угля и направлений использования получаемых продуктов 1 — гидрирование угля и масел 2 — искусственное жидкое топливо и сырье для органического синтеза 3 — минеральные удобрения для сельского хозяйства 4 — альдегиды, кислоты, галоидные производные 5 — полимеры, спирты, растворители 6 — доменное производство 7 — внедоменная металлургия, топливо для электростанций и коммунально-бытовых потребителей 8 — алюминий, редкоземельные металлы, строительные материалы и др. 9 — сырье для органического синтеза /О — красители, фармацевтические препараты антисептики древесины, дорожные покрытия и др. /2 —безвольный кокс, электроды 13 — красители, растворители 4 — полимеры, моющие вещества, пластификаторы /5 —полимеры, моющие и взрывчатые вещества /5 — искусственное жидкое топливо /7 — пластификаторы, лаки, краски 18 — лаки, краски, электроизоляция 19 — стимуляторы роста растений и удобрения для сельского хозяйства 20 —аниониты, катиониты 2/— углеграфитовые материалы, сажа

В зависимости от агрегатного состояния реагируюш,их веш,еств ТЭ можно подразделить на элементы с газообразным топливом (Нг, СО, газообразные углеводороды), с жидким топливом (метанол, формальдегид, гидразин), с твердым топливом (С металл, например, Zn). Элементы с твердым топливом не вполне соответствуют определению ТЭ расходуемые электроды должны периодически заменяться новыми. [c.119]

Электрическую проводимость потока горящего жидкого топлива оценивали при помощи двух охлаждаемых водой медных электродов, вводимых в поток через патрубки, расположенные один против другого. Межэлектродный промежуток устанавливался равным 8 мм. Эффективную электрическую проводимость на измеряемом участке определяли по току, протекающему в цепи электродов при постоянном напряжении 16 в. [c.31]

С тех пор как экспериментальная работа была прекра-щена, встал вопрос о том, в каком направлении должны прО водиться дальнейшее исследование и разработка топливных элементов. Во-первых, было ясно, что инженеры не согласятся с использованием топливных элементов этого типа для аккумулирования энергии, особенно на средствах передвижения, отчасти вследствие весьма высокой стоимости водорода и кислорода, получаемых электролизом воды, а отчасти вследствие большого веса и размера газовых баллонов если только не будет изобретен какой-нибудь совсем новый метод хранения водорода, неизбежно придется обратиться к использованию экономически доступных жидких топлив. Поскольку непосредственное применение углеводородов и даже метанола в элементе этого типа сопряжено с трудностями, считают, что наилучшим решением является следующее конвертировать жидкое топливо, такое, как метанол, в смесь водорода и двуокиси углерода (плюс небольшой процент примесей), отмыть большую часть двуокиси углерода, положим, с помощью моноэтаноламина, а водород использовать электрохимически в элементе (см. фиг. 151). И наконец, если бы удалось изготовить электроды, которые из газовой смеси электрохимически окисляли бы водород и отбрасывали все остальное, это позволило бы избежать процесса очистки. Несколько лет назад были проведены опыты по использованию водорода, смешанного с окисью углерода, количество которой доходило до 10%, и результаты получились такие же, как при работе с чистым водородом, хотя следует признать, что длительных испытаний проведено не было. Значит, почти несомненно, что при этих условиях пористые никелевые электроды не отравляются окисью углерода но, чтобы определить, оказывают ли вредное воздействие на электрод какие-нибудь примеси, которые могут присутствовать в газовой смеси, следовало бы провести испытания на длительность работы в течение нескольких сотен часов нужно было бы также определить скорость карбонизации раствора гидроокиси калия и разработать практический метод регенерации КОН. [c.393]

Во втором типе элемента, работающего с жидким топливом и газообразным окислителем, создается совершенно другая конструкция. Электрод похож на конверт. Одна сторона его изготавливается пз пористого никеля, а другая — из твердой фольги. Пористый никель содержит катализатор восстановления окислителя, а внешняя поверхность твердой фольги содержит катализатор окисления топлива. Конверты погружаются в смесь электролита с топливом и по газопроводу кислород или воздух вводится внутрь конверта. Кислородный [c.445]

Кроме жидкого топлива, нефтяная промышленность вырабатывает для нашего народного хозяйства и Советской Армии различные масла смазочные, изоляционные, парфюмерные и т. д.,. а также другие продукты парафин, асфальт, кокс для производства электродов, специальные нефтепродукты для производства различных веш еств и т. д. [c.3]

При анализе нефтепродуктов методом вращающегося электрода последний нагревают в муфельной печи до 650 °С и пропитывают 10%-ным водным раствором хлористого натрия [236]. При определении в жидких топливах кальция, натрия, никеля и ванадия буфер (карбонат лития) вводят во вращающийся электрод [265]. Для этой цели дисковый электрод из смеси графитового порошка и карбоната лития (4 1) прессуют под давлением около 6700 кГ/см . Это — сложный и дорогой способ введения буфера в зону разряда, он требует больших затрат на изготовление электродов (из спектрально чистых компонентов). Но в эксплуатации он очень удобен, так как полностью исключает все операции по введению буфера в разряд и обеспечивает наилучшие результаты. [c.108]

Тем самым была похоронена идея топливного элемента прямого действия, но это ни в коем случае не относится к самой идее обратимого электрохимического получения энергии. С точки зрения учения о равновесии и кинетики реакций не может быть никаких сомнений в том, что полученные из первичного топлива (угля) вторичные жидкие топлива и горючие газы могут достаточно активно взаимодействовать уже при комнатной температуре и тем самым должны обеспечить достаточные плотности тока. Основанием для такой уверенности служит тот факт, что обычный уголь при комнатной температуре не загорается, в то время как жидкие топлива легко воспламеняются, а водород или окись углерода даже взрываются. Для такого так называемого топливного элемента, косвенного действия особенно перспективны сильно реагирующие с кислородом окись углерода и водород, причем последний обладает тем преимуществом, что дает в качестве конечного продукта реакции только воду, которая не взаимодействует с электролитом (в противном случае расходовался бы электролит), не закупоривает поры и химически не отравляет электроды (фиг. 1). [c.14]

Недостаток описанных электродов заключается в том, что они даже без электрической нагрузки более или менее медленно дегидрируют примешанное к электролиту жидкое топливо и вследствие этого бесполезно потребляют его. Можно исключить бесполезное расхо- [c.250]

Перспективными являются топливные элементы, в которых электролитом служит ионообменная мембрана [19]. Схема их проста (рис. 180) к мембране с обеих сторон прижаты сетчатые или пористые электроды, покрытые слоем катализатора. Мембрана (катионообменная в Н+-форме) с электродами зажимается между газовыми камерами, в которые подаются водород и кислород. Так как ток при этом переносится гидратированными ионами водорода, то вода образуется на положительном электроде. Она отводится от электродов током кислорода, от которого может быть отделена при проходе через конденсатор. Кроме того, она может быть отведена фитилями, прижатыми к задней стороне кислородного электрода, по которым вода под давлением газа выдавливается в водосборник сквозь войлочную прокладку, предохраняющую от выхода газа. Преимущество ТЭ с жидким топливом в том, что запас топлива можно хранить в жидком виде. В качестве топлива исследовали метанол, формальдегид, гидразин и др. [25]. При окислении гидразина [c.441]

Как активный материал на положительном электроде (окислитель) в ТЭ с жидким топливом испытывали кислород, воздух, [c.441]

Коксование — процесс термического разложения нефтяных остатков (мазута, битума, гудрона, крекинг-остатка и др.) без доступа воздуха при 450—500 °С. Коксование нефтяных остатков проводят с целью получения дополнительного количества жидкого топлива (бензина и др.) и беззольного нефтяного кокса, который служит топливом, сырьем при получении электродов и т. п. [c.314]

Применяющийся в Техасском университете вариант дугового метода синтеза имеет некоторые характерные особенности, отличающие его от процесса, осуществленного на заводе в Хюльс. Так, например, в качестве исходного сырья используются не только газы (метан и его гомологи), но и жидкие топлива — бензиновые и керосиновые фракции. Таким образом, процесс проводится как в газовой, так и в паровой фазах. Второй отличительной особенностью является конструкция самой реакционной камеры. Реактор Техасского университета имеет внутренний вращающийся электрод и два или три радиально расположенных к нему неподвижных электрода противоположного полюса. Таким образом, в реакторе этого типа функционируют одновременно две или три дуги (рис. 5). [c.150]

На рис. 14, а и б показана печь такого типа, работающая на жидком топливе или газе и имеющая в зоне осветления (зоне максимальных температур) дополнительный подогрев стекломассы с помощью электродов, вводимых через дно печи. При таком устройстве в зоне осветления осуществляется интенсивное перемешивание стекломассы и удаление из нее газов, что значительно повышает гомогенность стекломассы. Для создания в этой зоне самостоятельного режима она отделена от остальной части варочного бассейна порогом. Кроме электродов, расположенных в зоне осветления, для интенсификации варки стекла электроды могут вводиться в стекломассу и через боковые стенки варочного бассейна. [c.39]

Снижения удельного электрического сопротивления улавливаемой электрофильтрами пыли можно добиться, добавляя в очищаемые газы мелкораспыленные электропроводящие частицы. В ряде случаев такие частицы образуются в газах при технологических процессах естественным путем. Так, при сжигании в топках жидкого топлива в случае неполного сгорания в отходящих газах образуется мелкодисперсная сажа, которая при определенных условиях способна покрыть содержащиеся в газах диэлектрические частицы электропроводящей пленкой и тем самым снизить удельное электрическое сопротивление осаждающегося на электродах слоя пыли. [c.29]

Топливные элементы с жидким топливом, растворенным в электролите. В элементе используют электроды с различной аналитической активностью, причем катод химически инертен к топливу, а анод реагирует с ним. [c.241]

В гл. IV—VI описано, как в результате обширных технологических исследований удалось создать на принципе двухскелетного электрода-катализатора водородный диффузионный электрод. При обычной температуре и низком давлении он работает анодом с высокими плотностями тока при небольшой поляризации. Наиболее активным и наименее чувствительным к отравлению катализатором для водорода является никель Ренея. Этот катализатор в виде экономичных электродов пригоден и для каталитического дегидрирования в щелочной среде такого жидкого топлива, как метанол, этиленгликоль, и для электрохимического использования адсорбированного при дегидрировании атомарного водорода. Получены первые положительные результаты в предварительных опытах по низкотемпературному окислению СО на ДСК-электродах с применением катализаторов из молибдена и вольфрама Ренея. [c.320]

В элементах, в которых жидкий электролит заменен на ионообменную мембрану, не приходится опасаться прохода газа от одного электрода к другому, и процесс менее чувствителен к загрязнению газов СОг. Это облегчает использование воздуха вместо кислорода и упрощает конструкцию. ТЭ с жидким топливом представляют большой интерес, так как хранить запас жидкого топлива проще, чём газы. В качестве жидкого топлива исследованы гидразин, метанол, формальдегид к др. Окислителем служат кислород, Н262 и др. Конструкция элементов аналогична кислородно-водородному элементу. Чтобы топливо не попадало на положительный электрод, электролит разделяют на электродные пространства с помощью плотной диафрагмы, например из асбеста, или ионообменной мембраной. Преимуществом гидразина является то, что при его окислении по реакции Ы2Н4-Ь -1-02- Ы24-2 Н2О не образуется СО2 и не происходит карбонизация щелочного электролита. [c.354]

Реальным недостатком элементов описанного типа является неполнота использования жидкого топлива вследствие того, что оно дегидрируется на аноде даже при выключенной нагрузке. Грюнеберг, Кубиш и Шпенглер [80] в нашей исследовательской группе устранили этот недостаток, применив так называемые КС-электроды. В таких электродах крупнозернистый ДСК-материал или зерна платинированного угля свободно засыпаны между микроситами (см. фиг. 101). Благодаря особой геометрии сит в режиме холостого хода де- [c.74]

Такие экономичные электроды необходимы и при создании элементов, работающих на растворенном в щелочном электролите жидком топливе, например муравьиной кислоте, метаноле или этиленгликоле. На никеле Ренея такое топливо дегидрируется следовательно, экономичный электрод будет работать как водородный анод. Преимущества такого предложенного Юсти и Винзелем [5] в 1955 г. и, пожалуй, охотно принятого в большинстве исследовательских групп типа топливного элемента заключаются не только в его простоте (см. фиг. 10а), но и в свойственных ему высоких плотностях тока и коэффициенту использования топлива. Об этом подробнее указано в разд. 1.8 и 7.2 для разработок, выполненных авторами в разд. 9.21—для разработок во Франции и в разд. 9.56 — для разработок компании Аллис — Чалмерс . [c.96]

Недостаток описанных электродов заключается в том, что они даже без электрической нагрузки более илн менее медленно дегидрируют примешанное к электролиту жидкое топливо и вследствие этого бесполезно потребляют его. Можно исключить бесполезное расходование жидкого топлива, используя описанные в разд. 7.4 вентильные электроды . Этот тип двухслойного электрода состоит из никелевого ДСК-электрода с равновесными порами (в них и происходит дегидрирование) и нанесенного на него мелкопористого запорного слоя из неактивного материала, например меди дегидрирование прерывается по тому же принципу, что и в аппарате Киппа [15, 16]. Описанные здесь эксперименты основаны на идее, что гальванические элементы для холодного сжигания жидких топлив имеют такое же право на выбор необходимых веществ (например, с точки зрения смешиваемости с электролитом и легкой дегидрируемости), как и карбюраторные и дизельные двигатели внутреннего сгорания на выбор нефтяных продуктов (например, относительно давления паров, воспламеняемости и октанового числа). Однако, учитывая широкое распространение и дешевизну таких производных нефти, как бензин и дизельное масло, были поставлены опыты по электрохимическому использованию также и этих топлив. [c.298]

От этих экспериментов можно ожидать многого. Нам хотелось бы знать, как катализировать реакции многоэлектронного переноса на поверхности электрода. Это необходимо для фотокаталитического синтеза жидкого топлива, например синтеза метанола из диоксида углерода и воды. Катализаторы многоэлектронного переноса для восстановления кислорода в электохимических ячейках были бы встречены с энтузиазмом теми, кто занимается производством топливных элементов. [c.55]

Никелевый катализатор этих водородных электродов настолько активен, что дегидрирует органические жидкости, например метанол или гликоль, и электрохимически окисляет отщепленный водород. Таким образом, можно сконструировать элементы, в которых жидкое топливо попросту смешивалось бы с электролитом (фиг. 101). Авторам удалось применить этот принцип и к нерастворимым в воде топливам, являющимся продуктами переработки нефти. Для этого мы ввели подходящий посредник растворения (австр. пат. 187 954, 1955). Такие элементы при условии, что щелочь сможет в них регенерироваться в процессе работы, вероятно, представят интерес для использования на транспорте (см. разд. 7.2 и гл. VIII). [c.19]

Первая мировая война способствов.ала возникновению в Германии промышленности синтетического аммиака и иску-ственноло жидкого топлива, потреблявшей миллионы тонн кокса и большое количество коксового газа. В это же время в Германии и Франции вместо моторного топлива применялся коксовый газ. В ходе Второй мировой войны произошло быстрое развитие промышленности синтетического каучука, производство которого в пepвыe возникло в СССР еще в мирное время, а также промышленности пластических масс, все больше обслуживавшей авто- и авиастроение, а затем и судостроение. Все названные производства требовали большого количества кокса, коксового газй, бензола и других продуктов коксования углей. В военные годы сильно увеличилось производство алюминия, для которого требовалось большое количество электродов и каменноугольного пека. [c.49]

При использовании пористых электродов необходимо учитывать явления, связанные с распределением плотности тока по глу- бине электрода и с массопереносом реагирующих веществ в поры [21]. Жидкое топливо проникает в поры за счет принудительной подачи жидкости или за счет диффузии. [c.438]

В США разрабатывается процесс гидрогенизации угля в виде угле-масляной пасты под давлением водорода в коронном электроразряде. Процесс основан на создании в концентрическом или междуговом пространстве между электродами, заполненном угле-масляной пастой,, через которую пропускают водород, коронного разряда (напряжение около 20 000 в). Корона вызывает диссоциацию молекул водорода на атомы и активирует молекулы угля, производит их ионизацию, вызывает возникновение свободных радикалов. Активированные реагенты— атомарный водород и уголь вступают во взаимодействие при реакции гидргенизации. Температура процесса не, указывается. Продуктами процесса являются в основном жидкое топливо (легкое топливо Се—Св, керосин, котельное топливо) и некоторые газообразные соединения. Процесс находится в стадии лабораторных и крупных опытных исследований. Имеются данные о работе крупных опытных установок. Проведены предварительные экономические расчеты, показывающие, что его экономичность прежде всего зависит от расхода электроэнергии на единицу переработанного угля. Судя по расчетам, капиталовложения в предприятие, перерабатывающее 3 млн. г угля в год, составляют 130— 140 млн. долл. Данные"о выходе продукции (от органического вещества угля) имеются для опытной установки мощностью 60 г угля в сутки сырого легкого масла [c.160]

Например, при одновременном сжигании в топках котлов твердого и жидкого топлива при неполном сгорании последнего в дымовых газах образуется высокодисперсная сажа, способная покрыть частицы золы проводяш,им слоем и тем самым снизить ее удельное электрическое сопротивление. Положительное действие сажи на эффективность работы электрофильтров проявляется лишь в тех случаях, когда количество сажи в газах по отношению к золе невелико (менее 10%). При большем количестве сажи золосажевая смесь, осаждающаяся на э.чектродах электрофильтров, становится мазенодобной. Из-за увеличения слипаемости частиц золы и сажи осаждающихся на поверхностях электродов, образуется слой, который невозможно удалить с электродов встряхивающимися механизмами, в результате чего нормальная работа электрофильтров нарушается. [c.179]

ГОМОЛОГОВ возрастает. Так, например, в 1985 г. прогнозируется потребность В бензоле около 10 млн. г, причем предполагается, что-значительная часть производства бензола будет покрываться за счет жидких продуктов пиролиза нефтепродуктов. При пиролиз -газойля кувейтской пефти выходы котельного топлива в 3—4 раза больше, чем при пиролизе бензина из той же пефти. Это топливо-содержит в большом количестве копдепсировапные ароматические углеводороды и потому может быть использовано в качестве сырь для производства сажи и как связующее вещество в производстве электродов. При смешении с высокопарафинистыми нефтепродуктами эта пиролизная смола может сжигаться в качестве котельного топлива, причем оно значительно дешевле флотского мазута. [c.251]