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invention
Fédération de Russie Patent RU2142066

MÉTHODE stockage d'électricité

MÉTHODE stockage d'électricité

Nom de l'inventeur: Gennady Kuznetsov
Nom du titulaire du brevet: Gennady Kuznetsov
Adresse de correspondance: 410041, Saratov et / I 723, Gennady Kuznetsov
Date de début du brevet: 25.06.1997

Procédé pour le stockage du surplus d'électricité en courant et peut être utilisé par l'électrolyse d'un composé contenant de l'hydrogène pour la production et le stockage de l'hydrogène. Ce dernier est conçu pour être utilisé comme combustible dans les centrales électriques générateurs de secours sont entrés en service en horloge "spike" au pouvoir. Le procédé d'électrolyse est effectuée à un matériau de dissolution électrochimique anodique en remplaçant l'hydrogène dans le composé d'hydrogène avec des cations d'hydrogène sous-pression à la cathode et la précipitation de composés chimiques. Le composé résultant est hydrolyse pour obtenir la quantité initiale du composé contenant de l'hydrogène et d'un solide. La solution aqueuse est électrolysée solide avec inversion de polarité pour rétablir le montant initial de la substance est effectuée lors de l'obtention de l'hydrogène supplémentaire. Le procédé permet d'intensifier le processus et réduire le coût de la production d'hydrogène, tout en assurant la sécurité environnementale.

DESCRIPTION DE L'INVENTION

L'invention concerne le domaine de l' énergie électrique.

Il est connu que les centrales nucléaires et thermiques avec de grands blocs, conçus pour les paramètres élevés de vapeur, doivent travailler autant que possible dans un état stable, le démarrage et l'arrêt de leurs unités prend des heures, voire des jours. Les producteurs d'électricité utilisent une variété de méthodes pour inciter les consommateurs à une réception plus uniforme de l'énergie électrique. Par exemple, au Royaume-Uni dans le temps d'hiver, l'électricité consommée dans la période allant de 11 à 12 heures de la journée, sera facturé jusqu'à cinq fois plus de frais que la nuit.

Cependant, les statistiques montrent que, dans beaucoup de puissance demande totale d'électricité dans certaines périodes de la journée varient considérablement - d'un minimum d'heures de temps d'arrêt beaucoup de puissance à une horloge "pic" au maximum, lorsque le besoin d'électricité d'environ un tiers plus élevé que ses capacités de production. équipement périodique de déchargement et de la puissance de freinage conduisent à une usure accrue et une perte d'efficacité et de fiabilité et, en conséquence, à des réparations plus fréquentes. Dépassements de carburant avec seulement, par exemple, dans le système "Mosenergo" atteint pour une saison froide cent mille tonnes d'équivalent de carburant.

Les experts dans le domaine de l'énergie électrique ne voient que deux façons de résoudre le problème de répondre aux besoins des consommateurs d'électricité. La première méthode est basée sur le fait que l'augmentation de la capacité de puissance pour terminer chevauchement des charges "de pointe". La deuxième méthode consiste à la construction de stations spéciales pour produire la quantité requise de l'électricité supplémentaire dans l'horloge "pic" très. Il est évident que la première solution à ce problème est pas économique. Pour résoudre le problème du deuxième mode de réalisation dans le monde entier fait appel à deux types d'alimentation - accumulation par pompage (PSP) et les installations de turbines.

Et ceux-ci et d'autres "déroulage" en quelques minutes et peut produire une importante quantité d'énergie supplémentaire. Cependant, nous devons garder à l'esprit un certain nombre de graves problèmes dans la mise en œuvre des projets de construction de manœuvre des capacités. Malgré l'avantage attrayant des centrales d'accumulation par pompage, capables de produire de l'énergie moins cher en raison de réinitialiser dans l'horloge "rush" à travers leurs turbines du réservoir supérieur au fond d'une eau du lac, qui est à nouveau pompée dans le réservoir supérieur pendant les périodes de consommation d'énergie minimale au pouvoir, pour la construction de la PSP exige site spécial, ce qui est souvent impossible de trouver dans un terrain plaine, où une grande partie des consommateurs d'énergie. station de turbine à gaz à son travail détruire irrémédiablement le carburant, la pollution de l'atmosphère de produits nocifs de la combustion.

Spécialistes en ingénierie de chauffage connaissent un merveilleux type de carburant qui ne pollue pas l'atmosphère de la Terre. Est un atome d'hydrogène. Le produit de la combustion d'hydrogène dans les centrales électriques, dans lequel l'oxygène est utilisé comme oxydant est de la vapeur d'eau pure.

. Dans le livre de John Tvaydell A.Ueyr "énergies renouvelables" (.. Moscou "Energoatomisdat" 1990) décrit les différentes méthodes de stockage d'énergie: chimique, thermique, électrique, sous forme d'énergie potentielle ou cinétique. Un type de stockage des produits chimiques est d'obtenir de l'hydrogène par électrolyse de l'eau en utilisant l'une des source de courant. Sous la forme d'hydrogène gazeux peut être accumulé, transféré à une certaine distance et brûlé pour produire de l'énergie thermique. La plupart des déchets procédé de production d'hydrogène pur - électrolyse de l'eau, mais l'efficacité de ce processus est d'environ 60 pour cent. Certaines pertes associées à l'apparition de bulles de gaz à proximité des électrodes, qui entravent le mouvement des ions dans l'électrolyte et l'augmentation de la résistance totale du circuit.

Afin d'intensifier le processus et réduire le coût de la production d'hydrogène à l'échelle industrielle du complexe de méthodes de traitement spécialement conçus pour les appareils de réaction électrochimique et purement chimiques, assurant la sécurité écologique et ne nécessite pas la destruction de combustibles non renouvelables.

La figure 1 montre une forme de réalisation de l'appareil pour la déshydrogénation du composé contenant de l'hydrogène. La cuve 1, laquelle paroi présente un contact électrique avec le pneumatique 2, dans le procédé conçu pour que le courant d'anode, un atome d'hydrogène composé 3 rempli, par exemple l'éthanol. Sur les parois intérieures du récipient 1 est placé substance 4 elektroekstrakt capable de remplacer l'atome d'hydrogène dans le composé contenant de l'hydrogène, tel que le sodium. Au centre de la cuve 1 est placé au-dessous de tubes d'acier étouffées avec des trous 5, 6, conçus dans le procédé pour l'élimination de l'hydrogène dans le récipient 1. La canalisation 5 est isolé à partir contenant de l'hydrogène composé 3 7 diaphragme d'un matériau poreux présentant une bonne conductivité électrique, de la densité suffisante, la résistance mécanique et la résistance chimique, tel qu'un tissu d'amiante treillis métallique tissé. Pour la préparation de tissu d'amiante adapté à longues fibres de chrysotile blanc amiante en milieu alcalin de preuve. Le tuyau 5 comporte un contact électrique avec les rails 8, le courant de cathode destiné à la déshydrogénation du composé contenant de l'hydrogène. Dans le centre du fond du tube 5 isolement anéchoïque du tuyau 9, il est placé, destiné à entrer dans la cuve 1 3 composé hydrogenous à déshydrogéner. Le couvercle 10 est isolée électriquement de la cuve 1 présente une cavité 11. La paroi intérieure 12 du bouchon 10 comporte des rabats 13, qui sépare la cavité interne du récipient 1 par les conduites d'alimentation en eau. La paroi métallique 12 du bouchon 10 est un conducteur d'un courant électrique constant à partir du bus 8 sur les parois métalliques du tube 5, fournissant ainsi de l'énergie à la cathode, qui effectue le tube de rôle 5 dans la déshydrogénation du composé contenant de l'hydrogène 3. Le mode de réalisation décrit de l'appareil pour la déshydrogénation des composés contenant de l'hydrogène pour deux processus supplémentaires : l'hydrolyse du produit formé lors de la déshydrogénation du composé contenant de l'hydrogène et pour l'électrolyse d'une solution aqueuse du produit d'hydrolyse solide.

MÉTHODE stockage d'électricité MÉTHODE stockage d'électricité MÉTHODE stockage d'électricité

Fig. La figure 2 montre un récipient 1 à l'issue des produits d'hydrolyse formés lors de la déshydrogénation du composé contenant de l'hydrogène. Au fond du récipient 1 est précipité avec de l'hydroxyde de sodium 14 et placé sur le dessus de celui de l'alcool éthylique 3.

Fig. La figure 3 montre un récipient 1 dans la phase finale de l'électrolyse de l'hydroxyde de sodium aqueux à 15 14. Pneu 2 dans ce procédé est un cathodiques conducteurs de courant et les pneumatiques 8 sont conçus pour fournir le courant d'anode. Le tuyau 5 dans le présent procédé est destiné à la collecte d'oxygène et d'hydrogène est retiré de la cavité interne du récipient 1 par l'intermédiaire des réducteurs 16.

COMPLEXE POUR LA PRODUCTION D'HYDROGENE FONCTIONNE COMME SUIT

Dans le récipient 1, qui est placé sur les parois de elektroekstrakt de sodium 4 est introduit l'alcool éthylique 3. A la limite entre l'éthanol et le sodium elektroekstraktom 3 4 (voir. Fig. 1) déclenche une réaction chimique en remplacement de chaque molécule d'alcool d'un groupe hydroxyle alcoolique avec un atome d'hydrogène, sodium, entraînant la formation d'éthylate de sodium et de l'hydrogène gazeux est libéré. éthylate de sodium dissous dans de l'alcool éthylique et la solution résultante devient une conductivité favorable supérieure dissolution anodique elektroekstrakta 4. séparée de elektroekstrakta de sodium, la couche 4 est amené à réagir avec de l'alcool éthylique de sodium dans toute sa masse, grâce à quoi la vitesse de réaction chimique de substitution d'atomes d'hydrogène dans le groupe hydroxyle alcoolique alcool éthylique molécules d'atomes de sodium augmente par rapport à la nature hétérogène de la réaction à l'étape initiale. des cations d'hydrogène sont évacués sur le tube métallique 5, qui est la cathode dans le procédé et l'hydrogène moléculaire, tombe à travers les trous 6 dans la conduite 5 et elle est dérivée d'un navire destiné à être utilisé par les consommateurs. Après achèvement de la réaction de substitution des atomes d'hydrogène dans la molécule, celui-ci de l'éthanol dans la cuve 1 est pleine - éthylate de sodium. La déshydrogénation 92 parties en poids d'éthanol avec 46 parties en poids de sodium est formée de 136 parties en poids d'éthylate de sodium et 2 parties en poids d'hydrogène.

Pour restaurer la quantité initiale de l'éthanol dans la cuve 1 doit effectuer l'étape suivante du procédé - l'hydrolyse de l'éthylate de sodium. La quantité d'eau nécessaire pour l'hydrolyse est introduite dans le récipient 1 à travers la soupape 13 du couvercle 10. L'interaction de 136 parties en poids d'éthylate de sodium avec 36 parties en poids d'eau, 92 parties en poids est formé d'alcool éthylique et de 80 parties en poids d'hydroxyde de sodium (voir. Fig. 2). Après le retrait du récipient 1 d'alcool éthylique, il est solide - hydroxyde de sodium 14.

Pour l'isolement du sodium, d'hydroxyde de sodium est réalisée l'étape suivante du procédé - l'électrolyse de l'hydroxyde de sodium aqueux 15 (voir la figure 3 ..). Dvadtsatipyatiprotsentnogo pour former une solution d'hydroxyde de sodium, ayant une conductivité électrique maximale, le récipient 1 à travers l'espace 11 du couvercle 10 est introduit 240 parties en poids d'eau 80 parties en poids d'hydroxyde de sodium. Dissolvant de l'hydroxyde de sodium dans l'eau est réalisée à la libération de grandes quantités de chaleur, ce qui conduit à une forte augmentation de la température de la solution 15. Pour écrire sur les parois du récipient d'électrolyse, une solution d'hydroxyde de sodium 1 à elektroekstrakta de sodium nécessaire pour maintenir le courant d'anode lorsqu'il est connecté via un bus 8 et la cathode de courant de bus 2. à la cathode, dont le rôle est d'effectuer la cuve d'électrolyse 1 parois, de décharge des cations d'hydrogène métalliques. L'hydrogène moléculaire crée une atmosphère protectrice pour elektroekstrakta sodium et un excès d'hydrogène est retiré du récipient 1 à travers les réducteurs 16. Les anions d'oxygène sont déchargés sur le tube métallique 5 et l'oxygène moléculaire à travers les trous 6 est à l'intérieur du tube 5, et est ensuite évacué par la canalisation de la cuve 1 à l'utilisateur . Après achèvement de l'électrolyse, de 80 parties en poids d'hydroxyde de sodium dissous dans 240 parties en poids d'eau, sur les parois intérieures du récipient 1 46 parties en poids de elektroekstrakta de sodium précipité par le conduit de sortie 5 246 parties en poids d'oxygène et démultiplicateurs 16 à 28 parties en poids de dérivé d'hydrogène. Pour démarrer un nouveau cycle doit entrer dans le récipient 1 par le conduit 5 montant initial de l'éthanol, récupéré par hydrolyse d'éthylate de sodium dans un autre récipient.

Ainsi, après l'achèvement des trois étapes de procédé susmentionnées restauré quantité initiale d'éthanol et de sodium. La seule substance consommable est de l'eau. Poids d'hydrogène produit est consommé 9/1 du poids d'eau, et les parties restantes 8/9 en poids d'eau est consommé l'oxygène. Afin d'obtenir la quantité nécessaire d'hydrogène et d'oxygène par unité de temps dans la batterie des navires de productivité connectés est multipliée par le nombre de batteries.

SOURCE

1. J .. Tvaydell A. Weir. "Sources d'énergie renouvelables", Moscou, "Energoatomisdat", 1990, p. 360-361, 364-365.

REVENDICATIONS

stockage d'énergie de la méthode de la puissance par l'électrolyse d'un composé contenant de l'hydrogène pour la production et le stockage d'hydrogène destiné à être utilisé comme combustible dans les centrales électriques générateurs de secours sont entrés en service horloge "pointe" en puissance, caractérisé en ce que le procédé d'électrolyse est réalisée à l'agent de dissolution de l'anode électrochimique pour remplacer l'hydrogène dans le composé d'hydrogène avec une dépression au niveau des cations cathode d'hydrogène et précipitation dans le résidu d'un composé chimique qui est hydrolyse pour obtenir la quantité initiale du composé contenant de l'hydrogène et un solide, une solution aqueuse qui est électrolysée avec inversion de polarité pour restaurer la quantité initiale de matériau utilisé pour la substitution d'un atome d'hydrogène un composé contenant de l'hydrogène, tout en obtenant un atome d'hydrogène supplémentaire.

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Date de publication 24.03.2007gg