Гайсин Азат Фивзатович, д-р. техн. наук, профессор
Казань
Azat F. Gaysin
Kazan
Гайсин Фивзат Миннебаевич, д-р. физ.-мат. наук, профессор
Казань
Fivzat M. Gaysin
Kazan
Багаутдинова Лилия Наилевна, канд. техн. наук, доцент
Казань
Liliya N. Bagautdinova
Kazan
Хафизов Алмаз Анзяпович, старший преподаватель
Казань
Almaz A. Khafizov
Kazan
Валиев Рамиль Ильдарович, старший преподаватель
Казань
Ramil I. Valiev
Kazan
Газеева Елена Владимировна, канд. техн. наук, доцент
Казань
Elena V. Gazeeva
Kazan
ЦЕЛЬ. Комплексное исследование воздействия плазмы электрического разряда постоянного тока в газожидкостной среде неорганических смесей с целью получения газообразного водорода. Получить вольтамперные, вольт-секундные и ампер-секундные характеристики разряда при различных концентрациях электролита Изучить процесс электролиза, пробоя, зажигания разряда и течения разряда в диэлектрической трубке при постоянном токе. МЕТОДЫ. Для решения поставленной задачи проводились экспериментальные исследования на модельной установке, которая состоит из системы электропитания, разрядной камеры, аппаратуры контроля и управления работой установки и измерения характеристик электрического разряда. Для анализа устойчивости разряда были получены зависимости пульсации напряжения и тока разряда во времени. РЕЗУЛЬТАТЫ. Проведены экспериментальные исследования между электролитическим катодом и электролитическим анодом при постоянном токе и при атмосферном давлении со следующими параметрами: напряжение разряда U=0,1- 1,5 кВ, ток разряда I=0.02-2,3 А, межэлектродное расстояние l=100 мм, в качестве электролитов использовались 1%, 3 % и 5% растворы хлорида натрия в водопроводной воде. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Показано, что электрический пробой и зажигание устойчивого во времени разряда зависит от проводимости газожидкостной среды электролита. Характер вольт- амперных характеристик зависит от происходящих случайных процессов в газожидкостной среде, что связано с многочисленными пробоями, происходящими в газожидкостной среде электролита, горением и затуханием микроразрядов, возникновением пузырьков, движением электролита внутри диэлектрической трубки. Показано, что генерация водорода и водородосодержащих компонентов может идти как на стадии электролиза, так и при горении разряда. Особенностью данного способа является то, что электрические разряды в трубке увеличивают выделение водорода. В данной установке могут быть использованы неорганические жидкости определенного состава и концентрации. Результаты экспериментальных исследований позволили разработать и создать малогабаритную установку для получения газообразного водорода. Испытания показали, что малогабаритную установку можно взять как основу промышленной установки для получения газообразного водорода.
THE PURPOSE. Comprehensive study of the effect of direct current electric discharge plasma in a gas-liquid medium of inorganic mixtures in order to obtain gaseous hydrogen. Obtain volt-ampere, volt-second and ampere-second characteristics of the discharge at various concentrations of electrolyte. Study the process of electrolysis, breakdown, discharge ignition and discharge flow in a dielectric tube at a constant current. METHODS. To solve this problem, experimental studies were carried out on a model installation, which consists of a power supply system, a discharge chamber, equipment for monitoring and controlling the operation of the installation and measuring the characteristics of an electric discharge. To analyze the stability of the discharge, the time dependences of the voltage ripple and the discharge current were obtained. RESULTS. Experimental studies were carried out between the electrolytic cathode and the electrolytic anode at constant current and at atmospheric pressure with the following parameters: discharge voltage U = 0.1-1.5 kV, discharge current I = 0.02-2.3 A, interelectrode distance l = 100 mm , 1%, 3% and 5% solutions of sodium chloride in tap water were used as electrolytes. CONCLUSION. It is shown that electrical breakdown and ignition of a discharge that is stable in time depends on the conductivity of the gas-liquid medium of the electrolyte. The nature of the current-voltage characteristics depends on the random processes occurring in the gas-liquid medium, which is associated with numerous breakdowns occurring in the gas-liquid medium of the electrolyte, combustion and attenuation of microdischarges, the appearance of bubbles, and the movement of the electrolyte inside the dielectric tube. It is shown that the generation of hydrogen and hydrogen-containing components can occur both at the stage of electrolysis and during discharge combustion. A feature of this method is that electrical discharges in the tube increase the release of hydrogen. In this installation, inorganic and organic liquids of a certain composition and concentration can be used. The results of experimental studies made it possible to develop and create a small-sized installation for producing gaseous hydrogen. Tests have shown that a small-sized plant can be taken as the basis for a industrial plant for the production of hydrogen gas.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.