РОЗРОБКА НЕПРЯМОГО ВІДБОРУ ПРОБ ВОДНЮ З БЕЗМЕМБРАННОЇ ЕЛЕКТРОЛІЗНОЇ КОМІРКИ

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.20998/2220-4784.2022.02.11

Ключові слова:

водень, електролізна комірка, відбір проб, дистильована вода

Анотація

В роботі представлено спосіб відбору проб водню з електролізної комірки для подальшого аналізу складу згенерованого газу. Вирішуючи завдання відбору проби водню нами використовувалась система «електролізна комірка – сепаратор водню – заповнена дистильованою водою газова піпетка». Система забезпечує подачу виробленого в електролізній комірці водню до газової піпетки без змішування з атмосферними газами. Відбір проб водню (кисню) безпосередньо з електролізера для подальшого аналізу проводився без вакуумування ємностей для накопичення газу та з’єднувальних трубопроводів. Метою роботи є розробка та відпрацювання непрямого відбору проб водню з електролізної комірки без вакуумування додаткового обладнання. Методика проведення розробленого непрямого відбору забезпечує чистоту та представництво проби згенерованого в електролізній комірці газу. Система надає можливість транспортувати вироблений в електролізній комірці водень до газової піпетки без змішування з атмосферними газами. Повільне заповнення накопиченим згенерованим воднем газової піпетки дозволяє повністю витиснути з неї дистилят без залишків крапель рідини на стінках піпетки.

Біографія автора

Микола Зіпунніков, ІПМаш НАН України, м. Харків, Україна;

кандидат технічних наук, старший науковий співробітник відділу водневої енергетики, ІПМаш НАН України, м. Харків, Україна

Посилання

Vodorod. Svoystva, polucheniye, khraneniye, transportirovaniye, primeneniye: [Sprav. izd.] / D. YU. Gamburg, V. P. Semenov, N. F. Dubovkin, L. N. Smirnova. – M.: Khimiya, 1989. – 672 з.

Yakimenko L.M. Elektrodnyye materialy v prikladnoy elektrokhimii / Yakimenko L.M. – M.: Khimiya, 1977. – 264 s.

Wang M., Wang Z., Gong X., Guo Z. The Intensification Technologies to Water Electrolysis for Hydrogen Production. / Wang M., Wang Z., Gong X., Guo Z. // Renewable and Sustainable Energy Reviews. – 2014. – № 29. – P. 573‒588. https://doi.org/10.1016/j.rser.2013.08.090

Zipunnikov M.M., Bukhkalo S.I. Doslidzhennya zahalʹnoyi tekhnolohiyi vodnyu za optymalʹnymy parametramy yak skladova kompleksnoho rozvytku assotsiatsiy EFCE ta CFE-UA / Zipunnikov M.M., Bukhkalo S.I. // Visnyk Natsionalʹnoho Tekhnichnoho Universytetu «KHPI». Seriya: Innovatsiyni doslidzhennya u naukovykh robotakh studentiv. – 2021. – № 2 (1362). – P. 70‒82.

Smolinka T. Fuels – Hydrogen Production. Water Electrolysis / Smolinka T. // Encyclopedia Electrochemical Power Sources. – 2009. – P. 394–413. https://doi.org/10.1016/B978-044452745-5.00315-4

Phillips R., Dunnill Ch. W. Zero gap alkaline electrolysis cell design for renewable energy storage as hydrogen gas / Phillips R., Dunnill Ch. W. // RSC Advances. – 2016. – Vol. 6. Iss. 102. – P. 100643–100651. https://doi.org/10.1039/C6RA22242K.

Troshen'kin V.B., Markosova V.P., Troshen'Kin B.A. Heat and mass transfer in hydrogen production by electrolysis of a water-coal suspension / Troshen'kin V.B., Markosova V.P., Troshen'Kin B.A. // Journal of Engineering Physics

and Thermophysicsthis link is disabled. – 2010. – Vol. 83(2). – P. 330–337. https://doi.org/10.1007/s10891-010-0349-8

Zhenpeng Hong, Zixuan Wei, Xiaojuan Han. Optimization scheduling control strategy of wind-hydrogen system considering hydrogen production efficiency, Journal of Energy Storage. 2021. 103609. https://doi.org/10.1016/j.est.2021.103609

Zheng Tian, Hong Lv, Wei Zhou, Cunman Zhang, Pengfei He. Review on equipment configuration and operation process optimization of hydrogen refueling station. International Journal of Hydrogen Energy. 2022. pp. 3033-3053. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2021.10.238

V. Solovey, N. Vnukova, A. Grytsenko, P. Kanilo. Influence of energy-environmental factors on the competitiveness of hydrogen as a motor fuel (in transport energy installations). Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. 2014. Vol. 5(8). pр. 41-46. DOI: 10.15587/1729-4061.2014.27657

I. Lynnyk, K. Vakulenko, E. Lezhneva. Analysis of the Air Quality in Considering the Impact of the Atmospheric Emission from the Urban Road Traffic. Lecture Notes in Networks and Systems. 2021. 207:13-27.

H.A. Miller, K. Bouzek, J. Hnat, S. Loos, C.I. Bernäcker, T. Weißgärber, L. Röntzsch, J. Meier-Haack. Green hydrogen from anion exchange membrane water electrolysis: a review of recent developments in critical materials and operating conditions. Sustainable Energy & Fuels. 2020. Vol 4. pp. 2114-2133. DOI: 10.1039/C9SE01240K

E. Rozzi, F.D. Minuto, A. Lanzini, P. Leone. Green Synthetic Fuels: Renewable Routes for the Conversion of Non-Fossil Feedstocks into Gaseous Fuels and Their End Uses. Energies. 2020. Vol. 13(2). https://doi.org/10.3390/en13020420

Green Hydrogen from Water Electrolysis, Solution for Sustainability. Energy Industry Review. 2020. July 1. https://energyindustryreview.com/energy-efficiency/green-hydrogen-from-water-electrolysis-solution-for-sustainability/

A. N. Colli, H.H. Girault, A. Battistel. Non-Precious Electrodes for Practical Alkaline Water Electrolysis. The Materials. 2019. Vol. 12(8). 1336. https://www.mdpi.com/1996-1944/12/8/1336

Feichen Yang, Myung Jun Kim, Micah Brown, Benjamin J. Wiley. Alkaline Water Electrolysis at 25 A∙cm-2 with a Microfibrous Flow‐through Electrode. Advanced Energy Materials. 2020. Vol. 10 (25). https://doi.org/10.1002/aenm.202001174

О. Ulleberg, R. Hancke. Techno-economic calculations of small-scale hydrogen supply systems for zero emission transport in Norway. International Journal of Hydrogen Energy. 2020. Vol. 45, № 2. pp. 1201-1211. https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319919320841?via%3Dihub

Solovey V.V., Zipunnikov M.M., Kotenko A.L. Researching and adjusting the modes of joint operation of a photoelectric converter and a high pressure electrolyzer / Solovey V.V., Zipunnikov M.M., Kotenko A.L. // International Journal of Hydrogen Energy. – 2022. – Vol. 47, № 66. – P. 28272‒28279. https://doi.org/10.1016/j.ijhydene.2022.06.161

Solovey V.V., Zipunnikov M.M., Rusanov R.A. Increasing The Maneuverability Of Power Units Of The Thermal Power Plants Due To Applying The Hydrogen-Oxygen Systems / Solovey V.V., Zipunnikov M.M., Rusanov R.A. // Journal of Physics: Energy. – 2022. – Vol. 5(1). – P. 10. https://doi.org/10.1088/2515-7655/aca9ff

Solovey V.V., Rusanov A.V., Zipunnikov M.M., Semikin V.M. Method for Calculation of the Current Concentration of Alkali in the Electrolyte During the Water Electrolysis Process / Solovey V.V., Rusanov A.V., Zipunnikov M.M., Semikin V.M. // French-Ukrainian Journal of Chemistry. – 2021. – Vol. 9(2). – P. 27‒33. DOI: https://doi.org/10.17721/fujcV9I2P27-33

Tekhnicheskiy analiz produktov organicheskogo sinteza: [Uchebnoye posobiye dlya khimicheskikh tekhnikumov]. / Kolesnikov A.L. – M.: Vysshaya shkola, 1966. – 231 р.

Bukhkalo S.І. Zagal'na tehnologіja harchovoї promislovostі u prikladah і zadachah (іnnovacіjnі zahodi). 2-ge vid. dop.: ch. 2, [tekst] pіdruchnik z grifom MON / S.І. Bukhkalo, M.M. Zіpunnіkov ta іn. – K.: CNL., 2013. – 352 р.

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-02-27