Речь идет об одном из узлов аппаратов электролизера для получения гремучего газа. Последний, образуется при разложении эл.током дистиллированной воды из электролита – щелочного раствора. При работе аппарата мелкие пузырьки газа выделяющиеся на электродах «взбивают» в крепкой щелочи мелкую, плотную, весьма стойкую пену отделаться от которой непросто. Она долго отстаивается и при непрерывной работе электролизера по шлангам проникает в соседние аппараты – водяные затворы, промывалки [1]. Пена уносит из реактора нерасходующуюся в процессе щелочь - перемещая её в рабочие жидкости промывалок изменяет и обедняет состав электролита. Это явление вредное, особенно трудно с ним бороться в малогабаритных компактных конструкциях.
Рис. 2. Стационарный электролизер. Эскиз модуля реактора (поз. 1) в сборе, в том числе и бак-отстойник пены (поз. 2). Поз. 3 – отсек для фильтра отделителя пены. Стрелками показана циркуляция электролита.
Мой стационарный электролизер для мастерской, по образу и подобию [1], отличается увеличенной высотой отстойника пены, однако, практика показывает невысокую эффективность даже такой конструкции. Для улучшения разделения пены на жидкость и газ предлагаю трубу отстойника разделить на два отсека и набить верхний некрупным пористым заполнителем (Рис. 2). Эксперименты показали – заполнитель должен быть весьма плотным и мелкопористым, пена должна продавливаться через его слой с некоторым усилием, при этом разрушаются пленки жидкости, мелкие пузыри сливаются в большие, жидкость и газ разделяются, электролит возвращается в реактор. В качестве наполнителя неплохо работает плотно набитая стекловата.
Для исследования работоспособности фильтра собрал простую лабораторную установку.
Что понадобилось для работы.
Несколько ПЭТ бутылок, микрокомпрессор для аквариума, шланги с распылителем от него же, мелочи. Жидкость для мытья посуды, стекловата.
К делу.
Альхен испугался. – Против пожара, – заявил он, – у нас все меры приняты. Есть даже пеногон-огнетушитель «Эклер».
Инспектор, заглядывая по дороге в чуланчики, неохотно проследовал к огнетушителю. Красный жестяной конус, хотя и являлся единственным в доме предметом, имеющим отношение к пожарной охране, вызвал в инспекторе особое раздражение. – На толкучке покупали? И, не дождавшись ответа как громом пораженного Александра Яковлевича, снял «Эклер» со ржавого гвоздя, без предупреждения разбил капсулю и быстро повернул конус кверху. Но вместо ожидаемой пенной струи конус выбросил из себя тонкое шипение, напоминавшее старинную мелодию «Коль славен наш Господь в Сионе». – Конечно, на толкучке, – подтвердил Остап свое первоначальное мнение и повесил продолжавший петь огнетушитель на прежнее место.
«Двенадцать стульев». И. Ильф и Е. Петров.
Пеногенератор для нашей установки собрал из пустой 1 л. ПЭТ бутылки и воздушного микрокомпрессора – как раз по случаю презентовали разочаровавшиеся аквариумисты. Доставшийся компрессор оказался «в сборе» - со шлангом и камнем-распылителем воздуха (Фото 3). Образующиеся от его работы пузырьки воздуха будут у нас имитировать гремучий газ в реакторе. Для образования пены применил концентрированный раствор дешевого средства для мытья посуды (Фото 4).
Фото 3. Трофейный микрокомпрессор для аквариумных нужд.
Фото 4. Средство для мытья посуды. Применяется в хозяйстве для отмывки витражей после пайки с флюсом-кислотой. Для опыта не пожалел - израсходовал около половины бутылки.
Фото 5. Трубочки для пробок сосудов – кусочки пустых ампул от гелевой шариковой ручки. Как раз подошли к шлангу от компрессора (Фото 3).
Трубочки для герметичного ввода и вывода газов из сосудов подобрал полиэтиленовые – от старых ручек (Фото 5). Две трубочки в пеногенератор – «ввод воздуха», «вывод пены» и одну в фильтр – «ввод пены». Для удобства присоединения шлангов снаружи, одну из двух трубочек пеногенератора согнул - разогрел над строительным феном и сформовал (Фото 6). Трубочки предполагал вклеить – залить термоклеем из пистолета. Однако, удачно подобранное сверло, диаметром несколько меньшим чем трубки, позволило сделать соединения вполне герметичными и без дополнительных мер.
Фото 6. Пробка пеногенератора.
Фото 7. Пробка пеногенератора в сборе.
Фото 8. Пеногенератор в работе. Видно и пену вылезающую в шланг.
Но тут певший все время пеногон-огнетушитель «Эклер» взял самое верхнее фа, на что способна одна лишь народная артистка республики Нежданова, смолк на секунду и с криком выпустил первую пенную струю, залившую потолок и сбившую с головы повара туальденоровый колпак. За первой струей пеногон-огнетушитель выпустил вторую струю туальденорового цвета, повалившую несовершеннолетнего Исидора Яковлевича. После этого работа «Эклера» стала бесперебойной. К месту происшествия ринулись Паша Эмильевич, Альхен и все уцелевшие Яковлевичи.
– Чистая работа! – сказал Остап. – Идиотская выдумка!
«Двенадцать стульев». И. Ильф и Е. Петров.
Для фильтра-пеноотделителя приспособил вторую аналогичную баклажечку – острым ножом срезал дно, врезал в табельную крышечку аналогичную трубку – кусочек ампулы-стержня от ручки. Для наполнения фильтра пришлось лезть на чердак мастерской и махнув шашкой возвратиться с клоком потолочного утеплителя (Фото 9).
Фото 9. Кусок теплоизолятора-стекловаты участвовавшая в эксперименте.
Фото 10. Емкость-пеноотделитель. Вариант 1 с малым заполнением.
Для быстрого определения поведения наполнителя в фильтре первоначально заполнил емкость на треть (Фото 10) и пустил в нее пену.
Фото 11. Час работы пеногенератора.
Фото 12. Фильтр крупнее.
Прозрачные стенки фильтра позволили наблюдать его работу – пена весьма стойка и стремиться заползти в любое пустое место. Относительно рыхлая набивка тем не менее работает раздавливая пузырьки. Выделившаяся жидкость впитывается волокнами фильтра – стекловата осаживается. Стойкость пены – ~40…50 мин, через это время при выключенном пеногенераторе она самостоятельно распадается на газ и жидкость. Примерно через час работы установки рыхлый слой мокрого наполнителя достаточно осел чтобы образовалась лазейка для пены куда и пролез ее язык.
Второй этап – в бутылку-фильтр добавлена основная часть стекловаты, причем, скрученная значительно более плотно. Современный китайский компрессор заменен на отечественного коллегу 1968 г.р. из-за более высокой производительности (Фото 13, 14).
Фото 13. Внешний вид опытной установки.
Фото 14. Микрокомпрессор МК-1, МИНАВТОПРОМ, г. Москва, 1968 г.
Наблюдение за работой установки в течении еще, более чем двух часов показало:
Выводы.
В целом, эксперимент признан успешным – в изготавливаемую конструкцию электролизера вносятся соответствующие изменения. Опыт показал, что мелкие пузырьки пены вовсе не лопаются от первого же соприкосновения с преградой, подобно пузырям мыльным, большим, тем более, от соприкосновения с преградой мокрой. Главный фактор разрушающий пену – давление, как например в [2] – заполнитель фильтра должен быть уложен весьма плотно, к счастью, поток газа в электролизере относительно невелик и увеличенное аэродинамическое сопротивление фильтра на его пути не станет большой помехой.
В коридоре шла ожесточенная борьба с огнетушителем. Наконец человеческий гений победил, и пеногон, растоптанный железными ногами Паши Эмильевича, выпустил последнюю вялую струю и затих навсегда. Старух послали мыть пол.
«Двенадцать стульев». И. Ильф и Е. Петров.
Литература.
1. Бондаренко Ю.Н. Изготовление газоразрядных источников света для лабораторных целей и многое другое
2. Устройство для разделения газожидкостных смесей. Авторское свидетельство № 1662614.
3. Стационарный электролизер для домашней мастерской. Авторский конспект.
Babay Mazay, декабрь, 2021 г.
Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.
