BG66872B1

BG66872B1 - Method and installation for direct electricity production from bottom marine water containing sulphides

Info

Publication number: BG66872B1
Application number: BG111393A
Authority: BG
Inventors: Владислав ХРИСТОВ; Костадинов Христов Владислав; Венко БЕШКОВ; Николаев Бешков Венко; Петко Петков; Иванов Петков Петко
Original assignee: "Рокон - Изследователски център" АД; Институт По Инженерна Химия При Бан; Костадинов Христов Владислав; Николаев Бешков Венко
Priority date: 2013-02-14
Filing date: 2013-02-14
Publication date: 2019-04-30
Also published as: BG111393A

Abstract

The method and the installation use a renewable energy source. There are no harmful emissions into the water and air during operation. The working process is constant, the power is regulated smoothly, no fuel and other consumables are used, the sea is cleaned of dissolved sulphides, and the dissolved oxygen increases in the surface layer. Seawater containing sulphides is pumped from the bottom layer, from which an anolyte is obtained. Sulphide-free seawater is pumped from the surface layer to form catholyte. The anolyte and catholyte are fed to a fuel cell, at the poles of which is generated electricity. Part of the electricity produced is used to power the installation, and the rest is fed into the external electrical network. The process of oxidation of sulphides to sulphates in the fuel cell practically does not generate heat and the conversion of chemical energy into electricity is practically complete.

Description

Област на приложениеField of application

Методът и инсталацията за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди, са приложими в електроенергетиката и опазването на околната среда.The method and installation for direct extraction of electricity from bottom seawater containing sulfides are applicable in electricity and environmental protection.

Предшестващо състояние на техникатаBACKGROUND OF THE INVENTION

Известни са индиректни методи за получаване на електроенергия от морска вода, съдържаща сулфиди. Първоначално от морската вода, съдържаща сулфиди се добива сероводород и/или водород. Добитите газове се изгарят, при което се получава топлинна енергия. Тя се трансформира в механична енергия и от нея се добива електрическа енергия. Недостатъците на тези методи са в множеството процеси на превръщане на енергията, при което значително спада общият коефициент на полезно действие, а оттам и икономическата изгода от прилагането им. Също така при добива и изгарянето на газовете се получават вредни емисии, чието редуциране оскъпява технологията.Indirect methods are known for obtaining electricity from seawater containing sulfides. Initially, hydrogen sulfide and / or hydrogen are extracted from seawater containing sulfides. The extracted gases are burned, which produces heat energy. It is transformed into mechanical energy and electrical energy is extracted from it. The disadvantages of these methods are in the many processes of energy conversion, which significantly reduces the overall efficiency, and hence the economic benefits of their application. Also, the extraction and combustion of gases result in harmful emissions, the reduction of which makes the technology more expensive.

Известни са индиректни методи, при които добитите от морската вода, съдържаща сулфиди, газове се подават като гориво в горивна клетка, от която се получава топлинна енергия и/или електрическа енергия.Indirect methods are known in which gases extracted from seawater containing sulphides are fed as fuel to a fuel cell from which heat and / or electricity is generated.

Недостатъците на тези методи са отново вредните емисии и ниският добив на енергия.The disadvantages of these methods are again harmful emissions and low energy yield.

Не са известни метод и инсталация за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди, който директно да добива електроенергия, без частично или пълно преминаване през топлинна и/или механична енергия.There is no known method and installation for direct production of electricity from bottom seawater containing sulfides, which directly generates electricity without partial or complete passage through thermal and / or mechanical energy.

Техническа същност на изобретениетоTechnical essence of the invention

Задачата на изобретението е да се създадат метод и инсталация за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди.The object of the invention is to provide a method and an installation for the direct production of electricity from bottom seawater containing sulphides.

Тази задача се решава, като се създаде метод за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди, чрез това, че морска вода от придънния слой на морето, например в Черно море, съдържащ сулфиди, се изпомпва и се обогатява до получаване на разтвор с концентрации, близки до тази на наситен воден разтвор на сулфиди, който се натрупва и подава като анолит в анодната камера на горивната клетка. Отработената вода се връща обратно непосредствено над придънния слой на морето, съдържащ сулфиди. Едновременно с това морската вода от повърхностния слой, несъдържащ сулфиди, се изпомпва и се обогатява на кислород чрез аерация и се използва като католит в катодната камера на горивната клетка. Сулфидите, съдържащи се в анолита, се превръщат в сулфати. Кислородът, съдържащ се в католита, се редуцира до хидроксилни аниони, при което горивната клетка произвежда електроенергия, която се преобразува в променливо напрежение и се подава във външна електрическа мрежа. Отработените анолит и католит се връщат обратно в морето на дълбочина непосредствено над придънния слой, съдържащ сулфиди. При това морето се пречиства от сулфиди и повърхностният слой на морска вода, който не съдържа сулфиди, се увеличава.This problem is solved by creating a method for direct production of electricity from bottom seawater containing sulfides, by pumping seawater from the bottom layer of the sea, for example in the Black Sea, containing sulfides to obtain a solution with concentrations close to that of saturated aqueous sulfide solution, which accumulates and feeds as an anolyte into the anode chamber of the fuel cell. The waste water is returned immediately above the bottom layer of the sea containing sulfides. At the same time, the seawater from the sulfide-free surface layer is pumped and enriched with oxygen by aeration and used as a catholyte in the cathode chamber of the fuel cell. The sulfides contained in the anolyte are converted into sulphates. The oxygen contained in the catholyte is reduced to hydroxyl anions, whereby the fuel cell produces electricity, which is converted into alternating voltage and fed into an external electrical network. The spent anolyte and catholyte are returned to the sea at a depth just above the bottom layer containing sulfides. The sea is purified of sulfides and the surface layer of seawater, which does not contain sulfides, is increased.

Възможно е допълнително от отработения анолит, съдържащ минимално количество сулфиди, да се извлича отново разтвор, близък до наситен воден разтвор на сулфиди, който се подава за захранване на анодната камера на горивната клетка. Отработената вода се връща обратно в морето на дълбочина, непосредствено над придънния слой, съдържащ сулфиди.It is possible, in addition, to recover from the spent anolyte containing a minimum amount of sulphides a solution close to a saturated aqueous sulphide solution, which is fed to supply the anode chamber of the fuel cell. The waste water is returned to the sea at a depth just above the bottom layer containing sulfides.

Инсталацията за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди, реализираща метода, има затворен плаващ корпус, от който се спуска първа смукателна тръба, с непропусклива за водата стена, като входът на първа смукателна тръба е в придънния воден слой, съдържащ сулфиди. Изходът на първата смукателна тръба е заустсн в първа помпа, като първа свързваща тръба свързва изхода на първата помпа с трети входен вентил на обогатител. Втора свързваща тръба свързва първи изходен вентил с входа на четвърта помпа. Трета свързваща тръба свързва изхода на четвърта помпа с резервоар. Четвърта свързваща тръба свързва изхода на резервоара с първи входен вентил на горивната клетка. Входът на трета смукателна тръба е заустсн във втора смукателна тръба. Изходът наThe installation for direct production of electricity from bottom seawater containing sulfides, implementing the method, has a closed floating housing, from which descends a first suction pipe with a watertight wall, the inlet of the first suction pipe is in the bottom water layer containing sulfides . The outlet of the first suction pipe is discharged into a first pump, the first connecting pipe connecting the outlet of the first pump to a third enrichment inlet valve. A second connecting pipe connects the first outlet valve to the inlet of the fourth pump. A third connecting pipe connects the outlet of the fourth pump to a tank. A fourth connecting pipe connects the outlet of the tank to the first inlet valve of the fuel cell. The inlet of the third suction pipe is discharged into a second suction pipe. The output of

Описания на издадени патенти за изобретения № 05.2/31.05.2019 трета смукателна тръба е заустсн във входа на трета помпа, чийто изход е свързан към четвърти входен вентил на обогатителя, който има първи филтър, като втори изходен вентил е заустсн във втора изходяща тръба, чийто изход е заустсн във входа на първа изходяща тръба, с непропусклива за водата стена, чийто изход е непосредствено над придънния слой, съдържащ сулфиди. Входът на втора смукателна тръба, е заустсн в повърхностния слой на морето, който не съдържа сулфиди. Изходът на втора смукателна тръба е заустсн във входа на втора помпа, чийто изход е свързан чрез пета свързваща тръба с входа на аератор, чийто изход е свързан към втори входен вентил. Горивната клетка има анодна камера и катодна камера, като анодната камера има първи входен вентил. Изходът на трета изходяща тръба е заустсн във водата в първа изходяща тръба. Катодната камера има втори входен вентил. Изходът на четвърта изходяща тръба е заустсн във входа на първа изходяща тръба. Анодът и катодът на горивната клетка са свързани чрез инвертор, към външната електрическа мрежа. Инсталацията има и управляващ блок, който е свързан двупосочно с инвертор, и еднопосочно с управляваните първи входен вентил, втори входен вентил, трети входен вентил, четвърти входен вентил, първи изходен вентил, втори изходен вентил, аератора, първа помпа, втора помпа, трета помпа и четвърта помпа, като първа помпа, втора помпа, трета помпа, четвърта помпа, първи входен вентил, втори входен вентил, трети входен вентил, четвърти входен вентил, първи изходен вентил, инверторът и аераторът са свързани към външната електрическа мрежа.Descriptions of issued patents for inventions № 05.2 / 31.05.2019 a third suction pipe is discharged into the inlet of a third pump, the outlet of which is connected to a fourth inlet valve of the enrichment, which has a first filter, a second outlet valve is discharged into a second outlet pipe, whose outlet is discharged into the inlet of a first outlet pipe, with a watertight wall, the outlet of which is immediately above the bottom layer containing sulphides. The inlet of a second suction pipe is discharged into the surface layer of the sea, which does not contain sulfides. The outlet of a second suction pipe is discharged into the inlet of a second pump, the outlet of which is connected by a fifth connecting pipe to the inlet of an aerator, the outlet of which is connected to a second inlet valve. The fuel cell has an anode chamber and a cathode chamber, the anode chamber having a first inlet valve. The outlet of the third outlet pipe is discharged into the water in the first outlet pipe. The cathode chamber has a second inlet valve. The outlet of the fourth outlet pipe is discharged into the inlet of the first outlet pipe. The anode and cathode of the fuel cell are connected by an inverter to the external electrical network. The installation also has a control unit that is connected in both directions to the inverter and unidirectionally to the controlled first inlet valve, second inlet valve, third inlet valve, fourth inlet valve, first outlet valve, second outlet valve, aerator, first pump, second pump, third pump and fourth pump, such as first pump, second pump, third pump, fourth pump, first inlet valve, second inlet valve, third inlet valve, fourth inlet valve, first outlet valve, inverter and aerator are connected to the external mains.

Възможно е инсталацията за директен добив на електроенергия от придънна морска вода съдържаща сулфиди да има трета изходяща тръба, свързана с пети входен вентил на първи утилизатор и с шести входен вентил на втори утилизатор, като трети изходен вентил е свързан към входа на пета помпа, чийто изход е свързан чрез шеста свързваща тръба с трета свързваща тръба, като четвърти изходен вентил е свързан към входа на шеста помпа, чийто изход е свързан чрез седма свързваща тръба с трета свързваща тръба, а отклонение от трета смукателна тръба е свързано към входовете на седма помпа и осма помпа, като изходът на седмата помпа е свързан към седми входен вентил на обогатителя, а изходът на осмата помпа е свързан към осми входен вентил на обогатителя, а пети изходен вентил и шести изходен вентил са свързани към пета изходяща тръба, чийто изход е заустсн във входа на първа изходяща тръба, а управляващият блок, е свързан еднопосочно с управляваните пети входен вентил, седми входен вентил, трети изходен вентил, пети изходен вентил, шести входен вентил, осми входен вентил, четвърти изходен вентил, шести изходен вентил, седма помпа, осма помпа, пета помпа и шеста помпа, като пети входен вентил, седми входен вентил, трети изходен вентил, пети изходен вентил, шести входен вентил, осми входен вентил, четвърти изходен вентил, шести изходен вентил, седма помпа, осма помпа, пета помпа и шеста помпа са свързани към външната електрическа мрежа.It is possible for the installation for direct production of electricity from bottom seawater containing sulfides to have a third outlet pipe connected to the fifth inlet valve of the first utilizer and to the sixth inlet valve of the second utilizer, as a third outlet valve is connected to the inlet of the fifth pump. an outlet is connected by a sixth connecting pipe to a third connecting pipe, a fourth outlet valve being connected to the inlet of the sixth pump, the outlet of which is connected by a seventh connecting pipe to a third connecting pipe and a diversion from a third suction pipe to the seventh pump inlets. and an eighth pump, the outlet of the seventh pump being connected to the seventh inlet valve of the enricher, and the outlet of the eighth pump being connected to the eighth inlet valve of the enrichment, and the fifth outlet valve and the sixth outlet valve being connected to a fifth outlet pipe. discharged at the inlet of the first outlet pipe, and the control unit is connected in one direction to the controlled fifth inlet valve, seventh inlet valve, third outlet n valve, fifth outlet valve, sixth inlet valve, eighth inlet valve, fourth outlet valve, sixth outlet valve, seventh pump, eighth pump, fifth pump and sixth pump, such as fifth inlet valve, seventh inlet valve, third outlet valve, fifth outlet valve, sixth inlet valve, eighth inlet valve, fourth outlet valve, sixth outlet valve, seventh pump, eighth pump, fifth pump and sixth pump are connected to the external mains.

Пояснение на приложените фигуриExplanation of the attached figures

По-подробно изобретението е пояснено, с едно примерно изпълнение, показано на фигурите, където: фигура 1 представлява инсталация за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди, с обогатител, аератор, резервоар и горивна клетка;The invention is explained in more detail, with an exemplary embodiment shown in the figures, where: figure 1 represents a plant for direct production of electricity from bottom seawater containing sulfides, with an enricher, aerator, tank and fuel cell;

фигура 2 - инсталация за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди, с обогатител, аератор, резервоар, горивна клетка и два утилизатора.Figure 2 - installation for direct production of electricity from bottom seawater containing sulfides, with enrichment, aerator, tank, fuel cell and two utilizers.

Примерно изпълнение на изобретениетоAn exemplary embodiment of the invention

Методът за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди, чрез това, че морска вода от придънния слой на морето, например ..Черно море”, съдържащ сулфиди, се изпомпва и се обогатява до получаване на разтвор с концентрации, близки до тази на наситения воден разтвор на сулфиди, който се натрупва и подава като анолит в анодната камера на горивната клетка. Отработената вода се връща обратно непосредствено над придънния слой на морето, съдържащ сулфиди. Едновременно с това морската вода от повърхностния слой, несъдържащ сулфиди, се изпомпва и се обогатява на кислород чрез аериране и се подава като католит в катодната камера на горивната клетка. Сулфидите, съдържащи се в анолита, се превръщат в сулфати. Кислородът, съдържащ се в католита, се редуцира до хидроксилни аниони, при което горивната клетка произвежда електроенергия, която се преобразува в променливо напрежение и се подава във външна електрическа мрежа. ОтработениThe method for direct production of electricity from bottom seawater containing sulphides by pumping and enriching seawater from the bottom layer of the sea, for example "Black Sea", containing sulphides to obtain a solution with concentrations close to that of saturated aqueous sulfide solution, which accumulates and feeds as an anolyte into the anode chamber of the fuel cell. The waste water is returned immediately above the bottom layer of the sea containing sulfides. At the same time, the seawater from the sulfide-free surface layer is pumped and enriched with oxygen by aeration and fed as a catholyte into the cathode chamber of the fuel cell. The sulfides contained in the anolyte are converted into sulphates. The oxygen contained in the catholyte is reduced to hydroxyl anions, whereby the fuel cell produces electricity, which is converted into alternating voltage and fed into an external electrical network. Worn out

Описания на издадени патенти за изобретения № 05.2/31.05.2019 те анолит и католит се връщат обратно в морето на дълбочина непосредствено над придънния слой, съдържащ сулфиди. Морето се пречиства от сулфиди и повърхностния слой на морска вода, който не съдържа сулфиди, се увеличава.Descriptions of issued patents for inventions № 05.2 / 31.05.2019 anolyte and catholyte are returned to the sea at a depth immediately above the bottom layer containing sulfides. The sea is purified of sulfides and the surface layer of seawater, which does not contain sulfides, is increased.

Възможно е допълнително от отработения анолит, съдържащ минимално количество сулфиди, да се извлича отново разтвор, близък до наситен воден разтвор на сулфиди, който се подава за захранване на анодната камера на горивната клетка. Отработената вода се връща обратно в морето на дълбочина, непосредствено над придънния слой, съдържащ сулфиди.It is possible, in addition, to recover from the spent anolyte containing a minimum amount of sulphides a solution close to a saturated aqueous sulphide solution, which is fed to the anode chamber of the fuel cell. The waste water is returned to the sea at a depth just above the bottom layer containing sulfides.

Инсталацията за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди, реализираща метода, има затворен плаващ корпус 1, от който се спуска първа смукателна тръба 2, с непропусклива за водата стена, като входът на първа смукателна тръба 2 е в придънния воден слой 30, съдържащ сулфиди. Изходът на първата смукателна тръба 2 е заустсн в първа помпа 3, като първа свързваща тръба 4.1 свързва изхода на първата помпа 3 с трети входен вентил 15.1 на обогатител 15. А втора свързваща тръба 4.2 свързва първи изходен вентил 15.3 с входа на четвърта помпа 18. Трета свързваща тръба 4.3 свързва изхода на четвърта помпа 18 с резервоар 16. Четвърта свързваща тръба 4.4 свързва изхода на резервоара 16 с първи входен вентил 5.5 на горивната клетка 5. Входът на трета смукателна тръба 23 е заустен във втора смукателна тръба 28. Изходът на трета смукателна тръба 23 е заустен във входа на трета помпа 17, чийто изход е свързан към четвърти входен вентил 15.2 на обогатителя 15, който има първи филтър 15.5, като втори изходен вентил 15.4 е заустсн във втора ф изходяща тръба 26, чийто изход е заустсн във входа на първа изходяща тръба 11, с непропусклива за водата стена, чийто изход е непосредствено над придънния слой 30, съдържащ сулфиди. Входът на втора смукателна тръба 28, е заустсн в повърхностния слой на морето 29, който не съдържа сулфиди. Изходът на втора смукателна тръба 28 е заустсн във входа на втора помпа 9, чийто изход е свързан чрез пета свързваща тръба 8 с входа на аератор 10, чийто изход е свързан към втори входен вентил 5.6. Горивната клетка 5, има анодна камера 5.1 и катодна камера 5.2, като анодната камера 5.1 има първи входен вентил 5.5. Изходът на трета изходяща тръба 6 е заустсн във водата в първа изходяща тръба 11. Катодната камера 5.2 има втори входен вентил 5.6. Изходът на четвърта изходяща тръба 7 е заустсн във входа на първа изходяща тръба 11. Анодът 5.3 и катодът 5.4 на горивната клетка 5 са свързани чрез инвертор 12, към външната електрическа мрежа 13. Инсталацията има и управляващ блок 14, който е свързан двупосочно с инвертор 12, и еднопосочно с управляваните първи входен вентил 5.5, втори входен вентил 5.6, трети входен вентил 15.1, четвърти входен вентил 15.2, първи изходен вентил 15.3, втори изходен вентил 15.4, аератора 10, първа помпа 3, втора помпа 9, трета помпа 17 и четвърта помпа 18, като първа помпа 3, втора помпа 9, трета помпа 17, четвърта помпа 18, първи входен вентил 5.5, втори входен вентил 5.6, трети входен вентил 15.1, четвърти входен вентил 15.2, първи изходен вентил 15.3, втори изходен вентил 15.4, инверторът 12 и аератора 10 са свързани към външната електрическа мрежа 13.The installation for direct production of electricity from bottom seawater containing sulfides, implementing the method, has a closed floating housing 1, from which descends a first suction pipe 2, with a watertight wall, the inlet of the first suction pipe 2 is in the bottom water layer 30 containing sulfides. The outlet of the first suction pipe 2 is discharged into the first pump 3, the first connecting pipe 4.1 connecting the outlet of the first pump 3 to the third inlet valve 15.1 of the enricher 15. And the second connecting pipe 4.2 connects the first outlet valve 15.3 to the inlet of the fourth pump 18. A third connecting pipe 4.3 connects the outlet of the fourth pump 18 to the tank 16. A fourth connecting pipe 4.4 connects the outlet of the tank 16 to the first inlet valve 5.5 of the fuel cell 5. The inlet of the third suction pipe 23 is discharged into a second suction pipe 28. The outlet of the third suction pipe 23 is discharged into the inlet of a third pump 17, the outlet of which is connected to a fourth inlet valve 15.2 of the enrichment 15, which has a first filter 15.5, and a second outlet valve 15.4 is discharged into a second outlet pipe 26, the outlet of which is discharged into the inlet of a first outlet pipe 11, with a watertight wall, the outlet of which is immediately above the bottom layer 30 containing sulfides. The inlet of the second suction pipe 28 is discharged into the surface layer of the sea 29, which does not contain sulfides. The outlet of a second suction pipe 28 is discharged into the inlet of a second pump 9, the outlet of which is connected by a fifth connecting pipe 8 to the inlet of an aerator 10, the outlet of which is connected to a second inlet valve 5.6. The fuel cell 5 has an anode chamber 5.1 and a cathode chamber 5.2, the anode chamber 5.1 having a first inlet valve 5.5. The outlet of the third outlet pipe 6 is discharged into the water in the first outlet pipe 11. The cathode chamber 5.2 has a second inlet valve 5.6. The outlet of the fourth outlet pipe 7 is discharged into the inlet of the first outlet pipe 11. The anode 5.3 and the cathode 5.4 of the fuel cell 5 are connected by an inverter 12 to the external mains 13. The installation also has a control unit 14 which is connected in both directions to the inverter 12, and in one direction with the controlled first inlet valve 5.5, second inlet valve 5.6, third inlet valve 15.1, fourth inlet valve 15.2, first outlet valve 15.3, second outlet valve 15.4, aerator 10, first pump 3, second pump 9, third pump 17 and a fourth pump 18, such as a first pump 3, a second pump 9, a third pump 17, a fourth pump 18, a first inlet valve 5.5, a second inlet valve 5.6, a third inlet valve 15.1, a fourth inlet valve 15.2, a first outlet valve 15.3, a second outlet valve 15.4, the inverter 12 and the aerator 10 are connected to the external electrical network 13.

Възможно е инсталацията за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди да има трета изходяща тръба 6, свързана с пети входен вентил 21.1 на първи утилизатор 21 и с шести входен вентил 22.1 на втори утилизатор 22, като трети изходен вентил 21.3 е свързан към входа на пета помпа 24, чийто изход е свързан чрез шеста свързваща тръба 4.5 с трета свързваща тръба 4.3, като четвърти изходен вентил 22.3 е свързан към входа на шеста помпа 25, чийто изход е свързан чрез седма свързваща тръба 4.6 с трета свързваща тръба 4.3, а отклонение 23.1 от трета смукателна тръба 23 е свързано към входовете на седма помпа 19 и осма помпа 20, като изходът на седмата помпа 19 е свързан към седми входен вентил 21.2 на обогатителя 21, а изходът на осмата помпа 20 е свързан към осми входен вентил 22.2 на обогатителя 22, а пети изходен вентил 21.4 и шести изходен вентил 22.4 са свързани към пета изходяща тръба 27, чийто изход е заустсн във входа на първа изходяща тръба 11, а управляващият блок 14, е свързан еднопосочно с управляваните пети входен вентил 21.1, седми входен вентил 21.2, трети изходен вентил 21.3, пети изходен вентил 21.4, шести входен вентил 22.1, осми входен вентил 22.2, четвърти изходен вентил 22.3, шести изходен вентил 22.4, седма помпа 19, осма помпа 20, пета помпа 24 и шеста помпа 25, като пети входен вентил 21.1, седми входен вентил 21.2, трети изходен вентил 21.3, пети изходен вентил 21.4, шести входен вентил 22.1, осми входен вентил 22.2, четвърти изходен вентил 22.3, шести изходен вентил 22.4, седма помпа 19, осма помпа 20, петаIt is possible for the direct seawater electricity generation installation containing sulphides to have a third outlet pipe 6 connected to a fifth inlet valve 21.1 of the first utilizer 21 and a sixth inlet valve 22.1 of the second utilizer 22, with a third outlet valve 21.3 connected to the inlet of the fifth pump 24, the outlet of which is connected via a sixth connecting pipe 4.5 to a third connecting pipe 4.3, the fourth outlet valve 22.3 being connected to the inlet of the sixth pump 25 whose outlet is connected by a seventh connecting pipe 4.6 to a third connecting pipe 4.3 and a branch 23.1 from the third suction pipe 23 is connected to the inlets of the seventh pump 19 and the eighth pump 20, the outlet of the seventh pump 19 is connected to the seventh inlet valve 21.2 of the enrichment 21 and the outlet of the eighth pump 20 is connected to the eighth inlet valve 22.2 of the enrichment 22, and the fifth outlet valve 21.4 and the sixth outlet valve 22.4 are connected to a fifth outlet pipe 27, the outlet of which is discharged into the inlet of the first outlet pipe 11, and controlled unit 14, is connected in one direction to the controlled fifth inlet valve 21.1, seventh inlet valve 21.2, third outlet valve 21.3, fifth outlet valve 21.4, sixth inlet valve 22.1, eighth inlet valve 22.2, fourth outlet valve 22.3, sixth outlet valve 22.4, seventh pump 19, eighth pump 20, fifth pump 24 and sixth pump 25, such as fifth inlet valve 21.1, seventh inlet valve 21.2, third outlet valve 21.3, fifth outlet valve 21.4, sixth inlet valve 22.1, eighth inlet valve 22.2, fourth outlet valve 22.3 , sixth outlet valve 22.4, seventh pump 19, eighth pump 20, fifth

Описания на издадени патенти за изобретения № 05.2/31.05.2019 помпа 24 и шеста помпа 25 са свързани към външната електрическа мрежа 13.Descriptions of issued patents for inventions № 05.2 / 31.05.2019 pump 24 and sixth pump 25 are connected to the external electrical network 13.

Действие на изобретениетоAction of the invention

Методът за директен добив на електроенергия от придънна морска вода, съдържаща сулфиди се реализира от инсталацията за добив на електроенергия от водоем, чрез използване на придънна морска вода, съдържаща сулфиди, показана на фиг. 1.The method for direct production of electricity from bottom sea water containing sulfides is realized by the installation for production of electricity from a reservoir, using bottom sea water containing sulfides, shown in fig. 1.

Първата помпа 3 засмуква вода от първа входяща тръба 2 и по този начин издига водата от придънния слой, съдържащ сулфиди 30 до инсталацията. Тази вода се обогатява до разтвор, близък по концентрация на наситен воден разтвор на сулфиди, в обогатителя 15. Той работи последователно във времето в три различни режима. При режим I четвърти входен вентил 15.2 и първи изходен вентил 15.3 са затворени, а трети входен вентил 15.1 и втори изходен вентил 15.4 са отворени. Водата преминава свободно през филтър 15.5 и в него се натрупват сулфидни йони. През втора изходяща тръба 26 водата се излива свободно в първа изходяща тръба 11 на дълбочина непосредствено над придънния слой, съдържащ сулфиди 30. Датчик, непоказан на фиг. 1 следи концентрацията на сулфиди във водата след втори изходен вентил 15.4. Когато концентрацията на сулфиди надхвърли едно пределно допустимо ниво първа помпа 3 се спира и обогатителя 15 преминава към работа в режим II. При този режим трети входен вентил 15.1, първи изходен вентил 15.3 и втори изходен вентил 15.4 са затворени, а четвърти входен вентил 15.2 е отворен. Трета помпа 17 извършва промиване на филтъра с цел получаване в обогатителя 15 на анолит, близък по концентрация на наситен разтвор на сулфиди във вода. След това, при наличие на свободен обем в резервоар 16, чрез датчик за ниво, непоказан на фиг. 1, който следи нивото на анолита в резервоара 16 се дава разрешение за работа на обогатителя 15 в режим III. При този режим трети входен вентил 15.1, четвърти входен вентил 15.2 и втори изходен вентил 15.4 са затворени, а първи изходен вентил 15.3 е отворен. С четвърта помпа 18 се прехвърля добитият анолит в резервоар 16. След завършване на работа в режим III обогатителят се връща към работа в режим I.The first pump 3 sucks water from the first inlet pipe 2 and thus lifts the water from the bottom layer containing sulfides 30 to the installation. This water is enriched to a solution close in concentration to saturated aqueous sulfide solution in the enricher 15. It operates sequentially over time in three different modes. In mode I, the fourth inlet valve 15.2 and the first outlet valve 15.3 are closed, and the third inlet valve 15.1 and the second outlet valve 15.4 are open. The water passes freely through filter 15.5 and sulfide ions accumulate in it. Through a second outlet pipe 26, water is poured freely into a first outlet pipe 11 at a depth immediately above the bottom layer containing sulfides 30. A sensor not shown in FIG. 1 monitors the concentration of sulphides in the water after the second outlet valve 15.4. When the concentration of sulfides exceeds a maximum permissible level, the first pump 3 is stopped and the enricher 15 switches to mode II operation. In this mode, the third inlet valve 15.1, the first outlet valve 15.3 and the second outlet valve 15.4 are closed, and the fourth inlet valve 15.2 is open. A third pump 17 flushes the filter to obtain in the enricher 15 an anolyte close in concentration to a saturated solution of sulfides in water. Then, in the presence of free volume in the tank 16, by means of a level sensor not shown in FIG. 1, which monitors the level of the anolyte in the tank 16, the enrichment 15 is allowed to operate in mode III. In this mode, the third inlet valve 15.1, the fourth inlet valve 15.2 and the second outlet valve 15.4 are closed and the first outlet valve 15.3 is open. With the fourth pump 18 the extracted anolyte is transferred to tank 16. After finishing the work in mode III the enrichment returns to work in mode I.

Горивната клетка 5 се състои от определен брой горивни елементи, последователно свързани електрически, така че изходното напрежение на горивната клетка 5 да съответства на стандартните стойности, приети при работа на възобновяеми енергийни източници. На фиг. 1 за нагледност е показана горивна клетка 5 само с един горивен елемент, но под анодна камера или катодна камера следва да се разбира едновременната работа на анодните камери или катодните камери на всички горивни елементи, както и под анод или катод следва да се разбира последователно свързаните аноди или катоди на всички горивни елементи. От резервоара 16 анолитът се подава през първи входен вентил 5.5 в анодните камери 5.1 на горивна клетка 5. Едновременно с това втора помпа 9 засмуква от достатъчна дълбочина свежа вода от повърхностния слой, която не съдържа сулфиди. Тя се прекарва през аератор 10, където се обогатява с кислород и в качеството си на католит се подава през втори входен вентил 5.6 в катодните камери 5.2 на горивната клетка 5. В анодните камери 5.1 върху катализатора, нанесен върху анодите 5.3 сулфидите, съдържащи се в анолита, се окисляват и се превръщат в сулфати. В катодните камери 5.2 върху катализатора, нанесен върху катодите 5.4 кислородът, съдържащ се в католита, се редуцира до хидроксилни аниони. Отработеният анолит, съдържащ сулфати през трета изходяща тръба 6 и отработеният католит през четвърта изходяща тръба 7, се изхвърлят през първа изходяща тръба 11 в морето непосредствено над придънния слой, съдържащ сулфиди 30.The fuel cell 5 consists of a number of fuel elements connected in series electrically, so that the output voltage of the fuel cell 5 corresponds to the standard values adopted in the operation of renewable energy sources. In FIG. 1 for illustration is shown a fuel cell 5 with only one fuel element, but the anode chamber or cathode chamber should be understood as the simultaneous operation of the anode chambers or the cathode chambers of all fuel elements, and the anode or cathode should be understood as connected in series anodes or cathodes of all fuel elements. From the tank 16 the anolyte is fed through the first inlet valve 5.5 in the anode chambers 5.1 of the fuel cell 5. Simultaneously, a second pump 9 sucks from sufficient depth fresh water from the surface layer, which does not contain sulfides. It is passed through aerator 10, where it is enriched with oxygen and as a catholyte is fed through a second inlet valve 5.6 in the cathode chambers 5.2 of the fuel cell 5. In the anode chambers 5.1 on the catalyst deposited on the anodes 5.3 sulfides contained in anolytes, oxidize and turn into sulfates. In the cathode chambers 5.2 on the catalyst supported on the cathodes 5.4 the oxygen contained in the catholyte is reduced to hydroxyl anions. The spent anolyte containing sulphates through a third outlet pipe 6 and the spent catholyte through a fourth outlet pipe 7 are discharged through a first outlet pipe 11 into the sea just above the bottom layer containing sulphides 30.

При работата на горивната клетка 5 между анода 5.3 и катода 5.4 възниква електрическа потенциална разлика или постоянно напрежение.During the operation of the fuel cell 5 between the anode 5.3 and the cathode 5.4 an electric potential difference or constant voltage occurs.

Всички съоръжения, изискващи електрическо захранване първоначално се захранват от външната електрическа мрежа. Когато инсталацията работи, управляващият блок 14 получава данни от датчици за напрежение, непоказани на фиг. 1, следящи напрежението между анода 5.3 и катода 5.4 на горивната клетка. Въз основа на тези данни управляващият блок 14 подава към първи входен вентил 5.5 и втори входен вентил 5.6 управляващи сигнали, пропорционални на разликата между величините на зададеното и текущото напрежение на горивната клетка 5. Така изходното напрежение се регулира в зависимост от потреблението безстепенно в практически целият диапазон на мощност на горивната клетка.All equipment requiring power supply is initially supplied by the external mains. When the installation is operating, the control unit 14 receives data from voltage sensors not shown in fig. 1, monitoring the voltage between the anode 5.3 and the cathode 5.4 of the fuel cell. Based on these data, the control unit 14 supplies to the first inlet valve 5.5 and the second inlet valve 5.6 control signals proportional to the difference between the values of the set and current voltage of the fuel cell 5. Thus the output voltage is regulated depending on consumption infinitely throughout fuel cell power range.

Така полученото постоянно напрежение, чрез инвертора 12 се преобразува в стандартно променThe DC voltage thus obtained is converted into a standard change by the inverter 12

Описания на издадени патенти за изобретения № 05.2/31.05.2019 ливо напрежение с честота, съответстваща на външната електрическа мрежа 13. Една част от произведената енергия захранва съоръженията на инсталацията, а останалата част се отдава във външната електрическа мрежа 13.Descriptions of issued patents for inventions № 05.2 / 31.05.2019 left voltage with a frequency corresponding to the external electrical network 13. One part of the produced energy supplies the equipment of the installation, and the rest is given to the external electrical network 13.

Инсталацията във варианта на фиг. 2 работи така, както инсталацията на фиг. 1, но наличието на първи утилизатор 21 и втори утилизатор 22, позволява от отработения анолит, излизащ от анодната камера 5.1 на горивната клетка 5, който съдържа известно количество сулфиди, да се добива допълнително наситен разтвор на сулфиди. Отработеният анолит едновременно се прекарва през първи утилизатор 21 и втори утилизатор 22. Управляващият блок 14 управлява утилизаторите последователно при работа в три режима. При режим I на първи утилизатор 21 седми входен вентил 21.2 и трети изходен вентил 21.3 са затворени, а пети входен вентил 21.1 и пети изходен вентил 21.4 са отворени. Водата преминава свободно през филтър 21.5 и в него се натрупват сулфидни йони. През пета изходяща тръба 27 водата се излива свободно в първа изходяща тръба 11 и оттам в морето непосредствено над придънния слой, съдържащ сулфиди. Датчик, непоказан на фиг. 2, следи концентрацията на сулфиди във водата след пети изходен вентил 21.4. Когато концентрацията на сулфиди надхвърли едно пределно допустимо ниво първи утилизатор 21 преминава към работа в режим II, при условие, че утилизаторът 22 работи в режим I. При него пети входен вентил 21.1, трети изходен вентил 21.3 и пети изходен вентил 21.4 са затворени, а седми входен вентил 21.2 е отворен. През него седма помпа 19 извършва промиване на филтъра с цел получаване в първи утилизатор 21 на анолит, близък по концентрация на наситен разтвор на сулфиди във вода. При наличие на свободен обем в резервоара се преминава в режим III. При него пети входен вентил 21.1, седми входен вентил 21.2 и пети изходен вентил 21.4 са затворени, а трети изходен вентил 21.3 е отворен. С пета помпа 24 изпомпваме полученият анолит в резервоар 16. След това първи утилизатор 21 преминава към работа в режим I. Втори утилизатор 22 работи в режим I, като осми входен вентил 22.2 и четвърти изходен вентил 22.3 са затворени, а шести входен вентил 22.1 и шести изходен вентил 22.4 са отворени. Водата преминава свободно през филтъра 22.5 и в него се натрупват сулфидни йони. През втора изходяща тръба 26 водата се излива в първа изходяща тръба 11 и оттам в морето непосредствено над придънния слой съдържащ сулфиди. Датчик, непоказан на фиг. 2, следи концентрацията на сулфиди във водата след шести изходен вентил 22.4. Когато концентрацията на сулфиди надхвърли едно пределно допустимо ниво и първи утилизатор 21 се намира в режим I втори утилизатор 22 преминава към работа в режим II. При него шести входен вентил 22.1, четвърти изходен вентил 22.3 и шести изходен вентил 22.4 са затворени, а осми входен вентил 22.2 е отворен. През него осма помпа 20 извършва промиване на филтъра с цел получаване в обогатителя 22 на анолит, близък по концентрация на наситен разтвор на сулфиди във вода. При режим III клапани 5.1, 5.2 и 5.4 са затворени, а клапан 5.3 е отворен. С шеста помпа 25 се изпомпва получения анолит в резервоара 16. Така режимите II и III в първи утилизатор 21 се извършват само по време на работа в режим I на втори утилизатор 22, както и режимите II и III във втори утилизатор 22 работят само по време на работа в режим I на първи утилизатор 21. Управляващият блок 14 на базата на обратната връзка от датчиците за ниво в обогатителите и резервоара и времедиаграмата за работа на обогатителя в различните режими изработва управляващите въздействия към пети входен вентил 21.1, седми входен вентил 21.2, трети изходен вентил 21.3, пети изходен вентил 21.4, шести входен вентил 22.1, осми входен вентил 22.2, четвърти изходен вентил 22.3, и шести изходен вентил 22.4, както и седма помпа 19, осма помпа 20, пета помпа 24 и шеста помпа 25.The installation in the variant of fig. 2 works as the installation of FIG. 1, but the presence of a first utilizer 21 and a second utilizer 22 allows a further saturated sulfide solution to be obtained from the spent anolyte exiting the anode chamber 5.1 of the fuel cell 5, which contains a certain amount of sulfides. The spent anolyte is simultaneously passed through the first recycle 21 and the second recycle 22. The control unit 14 controls the recyclers sequentially when operating in three modes. In mode I of the first utilizer 21, the seventh inlet valve 21.2 and the third outlet valve 21.3 are closed, and the fifth inlet valve 21.1 and the fifth outlet valve 21.4 are open. The water passes freely through filter 21.5 and sulfide ions accumulate in it. Through a fifth outlet pipe 27, water is poured freely into a first outlet pipe 11 and thence into the sea immediately above the bottom layer containing sulphides. A sensor not shown in FIG. 2, monitor the concentration of sulfides in the water after the fifth outlet valve 21.4. When the concentration of sulphides exceeds a limit level, the first utilizer 21 switches to mode II operation, provided that the utilizer 22 operates in mode I. The fifth inlet valve 21.1, the third outlet valve 21.3 and the fifth outlet valve 21.4 are closed, and seventh inlet valve 21.2 is open. Through it, a seventh pump 19 flushes the filter in order to obtain in the first utilizer 21 an anolyte close in concentration to a saturated solution of sulfides in water. If there is a free volume in the tank, switch to mode III. In this case, the fifth inlet valve 21.1, the seventh inlet valve 21.2 and the fifth outlet valve 21.4 are closed, and the third outlet valve 21.3 is open. With the fifth pump 24 we pump the obtained anolyte into tank 16. Then the first utilizer 21 goes to work in mode I. The second utilizer 22 works in mode I, as the eighth inlet valve 22.2 and the fourth outlet valve 22.3 are closed, and the sixth inlet valve 22.1 and sixth outlet valve 22.4 are open. The water passes freely through the filter 22.5 and sulfide ions accumulate in it. Through a second outlet pipe 26, the water is poured into a first outlet pipe 11 and thence into the sea immediately above the bottom layer containing sulphides. A sensor not shown in FIG. 2, monitor the concentration of sulphides in the water after the sixth outlet valve 22.4. When the concentration of sulphides exceeds a maximum permissible level and the first utilizer 21 is in mode I, the second utilizer 22 switches to mode II operation. In this case, the sixth inlet valve 22.1, the fourth outlet valve 22.3 and the sixth outlet valve 22.4 are closed, and the eighth inlet valve 22.2 is open. Through it, an eighth pump 20 flushes the filter in order to obtain in the enricher 22 an anolyte close in concentration to a saturated solution of sulfides in water. In mode III, valves 5.1, 5.2 and 5.4 are closed and valve 5.3 is open. The sixth pump 25 pumps the obtained anolyte into the tank 16. Thus, modes II and III in the first utilizer 21 are performed only during operation in mode I of the second utilizer 22, and modes II and III in the second utilizer 22 operate only during of operation in mode I of the first utilizer 21. The control unit 14 on the basis of the feedback from the level sensors in the enrichers and the tank and the time diagram for operation of the enrichment in the different modes makes the control actions to the fifth inlet valve 21.1, seventh inlet valve 21.2, third outlet valve 21.3, fifth outlet valve 21.4, sixth inlet valve 22.1, eighth inlet valve 22.2, fourth outlet valve 22.3, and sixth outlet valve 22.4, as well as seventh pump 19, eighth pump 20, fifth pump 24 and sixth pump 25.

При добива на електроенергия от морска вода, съдържаща сулфиди, след окислението на сулфидите в горивната клетка се получава, като отпаден продукт, същата морска вода с разтворени в нея сулфати. Сулфатите са част от естествените соли на морската вода и служат за микробния метаболизъм на сулфат-редуциращите бактерии, живеещи на по-големи дълбочини. Тези бактерии редуцират сулфатите до сулфиди. Поради това методът и инсталацията за производството на електроенергия напълно отговаря на условията за възобновяем енергиен източник.In the production of electricity from seawater containing sulphides, after the oxidation of sulphides in the fuel cell, the same seawater with sulphates dissolved in it is obtained as a waste product. Sulfates are part of the natural salts of seawater and are used for the microbial metabolism of sulfate-reducing bacteria living at greater depths. These bacteria reduce sulfates to sulfides. Therefore, the method and installation for electricity generation fully meet the conditions for a renewable energy source.

Инсталацията по време на работата премества морска вода от слоеве в морето на различна дълбочина. Това намалява вертикалната стратификация на морето, т.е. намалява разликата в солеността на различните слоеве и способства за проникването на кислорода в дълбочина. Така освен премахванетоThe installation during operation moves seawater from layers into the sea at different depths. This reduces the vertical stratification of the sea, ie. reduces the difference in salinity of the different layers and promotes the penetration of oxygen into the depths. So besides removing

Описания на издадени патенти за изобретения № 05.2/31.05.2019 на сулфидите в дълбочина, на тяхно място се обезпечава наличие на кислород. Това способства за рязко увеличаване на биоразнообразието, възстановяване на почти изчезнали през миналите столетия видове растения и животни и общо количествено нарастване на флората и фауната в морето.Descriptions of issued patents for inventions № 05.2 / 31.05.2019 of sulfides in depth, in their place the presence of oxygen is ensured. This contributes to a sharp increase in biodiversity, the restoration of almost extinct species of plants and animals over the centuries and a general increase in the flora and fauna of the sea.

Инсталацията преобразува енергията, получена при окислението на сулфидите в сулфати практически напълно в електроенергия, като по този начин се избягват загубите от преобразуване в топлинна и/или механична енергия за получаване на електроенергия.The plant converts the energy obtained from the oxidation of sulphides into sulphates practically completely into electricity, thus avoiding the losses from conversion into thermal and / or mechanical energy to generate electricity.

Работата на инсталацията не изисква технологично употребата на допълнителни реактиви, консумативи и суровини.The operation of the installation does not require technological use of additional reagents, consumables and raw materials.

За разлика от соларните паркове, вятърните паркове, водноелектрическите централи и другите възобновяеми енергийни източници, инсталацията може да работи непрекъснато и не изисква строеж на заместващи мощности. Това я прави ефективен източник на електроенергия, съчетаващ преимуществата на възобновяемите енергийни източници, енергийните източници на фосилни горива и ядрените централи.Unlike solar parks, wind farms, hydropower plants and other renewable energy sources, the installation can operate continuously and does not require the construction of replacement capacity. This makes it an efficient source of electricity, combining the advantages of renewable energy sources, fossil fuel energy sources and nuclear power plants.

Инсталацията може да се регулира по мощност практически в целия си диапазон на работа, което позволява да отговаря едновременно на условията за първично, вторично и третично регулиране на системата. Времето за въвеждане в действие на инсталацията от състояние на готовност (студен резерв) до включване към мрежата е от порядъка на 100 милисекунди. На това условие отговарят единствено мощностите на база акумулаторни батерии. Инсталацията не произвежда реактивна енергия.The installation can be adjusted in power practically in its entire range of operation, which allows it to meet the conditions for primary, secondary and tertiary regulation of the system at the same time. The time for commissioning of the installation from standby (cold reserve) to connection to the network is of the order of 100 milliseconds. Only battery-powered capacities meet this condition. The installation does not produce reactive energy.

Инсталацията не използва гориво, като по този начин себестойността на добиваната електроенергия не зависи от колебанията на цените на горивата на международния пазар.The plant does not use fuel, thus the cost of electricity produced does not depend on fluctuations in fuel prices on the international market.

Технологичният процес позволява на инсталации върху плаващи платформи да работят без дежурен персонал, като се управляват дистанционно.The technological process allows installations on floating platforms to work without on-duty personnel, being controlled remotely.

Инсталацията може да се придвижва при необходимост към различни точки на присъединяване на външната електрическа мрежа.If necessary, the installation can be moved to different connection points of the external electrical network.

Себестойността на добиваната енергия зависи практически само от първоначалните инвестиции и в малка част от текущата поддръжка, което позволява дългосрочно планиране на разходите.The cost of energy extracted depends practically only on the initial investment and a small part of the current maintenance, which allows long-term cost planning.

За да се спре издигането на нивото на водите, съдържащи сулфиди, например за Черно море е необходимо да се въведат инсталации с мощност поне 10000 MW, които да работят непрекъснато. За намаляване на нивото с 5 m на година е необходимо въвеждането на още поне 10000 MW инсталации.In order to stop the rise in the level of waters containing sulphides, for example in the Black Sea, it is necessary to introduce installations with a capacity of at least 10000 MW, which will operate continuously. To reduce the level by 5 m per year, it is necessary to introduce at least another 10,000 MW of installations.

Ресурсът на Черно море позволява едновременна работа на инсталации с мощност 50000 MW непрекъснато в продължение на 50 години. Това би осигурявало 10 % от електроенергията, необходима годишно, например, почти на всички държави на Европа. Като резултат аеробната зона на живот в Черно море би се разширила от 200 ш на 1000 ш дълбочина.The Black Sea resource allows the simultaneous operation of installations with a capacity of 50,000 MW continuously for 50 years. This would provide 10% of the electricity needed annually, for example, in almost all European countries. As a result, the aerobic zone of life in the Black Sea would expand from 200 sh to 1000 sh depth.

По време на работа на инсталацията във въздуха и водата не се отделят никакви вредни емисии. Процесът на окисление на сулфидите до сулфати в горивната клетка на практика не генерира топлинна енергия, тоест, процесът за добив на електроенергия е студен. Отсъствието на външни движещи се части при работата на плаващата платформа изключва механично влияние върху морската флора и фауна. В придънната вода поради отсъствие на кислород няма аеробни форми на живот и при преминаването на тази вода през инсталацията няма въздействие върху животни и растения.No harmful emissions are released into the air and water during the operation of the installation. The process of oxidation of sulfides to sulfates in the fuel cell practically does not generate heat energy, that is, the process of electricity generation is cold. The absence of external moving parts during the operation of the floating platform excludes mechanical impact on the marine flora and fauna. Due to the lack of oxygen, there are no aerobic life forms in the bottom water and when this water passes through the installation there is no impact on animals and plants.

В зоната на изхвърляне на отработения анолит няма аеробни форми на живот, а съдържащите се в него сулфати са естествени соли на морската вода и не представляват опасност от химическо замърсяване. Отработеният католит, който представлява непроменена морска вода със слабо-алкална реакция (pH между 7 и 8) също не предизвиква замърсяване.There are no aerobic life forms in the spent anolyte discharge zone, and the sulphates contained in it are natural salts of seawater and do not pose a risk of chemical pollution. Spent catholyte, which is unaltered seawater with a slightly alkaline reaction (pH between 7 and 8), also does not cause contamination.

Количеството работна вода, съдържаща се в инсталацията, е малко в сравнение с околната морска вода и при евентуална авария или разрушаване на плаващата платформа няма никакъв екологичен риск от замърсяване на повърхностната вода и въздуха.The amount of working water contained in the installation is small compared to the surrounding seawater and in the event of an accident or destruction of the floating platform there is no environmental risk of contamination of surface water and air.

Claims

Method for direct production of electricity from bottom seawater containing sulphides, characterized in that seawater from the bottom layer of the sea containing sulphides is pumped and enriched to obtain a solution close in concentration to a saturated aqueous solution of sulphides, which accumulates and feeds as an anolyte into the anode chamber of the fuel cell, and the waste water is returned directly above the seabed bottom layer containing sulphides, while the seawater from the sulphide-free surface layer is pumped and enriched with oxygen by aeration, then fed as a catholyte into the cathode chamber of the fuel cell, as the sulfides contained in the anolyte are converted into sulfates, and the oxygen contained in the catholyte is reduced to hydroxyl anions, whereby the fuel cell produces electricity, which is converted into alternating voltage and supplied to the external electrical network, and the spent anolyte and catholyte are returned to brother in the sea at a depth immediately above the bottom layer containing sulfides, as the sea is cleaned of sulfides and the surface layer of sea water not containing sulfides increases.

Method for direct production of electricity from bottom seawater containing sulphides according to claim 1, characterized in that a solution close in concentration to a saturated aqueous solution of sulphides is further recovered from the spent anolyte containing a minimum amount of sulphides. is fed to the anode chamber of the fuel cell, and the waste water is returned to the sea at a depth immediately above the bottom layer containing sulfides.

3. Installation for the direct production of electricity from bottom seawater containing sulphides, characterized in that it comprises a closed floating hull (1) from which descends a first suction pipe (2), with a watertight wall, such as the inlet of the first suction pipe (2) is in the bottom water layer (30) containing sulfides, and the outlet of the first suction pipe (2) is discharged into the first pump (3), as the first connecting pipe (4.1) connects the outlet of the first pump (3). ) with a third inlet valve (15.1) of an enricher (15), as a second connecting pipe (4.2) connects the first outlet valve (15.3) with the inlet of the fourth pump (18), as a third connecting pipe (4.3) connects the outlet of the fourth pump 18) with a tank (16), as a fourth connecting pipe (4.4) connects the outlet of the tank (16) with the first inlet valve (5.5) of the fuel cell (5), and the inlet of the third suction pipe (23) is discharged into a second suction pipe. pipe (28), and the outlet of a third suction pipe (23) is discharged into the inlet of a third pump (17), whose an outlet is connected to a fourth inlet valve (15.2) of the enrichment (15), which has a first filter (15.5), the second outlet valve (15.4) being discharged into a second outlet pipe (26), the outlet of which is discharged into the inlet of a first outlet a pipe (11) with a watertight wall, the outlet of which is immediately above the bottom layer (30) containing sulphides, and the inlet of a second suction pipe (28) is discharged into the surface layer of the sea (29), which does not contain sulphides. , the outlet of a second suction pipe (28) being discharged into the inlet of a second pump (9), the outlet of which is connected by a fifth connecting pipe (8) to the inlet of an aerator (10), the outlet of which is connected to a second inlet valve (5.6). ), as the fuel cell (5), has an anode chamber (5.1) and a cathode chamber (5.2), the anode chamber (5.1) has a first inlet valve (5.5) and a third outlet pipe (6), the outlet of which is discharged into the inlet of the first outlet pipe (11), and the cathode chamber (5.2) has a second inlet valve (5.6), and a fourth outlet pipe (7), the outlet of which is tsn in the inlet of the first outlet pipe (11), as the anode (5.3) and the cathode (5.4) of the fuel cell (5) are connected by an inverter (12) to the external electrical network (13), and the installation also has a control unit ( 14), which is connected in both directions to the inverter (12), and unidirectionally to the controlled first inlet valve (5.5), second inlet valve (5.6), third inlet valve (15.1), fourth inlet valve (15.2), first outlet valve (15.3). ), second outlet valve (15.4), aerator (10), first pump (3), second pump (9), third pump (17) and fourth pump (18), as first pump (3), second pump (9) , third pump (17), fourth pump (18), first inlet valve (5.5), second inlet valve (5.6), third inlet valve (15.1), fourth inlet valve (15.2), first outlet valve (15.3), second outlet valve valve (15.4), inverter (12) and aerator (10) are connected to an external electrical network (13).

Descriptions of issued patents for inventions № 05.2 / 31.05.2019

Installation for direct production of electricity from seawater containing sulfides according to claim 3, characterized in that a third outlet pipe (6) is connected to a fifth inlet valve (21.1) of the first utilizer (21) and a sixth inlet valve (22.1) of a second recycler (22), the third outlet valve (21.3) being connected to the inlet of a fifth pump (24), the outlet of which is connected by a sixth connecting pipe (4.5) to a third connecting pipe (4.3), as a fourth an outlet valve (22.3) is connected to the inlet of the sixth pump (25), the outlet of which is connected by a seventh connecting pipe (4.6) to a third connecting pipe (4.3) and a deviation (23.1) from a third suction pipe (23) is connected to the inlets of the seventh pump (19) and the eighth pump (20), the outlet of the seventh pump (19) being connected to the seventh inlet valve (21.2) of the enricher (21) and the outlet of the eighth pump (20) being connected to the eighth inlet enrichment valve (22.2) (22) and the fifth outlet valve (21.4) and the sixth outlet valve (22.4) are connected to the fifth outlet a supply pipe (27), the outlet of which is discharged into the inlet of the first outlet pipe (11), and the control unit (14) is connected in one direction to the controlled fifth inlet valve (21.1), seventh inlet valve (21.2), third outlet valve ( 21.3), fifth outlet valve (21.4), sixth inlet valve (22.1), eighth inlet valve (22.2), fourth outlet valve (22.3), sixth outlet valve (22.4), seventh pump (19), eighth pump (20), fifth pump (24) and sixth pump (25), such as fifth inlet valve (21.1), seventh inlet valve (21.2), third outlet valve (21.3), fifth outlet valve (21.4), sixth inlet valve (22.1), eighth inlet valve valve (22.2), fourth outlet valve (22.3), sixth outlet valve (22.4), seventh pump (19), eighth pump (20), fifth pump (24) and sixth pump (25) are connected to the external mains (13 ).