一种节能环保的电解制氢系统及电解制氢方法与流程

本发明涉及电解制氢领域，具体是涉及一种节能环保的电解制氢系统及电解制氢方法。

背景技术：

1、氢能作为最有潜力的清洁能源，具有产物无污染、热值高等优点。同时氢能可与风电、光伏协同互换，对可再生能源进行消纳，近几年被越来越多的人所关注。水电解制氢是一种较为方便的方法。在充满氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。在一些电解质水溶液中通入直流电时，分解出的物质与原来的电解质完全没有关系，被分解的是作为溶剂的水，原来的电解质仍然留在水中。

2、目前，现有的电解水制氢装置结构复杂，其阳极电极板和阴极电极板安装步骤繁琐，且拆卸十分繁琐困难，当需要将电解水制氢装置中的阳极电极板和阴极电极板拆卸下来进行维修或更换时，十分繁琐不便，同时后期安装也繁琐不便，效率低。

技术实现思路

1、为解决上述技术问题，提供一种节能环保的电解制氢系统及电解制氢方法，本技术方案解决了上述背景技术中提出的现有的电解水制氢装置结构复杂，其阳极电极板和阴极电极板安装步骤繁琐，且拆卸十分繁琐困难，当需要将电解水制氢装置中的阳极电极板和阴极电极板拆卸下来进行维修或更换时，十分繁琐不便，同时后期安装也繁琐不便，效率低的问题。

2、为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：

3、一种节能环保的电解制氢系统，包括底板，所述底板的顶端中部安装有电解箱，所述电解箱的顶部设置有箱盖，所述底板的顶端后侧连接有支撑架，所述支撑架的顶部通过升降机构与箱盖连接，所述电解箱的两侧均通过第一连接管与干燥筒连通，所述干燥筒的顶端通过第二连接管与收集箱连通，且所述第二连接管上设置有阀门，所述干燥筒外表面的底端固定安装有第一筒体，所述第一筒体的内部滑动连接有第二筒体，所述第二筒体的内部滑动连接有第三筒体，且所述第三筒体的内部滑动连接有第四筒体，所述第一筒体、第二筒体、第三筒体和第四筒体之间通过伸缩机构连接，所述第四筒体的末端固定连接有固定板，所述固定板与第二连接管固定连接，所述箱盖的底端中部固定连接有安装板，所述安装板的两侧均通过安装机构分别与阳极电极板和阴极电极板连接，所述干燥筒的内部安装有干燥机构。

4、优选的，所述升降机构包括连接座、连接件和升降板，所述连接座固定安装在支撑架的顶部，所述连接座上转动连接有第一转动轴和第二转动轴，所述第一转动轴和第二转动轴的外表面上分别固定连接有第一活动臂和第二活动臂，所述连接件的外侧转动连接有两组转轴，两组所述转轴上分别固定连接有上传动齿轮和下传动齿轮，且所述上传动齿轮与下传动齿轮啮合，且所述升降板上固定连接有第一固定轴和第二固定轴，所述第一固定轴和第二固定轴的外表面上分别转动连接有第五活动臂和第六活动臂，且所述升降板的底端与箱盖固定连接。

5、优选的，所述第二转动轴上固定连接有从动齿轮，所述连接座的顶部固定安装有电动升降杆，所述从动齿轮的外侧啮合连接有驱动齿条，所述驱动齿条的顶部固定连接于电动升降杆的输出端。

6、优选的，所述第一活动臂远离第一转动轴的一端与第三活动臂转动连接，其中一组所述转轴的外表面与第二活动臂和第三活动臂的另一端均固定连接，所述第六活动臂远离第二固定轴的一端与第四活动臂转动连接，且另外一组所述转轴的外表面与第五活动臂和第四活动臂的另一端均固定连接。

7、优选的，所述伸缩机构包括步进电机、丝杆、升降件和伸缩件，所述步进电机固定安装在第一筒体的内部底端，所述第一筒体的内部顶端还固定连接有连接板，所述丝杆的一端固定连接在步进电机的输出端，且所述丝杆另一端转动连接于连接板的内部，所述升降件螺纹连接在丝杆的外表面上，所述第一筒体的内部底端固定连接有第一连接轴，所述第一连接轴的外表面转动连接有第一转动臂和第二转动臂，且所述第四筒体的内部顶端固定连接有第二连接轴，所述第二连接轴的外表面转动连接有第三转动臂和第四转动臂，所述伸缩件的底端两侧分别与第一转动臂和第二转动臂转动连接，且所述伸缩件的顶端两侧分别与第三转动臂和第四转动臂转动连接，所述升降件与伸缩件固定连接。

8、优选的，所述第二筒体和第三筒体上均开设有限位槽，所述伸缩件上设置有限位杆，且所述限位杆滑动连接于限位槽的内部。

9、优选的，所述安装机构包括固定块，所述安装板的两侧四角位置处均固定安装有固定块，所述固定块的外侧固定连接有螺栓，所述螺栓的外表面上螺纹连接有转动块，所述固定块的形状和大小与转动块相同，且所述阳极电极板和阴极电极板的四角位置处均贯穿开设有与固定块相适配的卡槽。

10、优选的，所述干燥机构包括驱动电机，所述驱动电机固定安装在干燥筒的顶部，所述干燥筒的内部转动连接有转动件，所述转动件的顶部固定连接于驱动电机的输出端，且所述转动件的外表面上安装有三组吸附板，所述吸附板上均匀开设有若干组通孔。

11、优选的，所述箱盖的底端固定连接有第二密封圈，所述电解箱的顶部开设有与第二密封圈相适配的第二密封槽，所述第二连接管上安装有第一密封圈，且所述收集箱上固定安装有与第一密封圈相适配的第一密封槽。

12、一种节能环保的电解制氢方法，包括：

13、s1：电解箱内阴极电极板工作电解产生的氢气通过其右侧的第一连接管进入右方的干燥筒内；

14、s2：通过干燥机构对其进行干燥，去除氢气中的携带的电解碱液，由右侧的收集箱进行收集；

15、s3：电解箱内阳极电极板工作电解产生的氧气通过其左侧的第一连接管进入左方的干燥筒内；

16、s4：通过干燥机构对其进行干燥，去除氧气中的携带的电解碱液，由左侧的收集箱进行收集。

17、与现有技术相比，本发明提供了一种节能环保的电解制氢系统及电解制氢方法，具备以下有益效果：

18、电解箱内阴极电极板工作电解产生的氢气通过其右侧的第一连接管进入右方的干燥筒内，通过干燥机构对其进行干燥，去除氢气中的携带的电解碱液，提高氢气纯度，由右侧的收集箱进行收集，且本发明中通过安装有升降机构和安装机构的配合使用，从而便于工作人员对阳极电极板和阴极电极板进行安装和拆卸，当收集箱收集到的氢气量达到要求时，通过伸缩机构便于工作人员对收集箱进行更换，满足了工作人员的需求。

技术特征：

1.一种节能环保的电解制氢系统，其特征在于，包括底板(1)，所述底板(1)的顶端中部安装有电解箱(101)，所述电解箱(101)的顶部设置有箱盖(114)，所述底板(1)的顶端后侧连接有支撑架(107)，所述支撑架(107)的顶部通过升降机构(2)与箱盖(114)连接，所述电解箱(101)的两侧均通过第一连接管(102)与干燥筒(103)连通，所述干燥筒(103)的顶端通过第二连接管(104)与收集箱(106)连通，且所述第二连接管(104)上设置有阀门(105)，所述干燥筒(103)外表面的底端固定安装有第一筒体(108)，所述第一筒体(108)的内部滑动连接有第二筒体(109)，所述第二筒体(109)的内部滑动连接有第三筒体(110)，且所述第三筒体(110)的内部滑动连接有第四筒体(111)，所述第一筒体(108)、第二筒体(109)、第三筒体(110)和第四筒体(111)之间通过伸缩机构(3)连接，所述第四筒体(111)的末端固定连接有固定板(112)，所述固定板(112)与第二连接管(104)固定连接，所述箱盖(114)的底端中部固定连接有安装板(116)，所述安装板(116)的两侧均通过安装机构(4)分别与阳极电极板(117)和阴极电极板(118)连接，所述干燥筒(103)的内部安装有干燥机构(5)。

2.根据权利要求1所述的一种节能环保的电解制氢系统，其特征在于：所述升降机构(2)包括连接座(201)、连接件(209)和升降板(216)，所述连接座(201)固定安装在支撑架(107)的顶部，所述连接座(201)上转动连接有第一转动轴(202)和第二转动轴(203)，所述第一转动轴(202)和第二转动轴(203)的外表面上分别固定连接有第一活动臂(205)和第二活动臂(206)，所述连接件(209)的外侧转动连接有两组转轴，两组所述转轴上分别固定连接有上传动齿轮(210)和下传动齿轮(211)，且所述上传动齿轮(210)与下传动齿轮(211)啮合，且所述升降板(216)上固定连接有第一固定轴(217)和第二固定轴(218)，所述第一固定轴(217)和第二固定轴(218)的外表面上分别转动连接有第五活动臂(214)和第六活动臂(215)，且所述升降板(216)的底端与箱盖(114)固定连接。

3.根据权利要求2所述的一种节能环保的电解制氢系统，其特征在于：所述第二转动轴(203)上固定连接有从动齿轮(204)，所述连接座(201)的顶部固定安装有电动升降杆(207)，所述从动齿轮(204)的外侧啮合连接有驱动齿条(208)，所述驱动齿条(208)的顶部固定连接于电动升降杆(207)的输出端。

4.根据权利要求2所述的一种节能环保的电解制氢系统，其特征在于：所述第一活动臂(205)远离第一转动轴(202)的一端与第三活动臂(212)转动连接，其中一组所述转轴的外表面与第二活动臂(206)和第三活动臂(212)的另一端均固定连接，所述第六活动臂(215)远离第二固定轴(218)的一端与第四活动臂(213)转动连接，且另外一组所述转轴的外表面与第五活动臂(214)和第四活动臂(213)的另一端均固定连接。

5.根据权利要求1所述的一种节能环保的电解制氢系统，其特征在于：所述伸缩机构(3)包括步进电机(301)、丝杆(302)、升降件(306)和伸缩件(309)，所述步进电机(301)固定安装在第一筒体(108)的内部底端，所述第一筒体(108)的内部顶端还固定连接有连接板(303)，所述丝杆(302)的一端固定连接在步进电机(301)的输出端，且所述丝杆(302)另一端转动连接于连接板(303)的内部，所述升降件(306)螺纹连接在丝杆(302)的外表面上，所述第一筒体(108)的内部底端固定连接有第一连接轴，所述第一连接轴的外表面转动连接有第一转动臂(304)和第二转动臂(305)，且所述第四筒体(111)的内部顶端固定连接有第二连接轴，所述第二连接轴的外表面转动连接有第三转动臂(307)和第四转动臂(308)，所述伸缩件(309)的底端两侧分别与第一转动臂(304)和第二转动臂(305)转动连接，且所述伸缩件(309)的顶端两侧分别与第三转动臂(307)和第四转动臂(308)转动连接，所述升降件(306)与伸缩件(309)固定连接。

6.根据权利要求5所述的一种节能环保的电解制氢系统，其特征在于：所述第二筒体(109)和第三筒体(110)上均开设有限位槽(310)，所述伸缩件(309)上设置有限位杆(311)，且所述限位杆(311)滑动连接于限位槽(310)的内部。

7.根据权利要求1所述的一种节能环保的电解制氢系统，其特征在于：所述安装机构(4)包括固定块(401)，所述安装板(116)的两侧四角位置处均固定安装有固定块(401)，所述固定块(401)的外侧固定连接有螺栓(402)，所述螺栓(402)的外表面上螺纹连接有转动块(403)，所述固定块(401)的形状和大小与转动块(403)相同，且所述阳极电极板(117)和阴极电极板(118)的四角位置处均贯穿开设有与固定块(401)相适配的卡槽(404)。

8.根据权利要求1所述的一种节能环保的电解制氢系统，其特征在于：所述干燥机构(5)包括驱动电机(501)，所述驱动电机(501)固定安装在干燥筒(103)的顶部，所述干燥筒(103)的内部转动连接有转动件(502)，所述转动件(502)的顶部固定连接于驱动电机(501)的输出端，且所述转动件(502)的外表面上安装有三组吸附板(503)，所述吸附板(503)上均匀开设有若干组通孔(504)。

9.根据权利要求1所述的一种节能环保的电解制氢系统，其特征在于：所述箱盖(114)的底端固定连接有第二密封圈(115)，所述电解箱(101)的顶部开设有与第二密封圈(115)相适配的第二密封槽，所述第二连接管(104)上安装有第一密封圈(113)，且所述收集箱(106)上固定安装有与第一密封圈(113)相适配的第一密封槽。

10.一种节能环保的电解制氢方法，用于实现如权利要求1-9所述的一种节能环保的电解制氢系统，其特征在于，包括：

技术总结本发明公开了一种节能环保的电解制氢系统及电解制氢方法，包括底板，所述底板的顶端中部安装有电解箱，所述电解箱的顶部设置有箱盖，所述底板的顶端后侧连接有支撑架，所述支撑架的顶部通过升降机构与箱盖连接。电解箱内阴极电极板工作电解产生的氢气通过其右侧的第一连接管进入右方的干燥筒内，通过干燥机构对其进行干燥，去除氢气中的携带的电解碱液，提高氢气纯度，由右侧的收集箱进行收集，且本发明中通过安装有升降机构和安装机构的配合使用，从而便于工作人员对阳极电极板和阴极电极板进行安装和拆卸，当收集箱收集到的氢气量达到要求时，通过伸缩机构便于工作人员对收集箱进行更换，满足了工作人员的需求。技术研发人员：王士权,路健受保护的技术使用者：泰氢（江苏）科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/11