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一种碱性水电解制氢的电解槽的制作方法

  • 国知局
  • 2024-08-19 15:04:18

本技术涉及电解槽,具体为一种碱性水电解制氢的电解槽。

背景技术:

1、电解槽由槽体、阳极和阴极组成,多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开;按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类,当直流电通过电解槽时,在阳极与溶液界面处发生氧化反应,在阴极与溶液界面处发生还原反应,以制取所需产品;对电解槽结构进行优化设计,合理选择电极和隔膜材料,是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键,氢具有能量和物质相联通的双重属性,是电能向各行业领域延伸替代化石燃料的重要纽带,使用过程中不排放大气污染物和温室气体,因此发展氢能产业是应对上述挑战的重要途径,对构建低碳清洁能源体系、应对环境挑战、推动能源革命、保证能源安全等具有重大战略意义,因此需要一种碱性水电解制氢的电解槽。

2、现有技术中,是通过将碱性溶液分别放置带有正极柱和负极柱的容器中,通过电解来提取氢气,但是这种方法会导致当密封不好的情况下,会有氢气外漏照成浪费的现象。例如公开号为cn217948285u的专利公开了一种用于碱性电解水制氢的电解槽结构,包括电解舱,所述电解舱上设置有进液口,所述电解舱的内部一侧设置有正极柱,所述电解舱的内部另一侧设置有阴极柱,所述电解舱的内侧且于阴极柱与正极柱之间设置有隔膜。

3、通过以上设置,现有技术所述的电解槽通过电解舱的顶部设置有隔离舱,当活动密封环无法完全阻拦电解舱内侧的氢气外泄时,隔离舱的内空腔内侧装载的密封用水起到第二层密封的作用,使得氢气大都从氢气出口处排出,当少量的氢气通过密封用水最终到达氢气密封舱的内侧后,氢气的密度小于空气的密度,氢气向上飘散最终进入顶部的收集舱的内侧,完成对外泄氢气的收集,进一步减少氢气的外泄量。但是,现有技术方案的一种用于碱性电解水制氢的电解槽结构在运作时存在如下缺陷:

4、(1)上述技术方案是通过通过驱动电机工作,驱动电机的输出轴带动驱动轮转动,通过驱动轮的转动带动传动带传动,使得从动轮转动,从动轮带动转动轴转动,转动轴带动搅拌叶转动,使得搅拌叶搅动电解舱内侧的电解水,使得正极柱和阴极柱外侧的气泡快速脱离,再次期间活动密封环起到密封作用,避免氢气通过转动轴与隔离舱的连接缝隙排出至电解舱的外侧,而当使用一段时间之后,密封环会出现磨损,导致无法再次密封,而这时电解出来的氢气便可以从密封环的破损处外漏,从而导致浪费的现象。

技术实现思路

1、本实用新型意在提供一种碱性水电解制氢的电解槽,主要用于解决现有技术存在的密封效果不好的技术问题。

2、为解决上述技术问题,本实用新型提供如下技术方案:

3、一种碱性水电解制氢的电解槽,包括电解舱,电解舱的顶部分别联通有氧气出口和氢气出口,电解舱的两端侧壁句开设有安装孔,两个所述安装孔的内侧壁固定连接有密封圈,密封圈的内侧壁固定连接有输入管,电解舱的两内侧壁均固定连接有连接块,两个所述连接块的内侧壁分别固定连接有正极柱和负极柱,电解舱位于下侧壁的中心处固定连接有隔膜,电解舱的侧壁固定连接有箱体,电解舱位于箱体一端的侧壁固定连接有动力组件,电解舱的顶部靠近箱体的一侧固定连接有增压组件。

4、本实用新型的工作原理及有益效果:

5、1.工作原理:本实用新型中的电解槽结构与现有的电解槽结构类似,如公开号为cn217948285u的专利公开的一种用于碱性电解水制氢的电解槽结构,本实用新型的主要改进点在于在使用时通过启动动力组件和增压组件,通过动力组件将电解舱内部的溶液传动箱体的内部,在通过增压组件对箱体的内部进行增压,箱体内部通过较高的气压将溶液从新输送到电解舱的内部,通过喷洒状将泡沫给打碎,从而方便电解槽的工作顺利进行,从而解决了氢气出现外漏的现象。

6、2.有益效果:

7、(1)现有技术通过设置了密封环和转动杆的技术问题,但是,现有的电解槽在使用时密封效果不好,会向外部漏气的问题,本方案先通过向电解舱的内部加入碱性溶液,通过正极柱与溶液发生反应产生氧气,通过负极柱与溶液发生反应产生氢气,当电解舱的内部出现气泡时,启动动力组件和增压组件,通过动力组件将电解舱内部的溶液传动箱体的内部,在通过增压组件对箱体的内部进行增压,箱体内部通过较高的气压将溶液从新输送到电解舱的内部,通过喷洒状将泡沫给打碎,从而方便电解槽的工作顺利进行。

8、优选的:所述动力组件包括固定连接在电解舱侧壁的水泵,水泵的输出端固定连接有连接管,连接管的另一端与箱体的底部连通,水泵的输入端固定连接有抽水管,抽水管的底部联通有c型管,c型管的两端分别与电解舱的两个侧壁连通,通过水泵将电解舱内部的水泵抽到箱体内部,在通过增压组件将箱体内部的溶液喷射到电解舱的内部,循环作用,从而将电解产生的气泡给打碎。

9、优选的:所述增压组件包括固定连接在电解舱顶部的气泵,气泵的侧壁固定连通有打气管,打气管的另一端与箱体的顶部相连通,箱体的两侧壁均联通有l型管,l型管的另一端与输入管的端部相连通,当在清理电解舱内部的气泡时,起到气泵,通过气泵不断的向箱体的内部打气,从而使得箱体内部的气压变大,箱体内部的溶液在较大的气压的作用下从而通过l型管流出到电解舱的内部,往复循环,从而将溶液喷出。

10、优选的:还包括固定连接在输入管端部的溶液收集箱,溶液收集箱的其中一端侧壁与电解舱的侧壁固定连接,溶液收集箱的另一端侧壁与隔膜固定连接,溶液收集箱的底部固定连接多个喷头,多个所述喷头等距分布,当溶液从l型管处流出时,溶液将会流到输入管内,再从输入管流到溶液收集箱内,再从多个喷头处喷出,将电解舱内部的气泡打碎。

11、优选的:还包括,固定连接在连接管外侧壁的单向阀,箱体的侧壁固定连通有加液口,防止当向箱体内部打气时,溶液将从连接管流出的现象。

12、优选的:两个所述溶液搜集箱位于正极柱和负极柱的正上端,这样可以通过溶液收集箱底部的喷头将气泡打碎,还可以对正极柱和负极柱起到降温作用。

13、优选的:隔膜将电解舱分为两个等距空间的腔体,防止氢气和氧气混和,起到分离的作用。

技术特征:

1.一种碱性水电解制氢的电解槽,包括电解舱(1),电解舱(1)的顶部分别联通有氧气出口(4)和氢气出口(5),电解舱(1)的两端侧壁均开设有安装孔(7),两个所述安装孔(7)的内侧壁固定连接有密封圈(6),密封圈(6)的内侧壁固定连接有输入管(8),其特征在于,电解舱(1)的两内侧壁均固定连接有连接块(9),两个所述连接块(9)的内侧壁分别固定连接有正极柱(10)和负极柱(13),电解舱(1)位于下侧壁的中心处固定连接有隔膜(11),电解舱(1)的侧壁固定连接有箱体(19),电解舱(1)位于箱体(19)一端的侧壁固定连接有动力组件,电解舱(1)的顶部靠近箱体(19)的一侧固定连接有增压组件。

2.根据权利要求1所述的一种碱性水电解制氢的电解槽,其特征在于:所述动力组件包括固定连接在电解舱(1)侧壁的水泵(17),水泵(17)的输出端固定连接有连接管(20),连接管(20)的另一端与箱体(19)的底部连通,水泵(17)的输入端固定连接有抽水管(21),抽水管(21)的底部联通有c型管(3),c型管(3)的两端分别与电解舱(1)的两个侧壁连通。

3.根据权利要求1所述的一种碱性水电解制氢的电解槽,其特征在于:所述增压组件包括固定连接在电解舱(1)顶部的气泵(18),气泵(18)的侧壁固定连通有打气管(14),打气管(14)的另一端与箱体(19)的顶部相连通,箱体(19)的两侧壁均联通有l型管(2),l型管(2)的另一端与输入管(8)的端部相连通。

4.根据权利要求1所述的一种碱性水电解制氢的电解槽,其特征在于:还包括固定连接在输入管(8)端部的溶液收集箱(12),溶液收集箱(12)的其中一端侧壁与电解舱(1)的侧壁固定连接,溶液收集箱(12)的另一端侧壁与隔膜(11)固定连接,溶液收集箱(12)的底部固定连接多个喷头(22),多个所述喷头(22)等距分布。

5.根据权利要求2所述的一种碱性水电解制氢的电解槽,其特征在于:还包括,固定连接在连接管(20)外侧壁的单向阀(16),箱体(19)的侧壁固定连通有加液口(15)。

6.根据权利要求4所述的一种碱性水电解制氢的电解槽,其特征在于:两个所述溶液收集箱(12)位于正极柱(10)和负极柱(13)的正上端。

7.根据权利要求1所述的一种碱性水电解制氢的电解槽,其特征在于:隔膜(11)将电解舱(1)分为两个等距空间的腔体。

技术总结本技术涉及电解槽技术领域,具体为一种碱性水电解制氢的电解槽,包括电解舱,电解舱的顶部分别联通有氧气出口和氢气出口,电解舱的两端侧壁句开设有安装孔,两个所述安装孔的内侧壁固定连接有密封圈,密封圈的内侧壁固定连接有输入管;本专利先通过向电解舱的内部加入碱性溶液,通过正极柱与溶液发生反应产生氧气,通过负极柱与溶液发生反应产生氢气,当电解舱的内部出现气泡时,启动动力组件和增压组件,通过动力组件将电解舱内部的溶液传动箱体的内部,在通过增压组件对箱体的内部进行增压,箱体内部通过较高的气压将溶液从新输送到电解舱的内部,通过喷洒状将泡沫给打碎,同时解决了氢气出现外漏的现象。技术研发人员:张金磊,陈功,商亚林,陈勇受保护的技术使用者:法拉帝新材料(成都)有限公司技术研发日:20240103技术公布日:2024/8/16

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