CN101629302A - 氢氧气体发生系统 - Google Patents
氢氧气体发生系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN101629302A CN101629302A CN200910159146A CN200910159146A CN101629302A CN 101629302 A CN101629302 A CN 101629302A CN 200910159146 A CN200910159146 A CN 200910159146A CN 200910159146 A CN200910159146 A CN 200910159146A CN 101629302 A CN101629302 A CN 101629302A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- pipeline
- oxyhydrogen
- electrolytic solution
- filter
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 46
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 46
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 44
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 27
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 title abstract description 27
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 title abstract description 27
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title abstract description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 120
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 64
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 53
- 230000000712 assembly Effects 0.000 claims description 45
- 238000000429 assembly Methods 0.000 claims description 45
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 33
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 29
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 claims description 22
- 229910052613 tourmaline Inorganic materials 0.000 claims description 21
- 229940070527 tourmaline Drugs 0.000 claims description 21
- 239000011032 tourmaline Substances 0.000 claims description 21
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 19
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 claims description 12
- 230000002411 adverse Effects 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 7
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 7
- 150000001875 compounds Chemical group 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 4
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 3
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;oxocalcium;silicate Chemical compound [Ca+2].[Ca+2].[Ca]=O.[O-][Si]([O-])([O-])[O-] BCAARMUWIRURQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 2
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 206010070245 Foreign body Diseases 0.000 description 1
- 241001062472 Stokellia anisodon Species 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B15/00—Operating or servicing cells
- C25B15/08—Supplying or removing reactants or electrolytes; Regeneration of electrolytes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
- C25B1/01—Products
- C25B1/02—Hydrogen or oxygen
- C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
- C25B9/70—Assemblies comprising two or more cells
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
- B01J35/39—Photocatalytic properties
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/32—Hydrogen storage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
本发明提供一种电解效率高、可产生更多氢氧气进而确保经济性的氢氧气体发生系统，包括电解液贮槽、电极组件、混合气体分离过滤器、集气装置、第1过滤器组件、以及第1燃气管路。电解液贮槽储存水经电解后剩余的部分形成的电解液；电极组件由多个正电极和负电极组成，包括连接在电解液贮槽下端的第1、2管路和向电解液贮槽供应所产生的氢氧气的第3管路；混合气体分离过滤器安装在电解液贮槽内，用于分离电解液中的氢氧气；集气装置位于混合气体分离过滤器上方，用于收集经混合气体分离过滤器分离出的氢氧气；第1过滤器组件用于储存水，以防止由集气装置流入的氢氧气重新逆流到集气装置中；第1燃气管路连接集气装置和第1过滤器组件。
Description
技术领域
本发明涉及一种用水产生氢氧气的氢氧气体发生系统。
背景技术
一般而言，氢氧气体发生系统是采用电解水的方法制取氢气和氧气的装置，即，在安装有正、负电极的电解槽内加入少量电解质水并接通直流电源，使其产生无公害的能源资源即氢氧气。此时氢气和氧气按2∶1的摩尔百分比生成，在负电极表面以气泡的形式生成氢气、在正电极表面以气泡的形式生成氧气。由此产生的氢气和氧气经混合后成为可燃烧的混合气体。由于氢氧气在燃烧时不会产生污染物，所以作为环保型能源资源而受到广泛关注。
但相对于施加在负电极和正电极的电能而言，所生成的氢氧气的量过少，所以不得不在所生成的氢氧气中混合丙烷等辅助燃料，从而导致了经济性下降。而且氢氧气内部含有氧气，即使没有外界供应的氢气也能燃烧，因此存在燃烧中生成的火花随时可能会出现逆火。
发明内容
本发明以解决上述背景技术中的问题作为出发点，目的在于提供一种相对投入的电能可以提高所产生氢氧气的量进而确保经济性的氢氧气发生系统。另一目的在于排除可能会出现的火花逆火隐患，以提供保障安全的氢氧气发生系统。
本发明提供的氢氧气体发生器，包括电解液贮槽、电极组件、混合气体分离过滤器、集气装置、第1过滤器组件、以及第1燃气管路。其中，电解液贮槽储存水经电解后剩余的部分形成的电解液；电极组件由多个正电极和负电极组成，还包括连接在电解液贮槽下端的第1、2管路以及向电解液贮槽供应所产生的氢氧气的第3管路；混合气体分离过滤器安装在电解液贮槽内，用于分离电解液中的氢氧气；集气装置位于混合气体分离过滤器上方，用于收集经混合气体分离过滤器分离出的氢氧气；第1过滤器组件用于储存水，以防止由集气装置流入的氢氧气重新逆流到集气装置内；第1燃气管路连接集气装置和第1过滤器组件。
本发明中第3管路位于第1、2管路的上方；所述第1、2管路和第3管路之间还包括防止已流入的氢氧气重新流入第1、2管路的混合气体隔板。
本发明还包括与第1管路或第2管路连接并使电解液在电解液贮槽和电极组件之间循环的循环泵；以及安装在第1管路或第2管路上、使从循环泵压送至电极组件的电解液粒子微细化、同时产生微细压力变化的纳米粒子产生装置。
本发明中所述第1过滤器组件包括：内部贮水并与所述第1燃气管路相连的贮水装置、安装在贮水装置上方用于储存催化剂的第1催化剂储仓、以及连接贮水装置和第1催化剂储仓的第1喉管部分。在这种情况下，还可以包括位于贮水装置内并连接在第1燃气管路末端的第1异物过滤器。
本发明还包括用于提高从第1过滤器组件流入的氢氧气的纯度、同时用于储存有机剂以防止氢氧气向第1过滤器组件逆流的第2过滤器组件；以及用于与第1过滤器组件连接的第2燃气管路。在这种情况下，第2过滤器组件还可以包括：内部储存有机剂并与第2燃气管路连接的有机剂储存装置、安装在有机剂储存装置上方用于储存催化剂的第2催化剂储仓、以及连接有机剂储存装置和第2催化剂储仓的第2喉管部分。还可以进一步包括位于有机剂储存装置内部并连接在第2燃气管路末端的第2异物过滤器。
本发明中的正、负电极的表面经纳米研磨，便于有效产生电解以及使生成的氢氧气气泡更易于脱落。
本发明中所述正、负电极的表面附有托玛琳光催化剂。
本发明中纳米粒子产生装置包括：安装在第1管路上的机身；安装在所述机身内部、以倾斜角度形成便于由压送的电解液推动旋转的叶轮，所述叶轮具有靠近电极组件方向越来越宽的形状。
本发明中混合气体隔板可采用粘贴有托玛琳光催化剂的有孔板材或筛眼状板材。
本发明中混合气体分离过滤器为筛眼状并附有光催化剂。
本发明所提供的氢氧气发生系统，由于产生氢气及氧气气泡的正、负电极在将纳米粒子细微化的同时还供应微细震动的水，这使得电极能够有效产生氢气及氧气气泡，同时使得气泡能够有效地脱落。从而可提高电解效率，相对投入的电能而言可产生更多的氢氧气，不仅可以确保经济性，而且即使没有添加辅助燃料也能达到燃烧效果。
此外，通过采用第1过滤器组件及第2过滤器组件可以在防止出现燃烧火花逆火现象的同时产生高纯度混合气体，具有可提供更安全氢氧气发生系统的作用与效果。
附图说明
图1是显示本发明氢氧气体发生系统结构的示意图。
图2是显示图1中纳米粒子产生装置的示意图。
<图纸主要部位符号说明>
10...电解液贮槽 14...水位感应装置
20...电极组件 21...第1管路
22...第2管路 23...第3管路
25...正电极 26...负电极
30...循环泵 35...纳米粒子产生装置
40...混合气体隔板 50...混合气体分离过滤器
60...集气装置 70...第1过滤器组件
71...贮水装置 71a...副集气装置
72...第1催化剂储仓 73...第1喉管部分
74...水位感应装置 75...第1燃气管路
76...第1异物过滤器 80...第2过滤器组件
81...有机剂储存装置 81a...副集气装置
82...第2催化剂储仓 83...第2喉管部分
84...水位感应装置 85...第2燃气管路
86...第2异物过滤器 90...防逆火装置
95...单向阀 N...喷嘴
V...阀门
具体实施方式
下面参照附图详细说明本发明。
图1是显示本发明氢氧气体发生系统结构的详解图，图2是显示图1中纳米粒子产生装置的详解图。
如图所示，本发明提供的氢氧气体发生系统包括：电解液贮槽10、电极组件20、混合气体隔板40、混合气体分离过滤器50、集气装置60、第1过滤器组件70、第2过滤器组件80、第2燃气管路85、防逆火装置90和喷嘴N。
其中电解液贮槽10用于储存水经电解后剩余的部分形成的电解液；
电极组件20由多个正电极25和负电极26组成，还包括连接在电解液贮槽10下端的第1管路21、第2管路22，以及向电解液贮槽10供应所产生的氢氧气的第3管路23；
混合气体隔板40安装在位于电解液贮槽10内的第1管路21、第2管路22的连接位置和第3管路23的连接位置之间，以便防止经第3管路23流入的氢氧气重新流入第1管路21、第2管路22内；
混合气体分离过滤器50安装在电解液贮槽10的内部，用于分离电解液中的氢氧气；
集气装置60位于混合气体分离过滤器50的上方，用于收集经混合气体分离过滤器50分离出的氢氧气；
第1过滤器组件70用于储存水，以防止由集气装置60流入的氢氧气重新逆流到其集气装置60内；
第2过滤器组件80用于提高从第1过滤器组件70流入的氢氧气的纯度，同时用于储存有机剂，以防止氢氧气向第1过滤器组件70逆流；
第2燃气管路85用于连接第1过滤器组件70；
防逆火装置90在第2过滤器组件80释放出的氢氧气燃烧时，可以防止火花向第2过滤器组件80逆火；
喷嘴N与防逆火装置90连接，用于喷射氢氧气。
电解液贮槽10内安装有用于检测电解液水位的水位感应装置14，该水位感应装置14可测量电解液贮槽10内所消耗的电解液的量，以便由水箱(未图示)及时向电解液贮槽10供水。水位感应装置14可以采用多种方式，例如浮标方式或传感器方式等。这类水位感应装置14及水箱均属本行业的通用技术，在此省略其说明。
同时，在电解液贮槽10的下端或上端还安装有用于注水的阀门V。
电极组件20用于将水电解以制成氢气和氧气，包括一定间距布置的多个正电极25和负电极26。在本实施方式中，正电极25、负电极26的表面经纳米研磨，便于有效进行电解以及使得生成的氢氧气气泡更容易脱落。
纳米研磨指以纳米为单位对正、负电极25、26的表面进行研磨加工。通过纳米研磨可最大限度降低正、负电极25、26表面的摩擦力，使生成的氢气和氧气气泡能够轻易地脱落。尤其是物质从大块状态减小到纳米规格后，其机械性能、热性能、电性能、磁性能以及光学物理性能均出现了独特的变化，正、负电极25、26表面经纳米研磨后产生的物理性能的变化，可以促使水电解更加活跃。
另外正、负电极25、26表面还可以附着用作光催化剂的托玛琳。托玛琳光催化剂是将托玛琳以数微米到数纳米为单位进行粉碎以制成粉末，并在约1300℃温度中进行烧结，之后再利用粘贴剂粘贴在正、负电极25、26上。托玛琳拥有与水晶相同的晶体结构，属于六方晶系矿物，通过摩擦不仅可以产生电而且还可以产生大量负离子，可进一步促进电解，使得产生的氢气及氧气的量更多。这种托玛琳经制成粉末并烧结后，可成为扩大与水接触面积的、具有无数微细气孔的光催化剂，在正、负电极25、26上贴上托玛琳光催化剂后可进一步促进水的电解。
此外，正、负电极25、26还可以使用成型为板状的托玛琳光催化剂。
所述正、负电极25、26整体上位于密封结构的箱体内部。
循环泵30安装在第1管路21或第2管路22上，其可以使电解液在电解液贮槽10和电极组件20之间循环。本实施方式中循环泵30安装在第1管路21上，其用于将从电解液贮槽10中流出的电解液经第1管路21压送至电极组件20处。
另外，还可在第1管路21或第2管路22上安装可以将从循环泵30压送至电极组件20的电解液粒子微细化、同时产生微细压力变化的纳米粒子产生装置。本实施方式中以第1管路21上安装纳米粒子产生装置35为例。该纳米粒子产生装置35包括安装在第1管路21上的机身36、安装在机身36内侧由压送的电解液推动旋转的形成有倾斜角度的叶轮37、以及用于支撑叶轮37的旋转轴的轴承38或轴瓦。此时叶轮37向靠近电极组件20的方向逐渐变宽。这种结构中，由循环泵30压送的电解液使叶轮37旋转，该叶轮37可以将所通过电解液进行微细化处理，同时还可以产生数十万次以上的震动。而且，由于叶轮37向靠近电极组件20的方向逐渐变宽，使得待电解液在通过叶轮37较宽部分时，叶轮37产生了更大的微细化动作和震动。经过微细化处理和震动的电解液在进入电极组件20后可以由正电极25负电极26产生更有效的电解。
此外，由于被纳米粒子产生装置35施加震动的电解液也给正、负电极25、26表面形成的氢气氧气气泡施加了冲击，所以使得气泡更加容易脱落。
另外，也可在没有采用循环泵30的情况下进行本发明的氢氧气发生系统。即通过电极组件20产生的氢气及氧气的气泡在进入电解液贮槽10后使得电解液贮槽10内部的压力升高，电解液自然而然地沿着第1、2管路21、22进行循环。但如果采用循环泵30，则可以使电解液强制循环，从而进一步提高了电解效率。
混合气体隔板40的作用在于防止经第3管路23流入的氢气氧气气泡移到第1、2管路21、22内。于是，混合气体隔板40采用有孔板材或筛眼状板材。
可在有孔板材或在筛眼状板材上粘贴托玛琳光催化剂以作为混合气体隔板40使用。托玛琳光催化剂是将托玛琳以数微米到数纳米为单位粉碎成粉末并在约1300℃温度中烧结后，再用粘贴剂粘贴在板材上以供使用。托玛琳拥有与水晶相同的结晶结构，属于六方晶系矿物，周边温度上升即产生大量负离子，更加促进了电解液的电解，从而提高了氢气及氧气的生成量。这种托玛琳经制成粉末并经烧结后，可成为扩大与水接触面积的、形成无数微细气孔的光催化剂，在形成混合气体隔板的板材上粘贴托玛琳光催化剂后可以产生大量负离子，因此可进一步促进电解。
混合气体分离过滤器50从电解液中分离出由电极组件20产生的氢氧气，使集气装置60只收集纯氢氧气。为此混合气体分离过滤器50可在密麻筛网上添加光催化剂制成，最好添加托玛琳光催化剂。托玛琳光催化剂涂在筛网上或在制造筛网时添加。混合气体分离过滤器50可以滤掉上升的氢氧气中含有的异物，即电解过程中正、负电极所产生的异物、及所供水中含有的异物等，以便收集纯氢氧气。尤其是混合气体分离过滤器50中有光催化剂，因其光催化剂作用可更加有效清除异物。
集气装置60是在混合气体分离过滤器50上方形成的空间，负责收集混合气体分离过滤器50分离出的混合气体。
第1过滤器组件70用于清除从集气装置60出来并经第1燃气管路75流入的氢氧气中含有的异物，以便生成高纯度混合气体，而且还可以起到防止氢氧气向集气装置60逆流的防逆火功能。为此，第1过滤器组件70包括内部贮水并与第1燃气管路75连接的贮水装置71、安装在贮水装置71上端用于储存催化剂的第1催化剂储仓72、和连接贮水装置71和第1催化剂储仓72的第1喉管部分73。
此时，在贮水装置71内的水面上方形成有第1副集气装置71a，其用于收集经过水过滤后的氢氧气。
第1催化剂储仓72中储存有催化剂，该催化剂可以选用托玛琳光催化剂或白金催化剂等。这种第1催化剂储仓72用其催化作用来清除化合物形态的异物。
第1喉管部分73用于使所经过的氢气和氧气均匀混合，同时防止移到第1催化剂储仓72的混合气体重新向第1副集气装置71a逆流。为此第1喉管部分73在内侧形成有一个或多个微细流路，微细流路最好以螺旋方式形成。第1喉管部分73中形成的流路直径最好在0.2mm～10mm之间。
实际上，流入贮水装置71的氢气和氧气还处在部分未混合状态，它们在流经第1喉管部分73流路时自然而然地被混合在一起。
同时，在贮水装置71内部安装有水位感应装置74，水位感应装置74用于测量贮水装置71所消耗的水量，以便水箱(未图示)及时向贮水装置71供水。这种水位感应装置74可以采用不同方式，例如浮标方式或传感器方式等。水位感应装置74及水箱均属本行业常用技术，在此省略其说明。
此外，还可以在位于贮水装置71内部的第1燃气管路75的末端安装连接有第1异物过滤器76，第1异物过滤器76用于清除经由第1燃气管路75流入的氢氧气内含有的异物。
根据所述第1过滤器组件70的结构，通过第1燃气管路75流入的氢氧气中所含异物由第1异物过滤器76负责清除。清除异物后的混合气体上升并会聚到第1副集气装置71a内，由此防止向第1燃气管路75逆火。且收集在第1副集气装置71a内的混合气体在随后通过第1喉管部分73时被均匀混合，并在通过第1催化剂储仓72时被清除掉化合物状态的异物，成为高纯度混合气体。
第2过滤器组件80是针对从第1过滤器组件70出来并经由第2燃气管路85流入的氢氧气进行的二次异物清除处理，以便制成更高纯度的混合气体，同时还起到防止氢氧气向第1过滤器组件70逆流的防逆火功能。为此第2过滤器组件80包括其内部储存有机剂并与第2燃气管路85连接的有机剂储存装置81、安装在有机剂储存装置81上方用于储存催化剂的第2催化剂储仓82、以及用于连接有机剂储存装置81和第2催化剂储仓82的第2喉管部分83。
在有机剂储存装置81内有机剂的上方形成有用于收集通过有机剂之后的氢氧气的第2副集气装置81a。
第2催化剂储仓82用于储存催化剂，可选用的催化剂有托玛琳光催化剂或白金催化剂等。第2催化剂储仓82用其催化作用清除化合物形态的异物。
第2喉管部分83用于使氢气和氧气组成的混合气体均匀混合，同时防止移到第2催化剂储仓82的混合气体再向第2副集气装置81a逆流。为此在第2喉管部分83内部形成有一个或多个微细流路，微细流路最好以螺旋方式形成。第2喉管部分83中形成的流路的直径最好在0.2mm～10mm之间。
实际上，经由第1过滤器组件70流入有机剂储存装置81的氢气和氧气还处在部分未混合状态，它们在流过第2喉管部分83流路之后可更加均匀混合。
同时，在有机剂储存装置81内安装有水位感应装置84，水位感应装置84用于测量有机剂储存装置81所消耗的水量，以便有机剂供应箱(未图示)及时向有机剂储存装置81供应有机剂。这种水位感应装置84可以采用不同方式，例如浮标方式或传感器方式等。水位感应装置84及有机剂供应箱均属本行业常用技术，在此省略其说明。
根据所述第2过滤器组件80的结构，经过第2燃气管路85流入的氢氧气中所含异物，可以由第2异物过滤器86负责清除。清除异物后的混合气体上升并会聚在第2副集气装置81a内，由此防止出现向第1燃气管路85逆火的情况。且收集在第2副集气装置81a的混合气体在随后通过第2喉管部分83时被均匀混合，并在通过第2催化剂储仓82时被清除掉化合物状态的异物，成为高纯度混合气体。
使用有机剂的原因在于，使通过有机剂的混合气体更加容易点火，并可以通过使用不同有机剂类型，使火花具有多种变化的颜色。即降低燃点使氢氧气易于点火，可提高燃气质量。此外，可以通过添加添加剂使得氢氧气在泄露时能够被闻出来。换句话说，低燃点的有机剂使得氢氧气更容易点火，为此需要使用燃点较低的有机剂，例如可以使用酒精。
防逆火装置90防止从第2过滤器组件80释放出的氢氧气向第2过滤器组件80逆流，以防止氢氧气在燃烧过程中燃烧火花出现向第2过滤器组件80逆火的现象。这类防逆火装置90将作为本发明氢氧气发生系统的安全装置。这类防逆火装置90在燃具中属于常用技术，在此省略其说明。
另外，在防逆火装置90和喷嘴N之间可安装最终防止逆火的单向阀95。单向阀95使得从防逆火装置90出来的混合气体只能向喷嘴N方向流动，在该单向阀95的内部具有：只向喷嘴方向施加弹力的弹簧、和被该弹簧偏压并可选择性开启和关闭喷嘴N方向入口的球。这种单向阀95结构属公知技术，在此省略其说明。
根据所述结构，随着直流电源的接通，电极组件20上的正电极25和负电极26之间出现电解并开始产生氢气及氧气气泡，在此经混合后通过第3管路23流入电解液贮槽10内。此时混合气体隔板40防止经由第3管路23流入的氢气氧气气泡向第1管路21侧移动。
之后氢氧气在经混合气体分离过滤器50后被收集到集气装置60内。此时混合气体分离过滤器50从电解液中分离出氢氧气，使集气装置60只收集纯净氢氧气。
然后收集在集气装置60内的氢氧气经由第1燃气管路75-＞第1过滤器组件70-＞第2燃气管路85-＞第2过滤器组件80，之后通过防逆火装置90-＞单向阀95-＞喷嘴N，最后输出可供使用的燃气。
综上所述，本发明仅结合以上示意性图附以一个实施例作为参考进行了说明，但在不超出本发明要旨与范围的情况下，凡拥有本发明技术领域通常知识的人士均能了解到本发明可进行多种修改或变型，这些变型均属于本发明范围。
Claims (13)
1.一种氢氧气体发生系统，其特征在于，包括：电解液贮槽(10)、电极组件(20)、混合气体分离过滤器(50)、集气装置(60)、第1过滤器组件(70)、以及第1燃气管路(75)，其中，电解液贮槽(10)储存水经电解后剩余的部分形成的电解液；电极组件(20)由多个正电极(25)和负电极(26)组成，还包括连接在电解液贮槽(10)下端的第1管路(21)、第2管路(22)以及向电解液贮槽(10)供应所产生氢氧气的第3管路(23)；混合气体分离过滤器(50)安装在电解液贮槽(10)内，用于分离电解液中的氢氧气；集气装置(60)位于混合气体分离过滤器(50)的上方，用于收集经混合气体分离过滤器(50)分离出来的氢氧气；第1过滤器组件(70)用于储存水，以防止由集气装置(60)流入的氢氧气重新逆流到其集气装置(60)中；第1燃气管路(75)连接集气装置(60)和第1过滤器组件(70)。
2.根据权利要求1所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，第3管路(23)位于第1管路(21)和第2管路(22)的上方；所述第1、2管路(21，22)和第3管路(23)之间还包括防止已流入的氢氧气重新流入第1、2管路(21，22)的混合气体隔板(40)。
3.根据权利要求1所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，还包括与第1管路(21)或第2管路(22)连接并使电解液在电解液贮槽(10)和电极组件(20)之间循环的循环泵(30)；以及安装在第1管路(21)或第2管路(22)上、使从循环泵(30)压送至电极组件(20)的电解液粒子微细化、同时产生微细压力变化的纳米粒子产生装置(35)。
4.根据权利要求1所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，第1过滤器组件(70)包括：内部贮水并与所述第1燃气管路(75)相连的贮水装置(71)、安装在贮水装置(71)上方用于储存催化剂的第1催化剂储仓(72)、以及连接贮水装置(71)和第1催化剂储仓(72)的第1喉管部分(73)。
5.根据权利要求4所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，还包括位于贮水装置(71)内侧并连接在第1燃气管路(75)末端的第1异物过滤器(76)。
6.根据权利要求1所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，还包括用于提高从第1过滤器组件(70)流入的氢氧气的纯度、同时用于储存有机剂以防止氢氧气向第1过滤器组件(70)逆流的第2过滤器组件(80)；以及用于与第1过滤器组件(70)相连的第2燃气管路(85)。
7.根据权利要求6所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，第2过滤器组件(80)包括内部储存有机剂并与第2燃气管路(85)连接的有机剂储存装置(81)、安装在有机剂储存装置(81)上方用于储存催化剂的第2催化剂储仓(82)、以及连接有机剂储存装置(81)和第2催化剂储仓(82)的第2喉管部分(83)。
8.根据权利要求7所述的氢氧气体发生系统，其特征在于还包括位于有机剂储存装置(81)内部并连接在第2燃气管路(85)末端的第2异物过滤器(86)。
9.根据权利要求1所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，正、负电极(25，26)的表面经纳米研磨，便于有效产生电解以及使生成的氢氧气气泡更易于脱落。
10.根据权利要求1所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，正、负电极(25，26)上附有托玛琳光催化剂。
11.根据权利要求3所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，纳米粒子产生装置(35)包括：安装在第1管路(21)上的机身(36)；安装在所述机身(36)内部、以倾斜角度形成便于由压送的电解液推动旋转的叶轮(37)，该叶轮(37)具有向靠近电极组件(20)方向越来越宽的形状。
12.根据权利要求1所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，混合气体隔板(40)采用粘贴有托玛琳光催化剂的有孔板材或筛眼状板材。
13.根据权利要求1所述的氢氧气体发生系统，其特征在于，混合气体分离过滤器(50)为筛眼状并附有光催化剂。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080068164A KR100862923B1 (ko) | 2008-07-14 | 2008-07-14 | 수소산소 혼합가스 발생시스템 |
| KR1020080068164 | 2008-07-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101629302A true CN101629302A (zh) | 2010-01-20 |
Family
ID=40153185
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN200910159146A Pending CN101629302A (zh) | 2008-07-14 | 2009-07-14 | 氢氧气体发生系统 |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20100025234A1 (zh) |
| EP (1) | EP2145982A1 (zh) |
| JP (1) | JP2010018886A (zh) |
| KR (1) | KR100862923B1 (zh) |
| CN (1) | CN101629302A (zh) |
| AU (1) | AU2009202770A1 (zh) |
| RU (1) | RU2009126777A (zh) |
| TW (1) | TW201002866A (zh) |
| ZA (1) | ZA200904879B (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104388971A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-04 | 苏州竞立制氢设备有限公司 | 水电解制氢设备的综合处理装置 |
| CN105134423A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-12-09 | 东莞市绿能宝汽车配件科技有限公司 | 安全氢氧机 |
| CN105887121A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-08-24 | 湖南氢时代能源科技有限公司 | 一种氢氧发生器中的滤膜式氢氧净化装置 |
| CN109913888A (zh) * | 2016-12-08 | 2019-06-21 | 张羽瑶 | 一种活性水离子气及活性水离子气的制备方法和装置 |
| CN113502486A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-15 | 四川帝威能源技术有限公司 | 一种电解水制氢制氧循环利用装置及方法 |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20110203917A1 (en) * | 2008-11-14 | 2011-08-25 | Yehuda Shmueli | System for the electrolytic production of hydrogen as a fuel for an internal combustion engine |
| US20100122902A1 (en) * | 2008-11-14 | 2010-05-20 | Yehuda Shmueli | System for the electrolytic production of hydrogen as a fuel for an internal combustion engine |
| US8082890B2 (en) * | 2008-11-25 | 2011-12-27 | Common Sense Technologies, LLC | Method and apparatus for efficient generation of hydrogen |
| KR100900914B1 (ko) * | 2008-12-05 | 2009-06-03 | 황부성 | 수소산소 혼합가스 발생시스템 |
| KR100930790B1 (ko) * | 2009-02-18 | 2009-12-09 | 황부성 | 수소산소 발생용 전극판 및 그를 제조하기 위한 제조방법 |
| ITRM20100651A1 (it) * | 2010-12-13 | 2012-06-14 | Hydrofaster S R L | Elettrolizatore, in particolare per applicazioni motoristiche |
| EP2484811A1 (en) * | 2011-02-02 | 2012-08-08 | Boo-Sung Hwang | System for producing a mixture of hydrogen and oxygen gases |
| ITTO20110400A1 (it) * | 2011-05-06 | 2012-11-07 | Lorenzo Errico | Impianto per la produzione di gas ossidrogeno, particolarmente atto all?impiego su motori a combustione interna |
| ITMI20121909A1 (it) * | 2012-11-09 | 2014-05-10 | Industrie De Nora Spa | Cella elettrolitica dotata di microelettrodi |
| US10465300B2 (en) | 2014-10-16 | 2019-11-05 | Hsin-Yung Lin | Gas generator |
| CN106435633B (zh) * | 2015-08-11 | 2018-11-16 | 林信涌 | 气体产生器 |
| DE102021001631A1 (de) * | 2021-03-27 | 2022-09-29 | Hydac International Gmbh | Verfahren zur Behandlung von Prozessfluiden und Filtervorrichtung zum Durchführen des Verfahrens |
| WO2024044812A1 (en) * | 2022-08-29 | 2024-03-07 | Dcarb Australia Pty Ltd | An electrolyser output treatment system |
Family Cites Families (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3702814A (en) * | 1970-10-28 | 1972-11-14 | Atek Ind Inc | Electrolytic recovery cell |
| US3875036A (en) * | 1974-01-02 | 1975-04-01 | Raytheon Co | Probe and agitator system |
| ATE275T1 (de) * | 1978-05-15 | 1981-10-15 | Ernst Spirig | Knallgasgenerator. |
| JPH0368790A (ja) * | 1989-08-04 | 1991-03-25 | Canon Inc | 水素貯蔵体への水素吸蔵方法および装置 |
| JPH0639793Y2 (ja) * | 1992-10-02 | 1994-10-19 | 伸栄産業株式会社 | 水素・酸素混合ガス発生装置 |
| US5601909A (en) * | 1993-12-07 | 1997-02-11 | Kubo; Tetsujiro | Permanent electrode carrier using tourmaline |
| JPH0892780A (ja) * | 1994-09-27 | 1996-04-09 | Dalnivast Aktion Opushestva Atokurita Chiipa Praizuvotsuto Izuje Elektron Darielektron | 水電解ガス発生装置 |
| WO1997044506A1 (fr) | 1996-05-20 | 1997-11-27 | World Fusion Co., Ltd. | Generateurs de gaz hydrogene |
| US6576096B1 (en) * | 1998-01-05 | 2003-06-10 | Lynntech International, Ltd. | Generation and delivery device for ozone gas and ozone dissolved in water |
| JPH1112773A (ja) * | 1997-06-24 | 1999-01-19 | Abe Takuma | 水素と酸素を発生させるための方法および装置 |
| JP2000080488A (ja) * | 1998-08-31 | 2000-03-21 | Nakamura Yoshitaka | 電気分解装置 |
| JP4341048B2 (ja) * | 1999-09-07 | 2009-10-07 | 協伸工業株式会社 | 異物除去装置 |
| KR100355311B1 (ko) * | 2000-09-04 | 2002-10-11 | 더블유에스이 주식회사 | 전기분해 반응에 의한 가스 발생장치 |
| JP2002322584A (ja) | 2001-04-25 | 2002-11-08 | Mori Kazuo | 電気化学反応促進方法 |
| KR20020094396A (ko) * | 2001-06-11 | 2002-12-18 | 신일균 | 가스 발생장치 |
| US6740436B2 (en) * | 2002-08-22 | 2004-05-25 | Natural Energy Resources | Hydrogen/oxygen generating system with temperature control |
| KR20050047697A (ko) * | 2003-11-18 | 2005-05-23 | 김승철 | 수소·산소 혼합가스 발생장치 및 그 전해조 |
| JP2005232512A (ja) * | 2004-02-18 | 2005-09-02 | Japan Techno Co Ltd | 水素−酸素混合ガスを容器に密封充填する方法及びその装置 |
| JP2005240152A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Jippu:Kk | 水の電気分解方法及び装置 |
| KR100641348B1 (ko) * | 2005-06-03 | 2006-11-03 | 주식회사 케이씨텍 | Ｃｍｐ용 슬러리와 이의 제조 방법 및 기판의 연마 방법 |
| KR100662093B1 (ko) * | 2006-09-23 | 2006-12-27 | 손창전 | 브라운 가스발생장치 |
| JP2009174043A (ja) * | 2007-12-27 | 2009-08-06 | Toshigoro Sato | 水電解ガス発生装置 |
-
2008
- 2008-07-14 KR KR1020080068164A patent/KR100862923B1/ko active IP Right Grant
-
2009
- 2009-07-08 EP EP09164874A patent/EP2145982A1/en not_active Withdrawn
- 2009-07-09 AU AU2009202770A patent/AU2009202770A1/en not_active Abandoned
- 2009-07-09 US US12/459,907 patent/US20100025234A1/en not_active Abandoned
- 2009-07-10 TW TW098123403A patent/TW201002866A/zh unknown
- 2009-07-13 ZA ZA200904879A patent/ZA200904879B/en unknown
- 2009-07-14 RU RU2009126777/05A patent/RU2009126777A/ru not_active Application Discontinuation
- 2009-07-14 JP JP2009165925A patent/JP2010018886A/ja not_active Ceased
- 2009-07-14 CN CN200910159146A patent/CN101629302A/zh active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104388971A (zh) * | 2014-10-22 | 2015-03-04 | 苏州竞立制氢设备有限公司 | 水电解制氢设备的综合处理装置 |
| CN105134423A (zh) * | 2015-05-20 | 2015-12-09 | 东莞市绿能宝汽车配件科技有限公司 | 安全氢氧机 |
| CN105887121A (zh) * | 2016-06-17 | 2016-08-24 | 湖南氢时代能源科技有限公司 | 一种氢氧发生器中的滤膜式氢氧净化装置 |
| CN109913888A (zh) * | 2016-12-08 | 2019-06-21 | 张羽瑶 | 一种活性水离子气及活性水离子气的制备方法和装置 |
| CN113502486A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-15 | 四川帝威能源技术有限公司 | 一种电解水制氢制氧循环利用装置及方法 |
| CN113502486B (zh) * | 2021-07-13 | 2023-07-28 | 四川帝威能源技术有限公司 | 一种电解水制氢制氧循环利用装置及方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100862923B1 (ko) | 2008-10-13 |
| RU2009126777A (ru) | 2011-01-20 |
| US20100025234A1 (en) | 2010-02-04 |
| EP2145982A1 (en) | 2010-01-20 |
| JP2010018886A (ja) | 2010-01-28 |
| ZA200904879B (en) | 2010-05-26 |
| TW201002866A (en) | 2010-01-16 |
| AU2009202770A1 (en) | 2010-01-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101629302A (zh) | 氢氧气体发生系统 | |
| CN101748420A (zh) | 氢氧气体制取系统 | |
| JP7085838B2 (ja) | カーボンナノファイバー製造のための方法及びシステム | |
| KR20100105860A (ko) | Ｃｏ2 분리 방법 | |
| CN101838815A (zh) | 氢氧气体发生器 | |
| CN101736355A (zh) | 氢氧气体制取系统 | |
| Dwevedi | Solutions to environmental problems involving nanotechnology and enzyme technology | |
| CN101748421A (zh) | 氢氧气体发生器 | |
| Lyu et al. | Assessment of lignite upgrade and hydrogen evolution via electrolysis | |
| CN108183288A (zh) | 一种金属空气燃料电池 | |
| CN103537176B (zh) | 克劳斯塔尾气配合吸收液电化学循环再生方法与装置 | |
| US20090032391A1 (en) | Device and method for photolysis-assisted electrolysis | |
| CN207818855U (zh) | 一种金属空气燃料电池 | |
| CN101634033A (zh) | 氢氧气体发生器 | |
| CN102020243A (zh) | 一种将水分解为氢氧混合气体燃料的方法 | |
| CN202705080U (zh) | 气浮设备 | |
| WO2023071803A1 (zh) | 一种金属-空气电池 | |
| EP2484811A1 (en) | System for producing a mixture of hydrogen and oxygen gases | |
| JP2015134340A (ja) | ナノ微細水粒子を利用した、火力発電所等から排出する燃焼排ガス中の二酸化炭素ガス・煤塵・ｎｏｘ・ｓｏｘ等の直接吸着除去方法及びその装置。除去された新鮮空気を燃焼用空気に供給し燃焼効率を大幅に増加させてなる装置。 | |
| CN201560238U (zh) | 氢氧气体发生器 | |
| CN103813982A (zh) | 碳化二氧化碳的方法及其应用 | |
| JP6110500B2 (ja) | リチウム空気電池システム | |
| CN106165165A (zh) | 掺杂剂掺杂的电极及其用途 | |
| WO2017222805A1 (en) | Using natural gas as agitating gas for photocatalytic water splitting | |
| JP2005306687A (ja) | 水素ガス分離装置、水素ガス生成装置、及び、燃料電池システム |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20100120 |