CN101709478A - 电解液无损耗水电解制氢工艺 - Google Patents

电解液无损耗水电解制氢工艺 Download PDF

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包秀敏
吕国爱
宋维生
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Abstract

本发明属于电解水制氢工艺，一种电解液无损耗水电解制氢工艺。现有制氢工艺的缺点是：电解液易流失；氢气产量低；污染环境；氢氧机电耗大。本发明工艺电解槽(2)中被电解的氢气和氧气，进入一级氢气气水分离器(3)和一级氧气气水分离器(4)，分离部分电解液后，进入二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)再次进行气水分离；氢气和氧气分别从顶部流出；二级氢气、氧气气水分离器(5)和(6)下部被分离的电解液进入电解液储槽(1)，补给泵(9)将储槽(1)中的电解液加压补入系统中。本发明的优点是：电解液无损耗、降低生产成本；提高氢气、氧气产量；对环境无污染；降低氢氧机电耗、节省能源。

Description

电解液无损耗水电解制氢工艺
技术领域
本发明属于一种电解水制氢工艺，具体地说是一种电解液无损耗水电解制氢工艺。
背景技术
现有的氢氧机电解水制造氢气和氧气的流程中，水电解生成的氢、氧气体从电解槽进入一级气水分离器中，氢、氧气体从一级气水分离器中逸出时夹带大量电解液，并再次进入二级气水分离器中进行二次分离。分离出的氢气和氧气从二级气水分离器顶部逸出，而夹带的电解液则积累在二级气水分离器底部并被排放。这种传统工艺的缺点是：1、电解液中碱性成份降低和流失，致使电解效果达不到要求；2、电解液浓度的降低造成氢气、氧气的产量降低；3、对工作环境造成污染；4、增大氢氧机电耗。因此发明一种电解液无损耗的水电解制氢工艺是一个十分重要的任务。
发明内容
本发明的目的是提供一种电解液无损耗、水电解效率高、对环境无污染、降低氢氧机电耗的电解液无损耗水电解制氢工艺。
本发明的目的是这样实现的：
电解液无损耗水电解制氢工艺，步骤如下：
水在电解槽中被电解成氢气和氧气，分别进入一级氢气气水分离器和一级氧气气水分离器，分离部分电解液后，从一级氢气气水分离器和一级氧气气水分离器顶部逸出，进入二级氢气气水分离器和二级氧气气水分离器再次进行气水分离；氢气和氧气分别从二级氢气气水分离器和二级氧气气水分离器顶部流出，进入储存或使用设备；二级氢气气水分离器和二级氧气气水分离器下部被分离的电解液进入电解液储槽，电解液补给泵，将储槽中的电解液加压补入一级氢气气水分离器和一级氧气气水分离器中。
二级氢气气水分离器和二级氧气气水分离器下部分别设有电磁阀。
电解液补给泵为不锈钢泵。
本发明的要点是：将气水分离器分离的电解液通过补给泵补入到系统中。
为了保证本发明目的实现，在二级氢气气水分离器和二级氧气气水分离器下部分别设有电磁阀，当气水分离器中的电解液达到一定的液位时，电磁阀打开，电解液进入电解液储槽。为了克服系统压力使电解液进入系统，本发明设置了电解液补给泵，给电解液加压。为了防止碱性电解液对补给泵的腐蚀，保证补给泵正常工作，本发明的补给泵为不锈钢材料制成。
本发明将所有部件，包括电解槽、一级氢气气水分离器、一级氧气气水分离器、二级氢气气水分离器、二级氧气气水分离器、电磁阀、电解液储槽、电解液补给泵组合成一个与现有技术不同结构、不同功能的水电解制氢设备。
氢气是现代社会的一种高效、无污染的理想洁净能源，在国防工业、交通运输、金属切割、医药卫生、玻璃行业、电子行业、有色金属的切割、碳钢切割、制药厂水针剂拉丝封口、以及其他各种火焰加工技术等领域有着广泛和重要的应用。随着社会的发展和科学技术的进步，制氢设备将被更加广泛的应用，因此克服现有的制氢工艺缺点，发明一种新的电解液无损耗、水电解效率高、对环境无污染、降低氢氧机电耗的电解液无损耗水电解制氢工艺是十分有意义的。
本发明的本质是电解液封闭循环。由于电解液封闭循环，带来了水电解过程的一系列变化：首先电解液无损耗；其次保证了电解液的浓度，所以水电解效率高、氢气和氧气产量高；第三无电解液向环境排放、对环境无污染；第四不会发生由于电解液损耗，水电解耗电量大的缺点，降低氢氧机电耗。本发明是一个出人意料之外效果的发明，同时本发明也是一个解决水电解制氢工艺长期存在的技术难题的发明。因此本发明具有新颖性和创造性；本发明工艺适用于各种类型、型号的氢氧机，具有实用性。
本发明的优点是：
1.电解液无损耗、降低生产成本。
2.水电解效率高、提高氢气、氧气产量。
3.无电解液排放，对环境无污染。
4.降低氢氧机电耗、节省能源。
附图说明
图1是本发明电解液无损耗水电解制氢工艺图。
图中：1为电解液储槽；2为电解槽；3为一级氢气气水分离器；4为一级氧气气水分离器；5为二级氢气气水分离器；6为二级氧气气水分离器；7为电磁阀；8为电磁阀；9为电解液补给泵。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明做进一步说明。
实施例一：
水在电解槽(2)中被电解成氢气和氧气，氢气进入一级氢气气水分离器(3)，氧气进入一级氧气气水分离器(4)。分离部分电解液后，氢气从一级氢气气水分离器(3)顶部逸出，进入二级氢气气水分离器(5)。氧气从一级氧气气水分离器(4)顶部逸出，进入二级氧气气水分离器(6)再次进行气水分离。氢气和氧气分别从二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)顶部流出，加压进入氢气瓶和氧气瓶储存备用。二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)下部被分离的电解液进入电解液储槽(1)，电解液补给泵(9)，将储槽(1)中的电解液抽出加压补入一级氢气气水分离器(3)和一级氧气气水分离器(4)中。二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)下部分别设有电磁阀(7)和电磁阀(8)。电解液补给泵(9)为不锈钢泵。所有部件，包括电解槽、一级氢气气水分离器、一级氧气气水分离器、二级氢气气水分离器、二级氧气气水分离器、电磁阀、电解液储槽、电解液补给泵组合在一个氢氧机中。
实施例二：
水在电解槽(2)中被电解成氢气和氧气，氢气进入一级氢气气水分离器(3)，氧气进入一级氧气气水分离器(4)。分离部分电解液后，氢气从一级氢气气水分离器(3)顶部逸出，进入二级氢气气水分离器(5)。氧气从一级氧气气水分离器(4)顶部逸出，进入二级氧气气水分离器(6)再次进行气水分离。氢气和氧气分别从二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)顶部流出，加压进入氢气瓶和氧气瓶储存备用。二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)下部分别设有液位控制开关，当液位达到开关控制高度时，与二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)相连的电磁阀(7)和电磁阀(8)打开，被分离的电解液进入电解液储槽(1)。电解液补给泵(9)，将储槽(1)中的电解液抽出加压补入一级氢气气水分离器(3)和一级氧气气水分离器(4)中。电解液补给泵(9)为不锈钢泵。所有部件，包括电解槽、一级氢气气水分离器、一级氧气气水分离器、二级氢气气水分离器、二级氧气气水分离器、电磁阀、电解液储槽、电解液补给泵组合在一个氢氧机中。
上述实施例仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，凡在本发明的原则之内，所做的任何修改和变化，均在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种电解液无损耗水电解制氢工艺，步骤如下：
水在电解槽(2)中被电解成氢气和氧气，分别进入一级氢气气水分离器(3)和一级氧气气水分离器(4)，分离部分电解液后，从一级氢气气水分离器(3)和一级氧气气水分离器(4)顶部逸出，进入二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)再次进行气水分离；氢气和氧气分别从二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)顶部流出，进入储存或使用设备；二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)下部被分离的电解液进入电解液储槽(1)，电解液补给泵(9)，将储槽(1)中的电解液加压补入一级氢气气水分离器(3)和一级氧气气水分离器(4)中。
2.根据权利要求1所述的电解液无损耗水电解制氢工艺，其特征在于：二级氢气气水分离器(5)和二级氧气气水分离器(6)下部分别设有电磁阀(7)和电磁阀(8)。
3.根据权利要求1所述的电解液无损耗水电解制氢工艺，其特征在于：电解液补给泵(9)为不锈钢泵。
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