CN104562069A - 用串联电路高效廉价制取氢能的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

用串联电路高效廉价制取氢能的装置及方法，它涉及从水中制取氢能的方法技术领域，它的制取装置由一个电源提供直流电连接2个以上相同容积的电解槽，由导电性最佳的电极相互连接，构成串联电路；用串联电路把直流电源与电解槽串联起来，电解槽上方敞口，上面放置溶液添加容器，电解槽下方成锥型，尖端有小口，下面放置导流管，导流管成坡状，低端放置一个溶液槽，溶液槽里放抽水机，把溶液抽到上方的一个溶液槽里，上面的溶液槽与溶液添加器连接；它能在保证整体电能不多损耗的情况下，利用导电性良好的溶液增加参与串联的电解槽个数，利用通过一样溶液一样体积的电解槽产气量一样的原理来达到最大程度的制取氢能。

Description

用串联电路高效廉价制取氢能的装置及方法
技术领域
本发明涉及从水中制取氢能的方法技术领域，具体涉及一种用串联电路高效廉价制取氢能的装置及方法。
背景技术
电解水制取氢能是很久以前就发现的，而且因为它燃烧热值高，每千克氢燃烧后的热量，约为汽油的3倍，酒精的3.9倍，焦炭的4.5倍。燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源。资源丰富，氢气可以由水制取，而水是地球上最为丰富的资源。但是电解的耗电量会很大，所以成本会很高，如何做到消耗最少电能获得最多的氢能，一直是电解水领域里难以攻克的难题。
发明内容
本发明的目的是提供一种用串联电路高效廉价制取氢能的装置及方法，它能在保证整体电能不多损耗的情况下，利用导电性良好的溶液增加参与串联的电解槽个数，利用通过一样溶液一样体积的电解槽产气量一样的原理来达到最大程度的制取氢能。
为了解决背景技术所存在的问题，本发明是采用如下技术方案：它的制取装置由一个电源提供直流电连接2个以上相同容积的电解槽，之间可以紧挨着，由导电性最佳的电极相互连接，构成串联电路；用串联电路把直流电源与电解槽串联起来，电解槽上方敞口，上面放置溶液添加容器，电解槽下方成锥型，尖端有小口，下面放置导流管，导流管成坡状，低端放置一个溶液槽，溶液槽里放抽水机，把溶液抽到上方的一个溶液槽里，上面的溶液槽与溶液添加器连接。
它的制取方法为：采用了串联电路的方法，增加电解槽数量，利用电学里串联电路里的电阻叠加电流一样的原理来实现电解水低电能消耗。
所述的电解槽的电极按1：2的比例浸入水中。
本发明具有如下有益效果：在保证整体电能不多损耗的情况下，利用导电性良好的溶液增加参与串联的电解槽个数，利用通过一样溶液一样体积的电解槽产气量一样的原理来达到最大程度的制取氢能。
附图说明：
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式：
参看图1，本具体实施方式采用如下技术方案：它的制取装置由一个电源提供直流电连接2个以上相同容积的电解槽，之间可以紧挨着，由导电性最佳的电极相互连接，构成串联电路；用串联电路把直流电源与电解槽串联起来，电解槽上方敞口，上面放置溶液添加容器，电解槽下方成锥型，尖端有小口，下面放置导流管，导流管成坡状，低端放置一个溶液槽，溶液槽里放抽水机，把溶液抽到上方的一个溶液槽里，上面的溶液槽与溶液添加器连接。
它的制取方法为：采用了串联电路的方法，增加电解槽数量，利用电学里串联电路里的电阻叠加电流一样的原理来实现电解水低电能消耗。
所述的电解槽的电极按1：2的比例浸入水中。
本具体实施方式由一个电源提供直流电连接2个以上相同容积的电解槽，之间可以紧挨着，由导电性最佳的电极相互连接，构成串联电路；因为电解的过程中溶液是在不断地消耗的，无论是自然蒸发还是电解气体都在消耗溶液，那么就要有特殊的电解槽，采用透明绝缘的东西做成以便于观察，电解槽要有不断添加溶液和排除产生的固体物的装置，添加的溶液装置采用滴加的办法由上方滴入，电解槽下方采用圆锥形设计顶端有口，利用压力学将电解的过程中产生的固体物由顶端随部分溶液一起排除，上方滴加溶液的速度要维持电解槽中的溶液的容积，也可以理解为电学里的保持它的电阻值。而最佳的电解槽要符合体积、容积最小化，利用的原理就是电学里面的串联电路中电阻不变，那么其中的电流也就不变，最后的电能消耗也不会因为过程中电阻不断地变小，电流变大从而导致最终的能耗增加，电解槽的大小等直接影响的是串联的个数问题；溶液的导电性要好，溶液的导电性好坏直接影响电解槽串联的个数，而溶液在保持良好的导电性的前提下要保证不与电极产生其它有害或无用的气体和化学反应；电极方面因为水是由2个H和一个0形成的，所以浸入水中的电极也可以用1：2的比例，对于电解水这个化学反应来说，产生气体是在电极表面上生成的，所以，电极的厚度越薄越好因为那部分属于部分电阻消耗电能，也是没有用的部分，若此部分的电阻转换到溶液的量上，就能串联更多的电解槽，做到以上这些还要考虑的是自然温度，气温的高低影响着溶液的蒸发速度与结冰快慢，为了增加整个过程的电解槽的个数，电解槽是向小发展的，所以气温偏低时会容易结冰，影响溶液的添加与排除；用电学来理解的话就是串联电路中电流一样，电阻值叠加，电能消耗公式是功率=电压X电流。溶液作为电阻，它的导电性决定它的量，溶液量和电解槽的大小最佳容积决定产生氢能的量，电解过程是一个消耗电阻过程，增加电解槽数量和保持电阻值不变是达到低能耗高效率的从水中制取氢能最佳结果的关键。
本具体实施方式中电解槽内部的电极上方不敞口，与电解槽相连延伸出向下的一个抛物线，外端相连处开口与气体收集管连接。电解槽上方添加器按一定速度滴加饱和度饱满的溶液，电解槽下方利用压力把多余的溶液和稀释出来的物质排入倒流管流入水槽。电解水的过程是不断消耗纯水的过程，保持电解槽内的溶液量就能很好的保证能耗的过大，因为溶液越少，消耗的电能就越多，电解槽电极不能与产生的气体起化学反应以免有不必要的麻烦，电解槽的容量要经过一定的计算，它的量不能太多，因为制取过程中只有电极才能产生气体，但电子扩散的确实整个溶液，与其浪费不如把多余的量多串联几个这样的电解槽，不但没有增加能耗，还能提高制取量。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.用串联电路高效廉价制取氢能的装置，其特征在于它的制取装置由一个电源提供直流电连接2个以上相同容积的电解槽，之间可以紧挨着，由导电性最佳的电极相互连接，构成串联电路；用串联电路把直流电源与电解槽串联起来，电解槽上方敞口，上面放置溶液添加容器，电解槽下方成锥型，尖端有小口，下面放置导流管，导流管成坡状，低端放置一个溶液槽，溶液槽里放抽水机，把溶液抽到上方的一个溶液槽里，上面的溶液槽与溶液添加器连接。
2.用串联电路高效廉价制取氢能的方法，其特征在于它的制取方法为：采用了串联电路的方法，增加电解槽数量，利用电学里串联电路里的电阻叠加电流一样的原理来实现电解水低电能消耗。
3. 根据权利要求1所述的用串联电路高效廉价制取氢能的装置，其特征在于所述的电解槽的电极按1：2的比例浸入水中。
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