CN106460202A

CN106460202A - 电解装置

Info

Publication number: CN106460202A
Application number: CN201580033977.6A
Authority: CN
Inventors: 郑鹏翊; 金正植; 申铉琇; 黄善德
Original assignee: TECHNOLOGY WINNER CO Ltd
Current assignee: TECHNOLOGY WINNER CO Ltd
Priority date: 2014-06-25
Filing date: 2015-06-09
Publication date: 2017-02-22
Also published as: US20170073821A1; KR20160000955A; US10252922B2; JP2017519114A; WO2015199357A1; KR101612099B1; JP6293976B2

Abstract

本发明揭露一种电解装置，包括：一电解槽，通过电解自原水供给单元提供的原水产生电解水、和作为副产物气体的氢气；以及一催化反应槽，于其中具有一疏水性催化剂，且容纳自电解槽产生的氢气，并通过催化反应去除氢气。

Description

电解装置

技术领域

本发明主要涉及一种电解装置。尤其是，本发明涉及一种能够去除在电解过程期间通过阴极反应作为副产物所产生的氢气的电解装置。

背景技术

通常，电解工艺用于各种工艺，例如各种化学产品的生产或分解或沉淀和涂覆。除在电解过程中所需的电化学反应之外，这种电解过程伴随着主要在阴极产生氢气(H₂)的反应。此种氢气在电解过程期间作为副产物产生，若不作为其它用途就作为可再生能源的燃料源。然而，这种氢气具有非常宽的爆炸范围，因此总是具有爆炸的固有风险。

为了排除氢气爆炸的风险，鉴于氢气是非常轻的气体的事实，主要使用在使用环境空气稀释之后将氢气排放至大气中的方法。此外，已经采用通过将氢气的纯度增加至爆炸范围的上限及以上来净化和再循环氢气的工艺。

作为电解工艺的一示例，已经研发了一种电解装置，该电解装置使用作为杀菌和消毒的新技术之一的电解盐水或海水并且制造次氯酸钠的水溶液以用作消毒剂溶液的技术。

换言之，电解装置是电解盐水或海水并产生次氯酸钠(Sodium Hypochlorite；NaOCl)的装置。这里，所产生的次氯酸钠可以用于净化厂、污水处理厂和游泳池的杀菌，以及处理发电厂的冷却剂或船舶的压载水。

当操作产生次氯酸钠的装置时，在电解模块中电解盐水或海水，从而产生氯气、氢气和氧气。这里，氯气快速溶解于水(H₂O)中或与氢氧根离子(OH^-)反应，并转化为次氯酸盐。之后，不溶于水的氢气和氧气通过气-液分离器排放至大气中。这里，当氢气的浓度等于或大于4％时，氢气是爆炸性的。因此，通过使用能够强制地提供空气的鼓风机排放氢，或者在通过气-液分离器如旋风分离器分离之后排放氢，并且将氢稀释至小于4％的浓度。

为此，产生次氯酸钠的装置由于产生氢气总是具有固有风险。因此，需要去除氢气以防止潜在风险，从而降低由于产生氢气导致的固有风险。

[现有技术文献]

(专利文献1)韩国专利第10-0987220号

发明内容

技术问题

因此，考虑到现有技术中出现的上述问题制作本发明，本发明旨在提供一种能够通过催化反应去除在电解期间产生的氢气的电解装置。

技术方案

为了实现上述目的，根据本发明的一方面，提供一种电解装置，包括：一电解槽，通过电解自原水供给单元提供的原水产生电解水、和作为副产物气体的氢气；以及一催化反应槽，于其中具有一疏水性催化剂，且容纳自电解槽产生的氢气，并通过催化反应去除氢气。

这里，催化反应槽可以包括：一主体；以及一疏水性催化剂，提供在该主体内部，且通过与氢气的催化反应产生水，其中，该主体可以提供有：一气-液混合物入口，通过电解所产生的电解水和作为副产物气体的氢气的气-液混合物通过该气-液混合物入口引入该主体；一电解水出口，通过该电解水出口自主体排放电解水；一环境空气入口，包括氧气或空气的环境空气通过该环境空气入口引入该主体；以及一气体出口，在催化反应之后残留在主体中的剩余气体通过该气体出口自主体排放出来。

此外，气-液混合物入口和电解水出口可以安装在主体上疏水性催化剂的相对两侧，环境空气入口和气体出口可以安装在主体上疏水性催化剂的相对两侧。

此外，催化反应槽可以包括：一主体；以及一疏水性催化剂，提供在该主体内部，且通过与氢气的催化反应产生水，其中，该主体可以提供有：一副产物气体入口，副产物气体通过该副产物气体入口引入该主体；一处理气体出口，在通过催化反应去除副产物气体中的氢气之后残留在主体中的处理气体通过该处理气体出口自主体排放出来；一环境空气入口，包括氧气或空气的环境空气通过该环境空气入口引入该主体；一冷却剂入口，冷却剂通过该冷却剂入口引入该主体，以控制在催化反应期间产生的热量；以及一冷却剂出口，通过该冷却剂出口自主体排放使用后的冷却剂。

此外，副产物气体入口和处理气体出口可以安装在主体上疏水性催化剂的相对两侧，环境空气入口可以安装在主体上相同于副产物气体入口的一侧，冷却剂入口和冷却剂出口可以安装在主体上疏水性催化剂的相对两侧，冷却剂入口可以安装在主体上能够自处理气体出口的一侧朝向疏水性催化剂喷射冷却剂的位置。

此外，环境空气入口可以安装在副产物气体入口的管线上，以将环境空气引入催化反应槽。

此外，催化反应槽可以包括：一主体；一疏水性分隔板，将主体的内部分隔为在第一侧提供的催化剂容纳部以及在第二侧提供的电解质容纳部；以及疏水性催化剂，容纳于催化剂容纳部，并通过与氢气的催化反应产生水。

此外，该主体的电解质容纳部可以在其第一侧提供有电解质入口，通过该电解质入口引入包含副产物氢气的电解质，以及在其第二侧提供有排放电解质的电解质出口，自该电解质出口去除副产物氢气，该主体的催化剂容纳部可以提供在其具有环境空气入口的第一侧，通过该环境空气入口引入包括氧气或空气的环境空气，以及提供在其具有气体出口的第二侧，在催化反应之后残留在主体中的剩余气体通过该气体出口排放出来。

此外，电解质可以是气-液混合物，该气-液混合物由通过电解所产生的电解水和副产物气体，或者可以是在电解水与电解质分离之后残留在主体中的副产物气体组成。

此外，冷却剂入口可以进一步提供在主体上，以经由环境空气入口提供冷却剂，环境空气通过该环境空气入口提供至主体的催化剂容纳部。

此外，通过电解产生的电解水或引入电解槽中的原水可以用作冷却剂。

此外，疏水性催化剂可以被提供为氧化氢气的催化剂，且支撑在多孔疏水性支撑物上，该疏水性支撑物可以由多孔疏水性聚合物材料或者其表面被疏水处理的无机或金属材料组成。

此外，催化剂可以由选自由铂族金属元素(Pt，Pd，Ru，Ir，Rh等)或过渡金属元素(Ni，Cu，Fe等)组成的群组中的一种或多种元素构成。

此外，疏水性支撑物可以由选自由PTFE、PVDF、PP和SDBC组成的群组中的一种或多种多孔疏水性聚合物材料构成。

此外，疏水性支撑物可以形成为选自由珠、蜂窝、片、网、管和中空纤维形状组成的群组中的一种形状。

此外，疏水性催化剂可以支撑在疏水性分隔板的一侧面或两侧面上，且一体成型为多孔板膜结构或者管或中空纤维膜结构。

此外，疏水性分隔板可以形成为管状，疏水性催化剂可以形成为管状，并且至少一个管状催化剂可以安装在疏水性分隔板内部，以使疏水性催化剂和疏水性分隔板可以形成为管或中空纤维膜结构。

有益效果

根据具有上述特征的本发明，电解装置可以通过催化反应去除在电解过程期间产生的副产物氢气，而无需提供用于排放氢气的附加工序或管线。因此，电解装置可以实现确保氢气爆炸的安全性，降低安装时间和空间、以及用于氢气的排放和分离的组件的成本，以及确保维护的便利性和操作安全性。

附图说明

图1为说明根据本发明的一实施例中的电解装置的示意图。

图2为说明图1所示的催化反应槽的视图。

图3为说明根据本发明的另一实施例中的催化反应槽的视图。

图4为说明根据本发明的再一实施例中的催化反应槽的视图。

图5为说明图4的疏水性催化剂的一示例的视图。

图6为说明图4的疏水性催化剂的另一示例的视图。

具体实施方式

下面将参考所附图式详细描述根据本发明的一实施例中的电解装置。

参考图1至图2，根据本发明的实施例中的电解装置100提供有：一电解槽120，电解自原水供给单元110提供的原水；以及一催化反应槽130，容纳电解水与作为副产物气体所产生的氢气的气-液混合物，该气-液混合物自电解槽120产生，并通过催化反应去除氢气，且仅排放电解水。

同时，盐水或海水将被作为原水的示例，在本发明中将示例通过电解盐水或海水产生用作消毒剂的次氯酸盐的电解装置。然而，本发明可适用于各种领域，而不限于此。

原水供给单元110被提供以将原水提供至电解槽120，且提供有：一原水供给泵113，安装在原水供给管线111上；以及一预处理过滤器112，安装在原水供给管线111上。这里，原水可以通过直接地泵送海水，或自盐水槽(图未示)提供。此外，预处理过滤器112起到过滤包含于原水中的杂质的作用。

电解槽120于其中提供有一阴极和一阳极，以通过自整流器122提供的电源电解引入电解槽120的原水，即盐水或海水。换言之，电解槽120藉由通过使用已知的电解方法电解所引入的盐水或海水来产生次氯酸钠的水溶液，并且与次氯酸钠的水溶液一起产生在电解期间作为副产物气体产生的氢气。为此，氢气和电解水的气-液混合物经由电解水排放管线121提供至催化反应槽130。

催化反应槽130提供有自电解槽120的气-液混合物，然后通过催化反应去除氢气，并且仅排放所需的电解水(次氯酸钠的水溶液)。具体地，如图2所示，催化反应槽130提供有：一主体131；以及一疏水性催化剂133，安装在主体131内部。这里，主体131提供有：一气-液混合物入口131a，由电解所产生的电解水和作为副产物气体的氢气的气-液混合物通过该气-液混合物入口131a引入主体131；一电解水出口131b，通过该电解水出口131b自主体131排放电解水；一环境空气入口131c，环境空气通过该环境空气入口131c引入主体131；以及一气体出口131d，通过该气体出口131d自主体131排放处理的气体。气-液混合物入口131a和电解水出口131b安装在主体上疏水性催化剂的相对两侧。这里，电解水出口131b连接至储存箱140，以使在去除催化反应槽130中的氢气之后残留的电解水被提供至储存箱140或需要它的位置。

环境空气入口131c安装在与气-液混合物入口131a相邻的位置，并将环境空气，即空气(Air)或氧气(O₂)提供至催化反应槽130内部。为此，通过环境空气入口131c提供的环境空气能够使催化反应槽130中的催化剂更容易反应，并且提供催化反应所需的氧。这里，环境空气入口131c可以连接至环境空气供给装置132，例如鼓风机、压缩机、氧气发生器等，用于环境空气供应。此外，气体出口131d安装在与电解水出口131b相同侧的主体131上，并且将催化反应后残留的氧气或空气排放至外部。

此外，图3显示了根据本发明的另一实施例中的催化反应槽130'。在电解过程的一些程序中，作为副产物气体提供的氢气可以被配置为在与电解水分离之后提供至催化反应槽130'。如图3所示，催化反应槽130'提供有一主体131和安装在主体131内部的一疏水性催化剂133的构造是保持与图2相同。

此外，催化反应槽130'被配置为包括：一副产物气体入口131a'，位于下部，以使包含氢气的副产物气体通过副产物气体入口131a'引入主体131；以及一环境空气入口131c'，安装在与副产物气体入口131a'相邻的位置。这里，如图3所示，环境空气入口131c'可以安装在相互连接的副产物气体入口131a'的管线上。然而，不限于上述构造，环境空气可以通过另外的管线提供至主体131。此外，提供的副产物气体和环境空气通过疏水性催化剂133，以通过催化反应去除氢气。然后，处理的副产物气体通过处理气体出口131d'排放至外部。这里，为了降低在催化反应期间产生的热量，主体131'被配置为包括：一冷却剂入口134，能够喷射冷却剂；以及一冷却剂出口135，分别位于疏水性催化剂133的上部和下部。

疏水性催化剂133包含在主体131中，并且优选地，其可以配置为氧化氢气的催化剂，且支撑在多孔疏水性支撑物上。这里，多孔疏水性支撑物可以由多孔疏水性聚合物材料，或其表面被疏水处理的无机或金属材料组成。尤其是，多孔疏水性聚合物材料可以由聚四氟乙烯(PTFE，Polytetrafluoroethylene)、聚偏二氟乙烯(PVDF，polyvinylidenedifluoride)、聚丙烯(PP，polypropylene)、苯乙烯二乙烯基苯共聚物(SDBC，Styrene Divinylbenzene Copolymer)等构成。此外，这种多孔疏水性聚合物材料(疏水性催化剂)可以形成为各种形状，例如珠、蜂窝、平片或中空纤维膜形状等。

该催化剂是将氢和氧转化为水的催化剂，且该催化剂可以由选自铂族金属元素(Pt，Pd，Ru，Ir，Rh等)或过渡金属元素(Ni，Cu，Fe等)的一种或多种元素构成。

下面将描述通过使用具有上述构造的电解装置100电解原水(在本实施例中描述为盐水或海水)的工序。

首先，当DC电源被自整流器122提供至在电解槽120中安装的电极的阳极和阴极时，原水被自原水供给单元110提供至电解槽120，以进行电解。在电解期间，氯离子(Cl^-)通过电解在阳极转化为氯气(Cl₂)，通过电解水(H₂O)在阴极产生氢氧根离子(OH^-)和氢气(H₂)。所产生的氯气和氢氧根离子相互发生化学反应，从而产生次氯酸盐(OCl^-)形式的电解水。所产生的电解水和副产物气体的气-液混合物传输至催化反应槽130。

接着，传输至催化反应槽130的气-液混合物的氢(H₂)与氧(O₂)反应，从而通过催化反应转化为水(H₂O)，以去除催化反应槽130中的氢气。这里，用于副产物氢气的催化反应所需的氧通过在电解槽120中进行电解期间阳极反应的副反应(水(H₂O)通过阳极反应产生氧(O₂)和氢离子(H⁺))而产生。这种氧通过副反应而产生，所以在阳极产生的氧的数量小于在阴极产生的氢气的数量。因此，在阳极产生的氧的数量不足以与全部氢气反应。因此，为了补充不足数量的氧，自外部，即通过环境空气入口131c提供空气或氧气，从而能够完全地去除作为副产物气体产生的氢气。

此外，图3所示的催化反应槽130'的操作原理如下。首先，通过电解产生的副产物氢气通过在催化反应槽130'的主体131'提供的副产物气体入口131a'引入。这里，通过副产物气体入口131a'另外地提供空气或氧气，从而提供用于副产物气体的催化反应所需的氧气源。然后，副产物氢气和环境空气混合在一起并通过安装在主体上的疏水性催化剂133。这里，通过催化反应，氢与氧反应产生水和热量，从而去除副产物气体中的氢。然后，在去除副产物气体中的氢之后残留的处理气体通过位于催化反应槽130'的上端的处理气体出口131d'排放至外部。这里，冷却剂通过位于疏水性催化剂133的上部的冷却剂入口134提供，并喷射在疏水性催化剂层上。因此，冷却剂通过热交换降低由疏水性催化剂层中的催化反应产生的热量，从而提供氢气爆炸的安全性。然后，热交换的冷却剂通过位于催化反应槽131'的下端的冷却剂出口135排放至外部。这里，通过电解产生的电解水或引入电解槽120的原水可以用作冷却剂。

同时，在本发明的实施例中，疏水性催化剂用作催化剂，从而防止由于通过催化反应产生的水导致的催化剂潮湿。此外，在催化反应期间进一步提供液体，以通过热交换降低反应热，从而排除由于反应热导致的爆炸的风险。换言之，现有技术中广泛使用的用于氢反应的催化剂被支撑在亲水性载体上，所以氢的浓度高。因此，传统催化剂的问题在于，这种大量的氢导致水的转化量的增加，所产生的水导致催化剂潮湿，从而导致催化剂的反应性的快速降低。此外，传统催化剂的又一问题在于，在催化反应期间产生的反应热导致爆炸风险的增加。另一方面，在本发明中，疏水性催化剂用作催化剂，因此可以防止通过排除催化剂的潮湿导致的催化剂的反应性的降低。此外，在催化反应期间提供液体，即电解水，因此可以通过热交换降低反应热。

此外，图4显示根据本发明再一实施例中的催化反应槽230。图4所示的催化反应槽230提供有：一主体231；一疏水性分隔板233，将主体231的内部分隔为催化剂容纳部230a和电解质容纳部230b；以及一疏水性催化剂235，容纳于催化剂容纳部230a中。

催化反应槽230通过疏水性分隔板233分隔为在第一侧提供的催化剂容纳部230a以及在第二侧提供的电解质容纳部230b。疏水性催化剂235容纳于催化剂容纳部230a中。主体231的电解质容纳部230b在其第一侧提供有电解质入口231a，通过该电解质入口231a引入包含副产物氢气的电解质，以及在其第二侧提供有排放电解质的电解质出口231b，自该电解质出口231b去除副产物氢气。

此外，主体231的催化剂容纳部230a被提供在其具有环境空气入口231c的第一侧，环境空气(氧气或空气)通过该环境空气入口231c引入催化剂容纳部230a内部。此外，主体231的催化剂容纳部230a被提供在其具有气体出口231d的第二侧，在催化反应之后残留在主体231的催化剂容纳部230a中的剩余气体(氧气和氮气)以及在催化反应之后所产生的水通过该气体出口231d自主体231排放出来。

此外，通过疏水性分隔板233，引入电解质容纳部230b的电解质的氢气传输至在催化反应槽230的第一侧提供的催化剂容纳部230a，经由电解质容纳部230b通过电解质出口231b排放去除副产物氢气的电解质。为此，疏水性分隔板233由具有能够通过气态氢而不通过液态电解水的多孔结构的疏水性材料构成。

这里，电解质可以是由通过电解产生的电解水和副产物气体，或者可以是在电解水与电解质分离之后残留的副产物气体的其中之一组成的气-液混合物。

此外，冷却剂可以与环境空气一起经由环境空气入口提供至催化剂容纳部。

疏水性催化剂235具有与图2和图3所示的上述疏水性催化剂233相同的构造和功能，因此将在下文中省略其详细描述。图4的疏水性催化剂235形成为珠状作为示例。然而，疏水性催化剂235可以形成为各种形状，例如珠(bead)、蜂窝(honeycomb)、片(sheet)、网(mesh)、管或中空纤维形状等。此外，疏水性催化剂235可以形成为与疏水性分隔板233相同的形状，从而可以具有层结构。

此外，如图5所示，疏水性催化剂235可以支撑在疏水性分隔板233'的一侧面或两侧面上，因此，疏水性催化剂235可以一体成型为多孔板膜结构，或者管或中空纤维膜结构。

此外，如图6所示，可以采用环境空气通过管状疏水性催化剂235'内部，且一个或多个疏水性催化剂235'安装在管状疏水性分隔板233”内部，所以电解质通过疏水性分隔板233”外部的构造。

此外，虽然在图4至图6中已经描述了单层形式的板状或单体形式的中空纤维形状，本发明不限于此。因此，催化反应槽230可以配置有各种模块，例如，疏水性分隔板和疏水性催化剂具有层压层的平片膜模块，层压的平膜围绕圆筒缠绕的螺旋卷绕膜模块，填充有多个管或中空纤维膜的管状膜模块等。

如上所述，本发明通过催化反应去除在电解期间作为副产物气体产生的氢气的技术，最终防止在电解过程期间氢气爆炸的固有风险，可以实现电解过程的安全性。此外，本发明可以实现降低安装时间和空间以及组件的成本，而无需像现有技术那样提供用于排放氢气的附加气-液分离装置、管构造等，并且确保维护的便利性和操作安全性。

此外，本发明使用用于去除氢气的疏水性催化剂，从而防止催化剂的潮湿。此外，进一步提供电解质以通过热交换降低反应热。因此，本发明可以实现降低由反应热导致的爆炸的风险。

虽然已经揭露了本发明的优选实施例以供说明目的，本领域的技术人员可以理解地是，在不脱离如所附权利要求书揭露的本发明的范围和精神的情况下，可以做出各种修改、添加和替换。

[附图标记说明]

100 电解装置

110 原水供给单元

120 电解槽

130、130'、230 催化反应槽

131、231 主体

133、235、235' 疏水性催化剂

233 疏水性分隔板

Claims

1.一种电解装置，其特征在于，包括：

一电解槽，通过电解自原水供给单元提供的原水产生电解水、和作为副产物气体的氢气；以及

一催化反应槽，于其中具有一疏水性催化剂，且容纳自电解槽产生的氢气，并通过催化反应去除氢气。

2.如权利要求1所述的电解装置，其特征在于，该催化反应槽包括：一主体；以及一疏水性催化剂，提供在该主体内部，且通过与氢气的催化反应产生水；

其中，该主体提供有：一气-液混合物入口，通过电解所产生的电解水和作为副产物气体的氢气的气-液混合物通过该气-液混合物入口引入该主体；一电解水出口，通过该电解水出口自主体排放电解水；一环境空气入口，包括氧气或空气的环境空气通过该环境空气入口引入该主体；以及一气体出口，在催化反应之后残留在主体中的剩余气体通过该气体出口自主体排放出来。

3.如权利要求2所述的电解装置，其特征在于，

该气-液混合物入口和该电解水出口安装在主体上疏水性催化剂的相对两侧；以及

该环境空气入口和该气体出口安装在主体上疏水性催化剂的相对两侧。

4.如权利要求1所述的电解装置，其特征在于，该催化反应槽包括：一主体；以及一疏水性催化剂，提供在该主体内部，且通过与氢气的催化反应产生水；

其中，该主体提供有：一副产物气体入口，副产物气体通过该副产物气体入口引入该主体；一处理气体出口，在通过催化反应去除副产物气体中的氢气之后残留在主体中的处理气体通过该处理气体出口自该主体排放出来；一环境空气入口，包括氧气或空气的环境空气通过该环境空气入口引入该主体；一冷却剂入口，冷却剂通过该冷却剂入口引入该主体，以控制在催化反应期间产生的热量；以及一冷却剂出口，通过该冷却剂出口自主体排放使用后的冷却剂。

5.如权利要求4所述的电解装置，其特征在于，该副产物气体入口和该处理气体出口安装在主体上疏水性催化剂的相对两侧；

该环境空气入口安装在主体上相同于该副产物气体入口的一侧；

该冷却剂入口和该冷却剂出口安装在主体上疏水性催化剂的相对两侧；以及

该冷却剂入口安装在主体上能够自处理气体出口的一侧朝向疏水性催化剂喷射冷却剂的位置。

6.如权利要求4所述的电解装置，其特征在于，该环境空气入口安装在该副产物气体入口的管线上，以将环境空气引入催化反应槽。

7.如权利要求1所述的电解装置，其特征在于，该催化反应槽包括：一主体；一疏水性分隔板，将主体的内部分隔为在第一侧提供的催化剂容纳部以及在第二侧提供的电解质容纳部；以及疏水性催化剂，容纳于催化剂容纳部，并通过与氢气的催化反应产生水。

8.如权利要求7所述的电解装置，其特征在于，该主体的电解质容纳部在其第一侧提供有电解质入口，通过该电解质入口引入包含副产物氢气的电解质，以及在其第二侧提供有排放电解质的电解质出口，自该电解质出口去除副产物氢气；以及

该主体的催化剂容纳部提供在其具有环境空气入口的第一侧，通过该环境空气入口引入包括氧气或空气的环境空气，以及提供在其具有气体出口的第二侧，在催化反应之后残留在主体中的剩余气体通过该气体出口排放出来。

9.如权利要求8所述的电解装置，其特征在于，电解质是气-液混合物，该气-液混合物由通过电解所产生的电解水和副产物气体或在电解水与电解质分离之后残留在主体中的副产物气体组成。

10.如权利要求8所述的电解装置，其特征在于，进一步包括：

一冷却剂入口，提供在该主体上，以经由环境空气入口提供冷却剂，环境空气通过该环境空气入口提供至该主体的催化剂容纳部。

11.如权利要求4或10所述的电解装置，其特征在于，通过电解产生的电解水或引入电解槽中的原水用作冷却剂。

12.如权利要求1至10的任意一项所述的电解装置，其特征在于，疏水性催化剂提供为氧化氢气的催化剂，且支撑在多孔疏水性支撑物上，该疏水性支撑物由多孔疏水性聚合物材料或者其表面被疏水处理的无机或金属材料组成。

13.如权利要求12所述的电解装置，其特征在于，催化剂是由选自由铂族金属元素(Pt，Pd，Ru，Ir，Rh等)或过渡金属元素(Ni，Cu，Fe等)组成的群组中的一种或多种元素构成。

14.如权利要求12所述的电解装置，其特征在于，该疏水性支撑物是由选自由PTFE、PVDF、PP和SDBC组成的群组中的一种或多种多孔疏水性聚合物材料构成。

15.如权利要求12所述的电解装置，其特征在于，该疏水性支撑物形成为选自由珠、蜂窝、片、网、管和中空纤维形状组成的群组中的一种形状。

16.如权利要求12所述的电解装置，其特征在于，该疏水性催化剂被支撑在疏水性分隔板的一侧面或两侧面上，且一体成型为多孔板膜结构或者管或中空纤维膜结构。

17.如权利要求12所述的电解装置，其特征在于，该疏水性分隔板形成为管状，该疏水性催化剂形成为管状，并且至少一个管状催化剂安装在疏水性分隔板内部，以使疏水性催化剂和疏水性分隔板形成为管或中空纤维膜结构。