CN108138341A - 氢气发生装置 - Google Patents

氢气发生装置 Download PDF

Info

Publication number
CN108138341A
CN108138341A CN201680057503.XA CN201680057503A CN108138341A CN 108138341 A CN108138341 A CN 108138341A CN 201680057503 A CN201680057503 A CN 201680057503A CN 108138341 A CN108138341 A CN 108138341A
Authority
CN
China
Prior art keywords
anode
chamber
cathode
anode chamber
catalyst
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.)
Granted
Application number
CN201680057503.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN108138341B (zh
Inventor
高波宏幸
那须勇作
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Environmental and Chemical Engineering Co Ltd
Mitsubishi Heavy Industries Environmental Engineering Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Environmental Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Environmental Engineering Co Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Environmental Engineering Co Ltd
Publication of CN108138341A publication Critical patent/CN108138341A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN108138341B publication Critical patent/CN108138341B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

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
    • C25B15/02—Process control or regulation
    • 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
    • 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
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C25B9/19—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof with diaphragms
    • 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
    • C25B9/73—Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • 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)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

本发明提供了一种氢气发生装置，其具有：电解槽(2)；阴离子交换膜(7)，将电解槽(2)划分为阴极室(13)和阳极室(14)；阴极室供水部(15)，向阴极室(13)供应水；阳极室供水部(16)，向阳极室(14)供应水；阴极(9)，设置于阴离子交换膜(7)阴极室侧的面；阳极(10)，设置于阴离子交换膜(7)的阳极侧的面；阴极供电体(11)，设置于阴极室(13)的内部并向阴极(9)供应电力；阳极供电体(12)，设置于阳极室(14)的内部并向阳极(10)供应电力；以及活性氧减少材料(21)，在阳极室(14)中减少阳极室(14)内生成的活性氧。

Description

氢气发生装置
技术领域
本发明涉及一种氢气发生装置。
本申请主张基于2015年10月20日于日本申请的日本专利申请第2015-206216号的优先权，将其内容援用于此。
背景技术
作为电解水生成氢气的装置，已知有利用离子交换膜(固体高分子电解质膜)作为电解质的装置。专利文件1中公开有一种装置，其结构中，使用由铂类贵金属催化剂形成的阴极和阳极(电极催化剂)、多孔质类供电体、和主电极夹持允许阳离子通过的阳离子交换膜。这种装置的优点是电极之间的电阻很小，即使电流密度增大，也不容易发生电压上升，等等。
然而，在上述现有的装置中，阳离子交换膜具有强酸性，因此有必要使用具有优良的耐腐蚀性的铂等贵金属作为电极催化剂。由此，装置成本增加。
相反，近年来，采用允许阴离子通过的阴离子交换膜作为离子交换膜的装置已被开发出来。阴离子交换膜是由碱性物质形成的。因此，不需要使用铂等贵金属作为电极催化剂，而可以抑制装置成本的增加。
以往技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利特公昭58-15544号公报
发明内容
发明要解决的技术课题
然而，使用阴离子交换膜的氢气发生装置有一个问题，与使用阳离子交换膜的装置相比，离子交换膜或用于电解槽的垫圈和填料容易劣化。
本发明提供一种电解水生成氢气的氢气发生装置，其中能够抑制构成电解槽的部件或阴离子交换膜的劣化。
用于解决技术课题的手段
根据本发明的第一方式，具备：电解槽；阴离子交换膜,将所述电解槽划分为阴极室和阳极室；阴极室供水部，向所述阴极室供应水；阳极室供水部，向所述阳极室供应水；阴极，设置于所述阴离子交换膜的所述阴极室侧的面；阳极，设置于所述阴离子交换膜的阳极室侧的面；阴极供电体，设置于所述阴极室并向所述阴极供应电力；阳极供电体，设置于所述阳极室并向所述阳极供应电力；以及活性氧减少材料，在所述阳极室中减少所述阳极室内生成的活性氧。
根据这样的结构，通过设置减少阳极室中生成的活性氧的活性氧减少材料，能够抑制构成电解槽的部件或阴离子交换膜因活性氧进行氧化分解等而劣化。
在上述氢气发生装置中，活性氧还原催化剂材料可以具有促进活性氧自分解的催化剂。
根据这样的结构，通过使用催化剂促进活性氧的自分解，由此可以通过化学反应降低活性氧。
在上述氢气发生装置中，所述阳极供电体可以具有导线，所述导线具有导电性并以填充阳极室的内部空间方式配置，并且所述催化剂可以配置在所述导线的外表面。
根据这样的结构，通过用催化剂涂覆以填充阳极室的内部空间的方式配置的导线，能够在阳极室中均匀分布自分解催化剂。
在上述氢气发生装置中，所述活性氧减少材料可以从催化剂供应部供应，该催化剂供给部将所述催化剂添加到从所述阳极室供水部供应的水中。
根据这样的配置，能够增加自分解催化剂的分散量。并且，作为供电体，能够使用没有配置自分解催化剂的通常催化剂。此外，按活性氧的生成情况，能够调调节自分解催化剂的量。
上述氢气发生装置还可以具有使所述阴极室的内部压力等于或大于所述阳极室的内部压力的压力调节部。
根据这样的结构，通过使阴极室的内部压力大于阳极室的内部压力，能够防止含有活性氧的阳极室内部的水向阴极室通过阴离子交换膜、或氧化分解阴离子交换膜。
发明效果
根据本发明，通过设置减少在阳极室生成的活性氧的活性氧减少材料，能够抑制构成电解槽的部件或阴离子交换膜因活性氧进行氧化分解等而劣化。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的氢气发生装置的概略结构图。
图2是本发明的第一实施方式的电解槽的截面图。
图3是本发明第一实施方式的主电极和阴极供电体的立体图。
图4是本发明的第一实施方式的导线的截面图。
图5是本发明的第一实施方式的导线的侧面图。
图6是本发明第一实施方式的变形例的电解槽的截面图。
图7是本发明第二实施方式的电解槽的截面图。
图8是本发明的第三实施方式的氢气发生装置的立体图。
具体实施方式
(第一实施方式)
以下，参考附图对本发明的第一实施方式的氢气发生装置1进行详细说明。
如图1所示，本实施方式的氢气发生装置1包括：电解槽2；直流电源3；氢气罐4，其中引入电解槽2中生成的氢气(H2)；及氧气罐5，其中导入在电解槽2中生成的氧气(O2)。氢气发生装置1是通过电解电解槽2内的水(H2O纯水)而获得氢气的装置。
电解槽2通过阴离子交换膜7(碱性离子交换膜)被划分为阴极室13和阳极室14。
阴极室13的上部和氢气罐4通过第一处理水管路17连接在一起，所述第一处理水管路17导入有含氢气的处理水。阳极室14的上部和氧气罐5通过第二处理水管路18连接在一起，所述第二处理水管路18导入有含氧气的处理水。
氢气罐4的下部和阴极室13的下部通过第一循环管路15连接在一起。第一循环管路15起到向阴极室13供水的阴极室供水部的作用。氧气罐5的下部和阳极室14的下部通过第二循环管路16连接在一起。第二循环管路16起到向阳极室14供水的阳极室供水部的作用。
如图2所示，电解槽2包括：壳体6；阴离子交换膜7；阴极9，形成于阴离子交换膜7的阴极室13侧的面(另一面)；阳极10，形成于阴离子交换膜7的阳极室14侧的面(一面)；板状主电极8，连接于直流电源3；阴极供电体11和阳极供电体12。
壳体6具有侧壁22、密封电解槽2的上部的上壁23、以及密封电解槽2的下部的下壁24。
电解槽2由阴离子交换膜7划分为阴极室13和阳极室14。在下壁24设有导水孔25，其用于将循环管路15、16中流动的水供应至阴极室13和阳极室14。在上壁23设有用于从阴极室13排出氢和水的氢气排出孔26。在上壁23形成有用于从阳极室14排出氧气和水的氧气排出孔27。
阴离子交换膜7是防止阳离子的通过且允许阴离子通过的碱性离子交换膜(电解质膜)。作为阴离子交换膜7，例如可以使用由ASTOM Corporation.生产的Neosepta AHA(注册商标)等。
阴极9是贴附在阴离子交换膜7的朝向阴极室13的面上的电极催化剂，其具有若干孔。阳极10是贴附在阴离子交换膜7的朝向阳极室14的面上的电极催化剂，其具有若干孔。阴极9和阳极10在阴离子交换膜7表面上催化剂材料和阴离子交换膜材料混合而具有接合面。即，阴离子交换膜7被夹在阴极9和阳极10之间，并且阴离子交换膜7、阴极9和阳极10成为一体。
阴极9和阳极10由铁、镍、钴等过渡金属形成。即，用于形成阴极9和阳极10的材料中不需要使用铂、铱等贵金属。
主电极8是与侧壁22相邻配置的板状部件，是由具有导电性的金属形成。
阴极供电体11是与主电极8连接的多孔类供电体。如图3所示，阴极供电体11由多个导电性导线20构成，以填充阴极室13的内部空间。例如，阴极供电体11可以由以格子状组合在一起的导线20构成的多个网格、与将网格彼此连接的多个导线20构成。呈面状的网格与主电极8平行排列，并且将网格彼此连接的导线20在与主电极8正交的方向上延伸。
阴极供电体11的形状不限于上述形状，只要是能够将阴极室13的空间填充并允许液体通过的多孔结构即可。例如，可以使用以无纺布状缠绕导线的结构。此外，可以是将具有导电性的材料以海绵状形成的结构。
阳极供电体12的形状与阴极供电体11的形状大致相同。
如图4所示，构成阳极供电体12的导线20的外表面的至少一部分涂覆有催化剂21(自分解催化剂)，其促进过氧化氢(H2O2)和臭氧(O3)等活性氧自分解。自分解催化剂21在阳极室14中作为降低了阳极室14内生成的活性氧的活性氧还原的材料而发挥作用。
自分解催化剂21能够采用例如，锰(Mn)、钼(Mo)、钨(W)、钽(Ta)等过渡金属的氧化物。另外，自分解催化剂21能够采用例如，镧(La)等稀土元素的氧化物。此外，自分解催化剂21能够采用上述过渡金属或稀土金属的复合氧化物。
此外，若考虑成本，则不优选使用铂(Pt)或铱(Ir)作为形成自分解催化剂21的材料。
此外，自分解催化剂21无需均匀地分布在导线20上，如图5所示，可以分散在导线20的外表面。即，自分解催化剂21覆盖导线20的外周面的至少一部分即可。然而，自分解催化剂21优选均匀地形成在导线20的外周面。
对氢气罐4的容量C1与氧气罐5的容量C2的比C1∶C2＝2±0.5∶1。即，氢气罐4的容量被设置成大于氧气罐5的容量。
具体而言，氢气罐4的容量C1和氧气罐5的容量C2设置为，随氢气和氧气的生成而变化的氢气罐4的内部压力和氧气罐5的内部压力大致相等。
即，在阴极9中生成的氢气的体积V1与阳极10生成的氧气的体积V2的比率为V1∶V2＝2∶1。由于氢气的体积V1大约是氧气的体积V2的两倍，所以通过增大氢气罐4的容量，会减小氢气罐4的内部压力和氧气罐5的内部压力之间的压力差。
接下来，对本实施方式的氢气发生装置1的作用进行说明。
在从循环管路供应水而水流入阴极室13和阳极室14的状态下，向主电极8供电，则阴极室13中的水被电解。
在阴极室13中，作为正向反应R1(参见图2)进行如式(1)所示的反应。
4H2O+4e﹣→2H2+4OH﹣ (1)
即，在阴极室13中通过电解水(H2O)而生成氢气(H2)和氢氧根离子(阴离子、OH﹣)。换言之，水和由阴极供电体11供给的电子(e﹣)相互反应而生成氢气。在阴极室13中生成的氢气和水被引入到氢气罐4中，并进行气液分离。
阴离子即氢氧根离子通过阴离子交换膜移动到阳极室14。
在阳极室14中，作为正向反应R1进行如式(2)所示的反应。
4OH﹣→O2+2H2O+2e﹣ (2)
即，由氢氧根离子生成氧气(O2)和水(H2O)。在阳极室14中生成的氧气和水被引入氧气罐5，并进行气液分离。
同时，在阳极室14中，作为副反应R2(参见图2)进行如式(3)、(4)所示的反应。
2OH﹣→H2O2+2e﹣ (3)
2OH﹣+O2→O3+H2O+2e﹣ (4)
即，在阳极10作为副产品生成过氧化氢(H2O2)和臭氧(O3)。
在此，本实施方式的阳极供电体12涂覆有促进过氧化氢和臭氧等活性氧的自分解的自分解催化剂21。由此，促进式(5)、(6)所示的过氧化氢和臭氧的自分解。
2H2O2→2H2O+O2 (5)
2O3→3O2 (6)
根据上述实施方式，设置在阳极室14阳极的供电体12涂覆有促进活性氧的自分解催化剂21，由此可以抑制阴离子交换膜7、壳体6、用于壳体6的垫圈和填料因活性氧进行氧化分解等而劣化。
特别是，阴离子交换膜7主要由有机材料形成，容易因过氧化氢或臭氧等活性氧的扩散而被破坏。因此，通过促进活性氧的自分解，从而抑制CO的生成，致使电极催化剂的寿命延长。
此外，由电解槽2的内部配置的有机材料的氧化生成的CO，是电极催化剂(阴极9、阳极10)的中毒成分，因此通过促进活性氧自分解得到的效果好。
此外，通过对以填充阳极室14的空间的方式设置的导线20涂覆催化剂21，能够在阳极室14内均匀地分布自分解催化剂21。
此外，由于电极催化剂压接在阴离子交换膜7上，所以电阻低。因此，能够提高氢气生成过程中的能量效率。
此外，通过使氢气罐4的容量大于氧气罐5的容量，能够减小阴极室13的内部压力与阳极室14的内部压力之间的压力差。即，通过减小氢气罐4的内部压力与氧气罐5的内部压力之间的压力差，能够减小通过管道连通这些容器的阴极室13的内部压力与的阳极室14的内部压力之间的压力差。因此，容易控制如下现象：阳极/阴极室的电解液透过电极和离子交换膜，从而电流效率下降(＝生成的氢气和氧气移动到对极室而逆电解变回水的现象)、阴离子交换膜的损伤(＝在阳极流生成的活性氧物种(H2O2和O3)向阴离子交换膜逆流而氧化分解膜的问题)。此外，能够防止阴离子交换膜的物理变形或损坏。
此外，电解槽2能够设为多个阴极室13和阳极室14设置在壳体6内的结构。例如，如图6的第一实施方式的变形例的电解槽2，能够设为一对阳极室14中共享正极主电极8的结构。
此外，在上述实施方式中，采用使氢气罐4和氧气罐5内的水循环至电解槽2的配置，但本发明并不局限于此。供应至电解槽2的水可以由另一个单独的系统供应。此外，还可以将氢气罐4内的水导入至氧气罐5内。
(第二实施方式)
以下，基于附图对本发明的第二实施方式的氢气发生装置进行说明。另外，本实施方式中，对与上述的第一实施方式的不同点为中心进行叙述，对于相同部分省略其说明。
如图7所示，对本实施方式的氢气发生装置的阳极供电体12没有使用自分解催化剂涂覆。
本实施方式的氢气发生装置具有向第二循环管路16添加自分解催化剂粉末21S(自分解催化剂的颗粒)的催化剂供应部28。由此，添加有自分解催化剂粉末21S的水通过第二循环管路16被供给到阳极室14。换句话说，本实施方式的阳极室14和氧气罐5中循环含有自分解催化剂粉末21S的水。
根据上述实施方式，能够增加自分解催化剂的分散量。
此外，按照活性氧的生成情况，能够调节自分解催化剂的量。
另外，在本实施方式的氢气发生装置中采用了在第二循环管路16设置催化剂供给部28的结构，但本发明并不局限于此，可从一开始就将自分解催化剂粉末21S加入水中。
(第三实施方式)
以下，基于附图对本发明的第三实施方式的氢气发生装置1C进行说明。另外，本实施方式中，对与上述的第一实施方式的不同点为中心进行叙述，对于相同部分省略其说明。
如图8所示，本实施例的氢气发生装置1C设置有流量调节阀29，其调节流经第一处理水管路17的水和氢气的流量。流量调节阀29是能够调节第一处理水管路17的通流面积的阀门。在水电解中，由于阴极室和阳极室生成的氢和氧的体积比为2∶1，所以会产生压力差。因此，流量调节阀29作为使阴极室13(参见图6)的内部压力等于或大于阳极室14的内部压力的压力调节部发挥作用。即，流量调节阀29具有调节阴极室13和阳极室14之间产生的压力差的功能，并且将阴极室13的压力调节为阳极室14的压力以上。
电解槽2中设置有测量阴极室13的内部压力的阴极室压力测量装置30、和测量阳极室14的内部压力的阳极室压力测量装置31。
本实施方式的氢气发生装置1C具备调节流量调节阀29的控制装置32。由阴极室压力测量装置30和阳极室压力测量装置31测量的阴极室13的内部压力的值和阳极室14的内部压力的值被输入至控制装置32。控制装置32调节流量调节阀29，以使阴极室13的内部压力等于或大于阳极室14的内部压力。
在此，由于氢气罐4的容量大于氧气罐5的容量，因此会减小阴极室13的内部压力与阳极室14的内部压力之间的压力差。
根据上述实施方式，能够使用流量调节阀29减小第一处理水管路17的通流面积。伴随第一处理水管路17的通流面积的减小而发生第一处理水管路17的压力损失，由此能够使流量调节阀29的上游的阴极室13的内部压力等于或大于阳极室14。
通过使阴极室13的内部压力等于或大于阳极室14内部压力，能够防止含有活性氧的阳极室14内部的水向阴极室13通过阴离子交换膜7或氧化分解阴离子交换膜7。
此外，氢气罐4的容量和氧气罐5的容量设定为大致等于阴极室13的内部压力和阳极室14内部压力，由此通过流量调节阀29的调节，能够轻松调节阴极室13和阳极室14之间产生的压力差。
另外，在上述实施方式中使用了如下结构：使氢气罐4的容量大于氧气罐5的容量而减小阴极室13的内部压力和阳极室14内部压力，在此状态下进一步增大阴极室13的内部压力。但本发明不限于此。即，也可以无需使储氢气罐4的容量大于氧气罐5的容量，使氢气罐4的容量和氧气罐5的容量基本上相同等，由此轻松地提高阴极室13的内部压力。
以上，参考附图，对本发明的实施方式进行了详细叙述，但各实施方式的各结构及这些组合等仅是一例，在不脱离本发明趣旨的范围内，可进行结构的附加、省略、置换以及其他的变更。
符号说明
1-氢气发生装置，2-电解槽，3-直流电源，4-氢气罐，5-氧气罐，6-壳体，7-阴离子交换膜，8-主电极，9-阴极，10-阳极，11-阴极供电体，12-阳极供电体，13-阴极室，14-阳极室，15-第一循环管路(阴极室供水部)，16-第二循环管路(阳极室供水部)，17-第一处理水管路，18-第二处理水管路，20-导线，21-自分解催化剂(活性氧减少材料)，22-侧壁，23-上壁，24-下壁，25-导水孔，26-氢气排出孔，27-氧气排出孔，28-催化剂供应部，29-流量调节阀，30-阴极室压力测量装置，31-阳极室压力测量装置，32-控制装置。

Claims (5)

1.一种氢气发生装置，其具备：
电解槽；
阴离子交换膜,将所述电解槽划分为阴极室和阳极室；
阴极室供水部，向所述阴极室供应水；阳极室供水部，向所述阳极室供应水；
阴极，设置于所述阴离子交换膜的所述阴极室侧的面；
阳极，设置于所述阴离子交换膜的所述阳极室侧的面；
阴极供电体，设置于所述阴极室并向所述阴极供应电力；
阳极供电体，设置于所述阳极室并向所述阳极供应电力；
以及活性氧减少材料，在所述阳极室中减少所述阳极室内生成的活性氧。
2.根据权利要求1所述的氢气发生装置，其中，
所述活性氧还原催化剂材料具有促进所述活性氧自分解的催化剂。
3.根据权利要求2所述的氢气发生装置，其中，
所述阳极供电体具有导线，所述导线具有导电性并以填充阳极室的内部空间方式配置，
并且所述催化剂配置在所述导线的外表面。
4.根据权利要求2或3所述的氢气发生装置，其中，
所述活性氧减少材料从催化剂供应部供应，所述催化剂供给部将所述催化剂添加到从所述阳极室供水部供应的水中。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的氢气发生装置，其还具有使所述阴极室的内部压力等于或大于所述阳极室的内部压力的压力调节部。
CN201680057503.XA 2015-10-20 2016-10-17 氢气发生装置 Active CN108138341B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015206216A JP6288473B2 (ja) 2015-10-20 2015-10-20 水素発生装置
JP2015-206216 2015-10-20
PCT/JP2016/080686 WO2017069083A1 (ja) 2015-10-20 2016-10-17 水素発生装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN108138341A true CN108138341A (zh) 2018-06-08
CN108138341B CN108138341B (zh) 2019-06-21

Family

ID=58557345

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680057503.XA Active CN108138341B (zh) 2015-10-20 2016-10-17 氢气发生装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10883181B2 (zh)
EP (1) EP3348672B1 (zh)
JP (1) JP6288473B2 (zh)
CN (1) CN108138341B (zh)
WO (1) WO2017069083A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111020623A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 河北中科同创科技发展有限公司 一种密闭电解槽

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3489389A1 (de) * 2017-11-24 2019-05-29 Siemens Aktiengesellschaft Elektrolyseeinheit und elektrolyseur
US11339480B2 (en) 2019-03-06 2022-05-24 Kabushiki Kaisha Toshiba Electrolytic cell and hydrogen production apparatus
WO2022187811A1 (en) * 2021-03-01 2022-09-09 Verdagy, Inc. Systems and methods to make hydrogen gas
WO2022244805A1 (ja) * 2021-05-20 2022-11-24 株式会社トクヤマ アニオン交換膜型水電解槽
US11444304B1 (en) 2021-06-01 2022-09-13 Verdagy, Inc. Anode and/or cathode pan assemblies in an electrochemical cell, and methods to use and manufacture thereof
US11390956B1 (en) 2021-06-01 2022-07-19 Verdagy, Inc. Anode and/or cathode pan assemblies in an electrochemical cell, and methods to use and manufacture thereof
WO2023276461A1 (ja) 2021-06-30 2023-01-05 三菱パワー株式会社 電解装置
WO2023018439A1 (en) 2021-08-09 2023-02-16 Verdagy, Inc. Electrochemical cell with gap between electrode and membrane, and methods to use and manufacture thereof
JP7369986B1 (ja) 2021-12-08 2023-10-27 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 水電解装置の運転方法及び水電解装置
WO2023234335A1 (ja) * 2022-06-03 2023-12-07 三菱重工業株式会社 電解セルおよび電解装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002028655A (ja) * 2000-07-19 2002-01-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd オゾン発生用電解槽への電解水供給方法及びオゾン発生装置
CN1878729A (zh) * 2003-11-11 2006-12-13 本田技研工业株式会社 电解槽以及电解水生成装置
WO2007082898A2 (en) * 2006-01-18 2007-07-26 Acta S.P.A. Catalysts for the production of hydrogen by the electrolysis of water, electrolysers in which they are used, and processes for the production of hydrogen by the electrolysis of water
JP2007284705A (ja) * 2006-04-12 2007-11-01 Showa Denko Kk 電解型水素発生装置、水素ガスの発生方法及び燃料電池
CN101270368A (zh) * 2008-05-19 2008-09-24 哈尔滨工业大学 有机废水梯级利用生物产氢的方法

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1155085A (en) * 1978-04-14 1983-10-11 Sameer M. Jasem Electrochemical gas separation including catalytic regeneration
FR2453222A1 (fr) * 1979-04-02 1980-10-31 Creusot Loire Installation d'electrolyse de l'eau a circuits d'electrolyte regules en pression
US4212714A (en) 1979-05-14 1980-07-15 General Electric Company Electrolysis of alkali metal halides in a three compartment cell with self-pressurized buffer compartment
US4214958A (en) 1979-05-14 1980-07-29 General Electric Company Electrolysis of alkali metal halides in a three-compartment cell with a pressurized buffer compartment
FR2460342A1 (fr) * 1979-07-05 1981-01-23 Creusot Loire Installation d'electrolyse pour la production de gaz
US4331523A (en) * 1980-03-31 1982-05-25 Showa Denko Kk Method for electrolyzing water or aqueous solutions
JPS5815544B1 (zh) 1980-05-02 1983-03-26 Gen Electric
US4698144A (en) * 1986-05-15 1987-10-06 The Dow Chemical Company Apparatus for balancing electrolytic cell gas with circulating electrolyte
GB8714903D0 (en) * 1987-06-25 1987-07-29 Ici Plc Differential gas pressure control device
JP3220607B2 (ja) * 1995-01-18 2001-10-22 三菱商事株式会社 水素・酸素ガス発生装置
US6787258B2 (en) * 2002-03-05 2004-09-07 Vladimir Prerad Hydrogen based energy storage apparatus and method
US7097748B2 (en) * 2002-04-23 2006-08-29 University Of Massachusetts Electrolyzer pressure equalization system
US7112386B2 (en) * 2002-09-04 2006-09-26 Utc Fuel Cells, Llc Membrane electrode assemblies with hydrogen peroxide decomposition catalyst
US20050186458A1 (en) * 2003-09-22 2005-08-25 Ali Rusta-Sallehy Electrolyzer cell stack system
US7226529B2 (en) * 2003-10-02 2007-06-05 General Motors Corporation Electrolyzer system to produce gas at high pressure
US20070131541A1 (en) 2004-10-26 2007-06-14 Kohichi Miyashita Electrolysis vessel and apparatus for generating electrolyzed water
JP3139159U (ja) 2007-11-20 2008-01-31 ファースト・オーシャン株式会社 水電気分解用電解槽
DE102010010905A1 (de) * 2010-03-08 2011-09-08 FuMA-Tech Gesellschaft für funktionelle Membranen und Anlagentechnologie mbH Mehr-Kammer-Elektrolyse von wässrigen Salzlösungen unter Verwendung dreidimensionaler Elektroden
GB201017421D0 (en) * 2010-10-14 2010-12-01 Acal Energy Ltd Cell
EP2718235B1 (en) * 2011-06-06 2018-03-28 Axine Water Technologies Inc. Efficient treatment of wastewater using electrochemical cell
DE102011053142B4 (de) 2011-08-31 2015-12-24 Kumatec Sondermaschinenbau & Kunststoffverarbeitung Gmbh Elektrolyseur und Elektrolyseur-Anordnung
US11090606B2 (en) * 2013-12-05 2021-08-17 Dionex Corporation Gas-less electrolytic device and method
US20150349368A1 (en) * 2014-05-29 2015-12-03 Christopher G. ARGES Reversible alkaline membrane hydrogen fuel cell-water electrolyzer
GB201415846D0 (en) * 2014-09-08 2014-10-22 Johnson Matthey Fuel Cells Ltd Catalyst
JP6685961B2 (ja) * 2017-03-23 2020-04-22 株式会社東芝 水電解用の積層電解質膜、膜電極複合体、水電解用セル、スタックおよび水電解装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002028655A (ja) * 2000-07-19 2002-01-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd オゾン発生用電解槽への電解水供給方法及びオゾン発生装置
CN1878729A (zh) * 2003-11-11 2006-12-13 本田技研工业株式会社 电解槽以及电解水生成装置
WO2007082898A2 (en) * 2006-01-18 2007-07-26 Acta S.P.A. Catalysts for the production of hydrogen by the electrolysis of water, electrolysers in which they are used, and processes for the production of hydrogen by the electrolysis of water
JP2007284705A (ja) * 2006-04-12 2007-11-01 Showa Denko Kk 電解型水素発生装置、水素ガスの発生方法及び燃料電池
CN101270368A (zh) * 2008-05-19 2008-09-24 哈尔滨工业大学 有机废水梯级利用生物产氢的方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111020623A (zh) * 2019-12-31 2020-04-17 河北中科同创科技发展有限公司 一种密闭电解槽

Also Published As

Publication number Publication date
EP3348672B1 (en) 2020-08-05
JP2017078197A (ja) 2017-04-27
EP3348672A1 (en) 2018-07-18
EP3348672A4 (en) 2019-06-12
JP6288473B2 (ja) 2018-03-07
WO2017069083A1 (ja) 2017-04-27
CN108138341B (zh) 2019-06-21
US10883181B2 (en) 2021-01-05
US20180305828A1 (en) 2018-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108138341B (zh) 氢气发生装置
US7781083B2 (en) Hydrogen/hydrogen peroxide fuel cell
US9011650B2 (en) Electrochemical systems and methods for operating an electrochemical cell with an acidic anolyte
JP5192001B2 (ja) 水電解システムの運転方法
JP5394458B2 (ja) 水電解システムの運転停止方法
US9518331B2 (en) Hydrogen system and method of operation
Schalenbach et al. High-pressure water electrolysis: Electrochemical mitigation of product gas crossover
US8741123B2 (en) Water electrolysis system and method for shutting down the same
JP2016089229A (ja) 差圧式高圧水電解装置
US8658008B2 (en) High-pressure hydrogen producing apparatus
JP5140123B2 (ja) 水電解システム
JP2012153965A (ja) 高圧水電解装置の運転方法
WO2023038116A1 (ja) 二酸化炭素還元電解槽、二酸化炭素還元装置、当該二酸化炭素還元装置を用いる電解方法、並びに一酸化炭素又はエチレンの製造方法
JP5378439B2 (ja) 水電解システム及びその運転方法
JP2012052208A (ja) 水電解システムの運転方法
KR20180046192A (ko) 역전기투석 장치와 연료전지를 이용한 하이브리드 발전 시스템
KR20140133301A (ko) 전기화학셀용 막전극 접합체
WO2011093124A1 (ja) 水処理装置
US6833167B2 (en) Methanol fuel cell comprising a membrane which conducts metal cations
JP2013032572A (ja) 高圧水素製造システムの運転停止方法
JP2010180451A (ja) 水電解装置の運転方法
JP2012241207A (ja) 水電解システム

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant