CN1231348A

CN1231348A - 氢氧混合气电解方法及其电解装置

Info

Publication number: CN1231348A
Application number: CN98104890A
Authority: CN
Inventors: 黄衍政
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-04-07
Filing date: 1998-04-07
Publication date: 1999-10-13

Abstract

本发明涉及一种氢氧混合气电解方法及其电解装置。其方法包括如下步骤:藉着密闭的电解槽以及安装在电解槽中包括至少两片大小不同但相互套围在一起的环形极片的电极;在电解槽中装入电解质含量大于20%的电解液;将直流电源装置中的正、负极分别与电极中的阴极和阳极对应电连接并予以通电。具有产气量大,能量转换效率高,电解装置结构紧凑等优点。

Description

氢氧混合气电解方法及其电解装置

本发明涉及一种电发生工艺及其装置，特别是一种氢氧混合气电解方法及其电解装置。

现代工业利用电解水制备氢和氧以实现电能→化学能的转换，但要得到一定量可资以利用的氢和氧，则须配给以庞大的电解设备，其主要原因在于电解水产生氢和氧的能量转换效率较低，电解槽结构不合理，过份雍肿，致使这种电解水产生氢和氧的成本、高昴，不但难以作为民用，即使在工业上普及使用都有相当的困难。

本发明的目的在于克服现有技术中的不足之处，而提供一种能量转换效率较高，较为经济，电解槽结构较紧凑的氢氧混合气电解方法及其电解装置。

本发明的目的是通过以下途径来实现的。

氢氧混合气电解方法，包括如下步骤：藉着密闭的电解槽以及安装在电解槽中包括至少两片大小不同但相互套围在一起的环形极片的电极；在电解槽中装入电解质含量大于19％的电解液；将直流电源装置中的正、负极分别与电极中的阴极和阳极对应电连接并予以通电。

电解质含量低于19％，产气量有限，能量转换效率太低，无应用价值。

氢氧混合气电解装置，包括密团的电解槽和直流电源装置，电解槽中具有电极和电解液，电极中的阳极和阴极分别与直流电源装置中的负极和正极对应电连接，其结构要点为：电极包括至少两片大小不同环形构造的极片，极片中的较大一片套围在较小一片的外围。

这种环形构造的极片，在大幅度增加电极表面积的同时，所占用空间也较小，并且，与常规技术只有两片极片分别作为阴极、阳极完全不同的是，本发明利用两个或者多于两个的复数个极片套围在一起，这样，最内部和最外围的极片仍是阴极和阳极中的其中一个，但中间极片则既是阴极，又是阳极，这种结构方式无疑大幅度增加产气量，本发明具有高的能量转换效率。

本发明的目的还可以通过以下途径来实现。

电解质最好为碱性物质。

酸性物质腐蚀性较强，且对可能作为电解槽壳体的金属材料敏感。

电解质最好是氢氧化钠。

氢氧化钠较为经济，且其导电性也较理想。

电解液中的电解质含量最好为25％～30％。

实验表明，这种含量范围兼具较好的经济性。

电解槽温度最好为60℃～80℃。

电解槽温度太高或太低，都将增大耗电量，并且，过高的电解槽温度还使所产出的氢氧混合气含水量大，从而增加气体后处理的难度。

直流电源装置输出电流最好为恒电流。

当电解槽的槽压达到一定数值时，电解槽温度上升，控制电解槽的产气量就可以控制电解槽温度，而恒定的电解电流可以使产气量保持稳定状态。

在电解过程中维持电解槽液面高度。

维持电解槽液面高度也是使产气量保持稳定状态的一种方法。

氢氧混合气电解装置的进一步发展是这样的：

极片最好以同心方式套围在一起。

极片或者为椭圆环柱形或者为圆环柱形。

相邻两极片间距最好大于21毫米。

电解过程中，相邻两极片之间具有气泡，如果两极片间距太小，将使气泡量过份充满而影响电解效果，并最终影响产气量以及能量转换效率。

电解槽构造最好呈一种圆筒形。

电极最好还包括一种位于极片中心的极棒。

直流电源装置中包括一种保证输出恒定电流的恒电流装置。

这种直流电源装置最好是一种输出大电流、低电压的装置。

所说氢氧混合气电解装置中最好还包括一种维持液面高度的水位调整器。

这种水位调整器现有技术中有很多种型式，其中最常见的一种就是浮球开关。

综上所述，本发明相比现有技术具有如下优点：产气量大，能量转换效率高，具有良好的经济性，电解槽结构紧凑，体积小，推广价值极大，因此，这种电解方法以及电解装置非常适合作为家用氢氧混合气燃烧装置中的气源发生方法以及发生装置。

附图1是本发明最佳实施例中氢氧混合气电解装置的结构示意图。

附图2是图1中的A-A剖视图。

下面我们结合附图对本发明进行更详尽的描述。最佳实施例：

参照附图1和附图2，氢氧混合气电解装置，包括电解槽1、直流电源装置2和水位调整器3。电解槽1是一种密闭的圆筒形容器，内装电极11和电解液，其中电极11由四个大小不同的圆环柱形极片以及一根极棒组成，极棒和四个极片以同心方式套围在一起，相邻两极片以及极片与极棒之间的间距均为21毫米，极棒作为电极1中的阴极与直流电源装置2中的正极电连接，而最外围的极片则作为电极1中的阳极与直流电源装置中的负极电连接，电解槽1的出气口12位于液面上方。水位调整器3是一种浮球开关，浮球浮放在电解液上，与浮球连接的杠杆另一端与阀门连接，阀门一端与洁净水水源连通。

直流电源装置2包括变压器，整流装置以及恒电流装置21。整流装置包括桥式整流电路和滤波电路，恒电流装置21是一种型号为IXGH24N60B/BUI的大功率低饱合压降智能三极管，变压器与桥式整流电路连接，一级滤波电路插接在桥式整流电路和恒电流装置21之间，恒电流装置21输出端再外接二级滤波电路后而与电极连接。

氢氧混合气电解方法，包括如下步骤：

藉着上述最佳实施例中的电解装置；在电解槽中装入以氢氧化钠为电解质、且含量为25％～30％的电解液；将直流电源装置中的正、负极分别与电极中的阴极和阳极对应电连接，予以通电，并输出恒电流；在电解过程中维持电解槽液面高度；控制电解槽温度维持在60℃～80℃范围内。

本实施例未述部分与现有技术相同。

Claims

1．氢氧混合气电解方法，其特征在于，包括如下步骤：

1.1藉着密闭的电解槽(1)以及安装在电解槽(1)中包括至少两片大小不同但相互套围在一起的环形极片的电极，

1.2在电解槽(1)中装入电解质含量大于19％的电解液，

1.3将直流电源装置中的正、负极分别与电极中的阴极和阳极对应电连接，并予以通电。

2．根据权利要求1所述的氢氧混合气电解方法，其特征在于，电解质最好为碱性物质。

3．根据权利要求1或2所述的氢氧混合气电解方法，其特征在于，电解质最好是氢氧化钠。

4．根据权利要求1或2所述的氢氧混合气电解方法，其特征在于，电解液中的电解质含量最好为25～30％。

5．根据权利要求1所述的氢氧混合气电解方法，其特征在于，电解槽温度为60℃～80℃。

6．根据权利要求1所述的氢氧混合气电解方法，其特征在于，直流电源装置输出电流为恒电流。

7．根据权利要求1所述的氢氧混合气电解方法，其特征在于，在电解过程中维持电解槽液面高度。

8．氢氧混合气电解装置，包括密闭的电解槽(1)和直流电源装置(2)，电解槽(1)中具有电极(11)和电解液，电极(11)中的阳极和阴极分别与直流电源装置(2)中的负极和正极对应电连接，其特征在于，电极(11)包括至少两片大小不同环形构造的极片，极片中的较大一片套围在较小一片的外围。

9．根据权利要求8所述的氢氧混合气电解装置，其特征在于，极片最好以同心方式套围在一起。

10．根据权利要求8或9所述的氢氧混合气电解装置，其特征在于，极片或为椭圆环柱形或为圆环柱形。

11．根据权利要求8所述的氢氧混合气电解装置，其特征在于，相邻两极片间距最好大于21毫米。

12．根据权利要求8所述的氢氧混合气电解装置，其特征在于，电极(1)还包括一种位于极片中心的极棒。

13．根据权利要求8所述的氢氧混合气电解装置，其特征在于，电解槽(1)构造最好呈一种圆筒形。

14．根据权利要求8所述的氢氧混合气电解装置，其特征在于，直流电源装置(2)中包括一种保证输出恒定电流的恒电流装置(21)。

15．根据权利要求8所述的氢氧混合气电解装置，其特征在于，最好还包括一种维持液面高度的水位调整器(3)。