CN205115612U - 一种新型超纯氢气发生器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及气体发生器领域,目的是提供一种能提高电解效率和气体发生速度的新型超纯氢气发生器。为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种新型超纯氢气发生器,包括电解槽。电解槽下部设置至少一个搅拌装置,外壁设置控温机构;所述搅拌装置包括水平伸入电解槽的转轴;所述转轴上从电解槽内壁至中心依次安装第一搅拌桨、第二搅拌桨和第三搅拌桨。通过搅拌电解槽内电解液浓度均一、导电性相同,使得各电解室电压一致,提高电解效率。并且侧插式设置的搅拌器在不影响电极板正常工作的情况下,搅拌时产生很强的从电解槽底部向顶部的流动,能促使电极板上附着的气泡脱离,并加速气泡的上浮速度,增加气体发生速度。

Description

一种新型超纯氢气发生器
技术领域
[0001] 本实用新型涉及氢气发生器领域,具体涉及一种新型超纯氢气发生器。
背景技术
[0002] 电解水制氢,水为原料,电解后在阴极上产生氢气,阳级上产生氧气,工艺过程简单无污染,且所制得的氢气纯度高,得到广泛的应用。由于纯水的导电性很小,因此电解水制氢时要在水中添加电解质以增大导电性,提高电解效率。由于酸对电极和电解槽有腐蚀性,盐会在电解时产生副产物,所以一般使用碱液作为电解液。
[0003] 电解槽是电解水制氢的核心设备,目前普遍采用双极性压滤式电解槽,电解槽中平行、直立地设置数块至数十块电解板,将整个电解槽分成若干个电解室,串联相接。电解槽总电压为各电解室电压之和,总电流与各电解室电流相等。在电解过程中电解槽内电解液浓度不均,使得各电解室中电解液导电性不同,并且各电解室电压不一致,影响电解效率;电解产生的气体气泡会附着在电极板表面,慢慢变大后才会上浮,影响气体发生速度。而且电解过程中,温度过低则影响电解效率,温度过高则电解产生的气体中含有大量水蒸气。因此需将温度控制在适宜范围内。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的是提供一种能提高电解效率和气体发生速度的新型超纯氢气发生器。
[0005] 为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种新型超纯氢气发生器,包括电解槽。电解槽下部设置至少一个搅拌装置,外壁设置控温机构;所述搅拌装置包括固定在电解槽外侧的安装支架,安装支架上设有减速电机,减速电机连接水平伸入电解槽的搅拌器;所述搅拌器的轴身上自电解槽内壁至中心依次安装第一搅拌桨、第二搅拌桨和第三搅拌桨;所述搅拌器为搪玻璃搅拌器。
[0006] 优选的,电解槽上部设有阴极输气管和阳极输气管;所述阴极输气管连接阴极分离器,阴极分离器的排气管接入氢气干燥器,氢气干燥器依次连接氢气纯化器和气压控制阀;所述阳极输气管连接阳极分离器,阳极分离器的排气管接入氧气过滤器;所述阴极分离器和阳极分离器所分离出来的液体,与电解液储槽中的电解液一起输送至电解槽;所述电解槽的直流电源由连接变压器的直流恒流源提供。
[0007] 优选的,所述第一搅拌桨和第二搅拌桨为斜叶式搅拌桨,第三搅拌桨为平直叶式搅拌桨。
[0008] 优选的,所述第一搅拌桨斜叶的倾斜度大于第二搅拌桨斜叶的倾斜度。
[0009] 优选的,所述控温结构包括控温层以及控温层外侧设置的保护层;所述控温层内通入热水。
[0010] 本实用新型具有以下有益效果:电解槽外壁设置控温机构,能将温度控制在适宜范围内,保证较高的电解效率。电解槽下部设置至少一个搅拌装置,通过搅拌电解槽内电解液浓度均一、导电性相同,使得各电解室电压一致,提高电解效率。并且侧插式设置的搪玻璃搅拌器,耐腐蚀、耐高温、不导电,在不影响电极板正常工作的情况下,搅拌时产生很强的从电解槽底部向顶部的流动,能促使电极板上附着的气泡脱离,并加速气泡的上浮速度,增加气体发生速度。
附图说明
[0011] 图1为本实用新型的结构示意图;
[0012] 图2为本实用新型中电解槽的结构示意图;
[0013] 图3为本实用新型中搅拌器的结构示意图。
具体实施方式
[0014] 结合图1、图2所示,一种新型超纯氢气发生器,包括电解槽2。电解槽2下部设置至少一个搅拌装置,外壁设置控温机构。控温机构能将温度控制在适宜范围内,保证较高的电解效率。电解槽2内部设有若干电极板,电极板包括两端的单阳电极板22和单阴电极板21以及中间的双极性电极板23,电极板之间构成电解室,电解室内设置隔膜24。通过搅拌电解槽内电解液浓度均一、导电性相同,使得各电解室电压一致,提高电解效率。
[0015] 如图2所示,所述搅拌装置包括固定在电解槽2外侧的安装支架11,安装支架11上设有减速电机10,减速电机10连接水平伸入电解槽2的搅拌器15 ;所述搅拌器15上从电解槽2内壁至中心依次安装第一搅拌桨12、第二搅拌桨13和第三搅拌桨14。所述搅拌器15为搪玻璃搅拌器。并且侧插式设置的搪玻璃搅拌器,耐腐蚀、耐高温、不导电,在不影响电极板正常工作的情况下,搅拌时产生很强的从电解槽2底部向顶部的流动,能促使电极板上附着的气泡脱离,并加速气泡的上浮速度,增加气体发生速度。
[0016] 如图1所示,电解槽2阴极输气管连接阴极分离器3,阴极分离器3的排气管接入氢气干燥器4,氢气干燥器4依次连接氢气纯化器5和气压控制阀。电解槽2阴极得到的大部分为氢气,并含有以少量的电解液和水蒸气。经阴极分离器3、氢气干燥器4和氢气纯化器5后得到超纯氢气,通过气压控制阀能持续输出恒压的超纯氢气。电解槽2阳极输气管连接阳极分离器6,阳极分离器6的排气管接入氧气过滤器7。电解槽2阳极得到的大部分为氧气,并含有以少量的电解液和水蒸气。经氧气过滤器7去除电解液和水蒸气,根据实际情况所得氧气可以收集使用或直接排空。所述阴极分离器3和阳极分离器6所分离出来的液体,与电解液储槽1中的电解液一起输送至电解槽2,减少电解液的消耗。所述电解槽2的直流电源由连接变压器9的直流恒流源8提供。
[0017] 如图3所示,所述第一搅拌桨12、第二搅拌桨13为斜叶搅拌桨,第三搅拌桨14为平直叶搅拌桨。优选的,所述第一搅拌桨12斜叶的倾斜度大于第二搅拌桨13斜叶的倾斜度。搅拌器15位于电极板下方,能很好的推动电解槽2内下侧的电解液向上涌动,实现电解液浓度均一,增加气泡上浮速度的功能。此外,不同于为平直叶搅拌桨的第三搅拌桨14,第一搅拌桨12、第二搅拌桨13为斜叶搅拌桨,且第一搅拌桨12斜叶的倾斜度大于第二搅拌桨13斜叶的倾斜度,这样的设置能更好的使电解槽2外侧的电解液向中心涌动,有效提高了搅拌效果。如图2所示,所述控温结构包括控温层25以及控温层25外侧设置的保护层26 ;所述控温层25内通入热水。电解过程中调节所通热水温度,使得电解槽2内温度一直处于合适范围内,保证较高的电解效率。

Claims (5)

1.一种新型超纯氢气发生器,包括电解槽(2),其特征在于:电解槽(2)下部设置至少一个搅拌装置,外壁设置控温机构;所述搅拌装置包括固定在电解槽(2)外侧的安装支架(11),安装支架(11)上设有减速电机(10 ),减速电机(10 )连接水平伸入电解槽(2 )的搅拌器(15);所述搅拌器的轴身上自电解槽(2)内壁至中心依次安装第一搅拌桨(12)、第二搅拌桨(13)和第三搅拌桨(14);所述搅拌器(15)为搪玻璃搅拌器。
2.根据权利要求1所述的新型超纯氢气发生器,其特征在于:电解槽(2)上部设有阴极输气管和阳极输气管;所述阴极输气管连接阴极分离器(3),阴极分离器(3)的排气管接入氢气干燥器(4),氢气干燥器(4)依次连接氢气纯化器(5)和气压控制阀;所述阳极输气管连接阳极分离器(6 ),阳极分离器(6 )的排气管接入氧气过滤器(7 );所述阴极分离器(3 )和阳极分离器(6)所分离出来的液体,与电解液储槽(1)中的电解液一起输送至电解槽(2);所述电解槽(2)的直流电源由连接变压器(9)的直流恒流源(8)提供。
3.根据权利要求2所述的新型超纯氢气发生器,其特征在于:所述第一搅拌桨(12)和第二搅拌桨(13)为斜叶式搅拌桨,第三搅拌桨(14)为平直叶式搅拌桨。
4.根据权利要求3所述的新型超纯氢气发生器,其特征在于:所述第一搅拌桨(12)斜叶的倾斜度大于第二搅拌桨(13)斜叶的倾斜度。
5.根据权利要求1或2或3所述的新型超纯氢气发生器,其特征在于:所述控温结构包括控温层(25)以及控温层(25)外侧设置的保护层(26);所述控温层(25)内通入热水。
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