CN207659530U - 电解水制氢氧气装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电解水制氢氧气技术领域，具体为电解水制氢氧气装置，包括电解槽、纯化装置以及储气装置；其中电解槽为封闭箱体，电解槽内部安装有竖直方向的双极膜，电解槽的侧面设有通过水泵与水箱连接的进水口，电解槽下部的左、右两侧分别设置有贯穿槽底的阳极接线柱和阴极接线柱，且连接有阳极板和阴极板，电解槽上部的左、右两边分别设置有氧气输出口和氢气输出口；纯化装置包括分离器、冷却器、洗涤器以及干燥器；储气装置包括氧气储气罐和氢气储气罐，储气罐包括罐体和支架，罐体上设置有进气口、出气口、安全阀以及压力表。本实用新型设计合理，操作简单，通过双极膜有效实现了氢气和氧气的不互混，简化纯化步骤，利用后续使用。

Description

电解水制氢氧气装置

技术领域

本实用新型涉及电解水制氢氧气技术领域，具体为电解水制氢氧气装置。

背景技术

能源是发展国民经济的重要物质基础，是直接影响经济发展的重要制约因素，为了解决经济发展与能源短缺之间的主要矛盾，开发清洁、高效、可持续发展的新能源十分必要，其中氢能源因高效、洁净的优点引发关注。而电解水制备氢气技术操作简单，无污染，可以实现大规模生产氢气。电解水是指水被直流电电解生成氢气和氧气的过程，电解水制氢氧气装置是一种通过对水进行电解从而产生氢气和氧气的能量转换装置，其把电能转换为氢气和氧气的化学能。但是常规的电解水技术在电解过程中阴阳极同时生产氢气和氧气，容易导致氢气和氧气混合，致使所制备的气体不纯，影响后续使用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对现有技术导致的氢气和氧气混合因气体不纯影响后续使用的问题，提供电解水制氢氧气装置。

为了实现上述目的，本申请采用的技术方案为：一种电解水制氢氧气装置，包括电解槽、纯化装置以及储气装置；其中电解槽为封闭箱体，电解槽内部的中间部位安装有竖直方向的双极膜，双极膜与电解槽的内顶面和内底面密封连接，电解槽的右侧面均设置有进水口，进水口通过管道与水泵连接，水泵的另一端与水箱连接，电解槽底面的左、右两边分别设置有阳极接线柱和阴极接线柱，阳极接线柱和阴极接线柱均与电解槽的底面贯穿，阳极接线柱和阴极接线柱上固定连接有阳极板和阴极板，电解槽前外侧面的下部位置安装有阳极接口和阴极接口，阳极接线柱和阴极接线柱分别通过导线与阳极接口和阴极接口连接，电解槽顶面的左、右两边分别设置有氧气输出口和氢气输出口，电解槽的左侧面下方设置有出液口；纯化装置包括分离器、冷却器、洗涤器以及干燥器，氧气输出口通过氧气管路依次连接有氧气分离器、氧气冷却器、氧气洗涤器和氧气干燥器，氢气输出口通过氢气管路依次连接有氢气分离器、氢气冷却器、氢气洗涤器和氢气干燥器；储气装置包括氧气储气罐和氢气储气罐，氧气储气罐通过氧气管路与氧气干燥器连接，氢气储气罐通过氢气管路与氢气干燥器连接，氧气储气罐和氢气储气罐均包括罐体和支架，罐体上设置有进气口、出气口、安全阀以及压力表。

本实用新型的特点还在于，

其中双极膜由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成，阳离子交换膜朝向阴极板，阴离子交换膜朝向阳极板。

其中阳极接线柱和阴极接线柱外侧设有绝缘套。

其中支架安装于罐体的底部，安全阀设置于罐体顶部，进气口和出气口分别位于罐体上部两侧，压力表位于罐体上部。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型结构简单，设计合理，通过双极膜使阴离子和阳离子选择性透过，氧气和氢气分别在阳极室和阴极室产生，产生后从氧气输出口和氢气输出口直接逸出，经分离、冷却、洗涤、干燥后储存，气体没有混合，方便后续使用。

附图说明

图1是本实用新型电解水制氢氧气装置的结构示意图；

图2是本实用新型电解水制氢氧气装置中电解槽1的内部结构示意图。

图中：1、电解槽；2、双极膜；3、进水口；4、水泵；5、水箱；6、阳极接线柱；7、阴极接线柱；8、阳极板；9、阴极板；10、阳极接口；11、阴极接口；12、氧气输出口；13、氢气输出口；14、氧气管路；15、氧气分离器；16、氧气冷却器；17、氧气洗涤器；18、氧气干燥器；19、氢气管路；20、氢气分离器；21、氢气冷却器；22、氢气洗涤器；23、氢气干燥器；24、氧气储气罐；25、氢气储气罐；26、支架；27、进气口；28、出气口；29、安全阀；30、压力表；31、出液口。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行进一步描述。

如图1和图2所示，电解水制氢氧气装置，包括电解槽1、纯化装置以及储气装置；其中电解槽1为封闭箱体，电解槽1内部的中间部位安装有竖直方向的双极膜2，双极膜2与电解槽1的内顶面和内底面密封连接，双极膜2用于使电解水产生的H⁺和OH^-分别到达阴极室和阳极室，电解槽1的右侧面均设置有进水口3，进水口3通过管道与水泵4连接，水泵4的另一端与水箱5连接，电解槽1下部的左、右两侧分别设置有阳极接线柱6和阴极接线柱7，阳极接线柱6和阴极接线柱7均与电解槽1的下部贯穿，阳极接线柱6和阴极接线柱7上固定连接有阳极板8和阴极板9，电解槽1前外侧面的下部位置安装有阳极接口10和阴极接口11，阳极接口10和阴极接口11用于与外部电压发生器连接，为电解水装置提供电压，阳极接线柱6和阴极接线柱7分别通过导线与阳极接口10和阴极接口11连接，电解槽1上部的左、右两边分别设置有氧气输出口12和氢气输出口13，电解槽1的左侧面下方设置有出液口31，出液口31用于排出电解中的废液；纯化装置包括分离器、冷却器、洗涤器以及干燥器，分离器用于将气体与水蒸气分开，冷却器用于降温，洗涤器用于洗涤气体，放止气体带碱，干燥器用于对处理后的气体进行干燥，氧气输出口12通过氧气管路14依次连接有氧气分离器15、氧气冷却器16、氧气洗涤器17和氧气干燥器18，氢气输出口13通过氢气管路19依次连接有氢气分离器20、氢气冷却器21、氢气洗涤器22和氢气干燥器23；储气装置包括氧气储气罐24和氢气储气罐25，氧气储气罐24通过氧气管路14与氧气干燥器18连接，氢气储气罐25通过氢气管路19与氢气干燥器23连接，氧气储气罐24和氢气储气罐25均包括罐体和支架26，罐体上设置有进气口27、出气口28、安全阀29以及压力表30。

其中双极膜2由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成，阳离子交换膜朝向阴极板9，阴离子交换膜朝向阳极板8，阳离子交换膜选择性使阳离子通过，阴离子交换膜选择性使阴离子通过。

其中阳极接线柱6和阴极接线柱7外侧设有具有保护作用的绝缘套。

其中支架26安装于罐体的底部，安全阀29设置于罐体顶部，进气口27和出气口28分别位于罐体上部两侧，压力表30位于罐体上部，压力表用于了解储气罐内部现有储存气体所产生的压力。

具体实施时，通过阳极接口10和阴极接口11连接外电源，接通后进行电解水过程，电解产生的氢气和氧气分别经过纯化处理后进行储存，而且由于双极膜的存在，电解产生的氢气和氧气不会混在一起，气体不需要再次分离，有利于后续的使用。

以上公开的仅为本实用新型的具体实施例，但是本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.电解水制氢氧气装置，其特征在于，包括电解槽(1)、纯化装置以及储气装置；

所述电解槽(1)为封闭箱体，所述电解槽(1)内部的中间部位安装有竖直方向的双极膜(2)，所述双极膜(2)与电解槽(1)的内顶面和内底面密封连接，所述电解槽(1)的右侧面均设置有进水口(3)，所述进水口(3)通过管道与水泵(4)连接，所述水泵(4)的另一端与水箱(5)连接，所述电解槽(1)底面的左、右两边分别设置有阳极接线柱(6)和阴极接线柱(7)，所述阳极接线柱(6)和阴极接线柱(7)均与电解槽(1)的底面贯穿，所述阳极接线柱(6)和阴极接线柱(7)上分别固定连接有阳极板(8)和阴极板(9)，所述电解槽(1)前外侧面的下方设置有阳极接口(10)和阴极接口(11)，所述阳极接线柱(6)和阴极接线柱(7)分别与阳极接口(10)和阴极接口(11)电性连接，所述电解槽(1)顶面的左、右两边分别设置有氧气输出口(12)和氢气输出口(13)，所述电解槽(1)的左侧面下方设置有出液口(31)；

所述纯化装置包括分离器、冷却器、洗涤器以及干燥器，所述氧气输出口(12)通过氧气管路(14)依次连接有氧气分离器(15)、氧气冷却器(16)、氧气洗涤器(17)和氧气干燥器(18)，所述氢气输出口(13)通过氢气管路(19)依次连接有氢气分离器(20)、氢气冷却器(21)、氢气洗涤器(22)和氢气干燥器(23)；

所述储气装置包括氧气储气罐(24)和氢气储气罐(25)，所述氧气储气罐(24)通过氧气管路(14)与氧气干燥器(18)连接，所述氢气储气罐(25)通过氢气管路(19)与氢气干燥器(23)连接，所述氧气储气罐(24)和氢气储气罐(25)均包括罐体和支架(26)，所述罐体上设置有进气口(27)、出气口(28)、安全阀(29)以及压力表(30)。

2.如权利要求1所述的电解水制氢氧气装置，其特征在于，所述双极膜(2)由阳离子交换膜和阴离子交换膜复合而成，所述阳离子交换膜朝向阴极板(9)，所述阴离子交换膜朝向阳极板(8)。

3.如权利要求1所述的电解水制氢氧气装置，其特征在于，所述阳极接线柱(6)和阴极接线柱(7)外侧设有绝缘套。

4.如权利要求1所述的电解水制氢氧气装置，其特征在于，所述支架(26)安装于罐体的底部，所述安全阀(29)设置于罐体顶部，所述进气口(27)和出气口(28)分别位于罐体上部两侧，所述压力表(30)位于罐体上部。