CN210765528U - 一种电解海水制氢设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电解海水制氢设备，包括电解装置、加热装置和收集装置，电解装置包括电解槽、第一阴极电极棒、第二阴极电极棒和阳极电极棒，电解槽用于存放海水，电解槽设置有预设水位面；第一阴极电极棒、第二阴极电极棒和阳极电极棒分别与预设水位面平行布置且位于预设水位面的下方，第一阴极电极棒、阳极电极棒和第一阴极电极棒在同一水平面上依次间隔分布；收集装置用于收集电极棒电解出的气体；加热装置设置在电解槽中。将海水存放在电解槽中并使海水填充至预设水位面，在加热装置对海水进行加热的作用下，上述装置有利于更充分对海水实现电解功能，更进一步的有利于氢气和氧气的析出和从电极棒的表面逃离。

Description

一种电解海水制氢设备

技术领域

本实用新型涉及电解海水制氢技术领域，具体涉及一种电解海水制氢设备。

背景技术

在日常生活中，我们每天都在消耗各种化石燃料，而如今世界各国都面临着资源枯竭，环境污染严重的问题，因此世界各国也都在寻求新的可替代的清洁能源，其中氢气作为极清洁能源，有很多制氢气技术如石油热裂副产品、焦炉煤气等都没有脱离矿物资源，且都在燃烧后生成有害环境的气体，市场上大部分设计都是通过电解水制氢，但是却没有好好的利用海水来制作氢气，因此有必要提供一种电解海水制氢设备。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种能提高制氢效率的简易电解海水制氢设备。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种电解海水制氢设备，包括电解装置、加热装置和收集装置，电解装置包括电解槽、第一阴极电极棒、第二阴极电极棒和阳极电极棒，电解槽用于存放海水，电解槽设置有预设水位面；第一阴极电极棒、第二阴极电极棒和阳极电极棒分别与预设水位面平行布置，第一阴极电极棒、第二阴极电极棒和阳极电极棒位于预设水位面的下方，阳极电极棒位于第一阴极电极棒和第二阴极电极棒之间，且第一阴极电极棒、阳极电极棒和第一阴极电极棒在同一水平面上依次间隔分布；收集装置用于收集第一阴极电极棒、第二阴极电极棒和阳极电极棒电解出的气体；加热装置设置在电解槽中。

由上述方案可见，将海水存放在电解槽中并使海水填充至预设水位面，而阴极电极棒和阳极电极棒均设置在预设水位面下方，且阳极电极棒位于两阴极电极棒之间，并平行于预设水位面间隔布置，另外，在加热装置对海水进行加热的作用下，有利于更充分对海水实现电解功能，更进一步的有利于氢气和氧气的析出和从电极棒的表面逃离。

更进一步的方案是，预设水位面高于第一阴极电极棒、第二阴极电极棒和阳极电极棒1毫米至5毫米。

由上可见，预设水位面仅高于电极棒1毫米至5毫米，更有利于氢气与氧气的溢出，也使更少的氧气溶于水中，进一步提高电解海水的效率。

更进一步的方案是，加热装置包括加热管，加热管位于阳极电极棒的下方，加热管与阳极电极棒平行。

更进一步的方案是，加热装置还包括太阳能装置，太阳能装置用于向加热管输出热水，加热管用于传输热水。

更进一步的方案是，加热管贯穿设置于电解槽。

由上可见，使用更清洁的太阳能装置加热，减少其他加热方式对环境造成的影响，且加热管位于阳极电极棒的下方，并与阳极电极棒平行，利用中部的热辐射扩散，其更有利于电解气体的析出和表面逃离，且贯穿设置与电解槽中，使得外部的太阳能装置加热能够不断地通过热水进行热交换，优化电解槽的结构布局。

更进一步的方案是，电解海水制氢设备还包括电池组件，电池组件包括蓄电池和太阳能装置，太阳能装置与蓄电池连接，蓄电池的正极与阳极电极棒连接，蓄电池的负极分别与第一阴极电极棒、第二阴极电极棒连接。

由上可见，太阳能作为一种新型清洁能源，用这种清洁能源为蓄电池供电，有利于保护环境，使得本案的制氢设备可在市电环境下使用。

更进一步的方案是，收集装置包括第一氢气收集器、第二氢气收集器和氧气收集器，第一氢气收集器位于第一阴极电极棒的上方，第二氢气收集器位于第二阴极电极棒的上方，氧气收集器位于阳极电极棒的上方。

更进一步的方案是，第一氢气收集器的收集口和第二氢气收集器的收集口均位于预设水位面的下方；氧气收集器的收集口位于预设水位面的下方。

由上可见，气体收集器的收集口均位于预设水位面的下方，更有利于收集气体，让气体不易外泄，提高收集气体浓度。

更进一步的方案是，收集装置还包括氧气罐和氢气罐，第一氢气收集器和第二氢气收集器分别与氢气罐连接，氧气罐与氧气收集器连接。

更进一步的方案是，电解海水制氢设备还包括进水管和出水管，进水管和出水管位于电解槽的两侧，进水管和出水管靠近电解槽的侧壁设置。

由上可见，收集装置还包括氧气罐和氢气罐，将收集器的气体及时排入氧气罐和氢气罐，有利于气体的保存，也提高了装置的安全性，进水管和出水管均靠近电解槽侧壁设置，进一步的提高了进水和排水的效率，从而提高制氢效率。

附图说明

图1是本实用新型电解海水制氢设备实施例的示意图。

图2是本实用新型电解海水制氢设备实施例的电极棒和加热管的俯视布局图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

电解海水制氢设备实施例：

参照图1至图2，电解海水制氢设备包括电解装置1、加热装置2、收集装置3、电池组件4、进水管5和出水管6。电解装置1包括电解槽11、第一阴极电极棒12、第二阴极电极棒13和阳极电极棒14，电解槽11用于存放海水，电解槽11设置有预设水位面，第一阴极电极棒12、第二阴极电极棒13和阳极电极棒14分别与预设水位面平行布置，第一阴极电极棒12、第二阴极电极棒13和阳极电极棒14位于预设水位面的下方，阳极电极棒14位于第一阴极电极棒12和第二阴极电极棒13之间，且第一阴极电极棒12、阳极电极棒14和第一阴极电极棒12在同一水平面上依次间隔分布，预设水位面与第一阴极电极棒12上表面之间距离、预设水位面与第二阴极电极棒13上表面之间的表面距离、预设水位面与阳极电极棒14上表面之间的表面距离分别在1毫米至5毫米。

加热装置2设置在电解槽11中，加热装置2包括加热管21和太阳能装置22，太阳能装置22用于向加热管21输出热水，加热管21用于传输热水，加热管21贯穿设置于电解槽11且位于阳极电极棒14的下方，加热管21与阳极电极棒14平行。

收集装置3包括第一氢气收集器31、第二氢气收集器32、氧气收集器33、氧气罐35和氢气罐36，第一氢气收集器31位于第一阴极电极棒12的上方，第二氢气收集器32位于第二阴极电极棒13的上方，均用于收集电解海水过程中产生的氢气，氧气收集器33位于阳极电极棒14的上方，用于收集电解海水过程中产生的氧气。第一氢气收集器31的收集口和第二氢气收集器32的收集口均位于预设水位面的下方；氧气收集器33的收集口位于预设水位面的下方。第一氢气收集器31和第二氢气收集器32分别与氢气罐36连接，氧气罐35与氧气收集器33连接。氢气收集器和氧气收集器可采用矩形等常规形状的罩体，且收集器和气罐之间采用加压设备进行收集。

电池组件4包括蓄电池和太阳能装置22，太阳能装置22与蓄电池连接，蓄电池的正极与阳极电极棒14连接，蓄电池的负极分别与第一阴极电极棒12、第二阴极电极棒13连接。本案的太阳能装置22可采用两个太阳能装置进行分别工作，亦可采用同一太阳能装置进行发电和加热。

进水管5和出水管6位于电解槽11的相对两侧，进水管5和出水管6靠近电解槽11的侧壁设置，进水管5和出水管6分别连接有泵，通过泵实现相应的海水加注和抽水。另外还设置有水位传感器，以此监测海水是否达到预设水位面。

电解开始时候，进水管5向电解槽11中注入海水，海水注入直至到达预设水位面位置，停止注入海水，太阳能装置22向蓄电池提供电能，同时太阳能装置22为加热装置2提供热能，加热管21加热电解槽11中的海水，直至海水的温度高于60摄氏度，在这种情况下，电解装置1开始工作，第一阴极电极棒12和第二阴极电极棒13在电解海水后析出的氢气，阳极电极棒14在电解海水后析出的氧气，并在下方加热管的热辐射作用下，氢气和氧气均能够高效地从电极棒表面处逃离，从而第一氢气收集器31和第二氢气收集器32分别收集第一阴极电极棒12和第二阴极电极棒13析出的氢气，氧气收集器33收集阳极电极棒14析出的氧气，通过相应的加压设备，将氧气和氢气分别注入至氧气罐35和氢气罐36中，在海水不断的电解时，进水管5也不断的进水，保持海水适中位于高于第一阴极电极棒12、第二阴极电极棒13和阳极电极棒1毫米至5毫米。

Claims (10)

1.一种电解海水制氢设备，包括电解装置、加热装置和收集装置，其特征在于：

所述电解装置包括电解槽、第一阴极电极棒、第二阴极电极棒和阳极电极棒，所述电解槽用于存放海水，所述电解槽设置有预设水位面；

所述第一阴极电极棒、所述第二阴极电极棒和所述阳极电极棒分别与所述预设水位面平行布置，所述第一阴极电极棒、所述第二阴极电极棒和所述阳极电极棒位于所述预设水位面的下方，所述阳极电极棒位于所述第一阴极电极棒和所述第二阴极电极棒之间，且所述第一阴极电极棒、所述阳极电极棒和所述第一阴极电极棒在同一水平面上依次间隔分布；

所述收集装置用于收集所述第一阴极电极棒、所述第二阴极电极棒和所述阳极电极棒电解出的气体；

所述加热装置设置在所述电解槽中。

2.根据权利要求1所述的电解海水制氢设备，其特征在于：

所述预设水位面高于所述第一阴极电极棒、所述第二阴极电极棒和所述阳极电极棒1毫米至5毫米。

3.根据权利要求1所述的电解海水制氢设备，其特征在于：

所述加热装置包括加热管，所述加热管位于所述阳极电极棒的下方，所述加热管与所述阳极电极棒平行。

4.根据权利要求3所述的电解海水制氢设备，其特征在于：

所述加热装置还包括太阳能装置，所述太阳能装置用于向所述加热管输出热水，所述加热管用于传输所述热水。

5.根据权利要求4所述的电解海水制氢设备，其特征在于：

所述加热管贯穿设置于所述电解槽。

6.根据权利要求1所述的电解海水制氢设备，其特征在于：

所述电解海水制氢设备还包括电池组件，所述电池组件包括蓄电池和太阳能装置，所述太阳能装置与所述蓄电池连接，所述蓄电池的正极与所述阳极电极棒连接，所述蓄电池的负极分别与所述第一阴极电极棒、所述第二阴极电极棒连接。

7.根据权利要求1至6任一项所述的电解海水制氢设备，其特征在于：

所述收集装置包括第一氢气收集器、第二氢气收集器和氧气收集器，所述第一氢气收集器位于所述第一阴极电极棒的上方，所述第二氢气收集器位于所述第二阴极电极棒的上方，所述氧气收集器位于所述阳极电极棒的上方。

8.根据权利要求7所述的电解海水制氢设备，其特征在于：

所述第一氢气收集器的收集口和所述第二氢气收集器的收集口均位于所述预设水位面的下方；

所述氧气收集器的收集口位于所述预设水位面的下方。

9.根据权利要求8所述的电解海水制氢设备，其特征在于：

所述收集装置还包括氧气罐和氢气罐，所述第一氢气收集器和所述第二氢气收集器分别与所述氢气罐连接，所述氧气罐与所述氧气收集器连接。

10.根据权利要求7所述的电解海水制氢设备，其特征在于：

所述电解海水制氢设备还包括进水管和出水管，所述进水管和所述出水管位于所述电解槽的两侧，所述进水管和所述出水管靠近所述电解槽的侧壁设置。

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