CN212983071U

CN212983071U - 一种超低温水解氢气制备装置

Info

Publication number: CN212983071U
Application number: CN202022006434.6U
Authority: CN
Inventors: 祝侃; 卢从华; 吴晓波
Original assignee: Kaiwendexun Rugao New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Kaiwendexun Rugao New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2020-09-15
Filing date: 2020-09-15
Publication date: 2021-04-16
Anticipated expiration: 2030-09-15

Abstract

本实用新型公开了一种超低温水解氢气制备装置，包括储水箱、抽水管、抽水泵、进水口、直流电源、电解罐、电解池、阳极、阴极、电解质、氧气收集管、第一氢气收集管、氧气控制阀、氢气控制阀、氧气收集罐、超低温冷却组件、第二氢气收集管、压缩机以及氢气收集罐，储水箱后端通过抽水管与电解罐一侧的进水口连接，电解池设于电解罐内，电解池内设有阳极、阴极以及电解质，氧气收集管的后端连接有氧气收集罐，第一氢气收集管的后端连接有超低温冷却组件，超低温冷却组件后端连接有压缩机，压缩机的后端连接有氢气收集罐。本实用新型通过各组件之间的配合，使得能够在电解质和直流电源的电解下，制备氢气和氧气，并通过冷却收集氢气。

Description

一种超低温水解氢气制备装置

技术领域

本实用新型涉及制氢技术领域，具体为一种超低温水解氢气制备装置。

背景技术

目前人类所利用的能源仍以石油、天然气、煤炭等化石燃料为主，这类能源属于不可再生能源，储量十分有限，按现在消耗速率来推算，这类能源已面临枯竭的危险，在长期利用化石燃料过程中，排放的废气及废渣又造成了环境的重度污染和温室效应。因此，努力寻求清洁的、能够替代石化燃料的新能源迫在眉睫。在开发新能源的探索中，氢气因在燃烧时只生成水，不产生任何污染物，热转化效率高，输送成本低等优点被能源界公认为最具有潜力的新能源之一。氢能是公认的清洁能源，作为低碳和零碳能源正在脱颖而出。它重量轻、热值高、燃烧性能好、无毒可回收再利用，是优质的二次能源。现有的制氢技术采用高温裂解水制氢，但是裂解水时反应容易不均匀，使反应器产氢效果较差、低温环境下不能满足制氢要求。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超低温水解氢气制备装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种超低温水解氢气制备装置，包括储水箱、抽水管、抽水泵、进水口、直流电源、电解罐、电解池、阳极、阴极、电解质、氧气收集管、第一氢气收集管、氧气控制阀、氢气控制阀、氧气收集罐、超低温冷却组件、第二氢气收集管、压缩机以及氢气收集罐，储水箱后端通过抽水管与电解罐一侧的进水口连接，所述抽水管上设有抽水泵，所述电解池设于所述电解罐内，所述电解池内设有阳极、阴极以及电解质，所述直流电源的正极与所述阳极电性连接，所述直流电源的负极与所述阴极电性连接，所述电解罐的一侧上方设有氧气收集管，所述电解罐的另一侧上方设有第一氢气收集管，所述氧气收集管上设有氧气控制阀，所述氧气收集管的后端连接有氧气收集罐，所述第一氢气收集管上设有氢气控制阀，所述第一氢气收集管的后端连接有超低温冷却组件，所述超低温冷却组件后端连接有第二氢气收集管，所述第二氢气收集管后端连接有压缩机，所述压缩机的后端连接有氢气收集罐。

优选的，所述超低温冷却组件包括冷却管体、氢气冷却腔体、导流板、冷凝腔体、冷凝体入口以及冷凝体出口。

优选的，所述冷却管体内部设有氢气冷却腔体，所述氢气冷却腔体内壁上方和下方交错设有导流板，所述氢气冷却腔体与冷却管体之间形成冷凝腔体，所述冷凝腔体上方一侧设有冷凝体入口，所述冷凝腔体下方一侧设有冷凝体出口。

优选的，所述第一氢气收集管的高度大于所述氧气收集管的高度。

优选的，所述电解罐的下方两侧设有支撑腿。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过储水箱、电解罐、直流电源、电解池、阳极、阴极、电解质之间的配合，使得能够在电解质和直流电源的电解下，制备氢气和氧气，然后通过设置氧气控制阀和氢气控制阀，在分解到一定浓度后，使电解池内的氢气和氧气分层，然后分别打开氧气控制阀和氢气控制阀，使氢气输入超低温冷却组件中，通过冷凝腔体内的冷凝体对经过氢气冷却腔体的氢气进行超低温降温，同时，氢气碰触导流板，使得氢气能够充分在氢气冷却腔体内被冷凝腔体内的冷凝体换热降温，然后氢气通过压缩机被收集到氢气收集罐，整个氢气制备过程简单方便，可实用性强。

附图说明

图1为氢气制备装置整体结构图；

图2为超低温冷却组件结构图。

图中：1-储水箱；2-抽水管；3-抽水泵；4-进水口；5-直流电源；6-电解罐；7-电解池；8-阳极；9-阴极；10-电解质；11-氧气收集管；12-第一氢气收集管；13-氧气控制阀；14-氢气控制阀；15-氧气收集罐；16-超低温冷却组件；17-第二氢气收集管；18-压缩机；19-氢气收集罐；20-支撑腿；1611-冷却管体；1612-氢气冷却腔体；1613-导流板；1614-冷凝腔体；1615-冷凝体入口；1616-冷凝体出口。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

请参阅图1和图2，本实用新型提供一种技术方案：一种超低温水解氢气制备装置，包括储水箱1、抽水管2、抽水泵3、进水口4、直流电源5、电解罐6、电解池7、阳极8、阴极9、电解质10、氧气收集管11、第一氢气收集管12、氧气控制阀13、氢气控制阀14、氧气收集罐15、超低温冷却组件16、第二氢气收集管17、压缩机18以及氢气收集罐19，储水箱1后端通过抽水管2与电解罐6一侧的进水口4连接，电解罐6的下方两侧设有支撑腿20，抽水管2上设有抽水泵3，电解池7设于电解罐6内，电解池7内设有阳极8、阴极9以及电解质10，直流电源5的正极与阳极8电性连接，直流电源5的负极与阴极9电性连接，通过储水箱1、电解罐6、直流电源5、电解池7、阳极8、阴极9、电解质10之间的配合，使得能够在电解质10和直流电源5的电解下，制备氢气和氧气，电解罐6的一侧上方设有氧气收集管11，电解罐6的另一侧上方设有第一氢气收集管12，第一氢气收集管12的高度大于氧气收集管11的高度，通过设置氧气控制阀13和氢气控制阀14，在分解到一定浓度后，使电解池7内的氢气和氧气分层，然后分别打开氧气控制阀13和氢气控制阀14，使氢气输入超低温冷却组件16中，氧气收集管11上设有氧气控制阀13，氧气收集管11的后端连接有氧气收集罐15，第一氢气收集管12上设有氢气控制阀14，第一氢气收集管12的后端连接有超低温冷却组件16，超低温冷却组件16包括冷却管体1611、氢气冷却腔体1612、导流板1613、冷凝腔体1614、冷凝体入口1615以及冷凝体出口1616，冷却管体1611内部设有氢气冷却腔体1612，氢气冷却腔体1612内壁上方和下方交错设有导流板1613，氢气冷却腔体1612与冷却管体1611之间形成冷凝腔体1614，冷凝腔体1614上方一侧设有冷凝体入口1615，冷凝腔体1614下方一侧设有冷凝体出口1616，通过冷凝腔体1614内的冷凝体对经过氢气冷却腔体1612的氢气进行超低温降温，同时，氢气碰触导流板1613，使得氢气能够充分在氢气冷却腔体1612内被冷凝腔体1614内的冷凝体换热降温，超低温冷却组件16后端连接有第二氢气收集管17，第二氢气收集管17后端连接有压缩机18，压缩机18的后端连接有氢气收集罐19。

使用方法

通过储水箱1、电解罐6、直流电源5、电解池7、阳极8、阴极9、电解质10之间的配合，使得能够在电解质10和直流电源5的电解下，制备氢气和氧气，通过设置氧气控制阀13和氢气控制阀14，在分解到一定浓度后，使电解池7内的氢气和氧气分层，然后分别打开氧气控制阀13和氢气控制阀14，使氢气输入超低温冷却组件16中，通过冷凝腔体1614内的冷凝体对经过氢气冷却腔体1612的氢气进行超低温降温，同时，氢气碰触导流板1613，使得氢气能够充分在氢气冷却腔体1612内被冷凝腔体1614内的冷凝体换热降温，冷凝腔体1614内的冷凝体可以是冷凝水或者干冰或者其他，氢气通过压缩机18被收集到氢气收集罐19，整个氢气制备过程简单方便。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims

1.一种超低温水解氢气制备装置，其特征在于：包括储水箱（1）、抽水管（2）、抽水泵（3）、进水口（4）、直流电源（5）、电解罐（6）、电解池（7）、阳极（8）、阴极（9）、电解质（10）、氧气收集管（11）、第一氢气收集管（12）、氧气控制阀（13）、氢气控制阀（14）、氧气收集罐（15）、超低温冷却组件（16）、第二氢气收集管（17）、压缩机（18）以及氢气收集罐（19），储水箱（1）后端通过抽水管（2）与电解罐（6）一侧的进水口（4）连接，所述抽水管（2）上设有抽水泵（3），所述电解池（7）设于所述电解罐（6）内，所述电解池（7）内设有阳极（8）、阴极（9）以及电解质（10），所述直流电源（5）的正极与所述阳极（8）电性连接，所述直流电源（5）的负极与所述阴极（9）电性连接，所述电解罐（6）的一侧上方设有氧气收集管（11），所述电解罐（6）的另一侧上方设有第一氢气收集管（12），所述氧气收集管（11）上设有氧气控制阀（13），所述氧气收集管（11）的后端连接有氧气收集罐（15），所述第一氢气收集管（12）上设有氢气控制阀（14），所述第一氢气收集管（12）的后端连接有超低温冷却组件（16），所述超低温冷却组件（16）后端连接有第二氢气收集管（17），所述第二氢气收集管（17）后端连接有压缩机（18），所述压缩机（18）的后端连接有氢气收集罐（19）。

2.根据权利要求1所述的一种超低温水解氢气制备装置，其特征在于：所述超低温冷却组件（16）包括冷却管体（1611）、氢气冷却腔体（1612）、导流板（1613）、冷凝腔体（1614）、冷凝体入口（1615）以及冷凝体出口（1616）。

3.根据权利要求2所述的一种超低温水解氢气制备装置，其特征在于：所述冷却管体（1611）内部设有氢气冷却腔体（1612），所述氢气冷却腔体（1612）内壁上方和下方交错设有导流板（1613），所述氢气冷却腔体（1612）与冷却管体（1611）之间形成冷凝腔体（1614），所述冷凝腔体（1614）上方一侧设有冷凝体入口（1615），所述冷凝腔体（1614）下方一侧设有冷凝体出口（1616）。

4.根据权利要求1所述的一种超低温水解氢气制备装置，其特征在于：所述第一氢气收集管（12）的高度大于所述氧气收集管（11）的高度。

5.根据权利要求1所述的一种超低温水解氢气制备装置，其特征在于：所述电解罐（6）的下方两侧设有支撑腿（20）。