CN217895770U - 一种电解水制氢用氢气收集装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电解水制氢用氢气收集装置，除水箱的内部设置有隔板，隔板将除水箱的内部分隔成第一洗气空腔与第二洗气空腔；除氧箱的内部设置有若干存料格，存料格的侧壁上设置有若干反应孔；第一分流管一端与进气管连通，另一端穿过除水箱位于第一洗气空腔中的洗气溶液中；第一出气管一端与第一洗气空腔连通，另一端与反应通道一端连通；第二分流管一端与回流管一端连通，回流管另一端与所述反应通道另一端连通，第二分流管另一端穿过除水箱位于第二洗气空腔中的洗气溶液中；第二出气管一端与第二洗气空腔连通，另一端连接储气罐。通过这种方式可以做到有效的吸收氢气中的水分和氧气，从而做到提纯氢气。

Description

一种电解水制氢用氢气收集装置

技术领域

本实用新型属于电解水制氢气技术领域，具体为一种电解水制氢用氢气收集装置。

背景技术

氢气的制造方法很多，水电解制氢是一种较为方便的制取氢气的方法。水电解制氢的具体方法为在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氧气和氢气。通过电解水方法获得的氢气纯度较高。

制造的氢气需要进行收集以便于进行压缩，在氢气的收集过程中还需要过滤除去氢气中的杂质，以获得更高纯度的氢气。氢气中的杂质一般为氢气以及氧气。电解水制取的氢气中的杂质含量比较少，而现有技术除去氢气中较少的杂质效果不理想，不能够有效的进一步提纯氢气。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种电解水制氢用氢气收集装置，以解决背景技术中提出电解水制取的氢气中的杂质含量比较少，而现有技术除去氢气中含量较少的杂质时效果不理想，不能够有效的进一步提纯氢气。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电解水制氢用氢气收集装置，包括除水箱、除氧箱与储气罐；除水箱的内部设置有隔板，隔板将除水箱的内部分隔成第一洗气空腔与第二洗气空腔；第一洗气空腔与第二洗气空腔内均设置有用于吸收水的洗气溶液；除氧箱的内部设置有若干存料格，存料格在除氧箱内部形成了连续U型或者V型的反应通道；存料格的侧壁上设置有若干反应孔；存料格用于存放吸收氧气的原料；

第一洗气空腔外设置有进气装置，进气装置包括进气管与若干第一分流管；第一分流管一端与进气管连通，另一端穿过除水箱位于第一洗气空腔中的洗气溶液中；靠近进气装置处还设置有第一出气管；第一出气管一端与第一洗气空腔连通，另一端与反应通道一端连通；

第二洗气空腔外设置有回流装置，回流装置包括回流管与第二分流管；第二分流管一端与回流管一端连通，回流管另一端与所述反应通道另一端连通，第二分流管另一端穿过除水箱位于第二洗气空腔中的洗气溶液中；靠近回流装置处设置有第二出气管；第二出气管一端与第二洗气空腔连通，另一端连接储气罐。

进一步地，隔板的顶部与除水箱的顶部固接，隔板的底部与除水箱的底部之间存在间隙；间隙的宽度小于第一分流管到除水箱底部的距离以及第二分流管到隔板底部的距离。

进一步地，洗气溶液采用浓硫酸，吸收氧气的原料采用连苯三酚。

进一步地，第一出气管中部设置有引气风扇。

进一步地，除水箱采用聚四氟乙烯，除水箱的底部一侧设置有排液口，排液口上螺纹连接有挡盖。

进一步地，第一分流管设置为四个，第二分流管设置为四个。

进一步地，多个电解水制氢用氢气收集装置能够组合使用。

进一步地，除氧箱的底部设置有支撑柱。

进一步地，进气管的中部设置有阀门。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

设置了若干第一分流管与第二分流管；第一分流管将进气管中的氢气导入到第一洗气空腔中的洗气溶液中，由于设置了多个第一分流管，能够保证氢气充分与洗气溶液接触，从而更大限度的吸收掉氢气中的水分。第二分流管将回流管中的氢气导入到第二洗气空腔中的洗气溶液中，由于设置了多个第二分流管，能够保证氢气充分与洗气溶液接触，从而更大限度的吸收掉氢气中的水分，做到提纯氢气。

除氧箱的内部设置有若干存料格，存料格在除氧箱内部形成了连续U型或者V型的反应通道；存料格的侧壁上设置有若干反应孔；存料格用于存放吸收氧气的原料；氢气进入到反应通道中，氢气通过反应孔与存料格内部的吸收氧气的原料反应吸收掉氧气。由于将反应通道设计成了连续U型或者V型结构，可以有效的提升吸收氧气的效果，做到提纯氢气。

附图说明

图1为本实用新型的轴测图；

图2为本实用新型的剖视图其一；

图3为本实用新型的剖视图其二；

图4为本实用新型的除氧箱内部结构示意图。

图中标记：1-除水箱，2-第一分流管，3-进气管，4-支撑柱，5-除氧箱，6-回流管，7-第一出气管，8-第二分流管，9-第二出气管，10-第一洗气空腔，11-隔板，12-第二洗气空腔，13-挡盖，14-排液口，15-引气风扇，16-存料格，17-反应孔，18-反应通道，19-阀门。

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。

实施例

一种电解水制氢用氢气收集装置，包括除水箱1、除氧箱5与储气罐；除水箱1的内部设置有隔板11，隔板11将除水箱1的内部分隔成第一洗气空腔10与第二洗气空腔12；第一洗气空腔10与第二洗气空腔12内均设置有用于吸收水的洗气溶液；除氧箱5的内部设置有若干存料格16，存料格16在除氧箱5内部形成了连续U型或者V型的反应通道18；存料格16的侧壁上设置有若干反应孔17；存料格16用于存放吸收氧气的原料；

第一洗气空腔10外设置有进气装置，进气装置包括进气管3与若干第一分流管2；第一分流管2一端与进气管3连通，另一端穿过除水箱1位于第一洗气空腔10中的洗气溶液中；靠近进气装置处还设置有第一出气管7；第一出气管7一端与第一洗气空腔10连通，另一端与反应通道18一端连通；

第二洗气空腔12外设置有回流装置，回流装置包括回流管6与第二分流管8；第二分流管8一端与回流管6一端连通，回流管6另一端与所述反应通道18另一端连通，第二分流管8另一端穿过除水箱1位于第二洗气空腔12中的洗气溶液中；靠近回流装置处设置有第二出气管9；第二出气管9一端与第二洗气空腔12连通，另一端连接储气罐。

在实际使用时，先在除水箱1中的第一洗气空腔10以及第二洗气空腔12中倒入洗气溶液，同时保证洗气溶液的上表面与除水箱1的顶部之间存在一个间隙空间。在存料格16中放置用于吸收氧气的原料。将进气管3与氢气产生口进行连通，氢气通过进气管3进入到第一分流管2中，再通过第一分流管2进入到第一洗气腔的洗气溶液中，洗气溶液将氢气中的水吸收。设置多个第一分流管2是为了方便氢气与浓硫酸接触，从而提升浓硫酸吸水的效率。氢气上浮进入到第一出气管7中，氢气经过第一出气管7进入到反应通道18中，进入反应通道18中的氢气通过反应孔17与存料格16内部吸收氧气的原料接触反应，吸收掉氧气。氢气通过反应通道18进入到回流管6中，再通过回流管6进入到第二分流管8中。氢气通过第二分流管8进入到第二洗气空腔12中的洗气溶液中，洗气溶液进一步地吸收掉氢气中的水分。最后氢气进入第二出气管9，通过第二出气管9进入到储气罐中。通过这种方式高效的收集并过滤掉氢气的杂质，从而获得高纯度的氢气。

在一个优选实施例中，隔板11的顶部与除水箱1的顶部固接，隔板11的底部与除水箱1的底部之间存在间隙；间隙的宽度小于第一分流管2到除水箱1底部的距离以及第二分流管8到隔板11底部的距离。这样设计使得第一洗气空腔10与第二洗气空腔12连通，由于两个空腔中的洗气溶液消耗的速度不一样，为方便更换洗气溶液，所以将两个空腔连通，使得两个洗气空腔中的洗气溶液浓度是一致的。控制间隙的宽度是为了防止第一洗气空腔10中的氢气进入到第二洗气空腔12中。

在一个优选实施例中，洗气溶液采用浓硫酸，浓硫酸不与氢气反应，同时能够高效的吸收氢气中的水分；吸收氧气的原料采用连苯三酚(也称邻苯三酚)，连苯三酚是很强的还原剂，能够高效吸收氢气中残留的氧气。

在一个优选实施例中，第一出气管7中部设置有引气风扇15，引气风扇15能够吹动氢气流动，方便氢气的传输。

在一个优选实施例中，除水箱1采用聚四氟乙烯，聚四氟乙烯不与浓硫酸反应。除水箱1的底部一侧设置有排液口14，排液口14上螺纹连接有挡盖13。通过旋下挡盖13来排出浓硫酸或者加注浓硫酸。

在一个优选实施例中，第一分流管2设置为四个，第二分流管8设置为四个。设置多个第一分流管2与多个第二分流管8是为了方便氢气与浓硫酸接触，从而提升浓硫酸吸水的效率。

在一个优选实施例中，多个电解水制氢用氢气收集装置能够组合使用。在组合使用时，比如采用两个电解水制氢用氢气收集装置，第一个电解水制氢用氢气收集装置的第二出气管9与另一个电解水制氢用氢气收集装置的进气管3连通，另一个电解水制氢用氢气收集装置的第二出气管9与储气罐连通。

在一个优选实施例中，除氧箱5的底部设置有支撑柱4，支撑柱4用于支撑除氧箱5。

在一个优选实施例中，进气管3的中部设置有阀门19，阀门19用于控制氢气是否流通。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

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 (9)

1.一种电解水制氢用氢气收集装置，其特征在于：包括除水箱(1)、除氧箱(5)与储气罐；除水箱(1)的内部设置有隔板(11)，隔板(11)将除水箱(1)的内部分隔成第一洗气空腔(10)与第二洗气空腔(12)；第一洗气空腔(10)与第二洗气空腔(12)内均设置有用于吸收水的洗气溶液；除氧箱(5)的内部设置有若干存料格(16)，存料格(16)在除氧箱(5)内部形成了连续U型或者V型的反应通道(18)；存料格(16)的侧壁上设置有若干反应孔(17)；存料格(16)用于存放吸收氧气的原料；

第一洗气空腔(10)外设置有进气装置，进气装置包括进气管(3)与若干第一分流管(2)；第一分流管(2)一端与进气管(3)连通，另一端穿过除水箱(1)位于第一洗气空腔(10)中的洗气溶液中；靠近进气装置处还设置有第一出气管(7)；第一出气管(7)一端与第一洗气空腔(10)连通，另一端与反应通道(18)一端连通；

第二洗气空腔(12)外设置有回流装置，回流装置包括回流管(6)与第二分流管(8)；第二分流管(8)一端与回流管(6)一端连通，回流管(6)另一端与所述反应通道(18)另一端连通，第二分流管(8)另一端穿过除水箱(1)位于第二洗气空腔(12)中的洗气溶液中；靠近回流装置处设置有第二出气管(9)；第二出气管(9)一端与第二洗气空腔(12)连通，另一端连接储气罐。

2.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用氢气收集装置，其特征在于：隔板(11)的顶部与除水箱(1)的顶部固接，隔板(11)的底部与除水箱(1)的底部之间存在间隙；间隙的宽度小于第一分流管(2)到除水箱(1)底部的距离以及第二分流管(8)到隔板(11)底部的距离。

3.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用氢气收集装置，其特征在于：洗气溶液采用浓硫酸，吸收氧气的原料采用连苯三酚。

4.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用氢气收集装置，其特征在于：第一出气管(7)中部设置有引气风扇(15)。

5.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用氢气收集装置，其特征在于：除水箱(1)采用聚四氟乙烯，除水箱(1)的底部一侧设置有排液口(14)，排液口(14)上螺纹连接有挡盖(13)。

6.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用氢气收集装置，其特征在于：第一分流管(2)设置为四个，第二分流管(8)设置为四个。

7.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用氢气收集装置，其特征在于：多个电解水制氢用氢气收集装置能够组合使用。

8.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用氢气收集装置，其特征在于：除氧箱(5)的底部设置有支撑柱(4)。

9.根据权利要求1所述的一种电解水制氢用氢气收集装置，其特征在于：进气管(3)的中部设置有阀门(19)。

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