CN218026377U - 一种电解水制氢设备用收集氢气装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电解水制氢设备用收集氢气装置，涉及电解水制氢用收集技术领域，包括电解池和收集罐，氢气输送时将率先进入纯化箱的内部，防水透气膜、吸水海绵和固体干燥剂，可以对氢气进行除湿使氢气保持干燥保证氢气的纯净度，当氢气持续导入收集罐内部收集后，若收集罐内部存满了氢气，收集罐的内部压力将持续增大，这时氢气将通过泄压管将密封帽向上顶起，随着密封帽持续被顶起向上移动，泄压管表面的排气孔也将露出，此时氢气将通过排气孔排放到密封顶板的内部进行泄压，而氢气气体检测仪一旦检测到密封顶板内部出现氢气时，声光报警器将发出警报，使工作人员可以及时发现，避免发生安全隐患。

Description

一种电解水制氢设备用收集氢气装置

技术领域

本实用新型涉及电解水制氢用收集技术领域，尤其是涉及一种电解水制氢设备用收集氢气装置。

背景技术

水电解制氢是一种较为方便的制取氢气的方法，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，分解成氢气和氧气。

当电解水制氢后，需要对氢气进行收集储存，然而氢气收集储存时，若氢气持续输入到收集罐内，造成收集罐内部氢气过多过满，工作人员光凭借肉眼无法观察，此时收集罐内部压力会持续增大，很容易造成收集罐发生爆炸，且许多氢气中还含有水份，造成收集后的氢气纯度不高。

实用新型内容

为了改善上述提到的问题，本实用新型提供一种电解水制氢设备用收集氢气装置。

本实用新型提供一种电解水制氢设备用收集氢气装置，采用如下的技术方案：

一种电解水制氢设备用收集氢气装置，包括电解池和收集罐，所述收集罐设置在电解池的一侧，电解池的两侧连接有氢气输送管和氧气输送管，氢气输送管的中间设置有纯化箱，氢气输送管远离电解池的一侧连接有氢气压缩机，氢气压缩机的输出端连接有导向管，导向管的另一侧与收集罐的一侧下端相连接，收集罐的一侧上端连接有放气管，收集罐的顶端安装有密封顶板；

所述密封顶板的下端设置有密封隔板，密封隔板位于密封顶板和收集罐之间，密封顶板的一侧中间连接有泄压管，泄压管的上端安装有密封帽，密封隔板的上端一侧放置有氢气气体检测仪。

通过采用上述技术方案，氢气在电解池内部制成后，将通过氢气输送管输送到纯化箱内部纯化，接着再通过氢气压缩机和导向管输送到收集罐内部进行收集，密封帽在泄压管上进行密封，若收集罐内部氢气过多压力过大时，氢气将顶开密封帽通过泄压管流入密封顶板内，此时氢气气体检测仪可以在密封顶板进行监测，一旦监测到氢气即可发出警报提醒周围人员。

可选的，所述电解池的内腔对称设置有阴极腔和阳极腔，阴极腔和阳极腔之间安装有质子交换膜，阴极腔和阳极腔的输入端连接有直流电源。

通过采用上述技术方案，工作时，在电解池内部的阴极腔和阳极腔进行电解水的工作，此时氢气从阴极腔内产生，氧气从阳极腔内产生。

可选的，所述纯化箱的中间安装有固体干燥剂，固体干燥剂的两端设置有吸水海绵，吸水海绵远离固体干燥剂的一侧设置有防水透气膜。

通过采用上述技术方案，可以对氢气进行除湿使氢气保持干燥保证氢气的纯净度。

可选的，所述导向管和放气管上均安装有单向阀。

通过采用上述技术方案，不仅可以对导向管和放气管进行开闭操作，同时避免氢气导入和导出时，发生氢气回流的状况。

可选的，所述泄压管的上端表面开设有环形阵列状的排气孔，泄压管的顶端安装有铁质板。

通过采用上述技术方案，收集罐内部氢气过多需要泄压时，氢气将通过泄压管上的排气孔向密封顶板内泄压。

可选的，所述密封帽的下端内壁处设置有密封圈，密封帽的内腔上端安装有吸铁石，密封帽的外侧顶部安装有弹性件，弹性件的上端安装有固定板。

通过采用上述技术方案，当氢气导入收集罐的内部收集时，密封帽将被弹性件向下弹出抵紧在泄压管的上端，这时泄压管上端的铁质板将吸附密封帽内部顶端的吸铁石进行吸附固定，使密封帽可以对泄压管表面的排气孔密封。

可选的，所述氢气气体检测仪的一侧电连接有控制器，控制器的上端电连接有声光报警器，声光报警器位于密封顶板的外侧顶端。

通过采用上述技术方案，氢气气体检测仪一旦检测到密封顶板内部出现氢气时，氢气气体检测仪将利用控制器开启声光报警器发出警报，使工作人员可以及时发现，避免发生安全隐患。

综上所述，本实用新型包括以下至少一种有益效果：产生的氢气将通过氢气输送管输出，当氢气输送过程中将进入纯化箱的内部，防水透气膜、吸水海绵和固体干燥剂，可以对氢气进行除湿使氢气保持干燥保证氢气的纯净度，当氢气持续导入收集罐内部收集后，若收集罐内部存满了氢气，收集罐的内部压力将持续增大，这时氢气将通过泄压管将密封帽向上顶起，随着密封帽持续被顶起向上移动，泄压管表面的排气孔也将露出，此时氢气将通过排气孔排放到密封顶板的内部进行泄压，而氢气气体检测仪一旦检测到密封顶板内部出现氢气时，声光报警器将发出警报，使工作人员可以及时发现，避免发生安全隐患，这时工作人员就可以停止向收集罐内部输送氢气，随后将收集满的收集罐换下，换上新的收集罐储存氢气即可。

附图说明

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型的纯化箱内部结构图；

图3是本实用新型的密封顶板内部结构图；

图4是本实用新型的密封帽内部剖面图。

附图标记说明：

1、电解池；11、阴极腔；12、阳极腔；13、质子交换膜；14、直流电源；2、氢气输送管；3、氧气输送管；4、纯化箱；41、固体干燥剂；42、吸水海绵；43、防水透气膜；5、氢气压缩机；6、导向管；61、单向阀；7、收集罐；8、放气管；9、密封顶板；91、密封隔板；92、泄压管；921、排气孔；922、铁质板；93、密封帽；931、密封圈；932、吸铁石；933、弹性件；934、固定板；94、氢气气体检测仪；941、控制器；942、声光报警器。

具体实施方式

以下结合附图1-3对本实用新型作进一步详细说明。

请参阅图1、图2和图3，本实用新型提供的一种实施例：一种电解水制氢设备用收集氢气装置，包括电解池1和收集罐7，所述收集罐7设置在电解池1的一侧，电解池1的内腔对称设置有阴极腔11和阳极腔12，阴极腔11和阳极腔12之间安装有质子交换膜13，不仅具有阻隔作用，还具有传导质子的作用，阴极腔11和阳极腔12的输入端连接有直流电源14，工作时，在电解池1内部的阴极腔11和阳极腔12进行电解水的工作，此时氢气从阴极腔11内产生，氧气从阳极腔12内产生。

电解池1的两侧连接有氢气输送管2和氧气输送管3，氢气输送管2的中间设置有纯化箱4，纯化箱4的中间安装有固体干燥剂41，固体干燥剂41的两端设置有吸水海绵42，吸水海绵42远离固体干燥剂41的一侧设置有防水透气膜43，氢气输送管2远离电解池1的一侧连接有氢气压缩机5，氢气压缩机5的输出端连接有导向管6，导向管6的另一侧与收集罐7的一侧下端相连接，收集罐7的一侧上端连接有放气管8，导向管6和放气管8上均安装有单向阀61。

产生的氧气将通过氧气输送管3输出，氢气将通过氢气输送管2输出，当氢气输送过程中将进入纯化箱4的内部，氢气进入时，将率先通过第一层防水透气膜43，使氢气可以正常通过的同时还可以对氢气中掺杂的水进行阻隔，随后通过第一层吸水海绵42，吸水海绵42具有许多空隙使氢气通过的同时可以将氢气中的水分子进行吸附，接着氢气通过固体干燥剂41，可以对氢气进行除湿使氢气保持干燥，通过固体干燥剂41后，氢气将继续向上通过第二层吸水海绵42和防水透气膜43，多次除湿干燥保证氢气的纯净度，最后氢气导出后将通过氢气压缩机5处理利用导向管6排入收集罐7内部进行收集，当需要将收集罐7内部的氢气取出使用时，可以打开放气管8将氢气导出，而导向管6和放气管8上安装的单向阀61不仅可以对二者进行开闭操作，同时避免氢气导入和导出时，发生氢气回流的状况。

收集罐7的顶端安装有密封顶板9，密封顶板9的下端设置有密封隔板91，密封隔板91位于密封顶板9和收集罐7之间，密封顶板9的一侧中间连接有泄压管92，泄压管92的上端表面开设有环形阵列状的排气孔921，泄压管92的顶端安装有铁质板922，泄压管92的上端安装有密封帽93，密封帽93的下端内壁处设置有密封圈931，密封帽93的内腔上端安装有吸铁石932，密封帽93的外侧顶部安装有弹性件933，弹性件933的上端安装有固定板934，固定板934安装在密封顶板9的内部顶端，密封隔板91的上端一侧放置有氢气气体检测仪94，氢气气体检测仪94的一侧电连接有控制器941，控制器941的上端电连接有声光报警器942，声光报警器942位于密封顶板9的外侧顶端。

当氢气导入收集罐7的内部收集时，密封帽93将被弹性件933向下弹出抵紧在泄压管92的上端，这时泄压管92上端的铁质板922将吸附密封帽93内部顶端的吸铁石932进行吸附固定，使密封帽93可以对泄压管92表面的排气孔921密封，由于密封帽93的下端内壁处设置有密封圈931，氢气不会从使密封帽93与泄压管92连接的缝隙处泄露，当氢气持续导入收集罐7内部收集后，若收集罐7内部存满了氢气，由于密封隔板91在密封顶板9和收集罐7之间进行密封，使密封顶板9内部形成密闭空间，而若收集罐7内部压力持续增大，这时氢气将通过泄压管92将密封帽93向上顶起，密封帽93此时将向上移动挤压弹性件933使其变形，随着密封帽93持续被顶起向上移动，泄压管92表面的排气孔921也将露出，此时氢气将通过排气孔921排放到密封顶板9的内部进行泄压，而此时密封顶板9内部的氢气气体检测仪94一旦检测到密封顶板9内部出现氢气时，氢气气体检测仪94将利用控制器941开启声光报警器942发出警报，使工作人员可以及时发现，避免发生安全隐患，这时工作人员就可以停止向收集罐7内部输送氢气，随后将收集满的收集罐7换下，换上新的收集罐7储存氢气即可。

以上均为本实用新型的较佳实施例，并非依此限制本实用新型的保护范围，故：凡依本实用新型的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种电解水制氢设备用收集氢气装置，包括电解池(1)和收集罐(7)，其特征在于：所述收集罐(7)设置在电解池(1)的一侧，电解池(1)的两侧连接有氢气输送管(2)和氧气输送管(3)，氢气输送管(2)的中间设置有纯化箱(4)，氢气输送管(2)远离电解池(1)的一侧连接有氢气压缩机(5)，氢气压缩机(5)的输出端连接有导向管(6)，导向管(6)的另一侧与收集罐(7)的一侧下端相连接，收集罐(7)的一侧上端连接有放气管(8)，收集罐(7)的顶端安装有密封顶板(9)；

所述密封顶板(9)的下端设置有密封隔板(91)，密封隔板(91)位于密封顶板(9)和收集罐(7)之间，密封顶板(9)的一侧中间连接有泄压管(92)，泄压管(92)的上端安装有密封帽(93)，密封隔板(91)的上端一侧放置有氢气气体检测仪(94)。

2.根据权利要求1所述的一种电解水制氢设备用收集氢气装置，其特征在于：所述电解池(1)的内腔对称设置有阴极腔(11)和阳极腔(12)，阴极腔(11)和阳极腔(12)之间安装有质子交换膜(13)，阴极腔(11)和阳极腔(12)的输入端连接有直流电源(14)。

3.根据权利要求1所述的一种电解水制氢设备用收集氢气装置，其特征在于：所述纯化箱(4)的中间安装有固体干燥剂(41)，固体干燥剂(41)的两端设置有吸水海绵(42)，吸水海绵(42)远离固体干燥剂(41)的一侧设置有防水透气膜(43)。

4.根据权利要求1所述的一种电解水制氢设备用收集氢气装置，其特征在于：所述导向管(6)和放气管(8)上均安装有单向阀(61)。

5.根据权利要求1所述的一种电解水制氢设备用收集氢气装置，其特征在于：所述泄压管(92)的上端表面开设有环形阵列状的排气孔(921)，泄压管(92)的顶端安装有铁质板(922)。

6.根据权利要求1所述的一种电解水制氢设备用收集氢气装置，其特征在于：所述密封帽(93)的下端内壁处设置有密封圈(931)，密封帽(93)的内腔上端安装有吸铁石(932)，密封帽(93)的外侧顶部安装有弹性件(933)，弹性件(933)的上端安装有固定板(934)。

7.根据权利要求1所述的一种电解水制氢设备用收集氢气装置，其特征在于：所述氢气气体检测仪(94)的一侧电连接有控制器(941)，控制器(941)的上端电连接有声光报警器(942)，声光报警器(942)位于密封顶板(9)的外侧顶端。

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