一种制备高压氢气的装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种制备高压氢气的装置，属于电化学技术领域，包括外壳、顶盖及阴极，所述外壳上设置有法兰，外壳与顶盖连接，顶盖上设置有排气管，外壳内壁一圈设置有阴极，挨着阴极设置有一圈垫片，外壳和垫片之间形成反应空间，反应空间中充满金属混合物，反应空间和外壳组成阳极，垫片与顶盖之间形成内部空间。本实用新型专利技术提供的装置，利用阴极沿外壳内壁一圈的设计独特，空间利用率高，减小了装置体积从而降低成本，并由于阴极和反应空间紧密结合，产生的气体可以快速的由电极上的孔洞排出进入储存空间，提高了气体的压强，降低单位能耗，提高了装置生产率，以及安全性能。

A device for preparing high pressure hydrogen

The utility model discloses a device for preparing high pressure hydrogen, which belongs to the field of electrochemical technology, including a shell, a top cover and a cathode. A flange is arranged on the outer shell, an outer shell is connected with the top cover, an exhaust pipe is arranged on the top cover, a cathode is arranged in one circle of the inner wall of the shell, and a ring pad, a shell and a gasket are set next to the negative pole. A reaction space is formed between the reaction space filled with metal mixture, the reaction space and the shell form the anode, and the inner space between the gasket and the top cover. The device provided by the utility model makes use of the unique design of the cathode along the inner wall of the outer shell. The space utilization rate is high, the volume of the device is reduced and the cost is reduced, and the gas produced by the cathode and the reaction space can be quickly discharged into the storage space by the hole on the electrode, and the pressure of the gas can be increased. The unit energy consumption is reduced, the device productivity and safety performance are improved.

【技术实现步骤摘要】
一种制备高压氢气的装置
本技术属于电化学
，具体涉及一种制备高压氢气的装置。
技术介绍
随着环境污染日益严重，越来越多的研究关注于绿色无污染能源，其中，氢能清洁无污染、高效、可再生，是未来最有潜力的能源载体。利用电解水技术制氢是目前最有潜力的技术，也是一种经济有效的技术。如何降低能耗和成本以及提高制氢效率一直都是急需解决的问题。现有技术中需要的电位过大导致能耗过大，同时由于隔膜的技术问题无法制备出高压气体，往往需要额外的压缩装置导致成本增加。
技术实现思路
为了解决现有技术中的上述缺陷，本技术提供了一种制备高压氢气的装置，解决了传统电解水无法单独制备和储存气体的问题。一种制备高压氢气的装置，包括外壳1、顶盖4及阴极5，所述外壳1上设置有法兰2，外壳1通过法兰2与顶盖4连接，顶盖4上设置有排气管9，外壳1内壁一圈设置有阴极5，挨着阴极5设置有一圈垫片8，外壳1和垫片8之间形成反应空间7，反应空间7中充满金属混合物，反应空间7和外壳1组成阳极，垫片8与顶盖4之间形成内部空间6。进一步地，所述的外壳1的形状为U形管状结构，材质为钢铸造，并通过法兰2上的螺纹3与顶盖4连接。进一步地，所述的阴极5为多孔电极，材质为镍或者不锈钢，孔径为20-30微米。进一步地，所述的金属混合物为多孔铁、镍或石墨的混合物。进一步地，所述的反应空间7中还掺杂金属夹杂物，孔径为30-50微米。进一步地，所述的垫片8为多孔塑胶或石棉，孔径为20-30微米。本技术的制备高压氢气的装置是这样工作：整个容器充满碱性电解液，渗入到安装在外壳里的所有元件中。通过给电极上加上电压，在多孔的垫片8紧挨着阴极5表面一侧处进行电解液的分解，在多孔的垫片8的孔中释放氢气，气体通过阴极5的孔进入到内部空间6,并汇集，通过连接管9进入到需求单位。在阳极的活性物质发生反应①：2OH--e→1/2O2+H2O①在反应中释放氧，与包含活性物质的多孔铁反应，反应为②：2Fe+2O＝2FeO②总反应可以写为③：Fe+H2O＝FeO+H2.③产生的氢的量取决于反应空间7中金属夹杂物的量。为了在反应中维持高压，装置的外壳制造成高压室的形式，包括同轴安装在外壳内并固定在盖上的多孔阴极。本技术的有益效果如下：(1)阴极5沿外壳1内壁一圈设计独特，空间利用率高，减小了装置体积从而降低成本。(2)整个装置由合金钢铸造成高压室，气密性好，产气纯度高。(3)由于阴极5和反应空间7紧密结合，产生的气体可以快速的由电极上的孔洞排出进入储存空间，提高了气体的压强，降低单位能耗，提高了装置生产率，以及安全性能。附图说明图1为制备高压氢气装置示意图；图中：外壳1、法兰2、螺纹3、顶盖4、阴极5、内部空间6、反应空间7、多孔垫片8、排气管9。具体实施方式下面结合附图对本技术的实施例做进一步地说明。实施例1一种制备高压氢气的装置，容积0.7升，包括外壳1、顶盖4及阴极5，所述外壳1上设置有法兰2，外壳1通过螺纹3与顶盖4连接，顶盖4上设置有排气管9，外壳1内壁一圈设置有阴极5，阴极5由镍制成，孔径为20微米，挨着阴极5设置有一圈垫片8，垫片为多孔石棉，孔径大小为20微米，外壳1和垫片8之间形成反应空间7，反应空间7中充满多孔铁，多孔铁的质量为700克，孔径为30微米，反应空间7和外壳1组成阳极，垫片8与顶盖4之间形成内部空间6，所述的反应空间7中还掺杂金属夹杂物。本技术的制备高压氢气的装置是这样工作：该装置这样工作：整个容器充满质量浓度为20％的氢氧化钾溶液，渗入到安装在外壳里的所有元件中。通过给电极上加上电压，在多孔垫片8紧挨着多孔阴极5表面一侧处进行电解液的分解，在垫片8的孔中释放氢气，气体通过阴极5的孔进入到内部空间6，并汇集，通过连接管9进入到需求单位。在阳极的活性物质发生反应①：2OH--e→1/2O2+H2O①在反应中释放氧，与包含活性物质的多孔铁反应，反应为②：2Fe+2O＝2FeO②总反应可以写为③：Fe+H2O＝FeO+H2.氢气的产量为100升/小时，压强为52兆帕。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备高压氢气的装置，其特征在于，包括外壳(1)、顶盖(4)及阴极(5)，所述外壳(1)上设置有法兰(2)，外壳(1)通过法兰(2)与顶盖(4)连接，顶盖(4)上设置有排气管(9)，外壳(1)内壁一圈设置有阴极(5)，挨着阴极(5)设置有一圈垫片(8)，外壳(1)和垫片(8)之间形成反应空间(7)，反应空间(7)中充满金属混合物，反应空间(7)和外壳(1)组成阳极，垫片(8)与顶盖(4)之间形成内部空间(6)。

【技术特征摘要】
1.一种制备高压氢气的装置，其特征在于，包括外壳(1)、顶盖(4)及阴极(5)，所述外壳(1)上设置有法兰(2)，外壳(1)通过法兰(2)与顶盖(4)连接，顶盖(4)上设置有排气管(9)，外壳(1)内壁一圈设置有阴极(5)，挨着阴极(5)设置有一圈垫片(8)，外壳(1)和垫片(8)之间形成反应空间(7)，反应空间(7)中充满金属混合物，反应空间(7)和外壳(1)组成阳极，垫片(8)与顶盖(4)之间形成内部空间(6)。2.如权利要求1所述的一种制备高压氢气的装置，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：丹尼斯·普腾科，李俊志，韩炜，周亮，韩晓松，
申请(专利权)人：吉林科领科技有限公司，
类型：新型
国别省市：吉林,22