适于中部、边缘出气的电解室及其电解槽制造技术

本发明专利技术涉及一种适于中部、边缘出气的电解室，包括外电解室以及内电解室，所述外电解室中部开设安装孔，所述内电解室内嵌于外电解室的安装孔内；所述内电解室与外电解室之间设置多个进液孔；所述内电解室中部开设第一氧气出孔和第一氢气出孔；所述外电解室边缘开设多个第二氧气出孔和第二氢气出孔，适于分别将外电解室中产生的氧气和氢气输出。一种电解槽，采用上述的适于中部、边缘出气的电解室，将多个电解室相互叠加组合；每个电解室中电解液的流动距离缩短，从而可以使电解液可以高效在内外两个电解室内传质，将该电解槽用来制备气体(氧气和氢气)，可以提升气体的产量。

Cell and cell suitable for middle and edge gas

【技术实现步骤摘要】
适于中部、边缘出气的电解室及其电解槽
本专利技术涉及一种适于中部、边缘出气的电解室及其电解槽。
技术介绍
电解槽由多个电解室堆叠组合在一起，单个电解室内设置离子膜，以将电解室分阴极室和阳极室，阴极室内设置阴极板，阳极室内设置阳极板，电解液进入到电解室内，水电解分为氢气和氧气，阳极室产出的氧气从氧气出孔输出，阴极室产出的氢气从氢气出孔输出。列举一篇专利——US4758322公开了电解槽的一种已知的结构，所谓的滤压式结构。大量的双极电池串联地堆叠且共同设置在通过拉杆互相连接的两个端板间。双极电池中的每一个包括由隔膜或薄膜分开的阳极室和阴极室。依次地，每一电池与下一电池通过导电壁分开，所谓的双极板在两个表面上具有相反极性。电池堆通过形成所述堆的阳极(+)和阴极(-)的端部连接的端板设置在一起。端板通过拉杆而朝向彼此施力，拉杆是电绝缘的以避免电池短路。将液态电解液加入电池中，并且从电池中收集产生的气体。目前的电解槽存在的问题是：电解液在电解室内流通路径长，电解液无法进行高效传质；原因在于：电解液刚进入电解室内时，传质效率最高，能产出最多的氢气和氧气，随着电解液流动距离增加，通过电极板电解出来的气体，在电解液中气体分压增加，造成电极上气体向电解液扩散梯度减小，扩散速度或传质速度降低，不利电解反应的发生；传统圆形的电解室，直径达到2-3米，电解液从电解室底部进入，随着电解反应，产生的氢气、氧气、气体与电解液的混合物一起从顶部出气通道排出，电解液在电解室中流通的路径为电解室的直径长度，因为以往这种底部输入、顶部输出、电解液需要横穿整个电解室的设计，造成以往电解槽(电解室)不能高效的产出气体，影响气体(氢气和氧气)的产量。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种适于中部、边缘出气的电解室及其电解槽，以解决以往电解液流通方式不合理、造成电解液传质效率低，从而影响电解槽制备气体。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种适于中部、边缘出气的电解室，包括外电解室以及内电解室，所述外电解室中部开设安装孔，所述内电解室内嵌于外电解室的安装孔内；所述内电解室与外电解室之间设置多个进液孔，适于向内电解室和外电解室中输入电解液；所述内电解室中部开设第一氧气出孔和第一氢气出孔，适于分别将内电解室中产生的氧气和氢气输出；所述外电解室边缘开设多个第二氧气出孔和第二氢气出孔，适于分别将外电解室中产生的氧气和氢气输出。进一步的，包括两个隔圈组件、外密封件、中密封件以及内密封件；隔圈组件包括外隔圈、中隔圈、内隔圈、外隔板以及内隔板，所述外隔板固定设置在外隔圈和中隔圈之间，所述内隔板固定在中隔圈和内隔圈之间；两个外隔圈夹紧外密封件、两个中隔圈夹紧中密封件、两个内隔圈夹紧内密封件，以使，两个外隔板之间形成所述外电解室、两个内隔板之间形成所述内电解室；所述中隔圈上开设多个进液孔，所述进液孔与内电解室和外电解室连通，所述中密封件上开设进液贯通孔，以连通相邻中隔圈上的进液孔；所述内隔圈上开设至少一个第一氧气出孔和至少一个第一氢气出孔，所述内密封件上开设至少一个第一氧气贯通孔，以连通相邻内隔圈上的第一氧气出孔，以及开设至少一个第一氢气贯通孔，以连通相邻内隔圈上的第一氢气出孔；所述外隔圈上开设至少一个第二氧气出孔和至少一个第二氢气出孔，所述外密封件上开设至少一个第二氧气贯通孔，以连通相邻外隔圈上的第二氧气出孔，以及开设至少一个第二氢气贯通孔，以连通相邻外隔圈上的第二氢气出孔。又一方面，一种电解槽，采用上述的适于中部、边缘出气的电解室，将多个电解室相互叠加组合；各个进液孔组成进液通道；各个第一氧气出孔一一对应连通并构成第一氧气输出通道；各个第一氢气出孔一一对应连通并构成第一氢气输出通道；各个第二氧气出孔一一对应连通并构成第二氧气输出通道；各个第二氢气出孔一一对应连通并构成第二氢气输出通道。进一步的，应用于水电解制氢。进一步的，应用于氯碱电解制氢。进一步的，应用于氢燃料电池。本专利技术的有益效果是：提供一种适于中部、边缘出气的电解室及其电解槽，将电解室分为内外两个电解室，内电解室内嵌于外电解室中，电解液从两个电解室之间输入后，内电解室的电解液向中部流动，外电解室的电解液向边缘流动，每个电解室中电解液的流动距离缩短，从而可以使电解液可以高效在内外两个电解室内传质，将该电解槽用来制备气体(氧气和氢气)，可以提升气体的产量。附图说明下面结合附图对本专利技术进一步说明。图1是本专利技术电解室示意图；图2是电解室(去除外隔板和内隔板)示意图；图3是外电解室氢气出孔的半剖图；图4是外隔圈第二氢气出孔示意图；图5是中隔圈上进液孔示意图；图6是内隔圈示意图；图7是电解槽示意图；其中，1、外隔圈，2、中隔圈，3、内隔圈，41、外密封件，42、中密封件，43、内密封件，5、径向连通口，11、第二氧气出孔，12、第二氢气出孔，21、进液孔，31、第一氧气出孔，32、第一氢气出孔，61、外隔板，62、内隔板，7、离子膜。具体实施方式现在结合具体实施例对本专利技术作进一步的说明。这些附图均为简化的示意图仅以示意方式说明本专利技术的基本结构，因此其仅显示与本专利技术有关的构成。实施例一如图1至图6所示，一种适于中部、边缘出气的电解室，包括外电解室以及内电解室，所述外电解室中部开设安装孔，所述内电解室内嵌于外电解室的安装孔内；所述内电解室与外电解室之间设置多个进液孔21，适于向内电解室和外电解室中输入电解液；所述内电解室中部开设第一氧气出孔31和第一氢气出孔32，适于分别将内电解室中产生的氧气和氢气输出；所述外电解室边缘开设多个第二氧气出孔11和第二氢气出孔12，适于分别将外电解室中产生的氧气和氢气输出。具体的，包括两个隔圈组件、外密封件41、中密封件42以及内密封件43；隔圈组件包括外隔圈1、中隔圈2、内隔圈3、外隔板61以及内隔板62，所述外隔板61固定设置在外隔圈1和中隔圈2之间，所述内隔板62固定在中隔圈2和内隔圈3之间；两个外隔圈1夹紧外密封件41、两个中隔圈2夹紧中密封件42、两个内隔圈3夹紧内密封件43，以使，两个外隔板61之间形成所述外电解室、两个内隔板62之间形成所述内电解室；所述中隔圈2上开设多个进液孔21，如图5所示，所述进液孔21与内电解室和外电解室连通，所述中密封件42上开设进液贯通孔，以连通相邻中隔圈2上的进液孔21；如图6所示，所述内隔圈3上开设一个第一氧气出孔31和一个第一氢气出孔32，所述内密封件43上开设一个第一氧气贯通孔，以连通相邻内隔圈3上的第一氧气出孔31，以及开设一个第一氢气贯通孔，以连通相邻内隔圈3上的第一氢气出孔32。如图4所示，所述外隔圈1上开设多个第二氧气出孔11和多个第二氢气出孔12，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种适于中部、边缘出气的电解室，其特征是，包括外电解室以及内电解室，所述外电解室中部开设安装孔，所述内电解室内嵌于外电解室的安装孔内；/n所述内电解室与外电解室之间设置多个进液孔，适于向内电解室和外电解室中输入电解液；/n所述内电解室中部开设第一氧气出孔和第一氢气出孔，适于分别将内电解室中产生的氧气和氢气输出；/n所述外电解室边缘开设多个第二氧气出孔和第二氢气出孔，适于分别将外电解室中产生的氧气和氢气输出。/n

【技术特征摘要】
1.一种适于中部、边缘出气的电解室，其特征是，包括外电解室以及内电解室，所述外电解室中部开设安装孔，所述内电解室内嵌于外电解室的安装孔内；
所述内电解室与外电解室之间设置多个进液孔，适于向内电解室和外电解室中输入电解液；
所述内电解室中部开设第一氧气出孔和第一氢气出孔，适于分别将内电解室中产生的氧气和氢气输出；
所述外电解室边缘开设多个第二氧气出孔和第二氢气出孔，适于分别将外电解室中产生的氧气和氢气输出。


2.根据权利要求1所述的适于中部、边缘出气的电解室，其特征是，包括
两个隔圈组件、外密封件、中密封件以及内密封件；
隔圈组件包括外隔圈、中隔圈、内隔圈、外隔板以及内隔板，所述外隔板固定设置在外隔圈和中隔圈之间，所述内隔板固定在中隔圈和内隔圈之间；
两个外隔圈夹紧外密封件、两个中隔圈夹紧中密封件、两个内隔圈夹紧内密封件，以使，两个外隔板之间形成所述外电解室、两个内隔板之间形成所述内电解室；
所述中隔圈上开设多个进液孔，所述进液孔与内电解室和外电解室连通，所述中密封件上开设进液贯通孔，以连通相邻中隔圈上的进液孔；
所述内隔圈上开设至少一个第一氧气出孔和至少...

【专利技术属性】
技术研发人员：岳锌，韩涤非，李佳毅，岳野，陈芳，赵纪军，周思，
申请(专利权)人：中科院大连化学物理研究所张家港产业技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32