一种电解槽和电解制氢方法技术

本发明专利技术提供一种电解槽和电解制氢方法，电解槽包括两个相对的端极结构和压紧于两端极结构之间的中间极板和若干电解单元，各相邻电解单元之间通过隔离结构相隔离，隔离结构包括隔板和套设于隔板周向外侧的隔离框，隔离框设置有电解液进口和电解液出口，电解液进口和电解液出口靠近隔板中心的方向均设置有梳齿结构，梳齿结构的梳齿和空隙厚度均在3毫米至5毫米之间，各电解液进口和电解液出口仅在隔离框的一侧设置有梳齿结构。采用如上结构，电解液能通过梳齿结构的空隙流入或流出电解单元内部，梳齿结构受到挤压时，由于梳齿结构的梳齿和空隙较为密集，梳齿能抵接相对的隔离框，梳齿结构不会形变，电解液进口和电解液出口的流量便不会变小或堵塞。量便不会变小或堵塞。量便不会变小或堵塞。

【技术实现步骤摘要】
一种电解槽和电解制氢方法


[0001]本专利技术涉及电解制氢设备
，具体涉及一种电解槽和电解制氢方法。

技术介绍

[0002]电解制氢工艺通常采用隔膜型水溶液电解槽进行制氢，电解液注入电解槽内部后，为电解槽连通直流电，电解槽内部的正极和负极即可分别生成氧气和氢气。
[0003]现有技术中电解槽包括主极板，主极板的周向外侧设置有电解液进口和电解液出口，电解液进口和电解液出口通常采用梳齿结构，梳齿结构中各梳齿之间的空隙可供电解液进出。电解槽在安装密封过程中，需要安装压紧于主极板周向外沿的密封垫，密封垫挤压主极板，导致设置于主极板的电解液进口和电解液出口同样受到挤压，而由于梳齿结构较为稀疏，梳齿结构便会产生形变，造成电解液进口和电解液出口流量变小，甚至发生堵塞。
[0004]因此，如何提供一种电解液进口和电解液出口不会由于挤压而流量变小或堵塞的电解槽，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种电解液进口和电解液出口不会由于挤压而流量变小或堵塞的电解槽。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供一种电解槽，包括两个相对的端极结构和压紧于两所述端极结构之间的中间极板和若干电解单元，各相邻所述电解单元之间通过隔离结构相隔离，所述隔离结构包括隔板和套设于所述隔板周向外侧的隔离框，所述隔离框设置有电解液进口和电解液出口，所述电解液进口和所述电解液出口靠近隔板中心的方向均设置有梳齿结构，所述梳齿结构的梳齿和空隙厚度均在3毫米至5毫米之间，各电解液进口和电解液出口仅在隔离框的一侧设置有梳齿结构。
[0007]采用如上结构，电解液能够通过电解液进口和电解液出口的梳齿结构的空隙流入或流出电解单元内部，在电解液进口和电解液出口受到挤压时，由于梳齿结构的梳齿和空隙较为密集，梳齿能够抵接相对的隔离框，梳齿结构不会产生形变，电解液进口和电解液出口的流量便不会变小或堵塞。
[0008]可选地，所述隔离框两面均设有密封水线，相邻所述隔离结构之间通过相对的所述密封水线压紧有密封垫。
[0009]可选地，所述密封水线为嵌入式结构，包括若干卡槽、棱线和设置于所述密封水线两端的棱边，所述卡槽的宽度在10毫米至20毫米之间，所述棱线的宽度在0.6毫米至1毫米之间，所述棱边与所述卡槽底部的高度差在1毫米至1.5毫米之间。
[0010]可选地，所述电解单元包括隔膜，所述隔膜包括高聚物纺织物层，所述高聚物纺织物层的两侧均覆盖有金属氧化物层。
[0011]可选地，所述隔膜的厚度范围是500微米至800微米。
[0012]可选地，所述电解单元还包括分别设置于所述隔膜两侧的第一极板和第二极板，
所述第一极板和所述第二极板的材质均为镍基材料，且二者均为3D网络结构。
[0013]可选地，所述端极结构包括拉紧螺栓、弹性件、端夹板和端极板，两所述端极结构的所述拉紧螺栓和所述弹性件能够相配合，将两所述端极结构的所述端夹板和所述端极板压紧。
[0014]可选地，所述隔板双面均匀分布有乳突状结构。
[0015]本专利技术还提供一种电解制氢方法，基于上文所描述的电解槽，所述电解槽还包括输入管路和输出管路，所述输入管路与所述电解液进口连通，所述输出管路与所述电解液出口相连通，所述电解制氢方法具体步骤如下：将所述电解槽组装完成后，将电解液通过所述输入管路注入所述电解槽内部，电解液通过所述电解液进口进入各所述电解单元，并排除所述电解槽内部的空气；将所述电解槽内部压力保持在1.6MPa至3.2MPa之间，为所述电解槽通直流电，两所述端极结构连接负极，所述中间极板连接正极，流经各所述电解单元的电解液在直流电作用下电解，在所述电解单元内部分别形成氢气和氧气；含有氢气和氧气的电解液通过所述电解液出口从所述电解单元流出，合流至所述输出管路后流出所述电解槽，经冷却、分离、洗涤和纯化步骤，最终得到氢气。
附图说明
[0016]图1是本专利技术实施例所提供电解槽梳齿结构的放大结构示意图；
[0017]图2是本专利技术实施例所提供电解槽的结构示意图；
[0018]图3是图2中隔离结构第一种实施方式的结构示意图；
[0019]图4是图2中隔离结构第二种实施方式的立体结构示意图；
[0020]图5是图3中密封水线的放大结构示意图；
[0021]图6是图2中电解单元、隔离结构和中间极板的局部放大示意图；
[0022]图7是图2中电解槽的侧视图。
[0023]图1
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7中的附图标记说明如下：
[0024]1端极结构、11拉紧螺栓、12弹性件、13端夹板、14端极板、15支撑部、2电解单元、21隔膜、22第一极板、23第二极板、3隔离结构、31隔板、32隔离框、33密封水线、331卡槽、332棱线、333棱边、34密封垫、35电解液进口、36电解液出口、37梳齿结构、371梳齿、372空隙、4中间极板。
具体实施方式
[0025]为了使本领域的技术人员更好地理解本专利技术的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明。
[0026]请参考图1
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4，图1是本专利技术实施例所提供电解槽梳齿结构的放大结构示意图；图2是本专利技术实施例所提供电解槽的结构示意图；图3是图2中隔离结构第一种实施方式的结构示意图；图4是图2中隔离结构第二种实施方式的立体结构示意图。
[0027]本专利技术实施例提供一种电解槽，包括两个相对的端极结构1和压紧于两端极结构1之间的中间极板4和若干电解单元2，各相邻电解单元2之间通过隔离结构3相隔离，隔离结构3包括隔板31和套设于隔板31周向外侧的隔离框32，隔离框32设置有电解液进口35和电解液出口36，电解液进口35和电解液出口36靠近隔板31中心的方向均设置有梳齿结构37，
梳齿结构37的梳齿371和空隙372厚度均在3毫米至5毫米之间。
[0028]采用如上结构，电解液能够通过电解液进口35和电解液出口36的梳齿结构37的空隙372流入或流出电解单元2，在电解液进口35和电解液出口36收到挤压时，由于梳齿结构37的梳齿371和空隙372较为密集，梳齿371能够抵接相对的隔离框32，使梳齿结构37整体不产生形变，电解液进口35和电解液出口36的流量便不会减小，更不会出现堵塞情况。
[0029]电解液进口35和电解液出口36设置于隔离框32，且各电解液进口35和电解液出口36仅在隔离框32的一侧设置有梳齿结构37，在各隔离框32在压紧后，各电解液进口35和电解液出口36的两侧均能够与梳齿结构37相连通，电解液可以通过梳齿结构37流入或流出电解单元2。
[0030]如图3所示，在隔离结构3的第一种实施方式中，隔离框32的两侧分别设置有两个电解液进口35和电解液出口36，各电解液进口35和电解液出口36对称设置、结构一致，仅是名称不同以区分用途，各电解液进口35和电解液出口36均在隔离框32的同一侧设置梳齿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解槽，其特征在于：包括两个相对的端极结构(1)和压紧于两所述端极结构(1)之间的中间极板(4)和若干电解单元(2)，各相邻所述电解单元(2)之间通过隔离结构(3)相隔离，所述隔离结构(3)包括隔板(31)和套设于所述隔板(31)周向外侧的隔离框(32)，所述隔离框(32)设置有电解液进口(35)和电解液出口(36)，所述电解液进口(35)和所述电解液出口(36)靠近所述隔板(31)中心的方向均设置有梳齿结构(37)，所述梳齿结构(37)的梳齿(371)和空隙(372)厚度均在3毫米至5毫米之间，各所述电解液进口(35)和所述电解液出口(36)仅在所述隔离框(32)的一侧设置有所述梳齿结构(37)。2.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于：所述隔离框(32)两面均设有密封水线(33)，相邻所述隔离结构(3)之间通过相对的所述密封水线(33)压紧有密封垫(34)。3.根据权利要求2所述的电解槽，其特征在于：所述密封水线(33)为嵌入式结构，包括若干卡槽(331)、棱线(332)和设置于所述密封水线(33)两端的棱边(333)，所述卡槽(331)的宽度在10毫米至20毫米之间，所述棱线(332)的宽度在0.6毫米至1毫米之间，所述棱边(333)与所述卡槽(331)底部的高度差在1毫米至1.5毫米之间。4.根据权利要求1所述的电解槽，其特征在于：所述电解单元(2)包括隔膜(21)，所述隔膜(21)包括高聚物纺织物层，所述高聚物纺织物层的两侧均覆盖有金属氧化物层。5.根据权利要求4所述的电解槽，其特征在于：所述隔膜(21)的厚度范围是500微米至800微米。6...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄振国，白建明，叶阜，刘海锋，栗勇，廖运波，王昕，蒲国庆，周铁梁，单小勇，侯朋飞，刘密富，郭振兴，
申请(专利权)人：华电重工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：