具有负压环境的制氢设备制造技术

本实用新型专利技术涉及电解领域，公开了一种具有负压环境的制氢设备，所述具有负压环境的制氢设备包括电解槽，气液分离器和真空泵；所述电解槽包括：氧气出口、氢气出口，电解质入口，阳极室和阴极室；所述氢气出口与所述阴极室相连，所述氧气出口与所述阳极室相连；所述电解质入口为至少两个且相互对称；所述气液分离器包括氧侧气液分离器和氢侧气液分离器，所述氢气出口与所述氢侧气液分离器连接，所述氧气出口与氧侧气液分离器连接；当所述制氢设备工作时，所述真空泵调整所述气液分离器内的气压，以使所述气液分离器内成负压环境。从而降低了电解槽膜电极的接触电阻，加速了水电解制氢速率。率。率。

【技术实现步骤摘要】
具有负压环境的制氢设备


[0001]本技术涉及电解工艺
，尤其涉及一种具有负压环境的制氢设备。

技术介绍

[0002]解水制备氢气的操作相对简单，技术比较成熟，环保无污染，是大量制备氢气的重要手段。水电解制氢设备包括电解槽及其配套的辅助系统组成。制氢产量一方面与电解槽材料和结构直接相关，另一方面，辅助系统也可以对产气速率和系统安全性产生重要影响。
[0003]现有的水电解制氢系统主要通过分离器和干燥塔组成，一方面电解产生的气体容易在电解槽内部迅速集聚，增大了内部膜与电极的接触电阻，也不利于电解反应的正向进行，另一方面，气液分离器在高压下的分离效果一般，而干燥塔高压力下更有利于干燥再生。

技术实现思路

[0004]鉴于现有技术的上述缺陷，本技术提供一种具有负压环境的制氢设备，以解决如何现有电解制氢设备，其电解效能不高，制氢过程不易控制，且生产的连续性差的问题。
[0005]为实现上述目的，本技术提供了一种具有负压环境的制氢设备，包括：所述电解槽包括：氧气出口、氢气出口、电解质入口、阳极室和阴极室；所述氢气出口与所述阴极室相连，所述氧气出口与所述阳极室相连；所述电解质入口为至少两个且相互对称；
[0006]所述气液分离器包括氧侧气液分离器和氢侧气液分离器，所述氢气出口与所述氢侧气液分离器连接，所述氧气出口与氧侧气液分离器连接；
[0007]其中，当所述制氢设备工作时，所述真空泵调整所述气液分离器内的气压，以使所述气液分离器内成负压环境。
[0008]可选的，在一实施例中，所述气液分离器为旋风式分离器，所述气液分离器包括进气口和出气口；所述进气口和所述出气口相互对称，分别位于所述气液分离器上下两侧；所述出气口与所述真空泵相连接。
[0009]可选的，在一实施例中，所述的具有负压环境的制氢设备还包括压力表，所述压力表用于显示所述气液分离器内的当前压力值。
[0010]可选的，在一实施例中，所述具有负压环境的制氢设备还包括干燥再生塔和球阀，当所述球阀开启时，待干燥的气体通过所述球阀进入所述干燥再生塔进行干燥。
[0011]可选的，在一实施例中，当所述真空泵工作时，所述球阀关闭；当所述真空泵停止工作时，所述球阀开启。
[0012]可选的，在一实施例中，所述干燥再生塔为高压操作塔。
[0013]可选的，在一实施例中，所述电解槽为碱性电解槽，所述电解槽内的电解液为KOH碱液或NaOH碱液。
[0014]可选的，在一实施例中，所述电解槽的额定电压为48
‑
55V。
[0015]本技术还公开一种制氢设备，包括上述任意一项具有负压环境的制氢设备。
[0016]可选的，在一实施例中，所述制氢设备包括存储器和至少一个处理器，所述存储器中存储有指令；所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令，控制所述真空泵工作或停止工作。
[0017]本技术提供的技术方案中，通过对电解制氢设备设置有可自动调节的功率的真空泵和随真空泵工作状态开闭的球阀，使气液分离器内形成负压环境，加速电解反应，提高气液分离效率；也便于对分离的气体进行干燥并再生。
附图说明
[0018]所包括的附图用来提供对本申请实施例的进一步的理解，其构成了说明书的一部分，用于例示本申请的实施方式，并与文字描述一起来阐释本申请的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
[0019]图1为本技术的一个实施例的具有负压环境的制氢设备的电解槽的结构示意图；
[0020]图2为本技术的一个实施例的具有负压环境的制氢设备的气压分离器和干燥再生塔的结构示意图；
[0021]其中，1、气液分离器；2、压力表；3、球阀；4、干燥再生塔；5、真空泵；6、电解质入口；7、氧气出口；8、氢气出口。
具体实施方式
[0022]为了便于理解本技术，下面结合附图和具体实施例，对本技术进行更详细的说明。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。当一个元件被表述“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件、或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”、“内”、“外”以及类似的表述只是为了说明的目的。在本技术的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示相对重要性，或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，除非另有说明，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；“多个”的含义是两个或两个以上。术语“包括”及其任何变形，意为不排他的包含，可能存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。
[0023]此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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，或是两个元件内部的连通。本说明书所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的
的技术人员通常理解的含义相同。在本技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是用于限制本技术。本说明书所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
[0024]此外，下面所描述的本技术不同实施例中所涉及的技术特征只要彼此之间未
构成冲突就可以相互结合。
[0025]请参照图1
‑
2，本技术提供了一种具有负压环境的制氢设备，包括：电解槽，气液分离器1和真空泵5；
[0026]所述电解槽包括：氧气出口7、氢气出口8，电解质入口6，阳极室和阴极室；所述氢气出口8与所述阴极室相连，所述氧气出口7与所述阳极室相连；所述电解质入口6为至少两个且相互对称；所述气液分离器1包括氧侧气液分离器1和氢侧气液分离器1，所述氢气出口8与所述氢侧气液分离器1连接，所述氧气出口7与氧侧气液分离器1连接。
[0027]通过对水电解槽中的电解液进行电解，分别在电解槽的阴极和阳极产生出含液氢气和氧气，而后分两路送往氢侧气液分离器1和氧侧分离器进行重力分离，氢气和氧气向上通过氢干燥塔和氧干燥塔冷却、再次被压送至电解槽中电解，如此往复循环生成氢气和氧气。
[0028]两个相互对称的电解质入口6，实现双侧进液，进料更均匀，散热更充分。氢气出口8和氧气出口7开设在电解槽两端，氢气和氧气更容易隔开，电解槽工作效率更高。另外，气液分离器1的上下两端开设有进气口和出气口，氢侧气压分离器的进气口与电解槽的氢气出口8相连接，氧侧气液分离器1的进气口与电解槽的氧气出口7相连接；上下两侧开设进出口的结构配合旋风式离心结构的气液分离器1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有负压环境的制氢设备，其特征在于，所述制氢设备包括电解槽、气液分离器和真空泵；所述电解槽包括：氧气出口、氢气出口、电解质入口、阳极室和阴极室；所述氢气出口与所述阴极室相连，所述氧气出口与所述阳极室相连；所述电解质入口为至少两个且相互对称；所述气液分离器包括氧侧气液分离器和氢侧气液分离器，所述氢气出口与所述氢侧气液分离器连接，所述氧气出口与氧侧气液分离器连接；其中，当所述制氢设备工作时，所述真空泵调整所述气液分离器内的气压，以使所述气液分离器内成负压环境。2.根据权利要求1所述的具有负压环境的制氢设备，其特征在于，所述气液分离器为旋风式分离器，所述气液分离器包括进气口和出气口；所述进气口和所述出气口相互对称，分别位于所述气液分离器上下两侧；所述出气口与所述真空泵相连接。3.根据权利要求1所述的具有负压环境的制氢设备，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：査鹏飞，刘勇，潘磊，王鹏，卓璇，
申请(专利权)人：山东海氢能源科技有限公司，
类型：新型
国别省市：