本实用新型专利技术公开了一种海水直接制氢装置，其中，该装置包括：海水侧腔体、电解侧腔体、阴极电解层和阳极电解层；海水侧腔体上设有海水入水口和海水出水口，海水侧腔体内设有海水槽，海水槽与海水入水口和海水出水口相连通；电解侧腔体与海水侧腔体相连接，电解侧腔体内设有电解槽，电解槽与海水槽之间设有疏水膜；阴极电解层设于电解侧腔体中，且阴极电解层的部分设于电解槽内；阳极电解层设于电解侧腔体中，且阳极电解层的部分位于电解槽内，阳极电解层和阴极电解层之间设有亲水膜；其中，电解侧腔体上设有氢气出口和氧气出口。本实用新型专利技术通过将海水淡化和水电解制氢技术相结合，实现了海水直接制取氢气的目标，解决了海水制氢成本高的问题。本高的问题。本高的问题。
【技术实现步骤摘要】
一种海水直接制氢装置
[0001]本技术涉及能源
，特别涉及一种海水直接制氢装置。
技术介绍
[0002]氢气被认为是一种最理想的清洁能源。水电解制氢是能经由零碳途径产生清洁能源——氢气的一种制氢方法，该方法产氢过程简单、无有毒害副产物、产氢纯度高。但由于该方法使用纯水配制电解液，需要消耗大量电能和热能以及电解效率低，使得制氢成本居高不下，进而导致水电解制氢的商业化发展受到了阻碍。
[0003]海水是地球上十分丰富的可再生资源之一，据统计，海水占全球水总存储量达96.5％，而淡水资源却十分有限，因此若能实现海水电解制取氢气，就能从淡化水这一方面减少成本、降低能耗。然而海水中存在大量的Mg
2+
、 Ca
2+
和Cl
‑
等杂质离子，直接电解海水会使电解槽产生Mg(OH)2、Ca(OH)2沉淀，以及有害气体Cl2，严重污染了电解槽和电极，使得电解效率逐渐降低，也无法得到纯净的氢气。因此要实现海水制氢，需要先将海水做淡化处理，使淡化后的水达到电解要求，再进一步对淡化后的水进行电解。
[0004]常用的海水淡化方法有蒸馏法、电渗析法和反渗透法。通过这些方法，人们能生产较高纯度的淡水。但是这些方法涉及的淡化设备昂贵，淡化工艺流程复杂，同时也会消耗大量的热能、电能和机械能。因此若使用常规的方法淡化海水去制取氢气，将无法降低制氢成本，不利于海水制氢技术的发展。
[0005]因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
[0006]鉴于上述现有技术的不足之处，本技术的目的在于提供一种海水直接制氢装置，旨在解决现有技术中海水制氢成本高的问题。
[0007]为了达到上述目的，本技术采取了以下技术方案：
[0008]第一方面，本技术实施例提供了一种海水直接制氢装置，其中，所述海水直接制氢装置包括：
[0009]海水侧腔体，所述海水侧腔体上设有海水入水口和海水出水口，所述海水侧腔体内设有海水槽，所述海水槽与所述海水入水口和海水出水口相连通；
[0010]电解侧腔体，所述电解侧腔体与所述海水侧腔体相连接，所述电解侧腔体内设有用于放置电解液的电解槽，所述电解槽与所述海水槽之间设有用于隔开所述海水槽和电解槽的疏水膜；
[0011]阴极电解层，所述阴极电解层设于所述电解侧腔体中，且所述阴极电解层的部分设于所述电解槽内；
[0012]阳极电解层，所述阳极电解层设于所述电解侧腔体中，且所述阳极电解层的部分位于所述电解槽内，所述阳极电解层和所述阴极电解层之间设有用于隔绝气体的亲水膜；
[0013]其中，所述电解侧腔体靠近所述阴极电解层的侧面上设有与所述电解槽相连通的
氢气出口，所述电解侧腔体靠近所述阳极电解层的侧面上设有与所述电解槽相连通的氧气出口。
[0014]作为进一步的改进技术方案，所述海水侧腔体包括：
[0015]海水侧盖体，所述海水侧盖体上开设有所述海水入水口和海水出水口；
[0016]海水侧壳体，所述海水侧壳体的一侧与所述海水侧盖体相连接，所述海水侧壳体的另一侧与所述电解侧腔体相连接，所述海水侧壳体的中部开设有贯通的海水槽，所述海水槽与所述海水入水口和海水出水口相连通。
[0017]作为进一步的改进技术方案，所述电解侧腔体包括：
[0018]第一电解壳体、第二电解壳体和电解侧盖体；
[0019]所述电解槽贯通设于所述第一电解壳体和第二电解壳体的中部，所述电解槽靠近所述海水侧腔体的槽口上覆盖设有所述疏水膜，所述第一电解壳体的一侧与所述海水侧腔体相连接，所述第一电解壳体的另一侧依次与所述阴极电解层、阳极电解层、第二电解壳体和电解侧盖体相连接；其中，所述第一电解壳体上设有所述氢气出口，所述第二电解壳体上设有所述氧气出口。
[0020]作为进一步的改进技术方案，所述阴极电解层包括：
[0021]阴极壳体、阴极金属片、阴极绝缘层和阴极镍网；
[0022]所述阴极壳体的一侧与所述第一电解壳体的另一侧相连接，所述阴极壳体的另一侧与所述阳极电解层相连接；
[0023]所述阴极金属片设于所述阴极壳体上，所述阴极金属片上设有阴极接线端，所述阴极接线端外伸出所述阴极壳体；
[0024]所述阴极绝缘层包裹在所述阴极金属片外侧；
[0025]所述阴极镍网设于所述阴极金属片中部，所述阴极镍网位于所述电解槽内。
[0026]作为进一步的改进技术方案，所述阳极电解层包括：
[0027]阳极壳体、阳极金属片、阳极绝缘层和阳极镍网；
[0028]所述阳极壳体的一侧与所述阴极壳体的另一侧相连接，所述阳极壳体的另一侧与所述第二电解壳体相连接；
[0029]所述阳极绝缘层包裹在所述阳极金属片外侧；
[0030]所述阳极金属片设于所述阳极壳体上，所述阳极金属片上设有阳极接线端，所述阳极接线端外伸出所述阳极壳体；
[0031]所述阳极镍网设于所述阳极金属片中部，所述阳极镍网位于所述电解槽内，所述阳极镍网通过所述亲水膜与所述阴极镍网相隔。
[0032]作为进一步的改进技术方案，所述阴极壳体与所述亲水膜之间设有第一绝缘板，所述阳极壳体与所述亲水膜之间设有第二绝缘板，所述第一绝缘板与所述阴极壳体的另一侧相连接，所述第二绝缘板分别与所述第一绝缘板和所述阳极壳体相连接，所述电解槽贯通所述第一绝缘板和第二绝缘板。
[0033]作为进一步的改进技术方案，所述海水直接制氢装置还包括：
[0034]第一垫圈和第二垫圈；
[0035]所述第一垫圈设于所述海水侧壳体的一侧上，且位于所述海水槽朝向所述海水侧壳体的四周，所述第二垫圈设于所述海水侧壳体的另一侧上，且位于所述海水槽朝向所述
疏水膜的四周。
[0036]作为进一步的改进技术方案，所述海水直接制氢装置还包括：
[0037]第三垫圈、第四垫圈、第五垫圈和第六垫圈；
[0038]所述第三垫圈设于所述第一电解壳体的一侧上，且位于所述电解槽朝向所述疏水膜的四周，所述第四垫圈设于所述第一电解壳体的另一侧上，且位于所述电解槽朝向所述阴极电解层的四周；
[0039]所述第五垫圈设于所述第二电解壳体的一侧上，且位于所述电解槽朝向所述阳极电解层的四周，所述第六垫圈设于所述第二电解壳体的另一侧上，且位于所述电解槽朝向所述电解侧盖体的四周。
[0040]作为进一步的改进技术方案，所述海水直接制氢装置还包括：
[0041]保温层，所述保温层分别设于所述海水侧腔体的内部和所述电解侧腔体的内部；
[0042]止水阀，所述止水阀设于所述电解侧腔体上，并连通于所述电解槽的内部。
[0043]本技术所采用的技术方案具有以下有益效果：
[0044]1、海水淡化和水电解制氢过程同时体现在一个装置当中，实现了海水直接制氢装置的设计，减少了淡水资源的利用。
[0045]2、该装置利本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种海水直接制氢装置，其特征在于，所述海水直接制氢装置包括：海水侧腔体，所述海水侧腔体上设有海水入水口和海水出水口，所述海水侧腔体内设有海水槽，所述海水槽与所述海水入水口和海水出水口相连通；电解侧腔体，所述电解侧腔体与所述海水侧腔体相连接，所述电解侧腔体内设有用于放置电解液的电解槽，所述电解槽与所述海水槽之间设有用于隔开所述海水槽和电解槽的疏水膜；阴极电解层，所述阴极电解层设于所述电解侧腔体中，且所述阴极电解层的部分设于所述电解槽内；阳极电解层，所述阳极电解层设于所述电解侧腔体中，且所述阳极电解层的部分位于所述电解槽内，所述阳极电解层和所述阴极电解层之间设有用于隔绝气体的亲水膜；其中，所述电解侧腔体靠近所述阴极电解层的侧面上设有与所述电解槽相连通的氢气出口，所述电解侧腔体靠近所述阳极电解层的侧面上设有与所述电解槽相连通的氧气出口。2.根据权利要求1所述的海水直接制氢装置，其特征在于，所述海水侧腔体包括：海水侧盖体，所述海水侧盖体上开设有所述海水入水口和海水出水口；海水侧壳体，所述海水侧壳体的一侧与所述海水侧盖体相连接，所述海水侧壳体的另一侧与所述电解侧腔体相连接，所述海水侧壳体的中部开设有贯通的海水槽，所述海水槽与所述海水入水口和海水出水口相连通。3.根据权利要求1所述的海水直接制氢装置，其特征在于，所述电解侧腔体包括：第一电解壳体、第二电解壳体和电解侧盖体；所述电解槽贯通设于所述第一电解壳体和第二电解壳体的中部，所述电解槽靠近所述海水侧腔体的槽口上覆盖设有所述疏水膜，所述第一电解壳体的一侧与所述海水侧腔体相连接，所述第一电解壳体的另一侧依次与所述阴极电解层、阳极电解层、第二电解壳体和电解侧盖体相连接；其中，所述第一电解壳体上设有所述氢气出口，所述第二电解壳体上设有所述氧气出口。4.根据权利要求3所述的海水直接制氢装置，其特征在于，所述阴极电解层包括：阴极壳体、阴极金属片、阴极绝缘层和阴极镍网；所述阴极壳体的一侧与所述第一电解壳体的另一侧相连接，所述阴极壳体的另一侧与所述阳极电解层相连接；所述阴极金属片设于所述阴极壳体上，所述阴极金属片上设有阴极接线端，所述阴极接线端外伸出所述阴极壳体；...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈彬，彭麒琏，林魁武，谢和平，章远，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：新型
国别省市：
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