交流电直接供能的电解装置和系统制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种交流电直接供能的电解装置和系统，其中所述交流电直接供能的电解装置包括可励磁磁路、环状电解池和交流电源；环状电解池内注有电解液；环状电解池包括电解池隔膜、电解产物的输出管道和电解液的补充管道；电解池隔膜用于将电解液分隔为阴极室和阳极室；阴极室和阳极室分别设有阴极板和阳极板；阴极板和阳极板之间电路短接；可励磁磁路包括多个缠有电磁线圈的磁芯；磁芯设于环状电解池外，且磁芯上下两端连接有与环状电解池适配的极靴对；交流电源与电磁线圈连接，用于在极靴对间生成可转动磁场。本发明专利技术可以有效的简化电解装置的结构，并降低了在能量多次转换过程中所造成能量损耗。程中所造成能量损耗。程中所造成能量损耗。

【技术实现步骤摘要】
交流电直接供能的电解装置和系统


[0001]本专利技术涉及电化学领域，特别涉及交流电直接供能的电解装置和系统。

技术介绍

[0002]电解(Electrolysis)是将电流通过电解质溶液或熔融态电解质(电解液)，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程，电化学电池在外加直流电压时可发生电解过程。
[0003]将电能转化为化学能的装置叫电解池。将直流电通过电解质溶液或熔体，使电解质在电极上发生化学反应，以制备所需产品的反应过程称为电解。电解过程应当尽可能采用较低成本的原料，提高反应的选择性，减少副产物的生成，缩短生产工序，便于产品的回收和净化。
[0004]现有技术中，为了利用原动机(如，热力发动机、水力发动机和风力发动机等)的机械能来实现电解工艺，一般需要设有交流发电机
‑
整流器来将机械能转化为直流电，然后再通过直流电源来为电解池提供用于电解的直流电能。
[0005]专利技术人经过研究发现，现有技术中的将机械能转化为化学能的方式，存在结构过于复杂，或，能量转换过程中能量损耗过大的缺陷。
[0006]公开于该
技术介绍
部分的信息仅仅旨在增加对本专利技术的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于消除现有技术中所存在的结构过于复杂，或，能量转换过程中能量损耗过大的缺陷。
[0008]本专利技术提供了一种交流电直接供能的电解装置，包括交流电源、可励磁磁路和环状电解池；
[0009]所述环状电解池内注有电解液；所述环状电解池包括电解池隔膜、电解产物的输出管道和电解液的补充管道；所述电解池隔膜用于将电解液分隔为阴极室和阳极室；所述阴极室和所述阳极室分别设有阴极板和阳极板；所述阴极板和所述阳极板之间电路短接；
[0010]所述可励磁磁路包括多个缠有电磁线圈的磁芯；所述磁芯设于所述环状电解池外，且所述磁芯上下两端连接有与所述环状电解池适配的极靴对；
[0011]所述交流电源与所述电磁线圈连接，用于在所述极靴对间生成可转动磁场；所述可转动磁场使所述电解池隔膜两侧的电解液之间生成感生电势和感生电流。
[0012]优选的，在本专利技术中，所述交流电源包括两相以上的交流电源。
[0013]优选的，在本专利技术中，当所述交流电源为三相交流电时，所述可励磁磁路的结构为：
[0014]所述缠有电磁线圈的磁芯包括3n对；各对所述磁芯与所述环状电解池同心圆设置，分别与所述交流电源的三相连接的三个所述电磁线圈各占2/3π电气角度。
[0015]优选的，在本专利技术中，当所述交流电源为单相交流电时，所述交流电源还包括用于
生成第二相位的分相电容器；所述可励磁磁路的结构为：
[0016]所述缠有电磁线圈的磁芯包括2n对；各对所述磁芯与所述环状电解池同心圆设置，分别与所述交流电源两相连接的两个所述电磁线圈各占π电气角度。
[0017]优选的，在本专利技术中，所述电解池隔膜用于将所述环状电解池分割为处于内环的阳极室和处于外环的阴极室。
[0018]优选的，在本专利技术中，所述电解液补充管道还包括管道增压泵。
[0019]优选的，在本专利技术中，所述环状电解池的内腔包括多个互相独立的子腔体；每个所述子腔体中均设有电解池隔膜、阴极板和阳极板。
[0020]优选的，在本专利技术中，所述电解液包括水或离子液体电解液。
[0021]优选的，在本专利技术中，还包括控制单元；
[0022]所述控制单元包括监测组件和处理单元；
[0023]所述监测组件用于监测电解液的电解反应速度；所述处理单元用于根据电解反应速度生成控制指令；所述控制指令用于控制所述电磁线圈及磁芯的磁感应强度和/或旋转速度，以控制所述环状电解池内的感生电势和/或感生电流。在本专利技术的另一面，还提供了一种交流电直接供能的电解系统，包括原动机和如上所述的交流电直接供能的电解装置；
[0024]所述交流电源为交流发电机；
[0025]所述原动机用于驱动所述交流发电机。
[0026]优选的，在本专利技术中，所述原动机与所述交流发电机通过传动部件驱动链接；
[0027]所述传动部件还包括转速变速机构。
[0028]优选的，在本专利技术中，所述原动机包括燃汽轮机、蒸汽轮机、风力涡轮机或内燃机。
[0029]与现有技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0030]通过以上方案可知，本专利技术提供的交流电直接供能的电解装置或系统，将电解池设置为环状，并设有在励磁的时候能够在环状电解池的阴极室和阳极室间的电解液中生成感生电势和感生电流的可励磁磁路，这样，交流发电机等交流电源在原动机传的驱动下发电户，可以在可励磁磁路上产生可转动磁场，从而能够在环状电解池的阴极室和阳极室间的电解液中生成感生电势和感生电流用于对电解液进行电解。
[0031]由于本专利技术中的电解池不需要设置整流器，可以直接通过交流电源的电能在环状电解池的阴极室和阳极室间的电解液中生成感生电势，减少了交直流转换的环节，因此可以有效的简化电解装置的结构，并降低由于能量转换所造成的能量损耗。
[0032]上述说明仅为本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本专利技术的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本专利技术的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。
附图说明
[0033]为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例所需要使用的附图作简单地介绍，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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0034]图1是本专利技术中所述电解装置的结构示意图；
[0035]图2是本专利技术中所述可励磁磁路的结构示意图；
[0036]图3是本专利技术中所述电解装置的电路连接结构示意图；
[0037]图4是本专利技术中所述环状电解池的截面结构示意图；
[0038]图5是本专利技术中所述环状电解池的工作原理示意图；
[0039]图6是本专利技术中所述环状电解池的子腔体结构示意图；
[0040]图7是本专利技术中所述电解装置的又一电路连接结构示意图；
[0041]图8是本专利技术中所述电解系统的结构示意图；
具体实施方式
[0042]下面结合附图，对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不受具体实施方式的限制。
[0043]除非另有其他明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其他元件或其他组成部分。
[0044]在本文中，术语“第一”、“第二”等是用以区别两个不同的元件或部位，并不是用以限定特定的位置或相对关系。换言之，在一些实施例中，术语“第一”、“第本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流电直接供能的电解装置，其特征在于，包括可励磁磁路、环状电解池和交流电源；所述环状电解池内注有电解液；所述环状电解池包括电解池隔膜、电解产物的输出管道和电解液的补充管道；所述电解池隔膜用于将电解液分隔为阴极室和阳极室；所述阴极室和所述阳极室分别设有阴极板和阳极板；所述阴极板和所述阳极板之间电路短接；所述可励磁磁路包括多个缠有电磁线圈的磁芯；所述磁芯设于所述环状电解池外，且所述磁芯上下两端连接有与所述环状电解池适配的极靴对；所述交流电源与所述电磁线圈连接，用于在所述极靴对间生成可转动磁场；所述可转动磁场使所述电解池隔膜两侧的电解液之间生成感生电势和感生电流。2.根据权利要求1所述的交流电直接供能的电解装置，其特征在于，所述交流电源包括两相以上的交流电源。3.根据权利要求1所述的交流电直接供能的电解装置，其特征在于，当所述交流电源为三相交流电时，所述可励磁磁路的结构为：所述缠有电磁线圈的磁芯包括3n对；各对所述磁芯与所述环状电解池同心圆设置，分别与所述交流电源的三相连接的三个所述电磁线圈各占2/3π电气角度。4.根据权利要求1所述的交流电直接供能的电解装置，其特征在于，当所述交流电源为单相交流电时，所述交流电源还包括用于生成第二相位的分相电容器；所述可励磁磁路的结构为：所述缠有电磁线圈的磁芯包括2n对；各对所述磁芯与所述环状电解池同心圆设置，分别与所述交流电源两相连接的两个所述电磁线圈各占π电气角度。5.根据权利要求3或4中所述的交流...

【专利技术属性】
技术研发人员：时振堂，王美威，周金广，吴冠霖，熊楠，柴晓华，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司大连石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：