一种解耦制氢装置制造方法及图纸

一种解耦制氢装置，其包括用于进行电解的电解池，还包括太阳能板

【技术实现步骤摘要】
一种解耦制氢装置


[0001]本技术涉及制氢装置，具体为一种解耦制氢装置
。

技术介绍

[0002]在所有已知的燃料中，氢的能量密度最高，且在其燃烧
(
或燃料电池
)
中，副产物是水，无二氧化碳等温室气体排放
。
氢气在化学合成等工业领域存在广泛应用；而作为能源载体，它在能源生产和各种终端用途方面具有巨大优势，有助于我们经济中最能源密集型部门的脱碳
。
目前，绝大多数氢气是通过化石燃料生产的，这导致了化石燃料的大量消耗和温室气体的排放，造成全球变暖
。
此外，还需要额外的净化步骤以满足特定应用的要求
。
[0003]电解制氢具有污染小，氢气纯度高，零碳排放等优点，通过电解水制氢可以将风能
、
太阳能等可再生利用能源的氢转化成为具有可用性的化学物质能
。
是构建零碳排放的氢电循环系统，储存间歇性过剩的可再生电力，解决可再生能源不稳定的问题
。
但是传统的制氢方式析氢反应和析氧反应处在同一空间，中间由离子膜分隔
。
在低电流密度下，这种方式可能存在氢气和氧气互串的风险，体系承压高，必须小心控制阳极和阴极压力，以防止气体通过分离器渗透
。
氢气的爆炸极限很宽，在收集中存在爆炸风险
。
且这种方式在大规模推广应用中需要从每个小单元中分别收集氢气和氧气，进一步提高了制氢成本，增加氢气和氧气互串的风险
。

技术实现思路

[0004]针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本技术提供一种解耦制氢装置，有效的解决了传统的制氢方式析氢反应和析氧反应处在同一空间，中间由离子膜分隔
。
在低电流密度下，这种方式可能存在氢气和氧气互串的风险，体系承压高，必须小心控制阳极和阴极压力，以防止气体通过分离器渗透
。
氢气的爆炸极限很宽，在收集中存在爆炸风险
。
且这种方式在大规模推广应用中需要从每个小单元中分别收集氢气和氧气，进一步提高了制氢成本，增加氢气和氧气互串的风险的问题
。
[0005]为实现上述目的，本技术提供如下技术方案：本技术包括用于进行电解的电解池，还包括太阳能板
、
第一输液管
、
第一抽液泵
、
第二输液管
、
析氧釜
、
第三输液管
、
第二抽液泵
、
第四输液管
、
阴离子交换膜
、
阴极反应区
、
阳极反应区
、
阴极板和阳极板，所述电解池通过导线连接用于供电的太阳能板，电解池的一侧连接有第一输液管，第一输液管的一端连接有第一抽液泵，第一抽液泵的出液口连接有第二输液管，第二输液管的一端连接有析氧釜，析氧釜的底端连接有第三输液管，第三输液管的一端连接有第二抽液泵，第二抽液泵的出液口连接有第四输液管；
[0006]所述电解池的中部设置有阴离子交换膜，阴离子交换膜的一侧设置有阴极反应区，阴离子交换膜的另一侧设置有阳极反应区，阴极反应区的一侧壁处安装有阴极板，阳极反应区的一侧壁处安装有阳极板
。
[0007]优选的，所述太阳能板通过导线分别与阴极板和阳极板连接
。
[0008]优选的，所述第一输液管插入到阴极反应区的内部
。
[0009]优选的，所述阳极反应区的内部填充有纯水
。
[0010]优选的，所述阴极反应区的内部设置有
[Fe(CN)6]3‑
和
[Fe(CN)6]4‑
溶液
。
[0011]优选的，所述析氧釜的内部设置有
NiFe LDH@Ni
催化剂
。
[0012]有益效果：本技术使用时，将需要进行电解制氢的纯水加入到电解池的阳极反应区内，填充完成后，阴极反应区发生的反应为
2H2O+2e
‑
→
H2+2OH
‑
，阳极反应区的反应为，
2RMs
‑
‑
2e
‑
→
2RMs
，
RMs
为
[Fe(CN)6]3‑
和
[Fe(CN)6]4‑
，第一抽液泵将阴极反应区内含有
[Fe(CN)6]3‑
和
[Fe(CN)6]4‑
的溶液输送至析氧釜的内部，析氧釜内的反应为，总的反应式为：产生的氢气由阳极反应区的内部析出，氧气由析氧釜的内部析出，这样，使得制备的氢气和氧气分开析出，不会发生互串，降低了爆炸风险
。
本技术结构新颖，构思巧妙，制备的氢气和氧气分开析出，不会发生互串，降低了爆炸风险
。
附图说明
[0013]附图用来提供对本技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本技术的实施例一起用于解释本技术，并不构成对本技术的限制
。
在附图中：
[0014]图1是本技术整体结构示意图；
[0015]图中标号：
1、
电解池；
2、
太阳能板；
3、
第一输液管；
4、
第一抽液泵；
5、
第二输液管；
6、
析氧釜；
7、
第三输液管；
8、
第二抽液泵；
9、
第四输液管；
10、
阴离子交换膜；
11、
阴极反应区；
12、
阳极反应区；
13、
阴极板；
14、
阳极板
。
具体实施方式
[0016]下面结合附图1对本技术的具体实施方式做进一步详细说明
。
[0017]实施例一，由图1给出，本技术提供一种解耦制氢装置，包括用于进行电解的电解池1，还包括太阳能板
2、
第一输液管
3、
第一抽液泵
4、
第二输液管
5、
析氧釜
6、
第三输液管
7、
第二抽液泵
8、
第四输液管
9、
阴离子交换膜
10、
阴极反应区
11、
阳极反应区
12、
阴极板
13
和阳极板
14
，电解池1通过导线连接用于供电的太阳能板2，电解池1的一侧连接有第一输液管3，第一输液管3的一端连接有第一抽液泵4，第一抽液泵4的出液口连接有第二输液管5，第二输液管5的一端连接有析氧釜6，析氧釜6的底端连接有第三输液管7，第三输液管7的一端连接有第二抽液泵8，第二抽液泵8的出液口连接本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种解耦制氢装置，包括用于进行电解的电解池（1），其特征在于：还包括太阳能板（2）
、
第一输液管（3）
、
第一抽液泵（4）
、
第二输液管（5）
、
析氧釜（6）
、
第三输液管（7）
、
第二抽液泵（8）
、
第四输液管（9）
、
阴离子交换膜（
10
）
、
阴极反应区（
11
）
、
阳极反应区（
12
）
、
阴极板（
13
）和阳极板（
14
），所述电解池（1）通过导线连接用于供电的太阳能板（2），电解池（1）的一侧连接有第一输液管（3），第一输液管（3）的一端连接有第一抽液泵（4），第一抽液泵（4）的出液口连接有第二输液管（5），第二输液管（5）的一端连接有析氧釜（6），析氧釜（6）的底端连接有第三输液管（7），第三输液管（7）的一端连接有第二抽液泵（8），第二抽液泵（8）的出液口连接有第四输液管（9）；所述电解池（1）的中部设置有阴离子交换膜（
10
），阴离...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐旻，兰铖，刘涛，吴一凡，邓晴月，徐亦韬，杨杭瑞，蒋文川，赵治宇，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：新型
国别省市：