【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解制氢，尤其涉及一种阴阳两极分离的电解海水制氢系统和方法。
技术介绍
1、电解水制氢是具有发展潜力的一种制氢方法，但目前电解水制氢使用的原料均为纯水，由于淡水资源的稀缺性，以海水作为原料电解制氢对于大规模制氢具有重要意义。但电解海水的一个重要挑战是阳极上析氯反应和析氧反应的竞争，析氯反应的存在会降低电解槽的效率与电极的寿命，目前已有电化学氧化的催化剂，难以实现析氯反应与析氧反应的完全区分，因此避免阳极上析氯反应的发生对于电解海水制氢的应用具有重要意义。
技术实现思路
1、本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的实施例提出一种阴阳两极分离的电解海水制氢系统，该阴阳两极分离的电解海水制氢系统具有电解效率高、电极寿命长的优点。
2、根据本专利技术实施例的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，阴阳两极分离的电解海水制氢系统包括电解槽、气体处理机构、nacl析出装置、nacl浓度监测机构和液位检测机构，所述电解槽中部设置隔膜，所述隔膜将所述电解槽分隔得到阳极半槽和阴极半槽，所述气体处理机构分别与所述阴极半槽和所述阳极半槽相连，所述nacl析出装置与所述阴极半槽相连通，所述nacl浓度监测机构位于所述阴极半槽，所述液位检测机构检测所述阴极半槽和所述阳极半槽的液位高度。
3、根据本专利技术实施例的阴阳两极分离的电解海水制氢系统具有电解效率高、电极寿命长的优点。本申请通过阴阳两极分离，阳极使用纯水作为纯水，避免了阳极上析氯反应
4、在一些实施例中，所述气体处理机构包括第一处理机构和第二处理机构，所述第一处理机构与所述阴极半槽相连通，所述第二处理机构与所述阳极半槽相连通，所述第一处理机构和第二处理机构结构相同。
5、在一些实施例中，所述第一处理机构包括气液分离器、气体冷却器和水雾捕滴器，所述气液分离器与所述阴极半槽相连通，所述气体冷却器与所述气液分离器的气体出口相连通，所述气体冷却器的出口与所述水雾捕滴器相连通。
6、在一些实施例中，还包括电解液换热器，所述电解液换热器的第一侧分别与所述第一处理机构和所述第二处理机构相连通，所述电解液换热器的第二侧分别与所述阴极阴极半槽和所述阴极半槽相连通。
7、在一些实施例中，所述电解液换热器的第一侧与所述气液分离器相连通，所述电解液换热器的第二侧的入口与所述nacl析出装置相连。
8、在一些实施例中，所述nacl析出装置包括蒸发室和冷凝室，所述蒸发室与所述阴极半槽相连通，所述冷凝室与所述蒸发室相连通。
9、在一些实施例中，阴阳两极分离的电解海水制氢系统还包括补水机构，所述补水机构包括第一水箱和第二水箱，所述第一水箱与所述阴极半槽相连通，所述第二水箱与所述阳极板槽相连通，所述第一水箱与海水相连通，所述第二水箱与纯水相连通。
10、在一些实施例中，所述阴极半槽和所述阳极半槽的底部设置排液阀。
11、根据本专利技术实施例的阴阳两极分离的电解海水制氢方法，阴阳两极分离的电解海水制氢方法包括包括以下步骤：
12、向阳极半槽加入naoh溶液，阴极半槽加入含有naoh的海水，开始电解；
13、随着反应进行电解槽阴极侧溶液中nacl浓度逐渐积累，当溶液中nacl浓度上升至设定值上限时停止补水，阴极半槽排出电解液至电解槽的最低水位；
14、阴极半槽排出的电解液进入nacl析出装置，析出nacl后淡化的电解液与海水混合进入阴极半槽；
15、电池槽产生的气体经过气体处理机构进行气液分离后气体冷却并除去气体中的水分，液体经过电解液换热器换热后回流至阳极半槽和阴极半槽。
16、在一些实施例中，所述nacl析出装置的冷凝室的冷凝水进入电解液换热器换热。
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1.一种阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，所述气体处理机构包括第一处理机构和第二处理机构，所述第一处理机构与所述阴极半槽相连通，所述第二处理机构与所述阳极半槽相连通，所述第一处理机构和第二处理机构结构相同。
3.根据权利要求2所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，所述第一处理机构包括气液分离器、气体冷却器和水雾捕滴器，所述气液分离器与所述阴极半槽相连通，所述气体冷却器与所述气液分离器的气体出口相连通，所述气体冷却器的出口与所述水雾捕滴器相连通。
4.根据权利要求3所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，还包括电解液换热器，所述电解液换热器的第一侧分别与所述第一处理机构和所述第二处理机构相连通，所述电解液换热器的第二侧分别与所述阴极阴极半槽和所述阴极半槽相连通。
5.根据权利要求4所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，所述电解液换热器的第一侧与所述气液分离器相连通，所述电解液换热器的第二侧的入口与所述NaCl析出装置
6.根据权利要求1所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，所述NaCl析出装置包括蒸发室和冷凝室，所述蒸发室与所述阴极半槽相连通，所述冷凝室与所述蒸发室相连通。
7.根据权利要求1所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，还包括补水机构，所述补水机构包括第一水箱和第二水箱，所述第一水箱与所述阴极半槽相连通，所述第二水箱与所述阳极板槽相连通，所述第一水箱与海水相连通，所述第二水箱与纯水相连通。
8.根据权利要求1所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，所述阴极半槽和所述阳极半槽的底部设置排液阀。
9.阴阳两极分离的电解海水制氢方法，其特征在于，包括以下步骤：
10.根据权利要求9所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，所述NaCl析出装置的冷凝室的冷凝水进入电解液换热器换热。
...【技术特征摘要】
1.一种阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，所述气体处理机构包括第一处理机构和第二处理机构，所述第一处理机构与所述阴极半槽相连通，所述第二处理机构与所述阳极半槽相连通，所述第一处理机构和第二处理机构结构相同。
3.根据权利要求2所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，所述第一处理机构包括气液分离器、气体冷却器和水雾捕滴器，所述气液分离器与所述阴极半槽相连通，所述气体冷却器与所述气液分离器的气体出口相连通，所述气体冷却器的出口与所述水雾捕滴器相连通。
4.根据权利要求3所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于，还包括电解液换热器，所述电解液换热器的第一侧分别与所述第一处理机构和所述第二处理机构相连通，所述电解液换热器的第二侧分别与所述阴极阴极半槽和所述阴极半槽相连通。
5.根据权利要求4所述的阴阳两极分离的电解海水制氢系统，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：张克功，强威威，杨立平，余飞，刘涛，于满源，王金昌，万芳，郭海礁，王金意，张畅，
申请(专利权)人：华能张掖能源有限公司，
类型：发明
国别省市：
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