一种均温水电解槽制造技术

技术编号:40775011 阅读:3 留言:0更新日期:2024-03-25 20:21
本技术公开了一种均温水电解槽,包括槽体、电解槽端极板、双极板、进碱流道、碱液汇聚流道、氧和碱液输出流道、氢和碱液输出流道、阴电极、隔膜、阳电极,所述进碱流道、氧和碱液输出流道和氢和碱液输出流道均布置于槽体内部顶端,所述碱液汇聚流道布置于槽体内部底端,所述双极板布置于槽体内且设有用于碱液流体流通的空腔,取消传统水电解槽的中间极板或端极板的汇流结构,使得电解槽上部和下部温差较小,提高电解槽的电解效率,降低电解能耗,以水电解槽氧和碱液输出流道或氢和碱液输出流道出口部位置为温度检测点,使得电解槽的温度调节响应更快、更加稳定,且滞后时间短。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及水电解槽,特别涉及一种均温水电解槽


技术介绍

1、碱性水电解槽的电解效率与温度有很大关系,温度升高,电极反应特性增强,析氢析氧过电位明显下降;电解槽温度每升高10℃,电解槽小室电压降低0.01v-0.1v。一般碱性电水电解槽额定工作温度为90±5℃,通过将外部循环冷却后的碱液注入电解槽,中和电解槽电解产生的多余的废热,维持电解槽在额定温度下稳定运行。

2、现有碱性水电槽的流体结构,碱液都是从电解槽底部,注入电解槽内,以中间正极两端0v的电解槽流体结构为例,如图1、图2所示。经过冷却后的碱液,通过碱泵注入到进碱流道,流入中间极板(中间极板有很大的碱液缓冲腔体)碱液汇集,中间极板的碱液再流入碱液汇聚流道,流入到每个电解小室。在阳极电解出的氧气,和碱液通过氧和碱液输出流道,输送到电解槽外部;在阴极电解出的氢气,和碱液通过氢和碱液输出流道,输送到电解槽外部。由于注入到进碱流道的碱液温度较低,一般为75℃左右,电解槽温度的检测点在电解槽氧和碱输出管道上,为90℃±5℃,如图3所示,电解槽下部温度低,上部温度高,呈现梯度温度。由于电解槽电解效率和温度有很大关系,阶梯温度,使得电解槽电解效率上部高,下部低,电解槽整体电解效率较差。此外,碱性水电解槽的温度调节,一般以外部冷却器出口碱液温度为参考点,调节温度,这样弊端就是电解槽的温度反应迟缓,温度调节有一定滞后性,不利于温度调节。


技术实现思路

1、技术目的:本技术的目的是提供一种均温水电解槽,以解决上述技术问题。

<p>2、技术方案:本技术提供的一种均温水电解槽,包括槽体、电解槽端极板、双极板、进碱流道、碱液汇聚流道、氧和碱液输出流道、氢和碱液输出流道、阴电极、隔膜、阳电极,所述进碱流道、氧和碱液输出流道和氢和碱液输出流道均布置于槽体内部顶端,所述碱液汇聚流道布置于槽体内部底端,所述双极板布置于槽体内且设有用于碱液流体流通的空腔。

3、进一步的,所述双极板用于与双极板空腔外较高温度的碱液进行换热且使得碱液液体流场均匀分布,所述空腔上部开有碱液流进口,下部开有与碱液汇聚流道连通的碱液流出口。

4、进一步的,所述双极板由1片极框和2片主极板组成,所述空腔设于主极板间。

5、进一步的,所述双极板由1片极框、2片隔板和2个拉伸网组成,所述空腔设于隔板间。

6、进一步的,用于调节电解槽温度的温度检测点设于所述氧和碱液输出流道或氢和碱液输出流道出口部。

7、进一步的,所述双极板设有多个,均匀布置在槽体内。

8、进一步的,所述双极板设有5个,均匀布置在槽体内。

9、有益效果:与现有技术相比,本技术具有如下优点:

10、(1)本技术取消传统水电解槽的中间极板或端极板的汇流结构,将进碱流道布置于槽体顶部,并对双极板进行用于与双极板空腔外较高温度的碱液进行换热且使得碱液液体流场均匀分布的空腔结构设计改进,使得电解槽上部和下部温差较小,提高电解槽的电解效率,降低电解能耗;

11、(2)本技术以水电解槽氧和碱液输出流道或氢和碱液输出流道出口部位置为温度检测点,因为冷的碱液先与电解槽上部换热,使得电解槽的温度调节响应更快、更加稳定,且滞后时间短。

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【技术保护点】

1.一种均温水电解槽,包括槽体、电解槽端极板(1)、双极板(3)、进碱流道(4)、碱液汇聚流道(5)、氧和碱液输出流道(6)、氢和碱液输出流道(7)、阴电极(8)、隔膜(9)、阳电极(10),其特征在于,所述进碱流道(4)、氧和碱液输出流道(6)和氢和碱液输出流道(7)均布置于槽体内部顶端,所述碱液汇聚流道(5)布置于槽体内部底端,所述双极板(3)布置于槽体内且设有用于碱液流体流通的空腔(13)。

2.根据权利要求1所述的一种均温水电解槽,其特征在于,所述双极板(3)用于与双极板空腔(13)外较高温度的碱液进行换热且使得碱液液体流场均匀分布,所述空腔(13)上部开有碱液流进口(11),下部开有与碱液汇聚流道(5)连通的碱液流出口(14)。

3.根据权利要求2所述的一种均温水电解槽,其特征在于,所述双极板(3)由1片极框和2片主极板(12)组成,所述空腔(13)设于主极板(12)间。

4.根据权利要求3所述的一种均温水电解槽,其特征在于,所述双极板(3)由1片极框、2片隔板和2个拉伸网组成,所述空腔(13)设于隔板间。

5.根据权利要求1所述的一种均温水电解槽,其特征在于,用于调节电解槽温度的温度检测点设于所述氧和碱液输出流道(6)或氢和碱液输出流道(7)出口部。

6.根据权利要求1所述的一种均温水电解槽,其特征在于,所述双极板(3)设有多个,均匀布置在槽体内。

7.根据权利要求1所述的一种均温水电解槽,其特征在于,所述双极板(3)设有5个,均匀布置在槽体内。

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【技术特征摘要】

1.一种均温水电解槽,包括槽体、电解槽端极板(1)、双极板(3)、进碱流道(4)、碱液汇聚流道(5)、氧和碱液输出流道(6)、氢和碱液输出流道(7)、阴电极(8)、隔膜(9)、阳电极(10),其特征在于,所述进碱流道(4)、氧和碱液输出流道(6)和氢和碱液输出流道(7)均布置于槽体内部顶端,所述碱液汇聚流道(5)布置于槽体内部底端,所述双极板(3)布置于槽体内且设有用于碱液流体流通的空腔(13)。

2.根据权利要求1所述的一种均温水电解槽,其特征在于,所述双极板(3)用于与双极板空腔(13)外较高温度的碱液进行换热且使得碱液液体流场均匀分布,所述空腔(13)上部开有碱液流进口(11),下部开有与碱液汇聚流道(5)连通的碱液流出口(14)。

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【专利技术属性】
技术研发人员:王建李建伟董鲁峰史莹飞石俊峰
申请(专利权)人:江苏天蓝智能装备有限公司
类型:新型
国别省市:

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