用于金属粉末还原和燃料电池的环保制氢装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了用于金属粉末还原和燃料电池的安全环保制氢装置，采用阴阳树脂交换器对水进行纯化，太阳能热水器预热纯水，将电解质散热器设在水槽内，电解质散热器在水槽内散热，电解质散热器散发的热量，预热水槽中纯水，温控转速调解器调控循环泵的转速，使电解质的温度保持平稳，采用多晶硅太阳能发电，充电蓄电池充电储能，充电蓄电池的直流电为电解槽供电电解制氢，电流、电压平稳，保证了电解的氢气纯度高、气体压力平稳，可直接输送到氢还原炉中，用于金属粉末生产；也可以加压保存在储气罐内用于燃料电池或其他用途，节约能源、低碳、环保。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种制氢气装置，确切地说是用于金属粉末还原和燃料电池的环保制氢装置。
技术介绍
在制取钨、钼、铜、铁、铬、镍、钴等金属粉末时，一般采用金属盐类氢还原方法。目前工业化制氢主要有水电解法、天然气蒸汽转化制氢、甲醇蒸汽转化制氢、氨分解法制氢等。天然气蒸汽转化制氢、甲醇蒸汽转化制氢一次性投资太大，纯度低。电解制氢流程简单、运行稳定、操作简便，纯度高。水电解制氢是一种较为方便的方法。在充满氢氧化钾或氢氧化钠的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。其化学反应式如下：阴极：阳极：总反应式：2H2O＝2H2↑+O2↑根据库仑定律，气体产量与电流成正比，与其它因素无关。氢氧化钾的作用在于增加水的电导，本身不参加电解反应，理论上是不消耗的。单位气体产量的电耗，取决于电解电压，电解槽的工作温度越高，电解电压越低，电解气体压力的选择主要根据用氢的需要。工业软水经纯水装置制取纯水，并送入原料水箱，经补水泵输入碱液系统，补充被电解消耗的水。电解槽中的水，在直流电的作用下被分解成H2与O2，并与循环电解液一起分别进入框架中的氢、氧分离洗涤器后进行气液分离、洗涤、冷却。分离后的电解液与补充的纯水混合后，经碱液冷却器、碱液循环泵、过滤器送回电解槽循环，电解。调节碱液冷却器冷却水流量，控制回流碱液的温度，来控制电解槽的工作温度，使系统安全运行。分离后的氢气由调节阀控制输出，送入氢气储罐，再经缓冲减压后，供用户使用。氢气是易燃、易爆品，工厂内大量储存氢气，是生产安全的巨大隐患，一旦失去控制，后果不堪设想。因此，厂内的储存量越少越安全，没有储存最为理想。
技术实现思路
本技术的目的是，提供一种以太阳能为能源，不经过储存，直接输送到氢还原炉中，还原金属盐类制取钨、钼、铜、铁、铬、镍、钴等金属粉末的，用于金属粉末还原和燃料电池的安全环保制氢装置。用于金属粉末还原和燃料电池的安全环保制氢装置，它是由阴阳树脂交换器、水槽、直流电源、电解槽、电解质散热器、气水分离器、压力表、压力保护器、压力控制器、氢气干燥器组成，所述的阴阳树脂交换器的出水管与水槽连通，水槽与电解槽通过供水管连通，电解槽氢气口、气水分离器、氢气干燥器通过氢气管道相连通，氢气干燥器上设放气阀，电解槽氧气出口通过氧气管与水槽连通，水槽上设有水槽盖，水槽盖上设氧气回收口，气水分离器的冷凝回水管与水槽相连通，压力控制器、压力表、压力保护器安装在氢气管道上，所-->述的电解质散热器设水槽内，通过电解质循环管与电解槽连接，电解质循环管上设有循环泵，所述的循环泵上设有温控转速调解器，循环泵的转速受电解槽内的电解质温度控制，所述的直流电源为充电蓄电池；所述的充电蓄电池由多晶硅太阳能发电为其充电储能；所述的阴阳树脂交换器和水槽之间还设有太阳能热水器，阴阳树脂交换器与太阳能热水器、水槽通过管道连通。使用时，水进入阴阳树脂交换器进行纯化，纯水通过管道进入太阳能热水器预热后，进入水槽中，再经供水管道进入电解槽中电解，氢气经氢气管进入气水分离器分离氢气中的水，在氢气干燥器中干燥，经放气阀直接输送到氢还原炉内，或加压储备用于燃料电池。本技术用于金属粉末还原和燃料电池的安全环保制氢装置，用阴阳树脂交换器对水进行纯化，太阳能热水器预热纯水，将电解质散热器设在水槽内，电解质散热器在水槽内散热，电解质散热器散发的热量，预热水槽中纯水，温控转速调解器调控循环泵的转速，使电解质的温度保持平稳，采用多晶硅太阳能发电，充电蓄电池充电储能，充电蓄电池的直流电为电解槽供电电解制氢，电流、电压平稳，保证了电解的氢气气体压力平稳，可直接输送到氢还原炉中，用于金属粉末生产；也可以加压保存在储气罐内用于燃料电池或其他用途，节约能源、低碳、环保。附图说明附图为本技术用于金属粉末还原和燃料电池的安全环保制氢装置的示意图。具体实施方式实施例1请参见附图，用于金属粉末还原和燃料电池的安全环保制氢装置，它由阴阳树脂交换器19、水槽2、直流电源、电解槽15、电解质散热器4、气水分离器5、压力表6、压力保护器8、压力控制器11、氢气干燥器9组成，阴阳树脂交换器19的出水管3与水槽2连通，水槽2与电解槽15通过供水管3相连通，电解槽15氢气口、气水分离器5、氢气干燥器9通过氢气管道13相连通，氢气干燥器9上设放气阀10，电解槽15氧气出口通过氧气管14与水槽2连通，水槽2上设有水槽盖1，水槽盖上设氧气回收口21，气水分离器5的冷凝回水管12与水槽2相连通，压力表6、压力保护器8通过六通7安装在氢气管道13上，所述的电解质散热器4设水槽2内，通过电解质循环管与电解槽15连接，电解质循环管上设有循环泵，所述的循环泵上设有温控转速调解器，循环泵的转速受电解槽15内的电解质温度控制，所述的直流电源为充电蓄电池16。实施例2请参见附图，用于金属粉末还原和燃料电池的安全环保制氢装置，它由阴阳树脂交换器19、水槽2、直流电源、电解槽15、电解质散热器4、气水分离器5、压力表6、压力保护器8、压力控制器11、氢气干燥器9组成；所述的阴阳树脂交换器19和水槽2之间设有太阳能热水器18，阴阳树脂交换器19、太阳能热水器18与水槽2通过管道连通；电解槽15氢气口、气水分离器5、氢气干燥器9通过氢气管道13相连通，氢气干燥器9上设放气阀10；电-->解槽15氧气出口通过氧气管14与水槽2连通，水槽2上设有水槽盖1，水槽盖上设氧气回收口21，气水分离器5的冷凝回水管12与水槽2相连通，压力表6、压力保护器8和控制器1通过六通7安装在氢气管道13上，所述的电解质散热器4设水槽2内，通过电解质循环管与电解槽15连接，电解质循环管上设有循环泵，所述的循环泵上设有温控转速调解器，其温度感应器设在电解槽15上，循环泵的转速受电解槽15内的电解质温度控制，采用多晶硅太阳能发电17，为充电蓄电池16充电储能。使用时，水进入阴阳树脂交换器19进行纯化，纯水通过管道进入太阳能热水器18预热后，进入水槽2中，再经供水管道3进入电解槽中电解，氢气经氢气管13进入气水分离器5分离氢气中的水，在氢气干燥器中干燥，经放气阀10直接输送到氢还原炉内，或加压储备；气水分离器5内分离出的水经冷凝回水管12进入水槽2中再利用，电解槽15的氧气经出口通过氧气管14进入水槽2中，经水槽盖1上的氧气回收口，回收氧气，电解槽中的电解质，在循环泵的带动下，在电解槽和电解质散热器中循环，电解质散热器在水槽内散热，温控转速调解器调控循环泵的转速，电解质的温度高，循环泵的转速加快，温度低转速减慢，使电解质的温度保持平稳，充电蓄电池用太阳能发电机充电，用充电蓄电池的直流电为电解槽供电，电流、电压平稳，保证了电解的氢气气体压力平稳可直接输送到氢还原炉中，用于金属粉末生产；用太阳能热水器预热纯水，太阳能发电机为充电蓄电池充电，节约能源、低碳、环保。-->本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于金属粉末还原和燃料电池的安全环保制氢装置，其特征在于：它是由阴阳树脂交换器、水槽、直流电源、电解槽、电解质散热器、气水分离器、压力表、压力保护器、压力控制器、氢气干燥器组成，所述的阴阳树脂交换器的出水管与水槽连通，水槽与电解槽通过供水管连接，电解槽氢气口、气水分离器、氢气干燥器通过氢气管道相连通，氢气干燥器上设放气阀，电解槽氧气出口通过氧气管与水槽连通，水槽上设有水槽盖，水槽盖上设氧气回收口，气水分离器的冷凝回水管１２与水槽２相连通，压力控制器、压力表、压力保护器安装在氢气管道上，所述的电解质散热器设水槽内，通过电解质循环管与电解槽连接，电解质循环管上设有循环泵，所述的循环泵上设有温控转速调解器，循环泵的转速受电解槽内的电解质温度控制，所述的直流电源为充电蓄电池。

【技术特征摘要】
1.用于金属粉末还原和燃料电池的安全环保制氢装置，其特征在于：它是由阴阳树脂交换器、水槽、直流电源、电解槽、电解质散热器、气水分离器、压力表、压力保护器、压力控制器、氢气干燥器组成，所述的阴阳树脂交换器的出水管与水槽连通，水槽与电解槽通过供水管连接，电解槽氢气口、气水分离器、氢气干燥器通过氢气管道相连通，氢气干燥器上设放气阀，电解槽氧气出口通过氧气管与水槽连通，水槽上设有水槽盖，水槽盖上设氧气回收口，气水分离器的冷凝回水管12与水槽2相连通，压力控制器、压力表、压力保护器安装在氢气管道上，...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴春生，吕文广，
申请(专利权)人：宇辰新能源材料科技无锡有限公司，
类型：实用新型
国别省市：32