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一种电解高温水蒸汽制氢装置及制氢方法制造方法及图纸

时间: 2024-02-29 12:00:09 |   作者: 电机引出线焊接309

  本发明专利技术公开了一种电解高温水蒸汽制氢装置及制氢方法,包括中空底座和电解容器,所述中空底座内安装有电源,所述电解容器的底部密封贯穿安装有与电源电连接的正极板和负极板,所述电解容器上可拆卸连接有密封盖板,所述密封盖板上分别密封贯穿安装有罩设在正极板上的第一收集罩和罩设在负极板上的第二收集罩。本发明专利技术结构设计合理,不仅仅可以对氢氧化钠水溶液加热使其形成水蒸气后再对其进行电解工作,水蒸气保持在较高的温度,保障电解水的效率,降低生产所带来的成本,且能够更好地对氢气及氧气进行分别收集,避免氧气和氢气回流混合发生爆炸现象,保障电解过程中的安全性。保障电解过程中的安全性。保障电解过程中的安全性。

  [0002]氢气本身无毒,与其他燃料相比燃烧时最清洁,除生成水和少量氮化氢外不会产生对环境有害的污染物质,少量的氮化氢经过适当处理也不会对环境造成污染,而且燃烧生成的水还可继续制氢,反复循环使用。氢能源具有安全、发热量高等优点,因而大范围的使用在航空航天上,以及地面汽车及发电领域,水电解制氢是一种较为方便的制取氢气的方法。在充满电解液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。[0003]如申请号为:CN1.2,申请名称为:一种水电解制氢装置的申请文件,包括防护外壳及设置在所述防护外壳内的电解槽,所述电解槽上设有供电线缆和管路,所述供电线缆和管路均与所述防护外壳外部连接......该申请文件中,电解水处于常温状态,分子间的活跃程度较低,因此会导致电解水的效率较低,析氢效率低,为此我们设计了一种电解高温水蒸汽制氢装置及制氢方法来解决以上问题。

  [0004]本专利技术的目的是未解决现存技术中存在的问题,而提出的一种电解高温水蒸汽制氢装置及制氢方法,其不仅仅可以对氢氧化钠水溶液加热使其形成水蒸气后再对其进行电解工作,水蒸气保持在较高的温度,保障电解水的效率,降低生产所带来的成本,且能够更好地对氢气及氧气进行分别收集,避免氧气和氢气回流混合发生爆炸现象,保障电解过程中的安全性。[0005]为实现上述目的,本专利技术采用了如下技术方案:[0006]一种电解高温水蒸汽制氢装置,包括中空底座和电解容器,所述中空底座内安装有电源,所述电解容器的底部密封贯穿安装有与电源电连接的正极板和负极板,所述电解容器上可拆卸连接有密封盖板,所述密封盖板上分别密封贯穿安装有罩设在正极板上的第一收集罩和罩设在负极板上的第二收集罩,所述第一收集罩通过第一连接管连接有氧气收集器,所述第二收集罩通过第二连接管连接有氢气收集器,所述第一收集罩与第二收集罩结构相同,所述第一连接管和第二连接管结构相同,所述电解容器的侧壁密封贯穿安装有水蒸气导入组件,所述电解容器的侧壁密封贯穿安装有排水管。[0007]优选地,所述电解容器和密封盖板的两端侧壁均固定连接有连接板,电解容器和密封盖板上相对的两个连接板之间通过螺栓锁紧。[0008]优选地,所述第二连接管与第二收集罩及氢气收集器之间均通过螺纹连接头连接,使得第二连接管能够相对于第二收集罩、氢气收集器拆除。[0009]优选地,所述第二连接管上安装有气体浓度检测仪和吸风机,所述第二连接管上贯穿安装有位于气体浓度检测仪与吸风机之间的排气管,所述排气管上安装有排气阀,所述第二连接管上安装有位于排气管与吸风机之间的控制阀。[0010]优选地,所述第二连接管上的气体浓度检测仪为氢气浓度检测仪,所述第一连接管上的气体浓度检测仪为氧气浓度检测仪。[0011]优选地,所述水蒸气导入组件包括加热炉和溶液箱,所述溶液箱内盛放有氢氧化钠水溶液,所述溶液箱上安装有与电解容器相互连通的蒸汽管。[0012]优选地,所述蒸汽管倾斜向电解容器设置。[0013]本专利技术还提供了一种电解高温水蒸汽制氢装置的制氢方法,包括以下过程:[0014]S1,加热:启动加热炉使溶液箱升温,溶液箱内的氢氧化钠水溶液变成高温水蒸气通过蒸汽管进入电解容器内;[0015]S2,电解:启动电源进行电解,正极板电解出氧气,负极板电解出氢气;[0016]S3,检测:打开排气管上的排气阀,启动第一连接管及第二连接管上的气体浓度检测仪分别对氧气浓度和氢气浓度进行仔细的检测,氧气及氢气浓度较低的气体分别通过第一连接管和第二连接管上的排气管排出;[0017]S4,收集:当氢气浓度达标时,关闭排气管上的排气阀,打开控制阀及吸风机,正极板电解出的氧气通过第一收集罩、第一连接管收集在氧气收集器内,负极板电解出的氢气通过第二收集罩、第二连接管收集在氢气收集器内。[0018]本专利技术与现存技术相比,其有益效果为:[0019]1、本电解高温水蒸汽制氢装置中,能够对氢氧化钠水溶液加热使其形成水蒸气后再对其进行电解工作,水蒸气保持在较高的温度,有利于电解工作的进行,保障电解水的效率。[0020]2、本电解高温水蒸汽制氢装置中,能够先对氢气浓度进行仔细的检测,达到需要收集的浓度时再对氢气进行收集,且还能够对氧气进行收集,避免造成能源浪费,且吸风机的设置,能够使氢气更好地进入氢气收集器内进行收集,使氧气更好地进入氧气收集器内进行收集,避免氧气和氢气回流混合发生爆炸现象,保障电解过程中的安全性。附图说明[0021]图1为本专利技术提出的一种电解高温水蒸汽制氢装置的结构示意图;[0022]图2为图1中A处结构放大图;[0023]图3为本专利技术提出的一种电解高温水蒸汽制氢装置的外部结构示意图。[0024]图中:1、中空底座;2、电解容器;3、密封盖板;4、电源;5、正极板;6、负极板;7、第一收集罩;8、第二收集罩;9、第一连接管;10、氧气收集器;11、第二连接管;12、氢气收集器;13、加热炉;14、溶液箱;15、蒸汽管;16、排水管;17、气体浓度检测仪;18、排气管;19、吸风机;20、控制阀。具体实施方式[0025]下面将结合本专利技术实施例中的附图,对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例,而不是全部的实施例。[0026]参照图1‑图3,一种电解高温水蒸汽制氢装置,包括中空底座1和电解容器2,中空底座1内安装有电源4,中空底座1的前侧壁通过多个螺丝连接有封堵板,封堵板上安装有对电源来控制的控制面板,电解容器2的底部密封贯穿安装有与电源4电连接的正极板5和负极板6,电解容器2上可拆卸连接有密封盖板3,电解容器2和密封盖板3的两端侧壁均固定连接有连接板,电解容器2和密封盖板3上相对的两个连接板之间通过螺栓锁紧,密封盖板3与电解容器2之间设有密封垫,实现密封盖板3与电解容器2之间的密封性,连接板与螺栓的设置,便于密封盖板3与电解容器2之间进行连接及拆卸,便于对电解容器2内部来维护及清理,且电解容器2的内部设有隔热层,能够保障电解容器2内保持比较高的温度,有利于电解工作的进行,电解容器2由防爆材质制成,避免电解容器2内压强变化使电解容器2发生爆炸现象;[0027]密封盖板3上分别密封贯穿安装有罩设在正极板5上的第一收集罩7和罩设在负极板6上的第二收集罩8,第一收集罩7和第二收集罩8的开口处均位于电解容器2内液面下方,且第一收集罩7和第二收集罩8与电解容器2的内底部之间均存在间距,第一收集罩7通过第一连接管9连接有氧气收集器10,第二收集罩8通过第二连接管11连接有氢气收集器12,氧气收集器10及氢气收集器12均为现存技术,在此不做过多赘

  1.一种电解高温水蒸汽制氢装置,包括中空底座(1)和电解容器(2),其特征是,所述中空底座(1)内安装有电源(4),所述电解容器(2)的底部密封贯穿安装有与电源(4)电连接的正极板(5)和负极板(6),所述电解容器(2)上可拆卸连接有密封盖板(3),所述密封盖板(3)上分别密封贯穿安装有罩设在正极板(5)上的第一收集罩(7)和罩设在负极板(6)上的第二收集罩(8),所述第一收集罩(7)通过第一连接管(9)连接有氧气收集器(10),所述第二收集罩(8)通过第二连接管(11)连接有氢气收集器(12),所述第一收集罩(7)与第二收集罩(8)结构相同,所述第一连接管(9)和第二连接管(11)结构相同,所述电解容器(2)的侧壁密封贯穿安装有水蒸气导入组件,所述电解容器(2)的侧壁密封贯穿安装有排水管(16)。2.依据权利要求1所述的一种电解高温水蒸汽制氢装置,其特征是,所述电解容器(2)和密封盖板(3)的两端侧壁均固定连接有连接板,电解容器(2)和密封盖板(3)上相对的两个连接板之间通过螺栓锁紧。3.依据权利要求1所述的一种电解高温水蒸汽制氢装置,其特征是,所述第二连接管(11)与第二收集罩(8)及氢气收集器(12)之间均通过螺纹连接头连接,使得第二连接管(11)能够相对于第二收集罩(8)、氢气收集器(12)拆除。4.依据权利要求3所述的一种电解高温水蒸汽制氢装置,其特征是,所述第二连接管(11)上安装有气体浓度检测仪(17)和吸风机(19),所述第二连接管(11)上贯穿安装有位于气体浓度检测仪(17)与吸风机(19)之间的排气管(18),所述排气管(18)上安装有排气阀,所述第二连接管(11)上安装...