[发明专利]电解设备

说明书

用于进行电解并且产生热的设备，设备包括电解池，所述电解池包括：池壳体，其界定电解质空腔，电解质空腔在使用中容纳电解质；多个大体上平行的被间隔开的电极板，其被设置在电解质空腔内，电极板界定在使用中被至少部分地浸没在电解质内的至少一个阳极和至少一个阴极；至少两个连接器，其在使用中被连接于电源，从而允许电流被供应至电解质以从而进行电解质的电解和加热；至少一个池出口，其与电解质空腔流体连通，至少一个池出口在使用中被耦合于热回收模块；以及至少一个池入口，其允许电解质被供应至电解质空腔。

发明背景

本发明涉及用于进行电解并且在一个实施例中用于进行水的电解以产生氢气和热的设备。

现有技术的描述

在本说明书中提到的任何现有的出版物(或来源于其的信息)或提到的已知的内容不被视为并且应当不被视为对现有的出版物(或来源于其的信息)或已知的内容形成本说明书涉及的尝试的领域中的公知常识的一部分的承认或允许或任何形式的表明。

已知进行水的电解，例如以产生氢气和/或氧气。这已经被提出用于多种不同的情形，例如用于从可变的电源例如可再生的来源产生可使用的能量。

例如，US-7,188,478描述包括可操作以从水产生氢气的供应的被液体冷却的电解器的发电系统。发电系统还可以包括蒸气涡轮机和可操作以产生向蒸气涡轮机的蒸气的供应的蒸气产生装置。发电系统还可以包括可操作以向被液体冷却的电解器提供冷却液体并且可操作以将来自被液体冷却的电解器的加热的冷却液体耦合于蒸气产生装置的系统。

在EP-2,138,678中公开能量储存系统，其包括电解器、氢气储存部和发电站，电解器被连接于氢气储存部并且氢气储存部被连接于发电站。此外，描述用于储存和供应能量的方法。方法包括以下的步骤：将电能递送至电解器；借助于电解器将水分解为氧气和氢气；储存氢气；将被储存的氢气供应至发电站；以及借助于发电站产生电能。

US2009/224546描述利用电解加热子系统的发电系统。电解加热子系统是脉冲电解系统，所述脉冲电解系统加热被容纳在与电解加热子系统和至少一个热交换器热连通的第一导管内的热传递介质。被耦合于至少一个热交换器的第二导管容纳工作流体。当工作流体被循环经过第二导管并且经过热交换器时，其被加热至超过其沸点的温度，使工作流体的至少一部分被转化为蒸气(vapour)(例如蒸气(steam))。蒸气被循环经过蒸气涡轮机，引起其旋转并且进而将发电机耦合于蒸气涡轮机。

US-5,273,635描述加热器，其使用液体的电解以从电产生热并且借助于热交换器将热从电解质传递。一个实施方案包括镍和铂的电极和碳酸钾的电解质，且热交换器被浸没在电解质中并且从电解质传递热。

US-5,628,887描述用于过度加热在溶液中含有导电性盐的水的电解系统和电解池。电解池包括界定大体上封闭的内部容积的非导电性壳体和位于壳体内的被间隔开的第一和第二导电性构件。各自具有容易与氢或氢的同位素可结合以形成金属氢化物的导电性金属的多种导电性颗粒位于壳体内与第一导电性构件电接触并且与所述第二导电性构件电力地隔开。导电性颗粒可以具有任何方便的规则的或不规则的形状。系统中的电源跨越第一和第二导电性构件可操作地连接，借此电流在其之间流动并且流动经过在液体电解质内的导电性颗粒。

然而，上文提到的装置未描述用于氢和热产生的被优化的电解设备，同时热回收机构被限制。

US-5,632,870描述用于从多种能源产生有用的能量产品的电解池设备和方法。在优选的实施方案中，氢气通过将电子传输经过电子流动的低电压势垒在阴极产生，所述低电压势垒通过小心控制电解质成分浓度和阴极上的表面材料实现。被捕获在氢气中的能量的一部分通过在阳极从水离解的离子的热传输活动提供，所述阳极催化地离解水并且从而将热能从阳极传递至离子和池电解质的其他的成分。热能通过从周围环境吸收热在阳极中替换。然而，再次地，热回收机构被限制。

发明概述

本发明寻求改良与现有技术相关的问题中的一个或更多个。