[实用新型]太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及环保清洁能源领域，具体地说，是涉及一种太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置。

背景技术

目前主要的制氢工艺包括：（1）以矿物燃料为原料制取氢气是当今获得氢气最主要的方法，制得的氢气主要作为化工原料，如生产合成氨、合成甲醇等。（2）生物质可通过气化和微生物制氢。（3）多种化工过程如电解食盐制碱工业、发酵制酒工艺、合成氨化肥工业、石油炼制工业等均有大量副产氢气。（4）水电解制氢，是目前应用较广且比较成熟的方法之一。

水(H₂O)被直流电电解生成氢气和氧气的过程被称为电解水。电流通过水(H₂O)时，在阴极通过还原水形成氢气(H₂)，在阳极则通过氧化水形成氧气(O₂)。氢气生成量大约是氧气的两倍。

虽然电解水的方法具有诸多的优点，但其自身存在的一些问题影响了这种方法的规模化生产。首先，在电解水的过程中，原材料水的用量非常大，这样就会造成生产成本的显著提高，并且不利于环境保护。另外，阳极的周围环境由于氧气的富集而容易发生化学反应，这就会造成阳极材料的腐蚀，增加保养和维护成本。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置,该装置包括太阳能发电装置和海水电解装置，海水电解装置包括直流电源、电解池、阳极和阴极，阳极、阴极分别与直流电源电连接，阳极、阴极设置在电解池内；太阳能发电装置向直流电源供电，阳极是由人工蓝宝石制成的阳极，电解池用于盛装海水。

由上述方案可见，海水资源较为丰富，并且价格十分低廉，把该装置用于沿海地区之后，能够有效利用海水资源而制取氢气和氧气。另外，人工蓝宝石具有非常好的抗氧化性能，不容易受到氧气的腐蚀，阳极的使用寿命显著延长。

一个优选的方案是，太阳能发电装置与直流电源之间设置有控制器。

由上述方案可见，更好地控制太阳能发电装置把电能持续性、准确地输入到直流电源。

一个优选的方案是，太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置还包括氢气搜集器和氧气搜集器，氢气搜集器用于搜集阴极制取的氢气，氧气搜集器用于搜集阳极制取的氧气。

由上述方案可见，把制取的气体能够迅速搜集在一起，方便存储和后期利用。

一个优选的方案是，太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置还包括氧气压缩传输器和氢气压缩传输器，氧气压缩传输器与氧气搜集器连接，氢气压缩传输器与氢气搜集器连接。

由上述方案可见，方便对气体的保存，并且方便用户对气体的后期利用。

一个优选的方案是，太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置还包括动力装置，动力装置用于把外界的海水补充到电解池内。

由上述方案可见，实现海水供应的自动化，装置的使用更加合理、方便。

进一步优选的方案是，动力装置具有液面检测器，液面检测器用于检测电解池内的液面高度。

由上述方案可见，方便对电解池内海水液面高度的自动检测和控制，如果液面高度低于一定值后，动力装置可以及时补充海水至电解池。

一个优选的方案是，直流电源为蓄电池。

附图说明

图1是本实用新型太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置实施例的示意图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

本实施例的太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置包括太阳能发电装置1和海水电解装置。

海水电解装置包括直流电源2、电解池3、阴极4和阳极5。阳极5、阴极4分别与直流电源2电连接，阳极5、阴极4设置在电解池3内。

太阳能发电装置1向直流电源2供电，阳极5是由人工蓝宝石制成的阳极，电解池3用于盛装海水。太阳能发电装置1与直流电源2之间设置有控制器6。

太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置还包括氢气搜集器7和氧气搜集器8，氢气搜集器7用于搜集阴极4制取的氢气，氧气搜集器8用于搜集阳极5制取的氧气。太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置还包括氧气压缩传输器9和氢气压缩传输器10，氧气压缩传输器9与氧气搜集器8连接，氢气压缩传输器10与氢气搜集器7连接。

太阳能电解海水制取氢气和氧气的装置还包括动力装置，动力装置用于把外界的海水补充到电解池3内。

在其它实施例中，动力装置具有液面检测器，液面检测器用于检测电解池内的液面高度，直流电源为蓄电池。

最后需要说明的是，本实用新型不限于上述的实施方式，诸如直流电源采用其它具体的电池形式的设计也在本实用新型的权利要求保护范围之内。