[发明专利]利用热力吸收压缩机制备高压氢气和氧气的装置

说明书

本发明公开了利用热力吸收压缩机制备高压氢气和氧气的装置，属于能源开发装置技术领域，包括电解槽、氢气热力吸收压缩装置及压出装置；所述的气体流量转换器位于电解槽上部，气体流量转换器分别与氢气分离器及氧气分离器相连；所述的氢气热力吸收压缩装置，包括氢气发生器、加热器及冷却器；所述氢气热力吸收压缩装置的出口设置有压力传感器及电磁阀，均与控制模块相连。本发明采用的氢气热力吸收压缩装置能够实现氢气的存储；压出装置内隔离装置的存在保证了气体与液体试剂隔离，同时达到“液体活塞”的作用，这样可以保证给电解槽供给电解液。该装置全部实现自动化，同时集成化程度高装置体积小，操作安全系数高。

技术领域

本发明属于能源开发装置技术领域，具体涉及一种利用热力吸收压缩机制备高压氢气和氧气的装置。

背景技术

氢是最洁净的燃料，也是重要的化工合成原料。氢气的应用领域很大，其中，用量最大的是作为一种重要的石油化工原料，用于生产合成氨、甲醇以及石油炼制过程的加氢反应。此外，在电子工业、冶金工业、食品工业、浮法玻璃、精细有机合成、航空航天工业等领域也有应用。目前越来越多的科研机构在着力研究氢能的开发和利用。以氢为能源的燃料电池有希望解决我们所面临的能源问题。然而传统的电解水制氢系统无法保证氢气压强，因此本发明提供了一种新型高压氢气制备装置，借助于新型氢气热力吸收装置实现压强的可控。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种利用热力吸收压缩机制备高压氢气和氧气的装置，用以解决氢气压强不稳的技术问题，同时能实现氢气的暂时存储。

本发明通过如下技术方案实现：

利用热力吸收压缩机制备高压氢气和氧气的装置，包括电解槽1、气体流量转换器2、氢气分离器5、氧气分离器6、控制模块9、电源模块10、氢气热力吸收压缩装置12及压出装置17；

所述的气体流量转换器2位于电解槽1上部，气体流量转换器2分别与氢气分离器5及氧气分离器6相连，氢气分离器5、氧气分离器6分别与氢气管路电磁阀7、氧气管路电磁阀8相连，氢气管路电磁阀7及氧气管路电磁阀8均与控制模块9相连，控制模块9与电源模块10相连；

所述的氢气热力吸收压缩装置12，包括氢气发生器11、加热器13及冷却器14，加热器13与电源模块10相连，冷却器14与给水管相连；所述氢气热力吸收压缩装置12的出口设置有压力传感器15及电磁阀16，均与控制模块9相连。

所述的压出装置17通过隔离装置18分为气液两室，液体腔19注满液体药剂，液体腔19通过电磁阀20与控制模块9相连，同时与电解槽1的输入总管21相连。

进一步地，所述的氢气分离器5和氧气分离器6中设有液体水位传感器，分为2个位置：位置3和3'(分离器高度的45％-55％)、位置4和4'(分离器高度的60％-70％)，液体水位传感器均与控制模块9相连。

进一步地，所述的氢气发生器11中填充有加热和冷却时吸收和放出氢气的物质镧镍五(LaNi5)及FeTi。

进一步地，所述的隔离装置18为0.3mm的薄钢片。

进一步地，所述液体腔19注满的液体药剂为质量分数为20％～25％氢氧化钾溶液或者氢氧化钠溶液、蒸馏水。

本发明的装置是这样工作的：

首先通过输入总管21向电解槽1、氢气分离器5和氧气分离器6注入碱性电解液，此时位于氢气和氧气管路上的氢气管路电磁阀7及氧气管路电磁阀8关闭。电解液达到液体水位传感器的4和4'能响应的位置，当4和4'位置响应时控制模块9终止电解液的加入。