[实用新型]一种基于水自由基阳离子的便携式氢气发生装置

说明书

本实用新型公开了一种基于水自由基阳离子的便携式氢气发生装置，其技术方案要点是：包括壳体，所述壳体内设有电源、带进气端和出气端的反应室、用于产生苯气流的苯发生器、用于产生去离子水气流的去离子水发生器，所述苯发生器和去离子水发生器均连通至所述反应室的进气端，所述反应室的两侧分别设有阳极板和阴极板，所述阳极板上设有多根朝向阴极板设置的电晕针，所述阳极板和阴极板均与所述电源相连。与现有技术相比，本发明的氢气发生装置使用方便，氢气的制备所需条件简单，产氢浓度高，能耗低且不会发生干烧，安全性好。

技术领域

本实用新型涉及氢气的制造的技术领域，具体涉及一种基于水自由基阳离子的便携式氢气发生装置。

背景技术

氢气作为一种绿色无污染的清洁能源，具有极其广泛的应用。但是，目前传统的小型氢气发生器的主要原理是电解水，该方法需要消耗大量的电能，制氢成本较高。同时，电解水制氢需要不断补充水，一旦水分耗干则电解池容易干烧，再加上电解水制氢的制氢过程中会产生氧气，将会容易形成安全隐患。

此外，传统的氢气发生器需要在有大功率电源的情况下才能快速制氢，不具备便携式的特点，在急需制氢的特定环境下往往难以使用，实用性较差。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：解决现有技术中的氢气发生器制氢成本高，存在安全隐患且便携、实用性相对较差的问题。

本实用新型的技术方案是：提供一种基于水自由基阳离子的便携式氢气发生装置，包括壳体，所述壳体内设有电源、带进气端和出气端的反应室、用于产生苯气流的苯发生器、用于产生去离子水气流的去离子水发生器，所述苯发生器和去离子水发生器均连通至所述反应室的进气端，所述反应室的两侧分别设有阳极板和阴极板，所述阳极板上设有多根朝向阴极板设置的电晕针，所述阳极板和阴极板均与所述电源相连。

上述方案通过在反应室的内部形成电晕电场，使得反应室的进气端的去离子水能够被电离形成水自由基阳离子，而水自由基阳离子进一步与苯反应生成氢气与苯酚自由基阳离子，其中苯酚自由基阳离子由于电场作用而自动被吸附至阴极板上，使得氢气被分离提纯后即可从出气端排出。与现有技术相比，本发明的氢气发生装置使用方便，氢气的制备所需条件简单，产氢浓度可达2000ppm以上，能耗低且不会发生干烧，安全性好。此外，反应室内的原子利用率高，产生的苯酚的法拉第效率可高达60％，且苯酚自由基阳离子在电场作用下被自动吸附至阴极板，无环境污染，有效解决了传统异丙苯方法中丙酮产能过剩的问题。

优选的，所述电晕针的长度为7～75毫米,所述电晕针的直径为150～350微米，所述电晕针的针尖的曲率半径为7.5～17.5微米，有利于促进去离子水和苯反应的电晕电场的产生。

优选的，所述电晕针的针尖与阴极板之间的距离为5～20毫米，所述阳极板和阴极板之间的电压差为0～2.5kV，保证电离形成的水自由基阳离子的离子强度保持在较高水平，加快氢气的产出效率。

优选的，所述阴极板包括绝缘板，所述绝缘板的表面包裹有铜箔纸，使得苯酚自由基阳离子能够在铜箔纸表面形成晶斑。

优选的，还包括尾气吸收器，所述尾气吸收器包括装有吸收液的尾气瓶、连接至反应室的出气端的进气管和连通至外界的出气管，所述尾气吸收器的进气管连通至吸收液的液面下方且出气管连通至吸收液上方，从而进一步净化反应室出气端的气体，防止尾气污染。

优选的，所述尾气瓶的出气管上设有气体流量计。

优选的，还包括气泵，所述苯发生器包括装有苯液的苯液瓶、通过气泵供气的进气管和连通至反应室的出气管，所述苯发生器的进气管和出气管均连通于苯液上方；所述去离子水发生器包括装有去离子水的去离子水瓶、通过气泵供气的进气管和连接至反应室的出气管，所述去离子水发生器的进气管连通至去离子水的液面下方且出气管连通至去离子水上方。

优选的，所述气泵上设有滤棉，以防止杂质进入反应室。