[实用新型]具有隔膜的水电解制氢装置有效
申请号: | 202121813791.1 | 申请日: | 2021-08-05 |
公开(公告)号: | CN214361730U | 公开(公告)日: | 2021-10-08 |
发明(设计)人: | 查志伟;曹维峰;仇苓艳 | 申请(专利权)人: | 北京水木汇德科技发展中心(有限合伙) |
主分类号: | C25B9/19 | 分类号: | C25B9/19;C25B15/08;C25B13/08;C25B1/04 |
代理公司: | 北京悦成知识产权代理事务所(普通合伙) 11527 | 代理人: | 樊耀峰 |
地址: | 102628 北京市大兴*** | 国省代码: | 北京;11 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 具有 隔膜 水电 解制氢 装置 | ||
1.一种具有隔膜的水电解制氢装置,包括电解槽、氢分离器和氧分离器;其特征在于:
所述电解槽包括阴极板、阴极金属网、第一垫片、隔膜、第二垫片、阳极金属网、阳极板、氢气液出口和氧气液出口;
所述隔膜具有聚四氟乙烯多孔膜基材层和全氟磺酸树脂表面层,或所述隔膜具有聚四氟乙烯多孔膜基材层和磺化聚醚醚酮表面层;所述隔膜设置于第一垫片和第二垫片之间;
所述阴极金属网设置于阴极板和第一垫片之间,且其两侧分别紧贴阴极板和第一垫片设置;阴极板和隔膜之间形成阴极室,阴极室设置为容纳阴极电解液;所述阴极室与氢气液出口相连通;
所述阳极金属网设置于阳极板和第二垫片之间,且其两侧分别紧贴阳极板和第二垫片设置;阳极板和隔膜之间形成阳极室,阳极室设置为容纳阳极电解液;所述阳极室与氧气液出口相连通;
所述氢分离器具有氢气液进口、氢气出口和氢分离器电解液出口,氢分离器用于分离氢气和电解液,氢气液进口与电解槽的氢气液出口相连;
所述氧分离器具有氧气液进口、氧气出口和氧分离器电解液出口,氧分离器用于分离氧气和电解液,氧气液进口与电解槽的氧气液出口相连。
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述隔膜的厚度为10~100μm;所述聚四氟乙烯多孔膜具有孔径为100~2000nm的微孔。
3.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述的装置还包括平衡管,其分别与氧分离器电解液出口和氢分离器电解液出口相连,平衡管用于平衡所述氢分离器的液位和氧分离器的液位。
4.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,还包括电解液混合器和循环泵,其中,
所述电解液混合器具有进口端和出口端,进口端分别与氢分离器的氢分离器电解液出口和氧分离器的氧分离器电解液出口相连;
所述循环泵具有循环泵入口和循环泵出口,循环泵入口与电解液混合器的出口端相连,循环泵出口与电解槽相连。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述的装置还包括氢洗涤器和氧洗涤器;
所述氢洗涤器具有待洗氢气进口、氢洗涤器除盐水进口和洗涤氢气出口;所述待洗氢气进口与氢分离器的氢气出口相连;
所述氧洗涤器具有待洗氧气进口、氧洗涤器除盐水进口和洗涤氧气出口;所述待洗氧气进口与氧分离器的氧气出口相连。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述的装置还包括氢气提纯设备,所述氢气提纯设备与所述氢洗涤器的洗涤氢气出口相连。
7.根据权利要求6所述的装置,其特征在于,所述的装置还包括氧气提纯设备,所述氧气提纯设备与所述氧洗涤器的洗涤氧气出口相连。
8.根据权利要求7所述的装置,其特征在于:
所述氢洗涤器还具有氢洗涤器洗涤液出口,其用于排出氢洗涤器洗涤氢气产生的洗涤液;
所述氧洗涤器还具有氧洗涤器洗涤液出口,其用于排出氧洗涤器洗涤氧气产生的洗涤液。
9.根据权利要求8所述的装置,其特征在于:
所述氢分离器还具有氢分离器洗涤液进口,所述氢分离器洗涤液进口与所述氢洗涤器洗涤液出口相连;
所述氧分离器还具有氧分离器洗涤液进口,所述氧分离器洗涤液进口与所述氧洗涤器洗涤液出口相连。
10.根据权利要求9所述的装置,其特征在于,所述的装置还包括除盐水设备和进料泵;
所述除盐水设备用于将水纯化,除盐水设备具有除盐水设备出口,除盐水设备出口分别与氢洗涤器除盐水进口和氧洗涤器除盐水进口相连;
所述进料泵具有进料泵入口和进料泵出口,进料泵入口与除盐水设备出口相连,进料泵出口分别与氢洗涤器除盐水进口和氧洗涤器除盐水进口相连。
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