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電解槽和電解制氫方法

896   編輯:管理員   來源:華電重工股份有限公司  
2024-05-21 09:21:15
權(quán)利要求書: 1.一種電解槽,其特征在于:包括兩個相對的端極結(jié)構(gòu)(1)和壓緊于兩所述端極結(jié)構(gòu)(1)之間的中間極板(4)和若干電解單元(2),各相鄰所述電解單元(2)之間通過隔離結(jié)構(gòu)(3)相隔離,所述隔離結(jié)構(gòu)(3)包括隔板(31)和套設(shè)于所述隔板(31)周向外側(cè)的隔離框(32),所述隔離框(32)設(shè)置有電解液進口(35)和電解液出口(36),所述電解液進口(35)和所述電解液出口(36)靠近所述隔板(31)中心的方向均設(shè)置有梳齒結(jié)構(gòu)(37),所述梳齒結(jié)構(gòu)(37)的梳齒(371)和空隙(372)厚度均在3毫米至5毫米之間,各所述電解液進口(35)和所述電解液出口(36)僅在所述隔離框(32)的一側(cè)設(shè)置有所述梳齒結(jié)構(gòu)(37)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽,其特征在于:所述隔離框(32)兩面均設(shè)有密封水線(33),相鄰所述隔離結(jié)構(gòu)(3)之間通過相對的所述密封水線(33)壓緊有密封墊(34)。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電解槽,其特征在于:所述密封水線(33)為嵌入式結(jié)構(gòu),包括若干卡槽(331)、棱線(332)和設(shè)置于所述密封水線(33)兩端的棱邊(333),所述卡槽(331)的寬度在10毫米至20毫米之間,所述棱線(332)的寬度在0.6毫米至1毫米之間,所述棱邊(333)與所述卡槽(331)底部的高度差在1毫米至1.5毫米之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽,其特征在于:所述電解單元(2)包括隔膜(21),所述隔膜(21)包括高聚物紡織物層,所述高聚物紡織物層的兩側(cè)均覆蓋有金屬氧化物層。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解槽,其特征在于:所述隔膜(21)的厚度范圍是500微米至

800微米。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電解槽,其特征在于:所述電解單元(2)還包括分別設(shè)置于所述隔膜(21)兩側(cè)的第一極板(22)和第二極板(23),所述第一極板(22)和所述第二極板(23)的材質(zhì)均為鎳基材料,且二者均為3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽,其特征在于:所述端極結(jié)構(gòu)(1)包括拉緊螺栓(11)、彈性件(12)、端夾板(13)和端極板(14),兩所述端極結(jié)構(gòu)(1)的所述拉緊螺栓(11)和所述彈性件(12)能夠相配合,將兩所述端極結(jié)構(gòu)(1)的所述端夾板(13)和所述端極板(14)壓緊。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電解槽,其特征在于:所述隔板(31)雙面均勻分布有乳突狀結(jié)構(gòu)。

9.電解制氫方法,基于權(quán)利要求1?8中任一項所述的電解槽,其特征在于:所述電解槽還包括輸入管路和輸出管路,所述輸入管路與所述電解液進口(35)連通,所述輸出管路與所述電解液出口(36)相連通,所述電解制氫方法具體步驟如下:將所述電解槽組裝完成后,將電解液通過所述輸入管路注入所述電解槽內(nèi)部,電解液通過所述電解液進口(35)進入各所述電解單元(2),并排除所述電解槽內(nèi)部的空氣;

將所述電解槽內(nèi)部壓力保持在1.6MPa至3.2MPa之間,為所述電解槽通直流電,兩所述端極結(jié)構(gòu)(1)連接負極,所述中間極板(4)連接正極,流經(jīng)各所述電解單元(2)的電解液在直流電作用下電解,在所述電解單元(2)內(nèi)部分別形成氫氣和氧氣;

含有氫氣和氧氣的電解液通過所述電解液出口(36)從所述電解單元(2)流出,合流至所述輸出管路后流出所述電解槽,經(jīng)冷卻、分離、洗滌和純化步驟,最終得到氫氣。

說明書: 一種電解槽和電解制氫方法技術(shù)領(lǐng)域[0001] 本發(fā)明涉及電解制氫設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種電解槽和電解制氫方法。背景技術(shù)[0002] 電解制氫工藝通常采用隔膜型水溶液電解槽進行制氫,電解液注入電解槽內(nèi)部后,為電解槽連通直流電,電解槽內(nèi)部的正極和負極即可分別生成氧氣和氫氣。

[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中電解槽包括主極板,主極板的周向外側(cè)設(shè)置有電解液進口和電解液出口,電解液進口和電解液出口通常采用梳齒結(jié)構(gòu),梳齒結(jié)構(gòu)中各梳齒之間的空隙可供電解

液進出。電解槽在安裝密封過程中,需要安裝壓緊于主極板周向外沿的密封墊,密封墊擠壓

主極板,導致設(shè)置于主極板的電解液進口和電解液出口同樣受到擠壓,而由于梳齒結(jié)構(gòu)較

為稀疏,梳齒結(jié)構(gòu)便會產(chǎn)生形變,造成電解液進口和電解液出口流量變小,甚至發(fā)生堵塞。

[0004] 因此,如何提供一種電解液進口和電解液出口不會由于擠壓而流量變小或堵塞的電解槽,是本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種電解液進口和電解液出口不會由于擠壓而流量變小或堵塞的電解槽。

[0006] 為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種電解槽,包括兩個相對的端極結(jié)構(gòu)和壓緊于兩所述端極結(jié)構(gòu)之間的中間極板和若干電解單元,各相鄰所述電解單元之間通過隔離結(jié)

構(gòu)相隔離,所述隔離結(jié)構(gòu)包括隔板和套設(shè)于所述隔板周向外側(cè)的隔離框,所述隔離框設(shè)置

有電解液進口和電解液出口,所述電解液進口和所述電解液出口靠近隔板中心的方向均設(shè)

置有梳齒結(jié)構(gòu),所述梳齒結(jié)構(gòu)的梳齒和空隙厚度均在3毫米至5毫米之間,各電解液進口和

電解液出口僅在隔離框的一側(cè)設(shè)置有梳齒結(jié)構(gòu)。

[0007] 采用如上結(jié)構(gòu),電解液能夠通過電解液進口和電解液出口的梳齒結(jié)構(gòu)的空隙流入或流出電解單元內(nèi)部,在電解液進口和電解液出口受到擠壓時,由于梳齒結(jié)構(gòu)的梳齒和空

隙較為密集,梳齒能夠抵接相對的隔離框,梳齒結(jié)構(gòu)不會產(chǎn)生形變,電解液進口和電解液出

口的流量便不會變小或堵塞。

[0008] 可選地,所述隔離框兩面均設(shè)有密封水線,相鄰所述隔離結(jié)構(gòu)之間通過相對的所述密封水線壓緊有密封墊。

[0009] 可選地,所述密封水線為嵌入式結(jié)構(gòu),包括若干卡槽、棱線和設(shè)置于所述密封水線兩端的棱邊,所述卡槽的寬度在10毫米至20毫米之間,所述棱線的寬度在0.6毫米至1毫米

之間,所述棱邊與所述卡槽底部的高度差在1毫米至1.5毫米之間。

[0010] 可選地,所述電解單元包括隔膜,所述隔膜包括高聚物紡織物層,所述高聚物紡織物層的兩側(cè)均覆蓋有金屬氧化物層。

[0011] 可選地,所述隔膜的厚度范圍是500微米至800微米。[0012] 可選地,所述電解單元還包括分別設(shè)置于所述隔膜兩側(cè)的第一極板和第二極板,所述第一極板和所述第二極板的材質(zhì)均為鎳基材料,且二者均為3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

[0013] 可選地,所述端極結(jié)構(gòu)包括拉緊螺栓、彈性件、端夾板和端極板,兩所述端極結(jié)構(gòu)的所述拉緊螺栓和所述彈性件能夠相配合,將兩所述端極結(jié)構(gòu)的所述端夾板和所述端極板

壓緊。

[0014] 可選地,所述隔板雙面均勻分布有乳突狀結(jié)構(gòu)。[0015] 本發(fā)明還提供一種電解制氫方法,基于上文所描述的電解槽,所述電解槽還包括輸入管路和輸出管路,所述輸入管路與所述電解液進口連通,所述輸出管路與所述電解液

出口相連通,所述電解制氫方法具體步驟如下:將所述電解槽組裝完成后,將電解液通過所

述輸入管路注入所述電解槽內(nèi)部,電解液通過所述電解液進口進入各所述電解單元,并排

除所述電解槽內(nèi)部的空氣;將所述電解槽內(nèi)部壓力保持在1.6MPa至3.2MPa之間,為所述電

解槽通直流電,兩所述端極結(jié)構(gòu)連接負極,所述中間極板連接正極,流經(jīng)各所述電解單元的

電解液在直流電作用下電解,在所述電解單元內(nèi)部分別形成氫氣和氧氣;含有氫氣和氧氣

的電解液通過所述電解液出口從所述電解單元流出,合流至所述輸出管路后流出所述電解

槽,經(jīng)冷卻、分離、洗滌和純化步驟,最終得到氫氣。

附圖說明[0016] 圖1是本發(fā)明實施例所提供電解槽梳齒結(jié)構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖;[0017] 圖2是本發(fā)明實施例所提供電解槽的結(jié)構(gòu)示意圖;[0018] 圖3是圖2中隔離結(jié)構(gòu)第一種實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖;[0019] 圖4是圖2中隔離結(jié)構(gòu)第二種實施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖;[0020] 圖5是圖3中密封水線的放大結(jié)構(gòu)示意圖;[0021] 圖6是圖2中電解單元、隔離結(jié)構(gòu)和中間極板的局部放大示意圖;[0022] 圖7是圖2中電解槽的側(cè)視圖。[0023] 圖1?7中的附圖標記說明如下:[0024] 1端極結(jié)構(gòu)、11拉緊螺栓、12彈性件、13端夾板、14端極板、15支撐部、2電解單元、21隔膜、22第一極板、23第二極板、3隔離結(jié)構(gòu)、31隔板、32隔離框、33密封水線、331卡槽、332棱

線、333棱邊、34密封墊、35電解液進口、36電解液出口、37梳齒結(jié)構(gòu)、371梳齒、372空隙、4中

間極板。

具體實施方式[0025] 為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進一步的詳細說明。

[0026] 請參考圖1?4,圖1是本發(fā)明實施例所提供電解槽梳齒結(jié)構(gòu)的放大結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明實施例所提供電解槽的結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是圖2中隔離結(jié)構(gòu)第一種實施方式的結(jié)構(gòu)

示意圖;圖4是圖2中隔離結(jié)構(gòu)第二種實施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

[0027] 本發(fā)明實施例提供一種電解槽,包括兩個相對的端極結(jié)構(gòu)1和壓緊于兩端極結(jié)構(gòu)1之間的中間極板4和若干電解單元2,各相鄰電解單元2之間通過隔離結(jié)構(gòu)3相隔離,隔離結(jié)

構(gòu)3包括隔板31和套設(shè)于隔板31周向外側(cè)的隔離框32,隔離框32設(shè)置有電解液進口35和電

解液出口36,電解液進口35和電解液出口36靠近隔板31中心的方向均設(shè)置有梳齒結(jié)構(gòu)37,

梳齒結(jié)構(gòu)37的梳齒371和空隙372厚度均在3毫米至5毫米之間。

[0028] 采用如上結(jié)構(gòu),電解液能夠通過電解液進口35和電解液出口36的梳齒結(jié)構(gòu)37的空隙372流入或流出電解單元2,在電解液進口35和電解液出口36收到擠壓時,由于梳齒結(jié)構(gòu)

37的梳齒371和空隙372較為密集,梳齒371能夠抵接相對的隔離框32,使梳齒結(jié)構(gòu)37整體不

產(chǎn)生形變,電解液進口35和電解液出口36的流量便不會減小,更不會出現(xiàn)堵塞情況。

[0029] 電解液進口35和電解液出口36設(shè)置于隔離框32,且各電解液進口35和電解液出口36僅在隔離框32的一側(cè)設(shè)置有梳齒結(jié)構(gòu)37,在各隔離框32在壓緊后,各電解液進口35和電

解液出口36的兩側(cè)均能夠與梳齒結(jié)構(gòu)37相連通,電解液可以通過梳齒結(jié)構(gòu)37流入或流出電

解單元2。

[0030] 如圖3所示,在隔離結(jié)構(gòu)3的第一種實施方式中,隔離框32的兩側(cè)分別設(shè)置有兩個電解液進口35和電解液出口36,各電解液進口35和電解液出口36對稱設(shè)置、結(jié)構(gòu)一致,僅是

名稱不同以區(qū)分用途,各電解液進口35和電解液出口36均在隔離框32的同一側(cè)設(shè)置梳齒結(jié)

構(gòu)37,在各隔離框32壓緊后,各電解液進口35和電解液出口36的兩側(cè)便均能夠與梳齒結(jié)構(gòu)

37相連通。

[0031] 如圖4所示,在隔離結(jié)構(gòu)3的第二種實施方式中,隔離框32的兩側(cè)同樣分別設(shè)置有兩個電解液進口35和電解液出口36,其中,相對隔離框32對稱的一對電解液進口35和電解

液出口36在一側(cè)設(shè)置梳齒結(jié)構(gòu)37,另一對對稱設(shè)置的電解液進口35和電解液出口36在隔離

框32另一側(cè)設(shè)置梳齒結(jié)構(gòu)37,各電解液進口35和電解液出口36的兩側(cè)同樣均能夠與梳齒結(jié)

構(gòu)37相連通。

[0032] 當然,除上述兩種實施方式以外,各電解液進口35和電解液出口36的梳齒結(jié)構(gòu)37還可以采用其他設(shè)置方式,本發(fā)明對此不做限定,只要在各隔離框32壓緊后,各電解液進口

35和電解液出口36的兩側(cè)均能夠與梳齒結(jié)構(gòu)37相連通即可。另外,電解液進口35和電解液

出口36的設(shè)置位置及設(shè)置數(shù)量,本發(fā)明亦不做限定,只要二者可供電解液進出即可。

[0033] 請繼續(xù)參考圖1,本實施例中兩個端極結(jié)構(gòu)1將中間極板4、若干電解單元2和若干隔離結(jié)構(gòu)3壓緊于二者之間,中間極板4設(shè)置于兩個端極結(jié)構(gòu)1之間的中心處,兩側(cè)交疊設(shè)置

電解單元2和隔離結(jié)構(gòu)3。中間極板4兩側(cè)首先分別緊貼設(shè)置有隔離結(jié)構(gòu)3,之后再依次交疊

設(shè)置電解單元2和隔離結(jié)構(gòu)3,以使中間極板4兩側(cè)距離最近的兩個電解單元2能夠形成正常

的電解環(huán)境;兩端的端極結(jié)構(gòu)1均包括端極板14,兩個端極板14相對設(shè)置,與中間極板4不

同,端極板14向中心的一側(cè)首先設(shè)置電解單元2,之后再一側(cè)交疊設(shè)置隔離結(jié)構(gòu)3和電解單

元2,端極板14能夠與距離最近的一個隔離結(jié)構(gòu)3相配合,以使二者之間的電解單元2能夠形

成正常的電解環(huán)境。

[0034] 可以理解,電解槽中具體包括何種數(shù)量的電解單元2和隔離結(jié)構(gòu)3,具體可根據(jù)實際應(yīng)用中的需求自由設(shè)置,本發(fā)明不做限定,若設(shè)置電解單元2和隔離結(jié)構(gòu)3數(shù)量較多,則為

滿足電解所需的電壓需求,中間極板4與端極結(jié)構(gòu)1之間所需連通的電壓較高;若設(shè)置電解

單元2和隔離結(jié)構(gòu)3數(shù)量較少,則中間極板4與端極結(jié)構(gòu)1之間所需連通的電壓較低。另外,端

極結(jié)構(gòu)1、電解單元2、隔離結(jié)構(gòu)3和中間極板4的大小和具體結(jié)構(gòu),本發(fā)明均不做限定,只要

其能夠在通電后對電解液進行電解,以生成對應(yīng)的產(chǎn)物即可。

[0035] 本實施例中,隔離框32兩面均設(shè)有密封水線33,相鄰隔離結(jié)構(gòu)3之間通過相對的密封水線33壓緊有密封墊34。

[0036] 隔板31和隔離框32能夠分隔相鄰電解單元2,防止各電解單元2之間相互干擾;兩相鄰隔離框32能夠壓緊二者之間的密封墊34,將密封墊34壓緊于相對設(shè)置的密封水線33之

間,以將各電解單元2密封,其中,密封墊34的材質(zhì)可以是氟基塑料。當然,隔離結(jié)構(gòu)3之間的

密封方式,本發(fā)明同樣不做限定,只要其能夠使各電解單元2保持密封,且電解槽整體同樣

保持密封即可。

[0037] 請參考圖5,圖5是圖3中密封水線的放大結(jié)構(gòu)示意圖。[0038] 本實施例中,密封水線33為嵌入式結(jié)構(gòu),包括若干卡槽331、棱線332和設(shè)置于密封水線33兩端的棱邊333,卡槽331的寬度在10毫米至20毫米之間,棱線332的寬度在0.6毫米

至1毫米之間,棱邊333與卡槽331底部的高度差在1毫米至1.5毫米之間。

[0039] 需要說明,現(xiàn)有技術(shù)中的密封水線33為每隔固定距離設(shè)置一道形槽的結(jié)構(gòu),若干形槽形成完整的密封水線33,密封墊34安裝于相鄰密封水線33之間的安裝工藝為:先將密

封墊34夾緊于各相鄰密封水線33之間,兩端的端極結(jié)構(gòu)1將各部件壓緊,從電解液進口35向

電解槽內(nèi)通入蒸汽,以檢查是否存在漏氣情況;再將兩端的端極結(jié)構(gòu)1拆卸,查看密封墊34

是否已經(jīng)被壓為貼合密封水線33的形狀;若密封墊34未被壓為貼合密封水線33的形狀,則

重復上述壓緊、通蒸汽、檢查漏氣和檢查密封墊34形狀的步驟,直到密封墊34與密封水線33

完全貼合,該步驟通常會重復兩到三次才能夠完成安裝。

[0040] 而采用本實施例的結(jié)構(gòu)后,可將密封墊34更為有效的壓入密封水線33的卡槽331內(nèi),同時在各卡槽331之間設(shè)置棱線332,使密封墊34更為嚴密的貼合,提升密封性能。本實

施例中,卡槽311的寬度優(yōu)選為10毫米,棱線332的寬度優(yōu)選為0.6毫米,棱邊333與卡槽331

底部的高度差優(yōu)選為1毫米,該尺寸密封墊34與密封水線33的能夠更為緊密的貼合,密封墊

34更不易脫離,提升密封性能,使電解槽能夠適應(yīng)更高壓力的運行工況,減少后續(xù)對氫氣壓

縮所需的能耗。

[0041] 除此之外,由于密封水線33的尺寸是固定的,在實際應(yīng)用中,亦可在密封墊34生產(chǎn)時便將其塑形為貼合密封水線33的形狀,如此便可改善密封墊34的安裝工藝,在安裝時直

接將密封墊34對應(yīng)貼合于相鄰密封水線33之間,僅需兩端的端極結(jié)構(gòu)1壓緊,并向電解槽內(nèi)

部通入蒸汽以檢測是否存在漏氣即可,無需重復上述步驟反復安裝,便可直接使用。

[0042] 請參考圖6,圖6是圖2中電解單元、隔離結(jié)構(gòu)和中間極板的局部放大示意圖。[0043] 本實施例中,電解單元2包括隔膜21,隔膜21包括高聚物紡織物層,高聚物紡織物層的兩側(cè)均覆蓋有金屬氧化物層。

[0044] 該材質(zhì)的隔膜21具有更低的電壓降,更能夠提高能量轉(zhuǎn)化效率,在同樣的電流大小下,所需的電壓更低,能夠降低電解槽的整體能耗。另外,隔膜21具有更低的電壓降便能

夠承載更高的電流密度,在電解單元2的數(shù)量以及輸入的總電流不變的條件下,僅需更低的

電極面積即可達到與原電解槽相同的電解效率,即僅需更小體積的電解單元2,便可完成電

解過程,而由于電解單元2的體積減小,端極結(jié)構(gòu)1、隔離結(jié)構(gòu)3和中間極板4的體積均能夠隨

之減小,間接降低了電解槽的整體成本。

[0045] 具體的,隔膜21采用超薄聚苯硫醚氈作為支撐骨架,并根據(jù)所需的厚度,在兩側(cè)均噴涂有聚合物樹脂和金屬氧化物層,該金屬氧化物層優(yōu)選為氧化鋯基多元氧化物,該材質(zhì)

具有更低的電壓降,能夠進一步提高能量轉(zhuǎn)化效率。

[0046] 本實施例中,隔膜21的厚度范圍是500微米至800微米。該厚度條件下的隔膜21具有較好的能量轉(zhuǎn)化效率,且能夠有效分隔兩側(cè)的第一極板22和第二極板23,使各電解單元2

能夠保持較高效率的電解,且工作壽命較長。

[0047] 可以理解,隔膜21還可以是除上文所描述以外的其他材質(zhì)、結(jié)構(gòu)和厚度,本發(fā)明對此不做限定,只要其能夠?qū)崿F(xiàn)與上文相同的技術(shù)效果即可。

[0048] 本實施例中電解單元2還包括分別設(shè)置于隔膜21兩側(cè)的第一極板22和第二極板23,第一極板22和第二極板23的材質(zhì)均為鎳基材料,且二者均為3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

[0049] 具體如圖6所示,第一極板22和第二極板23分別緊貼設(shè)置于隔膜21的兩側(cè),實現(xiàn)電極與隔膜材料零極距接觸,減小接觸電阻,提高電解效率。第一極板22和第二極板23的采用

鎳基材料,能夠進一步降低和隔膜21之間的接觸電阻,減小隔膜21的電壓降,提高能量轉(zhuǎn)化

效率,進一步提高電解效率;第一極板22和第二極板23均采用3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)比表面積

較高,在電解時能夠提高電極活性面積,增加電極的活性位點,同時能夠滿足大電流、高電

流密度的運行工況,提高電解產(chǎn)物的產(chǎn)量。

[0050] 本實施例中,第一極板22和第二極板23實質(zhì)上為同一結(jié)構(gòu)且材質(zhì)相同,僅為名稱不同以區(qū)別電解時的正極與負極,如圖6所示,中間極板4左側(cè)的電解單元2內(nèi),隔膜21左側(cè)

設(shè)置第一極板22,隔膜21右側(cè)設(shè)置第二極板23,而中間極板4右側(cè)的電解單元2內(nèi),隔膜21右

側(cè)設(shè)置第一極板22,隔膜21左側(cè)設(shè)置第二極板23。即,若采用中間極板4連正極,兩側(cè)的端極

板14連負極,則中間極板4左側(cè)的電解單元2內(nèi),隔膜21左側(cè)的第一極板22為正極,隔膜21右

側(cè)的第二極板23為負極,中間極板4右側(cè)的電解單元2內(nèi),隔膜21右側(cè)的第一極板22為正極,

隔膜21左側(cè)的第二極板23為負極。

[0051] 可以理解,在實際應(yīng)用中,第一極板22和第二極板23還可以是其他材質(zhì)和結(jié)構(gòu),二者可以是同樣結(jié)構(gòu)也可以是不同結(jié)構(gòu),本發(fā)明對此不做限定,只要二者能夠與隔膜21形成

電解單元2,對電解液進行電解以產(chǎn)生電解產(chǎn)物即可。

[0052] 本實施例中,隔板31雙面均勻分布有乳突狀結(jié)構(gòu)。乳突狀結(jié)構(gòu)能夠使電解液的流動性增強,并與兩側(cè)的第一極板22和第二極板23充分接觸。

[0053] 請參考圖7,圖7是圖2中電解槽的側(cè)視圖。[0054] 本實施例中端極結(jié)構(gòu)1包括拉緊螺栓11、彈性件12、端夾板13和端極板14,兩端極結(jié)構(gòu)1的拉緊螺栓11和彈性件12能夠相配合,將兩端極結(jié)構(gòu)1的端夾板13和端極板14壓緊。

[0055] 具體請參考圖1和圖7,本實施例中彈性件12為蝶彈簧組,若干拉緊螺栓11貫穿端夾板13的安裝孔131,并通過蝶彈簧組和自身螺紋結(jié)構(gòu)將電解單元2、隔離結(jié)構(gòu)3和中間極板

4壓緊,使各部件保持相對固定,以保證電解槽能夠正常運行,該種安裝固定方式較為簡單,

且方便拆卸以供后續(xù)檢查及修理。當然,端極結(jié)構(gòu)1還可以是除上文所描述以外的其他結(jié)

構(gòu),電解槽亦可通過其他結(jié)構(gòu)進行安裝固定,本發(fā)明對此不做限定,只要其能夠?qū)㈦娊獠蹆?nèi)

各部件壓緊,并使電解槽正常運行即可。

[0056] 端極結(jié)構(gòu)1還包括支撐部15。請繼續(xù)參考圖1和圖7,支撐部15設(shè)置于端夾板13下端的兩側(cè),將電解槽整體支撐于各支撐部15的上端,由于電解槽整體為圓柱體,各支撐部15便

能夠?qū)㈦娊獠酃潭ㄓ诘孛娣胖?,防止電解槽相對地面滾動,并使電解槽的運輸更為方便。

[0057] 本發(fā)明還提供一種電解制氫方法,基于上文所描述的電解槽,電解槽還包括輸入管路和輸出管路,輸入管路與電解液進口35相連通,輸出管路與電解液出口36相連通。電解

制氫方法具體步驟如下:

[0058] 將電解槽組裝完成后,將電解液通過輸入管路注入電解槽內(nèi)部,電解液通過電解液進口35進入各電解單元2,并排除電解槽內(nèi)部的空氣;

[0059] 將電解槽內(nèi)部壓力保持在1.6MPa至3.2MPa之間,為電解槽通直流電,兩端極結(jié)構(gòu)1連接負極,中間極板4連接正極,流經(jīng)各電解單元2的電解液在直流電作用下電解,在電解單

元2內(nèi)部分別形成氫氣和氧氣;

[0060] 含有氫氣和氧氣的電解液通過電解液出口36從電解單元2流出,合流至輸出管路后流出電解槽,經(jīng)冷卻、分離、洗滌和純化步驟,最終得到氫氣。

[0061] 其中,電解液可選用質(zhì)量分數(shù)為30%的氫氧化鉀溶液,通過泵注入電解槽的輸入管路。

[0062] 以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出,對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明原理的前提下,還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為

本發(fā)明的保護范圍。



聲明:
“電解槽和電解制氫方法” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學習研究,如用于商業(yè)用途,請聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)
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