[發明專利]一種電解海水制備氫氣和氧氣的電解設備及其工藝

有效

• 申請號: 201010293440.2
• 申請日: 2010-09-27
• 公開（公告）號: CN101956206A
• 公開（公告）日: 2011-01-26
• 發明（設計）人: 孟惠民;宋利君;孫冬柏;俞宏英
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C25B1/10
• 分類號: C25B1/10
• 代理公司: 北京東方匯眾知識產權代理事務所(普通合伙) 11296
• 代理人: 劉淑芬

1.一種循環堿性海水電解液制備氫氣和氧氣設備，其特征在于，該設備包括陽極室(14)、陰極室(4)、離子交換膜(6)、氧氣分離器(17)、氫氣分離器(8)和循環電解液系統；其中，所述陽極室(14)的上端設置陽極電解液出口(15)，底部設置有陽極室電解液入口(11)和陽極接線柱(12)；

所述陰極室(4)上端設置陰極電解液出口(5)，底部設置有陰極室電解液入口(1)和陰極接線柱(2)；

所述氧氣分離器(17)上端設置有氧氣出口(16)，下端設置有電解液出口(18)；

所述氫氣分離器(8)上端設置有氫氣出口(7)，下端設置有電解液出口(9)；

所述陽極室(14)與所述陰極室(4)之間設置有所述離子交換膜(6)，所述陽極電解液出口(15)通過管路與所述氧氣分離器(17)管接，所述陰極電解液出口(5)有通過管路與所述氫氣分離器(8)管接，所述氫氣分離器(8)的電解液出口(9)通過管路與所述循環電解液系統的一端管接，另一端通過管路所述陽極室電解液入口(11)管接。

2.根據權利要求1所述的循環堿性海水電解液制備氫氣和氧氣設備，其特征在于，所述循環電解液系統由耐腐蝕離心泵(10)和閥門(19)構成，用于控制電解液流速，有利于穩定陽極析氧效率及氧氣生產；所述耐腐蝕離心泵(10)和所述閥門(19)設置于所述氫氣分離器(8)與所述陽極室(14)之間管路上。

3.根據權利要求1所述的循環堿性海水電解液制備氫氣和氧氣設備的制備工藝，其特征在于，

首先，在陽極室內置入錳系氧化物陽極，陰極室置入Ni-Fe-S陰極；

然后，將溫度為60～90℃，pH為11～14，NaCl質量百分比3～4％的堿性海水電解液加入所述陽極室和陰極室，打開離心泵和閥門，接通電源，在電流密度800～1500A/m²條件下電解，陽極獲得氧氣，陰極獲得氫氣；

最后，所獲得氧氣通過氧氣分離器將氧氣和堿性海水電解液分離得到清潔的氧氣；所獲得氫氣通過氫氣分離器將氫氣和堿性海水電解液分離得到清潔的氫氣，堿性海水電解液通過閥門和離心泵循環回所述陽極室。

4.根據權利要求3所述的循環堿性海水電解液制備氫氣和氧氣設備的制備工藝，其特征在于，所述錳系氧化物陽極為Mn-Mo-O，Mn-Mo-V-O，Mn-Mo-Fe-O或Mn-Fe-V-O氧化物。