[發明專利]電解水制純氫的系統及其方法

有效

• 申請號: 201110320917.6
• 申請日: 2011-10-20
• 公開（公告）號: CN102352513A
• 公開（公告）日: 2012-02-15
• 發明（設計）人: 彭博
• 申請（專利權）人: 彭博
• 主分類號: C25B1/10
• 分類號: C25B1/10;C25B9/04;C25B9/08
• 代理公司: 廣州市越秀區海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 蔡國

1.一種電解水制純氫的系統，其包括電解槽(1)、電源(2)、控制裝置(4)、氫液冷卻結構(5)、氧液冷卻結構(6)、氫液分離結構(7)、氧液分離結構(8)、氫氣罐(9)、氧氣罐(10)，所述電解槽(1)分別與電源(2)、控制裝置(4)連接，以及，所述控制裝置(4)經氫液冷卻結構(5)后與氫液分離結構(7)連通，所述電解槽(1)經氧液冷卻結構(6)后與氧液分離結構(8)連通，以及，所述氫液分離結構(7)與氫氣罐(9)連通，所述氧液分離結構(8)與氧氣罐(11)連通；其特征在于：在所述電解槽(1)中，其包括至少兩個耐堿膠板(111)，在所述耐堿膠板(111)兩側都開有導流槽(115)，在每一耐堿膠板(111)兩側各設有一塊電極板，在位于兩外側的耐堿膠板(111)的外側的電極板上各緊靠有一塊絕緣厚膠板(17)，在上述兩絕緣厚膠板(17)外側都設有一塊端板(150)，在所述端板(150)上設有電源連接觸點(15)，上述的兩端板(150)以及該兩端板(150)之間的帶電極板的耐堿膠板(111)、絕緣厚膠板(17)通過拉桿(140)、螺母緊固形成一完整的整體槽；在相鄰的耐堿膠板(111)之間形成一個電解室(130)，所述電解室(130)由上述的相鄰耐堿膠板(111)的各自相對應一側的導流槽(115)、一母板(18)、一子板(110)、一隔離膜(19)組成，上述的其中一塊耐堿膠板(111)的相應電極板作為母板(18)以及上述的另一塊耐堿膠板(111)的相應電極板作為子板(110)，所述隔離膜(19)設在母板(18)、子板(110)之間；在每一電解室(130)中，所述的母板(18)、子板(110)之一成為陰電極板以及剩下的母板(18)、子板(110)中的另一板成為陽電極板，以及，相應耐堿膠板(111)的導流槽(115)與所述的陰電極板配合充當氫氣導氣槽和氫液導液槽和另一耐堿膠板(111)的對應導流槽(115)與所述的陽電極板配合充當氧氣導氣槽和氧液導液槽；所述電源(2)為高頻直流電源。

2.根據權利要求1所述的電解水制純氫的系統，其特征在于：在所述電極板表面噴涂有活性材料層。

3.根據權利要求1所述的電解水制純氫的系統，其特征在于：所述電源連接觸點(15)是銅電源連接觸點。

4.根據權利要求1所述的電解水制純氫的系統，其特征在于：在所述相應端板(150)、絕緣厚膠板(17)之間設有大膠圈(16)；在所述電極板外套有2層電極板密封膠圈，內層的電極板密封膠圈為平板圈以及外層的電極板密封膠圈為“O”型圈。

5.根據權利要求1所述的電解水制純氫的系統，其特征在于：所述電極板的面積不小于0.5平方米；所述隔離膜(19)為薄的、導電密度大的隔離膜并且母板(18)、子板(110)通過相應隔離膜(19)均勻配合。

6.根據權利要求1所述的電解水制純氫的系統，其特征在于：其還包括氫氣清潔干燥結構(10)、氧氣清潔干燥結構(13)；所述氫氣清潔干燥結構(10)與氫氣罐(9)連通，所述氧氣清潔干燥結構(13)與氧氣罐(11)連通；所述氫液分離結構(7)通過管道與電解槽(1)連通，所述氧液分離結構(8)通過管道與電解槽(1)連通。

7.根據權利要求1所述的電解水制純氫的系統，其特征在于：其包括與氧氣罐(11)連接的壓力調節結構(12)，以及，還包括分別與所述氫氣罐(9)連通的氧微量分析儀(14)、氫氣流量檢測結構(3)，該氫氣流量檢測結構(3)還與所述控制裝置(4)連接。

8.一種采用權利要求1所述的系統的電解水制純氫的方法，其特征在于，其包括步驟如下：

8.1采用由高頻直流電源形成的直流電直接給電解槽(1)供電并且保證供電的直流電壓參數為2.1V～2.5V；

8.2在所述電解槽(1)中，使每一隔離膜(19)在對應的母板(18)、子板(110)之間緊接合以保證母板(18)、子板(110)的均勻分布電流，同時，增加母板(18)、子板(110)面積使母板(18)、子板(110)的工作電流密度都不高于300安/平方米；

8.3采用控制裝置(4)對電解槽(1)進行實時控制并產生氫液和氧液；

8.4對上述氫液和氧液進行冷卻后，使氫液、氧液分離出氫氣、氧氣、液體并對氫氣回收利用。