[實用新型]一種含碳漿料氧化液制氫用電解器

有效

• 申請號: 201721406758.0
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN207699678U
• 公開（公告）日: 2018-08-07
• 發明（設計）人: 隋升;孫志剛;柳楊;馮亮杰;曹孟常;邢濤;向康;楊宏泉;郭強;蔣超
• 申請（專利權）人: 中石化寧波工程有限公司;上海交通大學;中石化煉化工程(集團)股份有限公司
• 主分類號: C25B1/10
• 分類號: C25B1/10;C25B13/08;C25B11/08;C25B9/00
• 代理公司: 寧波誠源專利事務所有限公司 33102
• 代理人: 劉鳳欽

1.一種含碳漿料氧化液制氫用電解器，包括制氫單元(10)，其特征在于所述制氫單元(10)沿反應液的流向包括依次密封連接的陽極板(5)、流場板(4)、半膜電極(3)、疏水碳紙和集氣板(1)；

其中，所述流場板(4)上設有反應液流道(41)，所述反應液流道(41)的入口連接反應液源，所述反應液流道(41)的出口連接界外，并且所述反應液流道(41)貫通所述流場板(4)；

所述集氣板(1)上設有氣體流道(11)，所述氣體流道(11)連通集氣管(6)；

所述集氣板(1)、半膜電極(3)、流場板(4)和陽極板(5)依次電連接；

所述集氣板(1)通過負極集電板(71)連接電源負極，所述陽極板(5)通過正極集電板(72)連接電源正極。

2.根據權利要求1所述的含碳漿料氧化液制氫用電解器，其特征在于所述反應液流道(41)在所述流場板(4)上蛇形布置；或者所述反應液流道(41)有多條且平行布置；

所述反應液流道(41)的寬度為3～6mm、深度為3～8mm。

3.根據權利要求2所述的含碳漿料氧化液制氫用電解器，其特征在于所述氣體流道(11)為細長的流道，沿所述集氣板(1)的表面蛇形設置，所述氣體流道(11)的寬度為1～3mm，深度為1～2mm。

4.根據權利要求1至3任一權利要求所述的含碳漿料氧化液制氫用電解器，其特征在于所述制氫單元有多個，各制氫單元依次串聯布置；

正極集電板(72)連接上游制氫單元中的陽極板(5)，負極集電板(71)連接下游制氫單元中的集氣板(1)；并且所述正極集電板(72)的外側連接第一絕緣端板，所述負極集電板(71)的外側連接第二絕緣端板。

5.根據權利要求4所述的含碳漿料氧化液制氫用電解器，其特征在于所述集氣板(1)為石墨板，所述流場板(4)為鈦板。

6.根據權利要求5所述的含碳漿料氧化液制氫用電解器，其特征在于所述反應液流道(41)的入口位于所述流場板(4)的下部，所述反應液流道(41)的出口位于所述流場板(4)的上部；所述集氣管(6)位于所述氣體流道(11)的上部。

7.根據權利要求4所述的含碳漿料氧化液制氫用電解器，其特征在于所述氣體流道(11)的下部還連接有排液管(8)。

8.根據權利要求1所述的含碳漿料氧化液制氫用電解器，其特征在于所述半膜電極(3)的制備方法如下：

將Pt/C催化劑、質子導體樹脂粘結劑和聚四氟乙烯分散乳液按75-85：10-20：3-10 重量比加入到分散劑中，混合均勻，配制漿料；

所述分散劑為水、乙醇和異丙醇的混合物；

將所述漿料涂覆在電解質膜上形成厚度為5-15微米的電極層，即得到所述的膜電極(3)；

或者，將所述漿料涂覆在聚四氟乙烯膜上，形成膜層電極，然后再轉印到電解質膜上，形成厚度為5-15微米的電極層，即得到所述的膜電極(3)。

9.根據權利要求8所述的含碳漿料氧化液制氫用電解器，其特征在于所述電解質膜選自全氟磺酸質子交換膜或聚苯并咪唑膜。