[發(fā)明專利]適于底部、中部進(jìn)液的電解室及其電解槽

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010065919.4
• 申請日: 2020-01-20
• 公開（公告）號: CN111139492A
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 岳鋅;韓滌非;李佳毅;岳野;趙紀(jì)軍;周思;陳芳
• 申請（專利權(quán)）人: 中科院大連化學(xué)物理研究所張家港產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究院有限公司
• 主分類號: C25B1/02
• 分類號: C25B1/02;C25B1/04;C25B9/06;C25B15/08;H01M8/0258
• 代理公司: 大連理工大學(xué)專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪

本發(fā)明涉及一種適于底部、中部進(jìn)液的電解室，電解室分隔為獨(dú)立的上電解室以及下電解室；下電解室邊緣開設(shè)多個(gè)第一進(jìn)液孔；下電解室上部設(shè)第一氧氣出孔和第一氫氣出孔；上電解室下部開設(shè)多個(gè)第二進(jìn)液孔；上電解室邊緣開設(shè)多個(gè)第二氧氣出孔和第二氫氣出孔；適于將上電解室內(nèi)產(chǎn)生的氧氣和氫氣輸出。一種電解槽，采用上述的適于底部、中部進(jìn)液的電解室；將多個(gè)電解室相互疊加組合。將電解室分隔為上下兩個(gè)獨(dú)立的電解室，縮短電解液的進(jìn)液口與氣體出孔之間的距離，從而使電解液可以高效在電解室內(nèi)傳質(zhì)，將該電解槽用來制備氣體(氧氣和氫氣)，可以提升氣體的產(chǎn)量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種適于底部、中部進(jìn)液的電解室及其電解槽。

背景技術(shù)

電解槽由多個(gè)電解室堆疊組合在一起，單個(gè)電解室內(nèi)設(shè)置離子膜，以將電解室分陰極室和陽極室，陰極室內(nèi)設(shè)置陰極板，陽極室內(nèi)設(shè)置陽極板，電解液進(jìn)入到電解室內(nèi)，水電解分為氫氣和氧氣，陽極室產(chǎn)出的氧氣從氧氣出孔輸出，陰極室產(chǎn)出的氫氣從氫氣出孔輸出；

列舉一篇專利——US4758322公開了電解槽的一種已知的結(jié)構(gòu)，所謂的濾壓式結(jié)構(gòu)。大量的雙極電池串聯(lián)地堆疊且共同設(shè)置在通過拉桿互相連接的兩個(gè)端板間。雙極電池中的每一個(gè)包括由隔膜或薄膜分開的陽極室和陰極室。依次地，每一電池與下一電池通過導(dǎo)電壁分開，所謂的雙極板在兩個(gè)表面上具有相反極性。電池堆通過形成所述堆的陽極(+)和陰極(-)的端部連接的端板設(shè)置在一起。端板通過拉桿而朝向彼此施力，拉桿是電絕緣的以避免電池短路。將液態(tài)電解液加入電池中，并且從電池中收集產(chǎn)生的氣體。

目前的電解槽存在的問題是：電解液在電解室內(nèi)流通路徑長，電解液無法進(jìn)行高效傳質(zhì)；原因在于：電解液剛進(jìn)入電解室內(nèi)時(shí)，傳質(zhì)效率最高，能產(chǎn)出最多的氫氣和氧氣，隨著電解液流動距離增加，通過電極板電解出來的氣體，在電解液中氣體分壓增加，造成電極上氣體向電解液擴(kuò)散梯度減小，擴(kuò)散速度或傳質(zhì)速度降低，不利電解反應(yīng)的發(fā)生；傳統(tǒng)圓形的電解室，直徑達(dá)到2-3米，電解液從電解室底部進(jìn)入，隨著電解反應(yīng)，產(chǎn)生的氫氣、氧氣、氣體與電解液的混合物一起從頂部出氣通道排出，電解液在電解室中流通的路徑為電解室的直徑長度，因?yàn)橐酝@種底部輸入、頂部輸出、電解液需要橫穿整個(gè)電解室的設(shè)計(jì)，造成以往電解槽(電解室)不能高效的產(chǎn)出氣體，影響氣體(氫氣和氧氣)的產(chǎn)量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種適于底部、中部進(jìn)液的電解室及其電解槽，以解決以往電解液流通方式不合理、造成電解液傳質(zhì)效率低，從而影響電解槽制備氣體。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種適于底部、中部進(jìn)液的電解室，

電解室分隔為獨(dú)立的上電解室以及下電解室；

下電解室邊緣開設(shè)多個(gè)第一進(jìn)液孔，適于向下電解室內(nèi)輸入電解液；

下電解室上部設(shè)第一氧氣出孔和第一氫氣出孔；適于將上電解室內(nèi)產(chǎn)生的氧氣和氫氣輸出；

上電解室下部開設(shè)多個(gè)第二進(jìn)液孔，適于向上電解室內(nèi)輸入電解液；

上電解室邊緣開設(shè)多個(gè)第二氧氣出孔和第二氫氣出孔；適于將上電解室內(nèi)產(chǎn)生的氧氣和氫氣輸出。

進(jìn)一步的，包括兩個(gè)隔圈組件、外密封件以及內(nèi)密封件；

隔圈組件包括外隔圈、內(nèi)隔圈、內(nèi)隔板以及側(cè)隔板，所述內(nèi)隔板設(shè)置在外隔圈內(nèi)，以將外隔圈分隔為上半孔和下半孔，側(cè)隔板固定設(shè)置在外隔圈外側(cè)；

所述內(nèi)隔圈與內(nèi)隔板固定連接，所述內(nèi)隔圈上半部位于上半孔內(nèi)，下半部位于下半孔內(nèi)；

各個(gè)第一進(jìn)液孔開設(shè)在外隔圈下半邊緣，第一氧氣出孔和第一氫氣出孔開設(shè)在內(nèi)隔圈下半部；各個(gè)第二進(jìn)液孔開設(shè)在內(nèi)隔圈上半部，各個(gè)第二氧氣出孔和第二氫氣出孔開設(shè)在外隔圈上半邊緣；