[發(fā)明專利]一種電解加工中氫氣的分離收集裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110423331.6
• 申請(qǐng)日: 2021-04-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113102849B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張聚臣;李世成;陳順華;劉洋;李興林;宋莎莎;喬宜祥;唐火紅;常偉杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 合肥工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): B23H3/00
• 分類號(hào): B23H3/00;B23H11/00
• 代理公司: 合肥金安專利事務(wù)所(普通合伙企業(yè)) 34114
• 代理人: 金惠貞

本發(fā)明涉及一種電解加工中氫氣的分離收集裝置，屬于電解加工技術(shù)領(lǐng)域。包括氫氣分離機(jī)構(gòu)和氫氣收集機(jī)構(gòu)；氫氣分離機(jī)構(gòu)包括依次連接的第一儲(chǔ)氫管和第二儲(chǔ)氫管；所述第一儲(chǔ)氫管和第二儲(chǔ)氫管均由同軸的外管和內(nèi)管構(gòu)成；內(nèi)管由依次套設(shè)的外支撐管、防水滌綸布和內(nèi)支撐管固定連接構(gòu)成；外支撐管和內(nèi)支撐管均為多孔塑料管；氫氣收集機(jī)構(gòu)包括氫氣罐、第一鼓風(fēng)機(jī)、第一出氣管、第一進(jìn)氣管、第二鼓風(fēng)機(jī)、第二出氣管和第二進(jìn)氣管。本發(fā)明利用具有防水滌綸布的氫氣分離機(jī)構(gòu)將氫氣從電解加工反應(yīng)后的電解液內(nèi)分離出來(lái)，再通過(guò)氫氣收集機(jī)構(gòu)收集氫氣，再通過(guò)鼓風(fēng)機(jī)往進(jìn)氣管內(nèi)充入氫氣把防水滌綸布上被電解產(chǎn)物堵塞的氣孔沖開(kāi)，保證氫氣分離系統(tǒng)的正常工作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電解加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電解加工中氫氣的分離收集裝置。

背景技術(shù)

電解加工是一種利用陽(yáng)極金屬電解蝕除原理進(jìn)行工件成形加工的特種加工方法。工件接電源的正極，陰極接電源的負(fù)極，兩極之間保持較小的間隙。電解液從間隙中流過(guò)，兩極之間形成導(dǎo)電通路。電解加工過(guò)程的電極反應(yīng)，即在電極與電解液界面上所進(jìn)行的電化學(xué)反應(yīng)，陽(yáng)極處為金屬失電子產(chǎn)生金屬陽(yáng)離子，陰極處氫離子得電子還原為氫氣，大量氫氣氣泡隨電解液流動(dòng)而從加工區(qū)域流出。

電解加工具有加工范圍廣、生產(chǎn)率較高，加工表面質(zhì)量好，不存在機(jī)械切削力，無(wú)工具損耗等特點(diǎn)。在航空航天、兵器制造、醫(yī)療器械、汽車工業(yè)等眾多領(lǐng)域有廣泛應(yīng)用。

氫氣被稱為未來(lái)世界能源的核心，也被認(rèn)為是世界上最清潔的可再生燃料。目前，市面上96%的氫氣都是從化石燃料中制取的?；剂鲜遣豢稍偕Y源，而且燃燒化石燃料會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體和二氧化碳污染環(huán)境。利用可再生能源制備氫氣，將是碳減排的重要路徑之一，而電解制氫氣被認(rèn)為是制備氫氣的有效方法之一。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)電解產(chǎn)物的研究方向主要側(cè)重于對(duì)產(chǎn)物中有害化學(xué)成分的處理和回收，并未涉及電解過(guò)程中產(chǎn)生的氫氣的處理和回收。在電解加工過(guò)程中及時(shí)排除產(chǎn)生的大量氫氣，可以有效消除因火花短路放電等引起氫氣爆炸的安全隱患；從電解液中收集的氫氣可以作為清潔能源，符合綠色制造的要求。所以，針對(duì)目前對(duì)電解加工產(chǎn)生氫氣的分離收集和再利用方面的研究空白，特別需要設(shè)計(jì)并制造一種電解液分離收集氫氣系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)電解液中氫氣的高效處理及回收，并作為新能源對(duì)氫氣再利用。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)電解加工產(chǎn)生的氫氣的分離及收集，本發(fā)明提供一種電解加工中氫氣的分離收集裝置。

一種電解加工中氫氣的分離收集裝置包括氫氣分離機(jī)構(gòu)和氫氣收集機(jī)構(gòu)；

所述氫氣分離機(jī)構(gòu)包括依次連接的第一儲(chǔ)氫管171和第二儲(chǔ)氫管172；所述第一儲(chǔ)氫管171和第二儲(chǔ)氫管172均由同軸的外管和內(nèi)管構(gòu)成；所述第一儲(chǔ)氫管171包括依次連接的第一直管和第一S管，第一直管的管端為進(jìn)口173；所述第二儲(chǔ)氫管172包括依次連接的第二直管和第二S管，第二直管的管端為出口174；第一儲(chǔ)氫管171的第一S管的內(nèi)管和第二儲(chǔ)氫管172第二S管的內(nèi)管固定連接；

所述第一S管的外管上分別開(kāi)設(shè)有第一進(jìn)氣口1711和第一出氣口1712；所述第二S管的外管上分別開(kāi)設(shè)有第二出氣口1721和第二進(jìn)氣口1722；

所述氫氣收集機(jī)構(gòu)包括氫氣罐6、第一鼓風(fēng)機(jī)5、第一出氣管14、第一進(jìn)氣管15、第二鼓風(fēng)機(jī)19、第二出氣管24和第二進(jìn)氣管23；

所述第一出氣管14的一端連通著第一S管的外管上的第一進(jìn)氣口1711，第一出氣管14的另一端連通著氫氣罐6的底部；所述第一進(jìn)氣管15的一端連通著第一S管的外管上的第一出氣口1712，第一進(jìn)氣管15的另一端連通著氫氣罐6的底部，第二鼓風(fēng)機(jī)19串聯(lián)在第一進(jìn)氣管15上；

所述第二出氣管24的一端連通著第二S管的外管上的第二進(jìn)氣口1722，第二出氣管24的另一端連通著氫氣罐6的底部；所述第二進(jìn)氣管23的一端連通著第二S管的外管上的第二出氣口1721，第二進(jìn)氣管23的另一端連通著氫氣罐6的底部，第一鼓風(fēng)機(jī)5串聯(lián)在第二進(jìn)氣管23上；