[发明专利]利用循环水制氢技术

说明书

技术领域

本发明属水分解制氢技术，是一种新的制氢技术。

背景技术

氢气是一种公认的可再生的清洁能源，但由于现有的制氢技术，制取氢气所需的成本较高，使氢气没能得到广泛的应用。

发明内容

本发明的目的在于降低制取氢气的成本，使氢气得到广泛的应用。

本发明的目的是这样实现的，一种利用循环水制氢技术，主要包括水分解槽，分别设立在水分解槽两端的氢分离器和氧分离器以及水泵，通过在水分解槽中设立带电金属板——带正电的正极板和带负电的负极板，使水分解槽中产生匀强电场，在匀强电场中设立与带电金属板平行的电极板，使水分解槽中碱性水溶液中的电离子在受匀强电场作用而定向移动的过程中，在电极板上得失电子，生成氢气和氧气，使水被分解，利用循环水将吸附在带电金属板附近的电离子不断带往电极板的另一侧，使水分解槽中，不断有电离子受匀强电场作用而定向移动，并在电极板上得失电子生成氢气和氧气，使水不断被分解。

所述的水分解槽中，每一块带电金属板大小相等，形状相同，相互间平行排列，相邻两块带电金属板的正对面积为最大值，所带电荷为异种电荷，每一块带电金属板都被具有耐腐蚀性的绝缘材料所包裹，只在带电金属板的上方或下方设一个活动绝缘封口。

所述的水分解槽中，包裹带电金属板的绝缘材料，除了带电金属板与溶液之间的区域较薄外，其它各方向都较厚，且绝缘材料与溶液的接触面制作得非常光滑。

所述的水分解槽中，电极板是由金属材料制成的，表面镀有耐腐蚀的保护层，两侧设有凸起的小块，电极板设在靠负极板一侧，将相邻两块带电金属板之间的区域分为正极室和负极室，使正极室具有一定的容积，使负极室容积较小。

所述的水分解槽中，正极室和负极室的两端都设有一个狭窄的循环水通道，顶部都设有一个气体出口，正极循环水通道沿正极室中正极板一侧设立，与正极板等高，负极循环水通道沿负极室中负极板一侧设立，与负极板等高，与负极室的最大宽度等宽；正极室的气体出口——正极室氢气出口，设在靠氢分离器一端，通过管道与氢分离器顶部的氢气出口连通，并通往氢气总出口，负极室的气体出口——负极室氧气出口，设在靠氧分离器一端，通过管道与氧分离器顶部的氧气出口连通，并通往氧气总出口。

所述的水分解槽靠氢分离器一端的正极循环水通道与氢分离器的中上部连通，负极循环水通道与氢分离器底部出口连通；水分解槽靠氧分离器一端的正极循环水通道与水泵的出水口连通，负极循环水通道与氧分离器的中上部连通；氧分离器底部出口与水泵的入水口连通。

所述的氢分离器底部出口下方设有一块带正电的金属板——正极板，正极板被具有耐腐蚀性的绝缘材料所包裹，在正极板的侧面设有一个活动绝缘封口。

所述的水分解槽中每一个正极室靠氢分离器一端的端绝缘材料，靠正极板一侧都作成向内凸起状。

所述的氢分离器的侧壁上和氧分离器的底部分别设有一个碱液入口，氧分离器的侧壁上设有一个纯水入口。

本发明的利用循环水制氢技术具有如下特点：

1、结构简单、操作方便；

2、气体纯度高；

3、可在常温下运行；

4、制氢过程中能量损失少；

5、适用范围广。

附图说明

附图为水解槽中带电金属板为一块正极板和两块负极板的制氢装置结构示意图。以下以该装置为例，结合附图具体说明本发明。

图1是制氢装置主视图；

图2是图1的A-A剖视图；

图3是图1的B-B剖视图。

图中，1水分解槽、2氢分离器、3氧分离器、4水泵、5正极板、6负极板、7电极板、8正极室、9负极室、10绝缘材料、11端绝缘材料、12活动绝缘封口、13正极循环水通道、14负极循环水通道、15氢气出口、16氧气出口、17氢气总出口、18氧气总出口、19纯水入口、20碱液入口、21氢分离器底部出口、22氧分离器底部出口、23正极室氢气出口、24负极室氧气出口。

具体实施方式

以下以水分解槽中带电金属板为一块正极板和两块负极板的制氢装置为例，结合附图对本发明的实施方式作进一步的描述。

参照附图1利用循环水制氢技术的制氢装置，主要包括水分解槽1，分别设立在水分解槽1两端的氢分离器2和氧分离器3，以及水泵4。