[发明专利]一种电解海水制备氢气和氧气的电解设备及其工艺

权利要求书

1.一种循环碱性海水电解液制备氢气和氧气设备，其特征在于，该设备包括阳极室(14)、阴极室(4)、离子交换膜(6)、氧气分离器(17)、氢气分离器(8)和循环电解液系统；其中，所述阳极室(14)的上端设置阳极电解液出口(15)，底部设置有阳极室电解液入口(11)和阳极接线柱(12)；

所述阴极室(4)上端设置阴极电解液出口(5)，底部设置有阴极室电解液入口(1)和阴极接线柱(2)；

所述氧气分离器(17)上端设置有氧气出口(16)，下端设置有电解液出口(18)；

所述氢气分离器(8)上端设置有氢气出口(7)，下端设置有电解液出口(9)；

所述阳极室(14)与所述阴极室(4)之间设置有所述离子交换膜(6)，所述阳极电解液出口(15)通过管路与所述氧气分离器(17)管接，所述阴极电解液出口(5)有通过管路与所述氢气分离器(8)管接，所述氢气分离器(8)的电解液出口(9)通过管路与所述循环电解液系统的一端管接，另一端通过管路所述阳极室电解液入口(11)管接。

2.根据权利要求1所述的循环碱性海水电解液制备氢气和氧气设备，其特征在于，所述循环电解液系统由耐腐蚀离心泵(10)和阀门(19)构成，用于控制电解液流速，有利于稳定阳极析氧效率及氧气生产；所述耐腐蚀离心泵(10)和所述阀门(19)设置于所述氢气分离器(8)与所述阳极室(14)之间管路上。

3.根据权利要求1所述的循环碱性海水电解液制备氢气和氧气设备的制备工艺，其特征在于，

首先，在阳极室内置入锰系氧化物阳极，阴极室置入Ni-Fe-S阴极；

然后，将温度为60～90℃，pH为11～14，NaCl质量百分比3～4％的碱性海水电解液加入所述阳极室和阴极室，打开离心泵和阀门，接通电源，在电流密度800～1500A/m²条件下电解，阳极获得氧气，阴极获得氢气；

最后，所获得氧气通过氧气分离器将氧气和碱性海水电解液分离得到清洁的氧气；所获得氢气通过氢气分离器将氢气和碱性海水电解液分离得到清洁的氢气，碱性海水电解液通过阀门和离心泵循环回所述阳极室。

4.根据权利要求3所述的循环碱性海水电解液制备氢气和氧气设备的制备工艺，其特征在于，所述锰系氧化物阳极为Mn-Mo-O，Mn-Mo-V-O，Mn-Mo-Fe-O或Mn-Fe-V-O氧化物。