[发明专利]电解水制纯氢的系统及其方法

权利要求书

1.一种电解水制纯氢的系统，其包括电解槽(1)、电源(2)、控制装置(4)、氢液冷却结构(5)、氧液冷却结构(6)、氢液分离结构(7)、氧液分离结构(8)、氢气罐(9)、氧气罐(10)，所述电解槽(1)分别与电源(2)、控制装置(4)连接，以及，所述控制装置(4)经氢液冷却结构(5)后与氢液分离结构(7)连通，所述电解槽(1)经氧液冷却结构(6)后与氧液分离结构(8)连通，以及，所述氢液分离结构(7)与氢气罐(9)连通，所述氧液分离结构(8)与氧气罐(11)连通；其特征在于：在所述电解槽(1)中，其包括至少两个耐碱胶板(111)，在所述耐碱胶板(111)两侧都开有导流槽(115)，在每一耐碱胶板(111)两侧各设有一块电极板，在位于两外侧的耐碱胶板(111)的外侧的电极板上各紧靠有一块绝缘厚胶板(17)，在上述两绝缘厚胶板(17)外侧都设有一块端板(150)，在所述端板(150)上设有电源连接触点(15)，上述的两端板(150)以及该两端板(150)之间的带电极板的耐碱胶板(111)、绝缘厚胶板(17)通过拉杆(140)、螺母紧固形成一完整的整体槽；在相邻的耐碱胶板(111)之间形成一个电解室(130)，所述电解室(130)由上述的相邻耐碱胶板(111)的各自相对应一侧的导流槽(115)、一母板(18)、一子板(110)、一隔离膜(19)组成，上述的其中一块耐碱胶板(111)的相应电极板作为母板(18)以及上述的另一块耐碱胶板(111)的相应电极板作为子板(110)，所述隔离膜(19)设在母板(18)、子板(110)之间；在每一电解室(130)中，所述的母板(18)、子板(110)之一成为阴电极板以及剩下的母板(18)、子板(110)中的另一板成为阳电极板，以及，相应耐碱胶板(111)的导流槽(115)与所述的阴电极板配合充当氢气导气槽和氢液导液槽和另一耐碱胶板(111)的对应导流槽(115)与所述的阳电极板配合充当氧气导气槽和氧液导液槽；所述电源(2)为高频直流电源。

2.根据权利要求1所述的电解水制纯氢的系统，其特征在于：在所述电极板表面喷涂有活性材料层。

3.根据权利要求1所述的电解水制纯氢的系统，其特征在于：所述电源连接触点(15)是铜电源连接触点。

4.根据权利要求1所述的电解水制纯氢的系统，其特征在于：在所述相应端板(150)、绝缘厚胶板(17)之间设有大胶圈(16)；在所述电极板外套有2层电极板密封胶圈，内层的电极板密封胶圈为平板圈以及外层的电极板密封胶圈为“O”型圈。

5.根据权利要求1所述的电解水制纯氢的系统，其特征在于：所述电极板的面积不小于0.5平方米；所述隔离膜(19)为薄的、导电密度大的隔离膜并且母板(18)、子板(110)通过相应隔离膜(19)均匀配合。

6.根据权利要求1所述的电解水制纯氢的系统，其特征在于：其还包括氢气清洁干燥结构(10)、氧气清洁干燥结构(13)；所述氢气清洁干燥结构(10)与氢气罐(9)连通，所述氧气清洁干燥结构(13)与氧气罐(11)连通；所述氢液分离结构(7)通过管道与电解槽(1)连通，所述氧液分离结构(8)通过管道与电解槽(1)连通。

7.根据权利要求1所述的电解水制纯氢的系统，其特征在于：其包括与氧气罐(11)连接的压力调节结构(12)，以及，还包括分别与所述氢气罐(9)连通的氧微量分析仪(14)、氢气流量检测结构(3)，该氢气流量检测结构(3)还与所述控制装置(4)连接。

8.一种采用权利要求1所述的系统的电解水制纯氢的方法，其特征在于，其包括步骤如下：

8.1采用由高频直流电源形成的直流电直接给电解槽(1)供电并且保证供电的直流电压参数为2.1V～2.5V；

8.2在所述电解槽(1)中，使每一隔离膜(19)在对应的母板(18)、子板(110)之间紧接合以保证母板(18)、子板(110)的均匀分布电流，同时，增加母板(18)、子板(110)面积使母板(18)、子板(110)的工作电流密度都不高于300安/平方米；

8.3采用控制装置(4)对电解槽(1)进行实时控制并产生氢液和氧液；

8.4对上述氢液和氧液进行冷却后，使氢液、氧液分离出氢气、氧气、液体并对氢气回收利用。