[其他]微型制氧装置

说明书

本实用新型属于氧气的电解生产装置

氧气有着广泛的用途，尤其在医药卫生部门，它是抢救病人的重要物资之一。目前，工业上传统采用的制氧方法是空气深冷分离工艺，这种工艺所需要的设备比较复杂，氧气瓶的运输也比较麻烦，虽然对于工业发达、交通方便的地区来说是适用的，但是对于工业条件差的边远地区，就有一定困难，因此，本实用新型的目的是提供一种适用于电解水制氧工艺、结构简单又有工业适用性的制氧装置，来满足那些缺乏工业供氧设施和使用氧气瓶不方便地区的需要。

为了达到上述目的，本实用新型采用以下结构，即：由电解槽组〔3〕、电解液输送设备、气体压力控制阀〔4〕和气体过滤器〔5〕组成。其中电解槽组的结构是：每个电解槽包括电解室〔12〕、电解室〔12〕下部装有隔膜〔13〕、在电解室〔12〕的上部和下部分别开有氧气出口〔6〕、氢气出口〔8〕、冷却水出口〔7〕、冷却水进口〔9〕、电解液入口〔10〕、电解室两侧装有电极〔11〕、电解室〔12〕与电极〔11〕间垫有密封垫〔14〕，电解槽之间的电极以串联形式连接，整个电解槽组以夹板〔18〕、螺栓〔16〕紧固，夹板与电极以及电极之间垫有供通冷却水用的胶垫〔15〕。电解液输液设备是由单向泵〔1〕和单向阀〔2〕组成。

本实用新型结构简单、容易加工制造，操作稳定、维修方便，所得氧气质量比较好，纯度可达99％以上。

以下结合附图对本实用新型作进一步说明：

图1：制氧装置组成示意图

图2：电解槽组纵向视图

图3：电解室正视图、局部剖视图

图4：电解室侧视图

图5：胶垫正视图

图6：气体压力控制阀正视图

图7：气体过滤器正视图

图8：单向泵和单向阀的正视图

图1中，〔1〕是单向泵、〔2〕单向阀、〔3〕电解槽组、〔4〕气体压力控制阀、〔5〕气体过滤器。借助单向泵〔1〕的作用，电解液通过连接管道〔37〕吸入泵内，再经单向阀〔2〕进入电解槽组〔3〕内，〔52〕〔53〕分别是氧气、氢气的输出管道，〔54〕〔55〕分别是冷却电极用的冷却水进、出管道。

图2中，〔12〕是电解室、〔12〕的下部装有隔膜〔13〕，隔膜用耐碱材料如石棉做成，电解室最好用有机玻璃或透明无毒塑料，它可以和石棉隔膜一次注塑成型。电解室两侧装有电极〔11〕，每个电解槽可用一个阳极和一个阴极，电极用耐腐蚀材料做成，最好用不锈钢，用密封垫〔14〕将电解室〔12〕和电极〔11〕进行密封，各个电解槽之间的电极可用螺钉〔17〕以串联方式相连接，用夹板〔18〕、螺栓〔16〕来紧固整个电解槽组。

在夹板〔18〕与电极〔11〕以及电极之间垫有胶垫〔15〕，冷却水在胶垫内流动，以达到冷却电极的目的。

在夹板〔18〕、电极〔11〕、胶垫〔15〕以及电解室〔12〕的上部和下部分别开有通口（见图3、图4、图5）即：氧气出口〔6〕、氢气出口〔8〕、冷却水出口〔7〕、冷却水进口〔9〕、电解液入口〔10〕，当电解室中电解液液位〔20〕到达要求后，接通电源，在阳极上便产生氧气、阴极上产生氢气。在夹板〔18〕上的五个通口都套有螺纹，用于同外界管道连接，冷却电极用的冷却水就是从进水管〔54〕接到胶垫〔15〕内，再经排水口〔7〕、排水管〔55〕排出。

电解用电源可用整流调压电源，电压可从0伏调到50伏，也可用蓄电池供电。电解槽组的使用电压在45伏到50伏之间，根据产氧量多少可适当调节电压高低以及电解槽组中电解槽的数目，例如从几个到二十多个，随着产氧量增加，功率总消耗也随之增加。

一般用大约10％浓度的氢氧化钾或氢氧化钠水溶液作为电解液，如果不加入碱性氢氧化物，直接用水电解，也可以得到氧气，但必须改变电极之间的接线。

电解出来的氧气和氢气分别通到气体压力控制阀的氧气接口〔25〕和氢气接口〔30〕（参见图6），图6中〔23〕是平衡膜，可用橡胶做成，〔24〕是喷嘴，根据氧气、氢气的压力自动调节喷嘴〔24〕与膜〔23〕的间隙，以控制出口气体的压力，〔26〕〔29〕分别是氧气和氢气出口，〔27〕〔28〕是聚集的废液排出口。〔21〕是气体压力控制阀的阀体，可以采用二部分拼成，用螺栓〔22〕连接，这种结构有利于更换另件。