[发明专利]一种催化电解制取氢气装置

权利要求书

1.一种催化电解制取氢气装置，其特征在于，包括外壳、AC-DC变换器、氧气收集系统、氢气收集系统、电解液供给系统，所述电解液供给系统设置于外壳内，所述电解液供给系统内设置有若干个独立的电解发生室，相邻的电解发生室之间设置有隔膜，隔膜的四周边包覆有复合边框且隔膜边缘进行密封处理以使其绝缘且不透气，每个电解发生室内设置有电解水单元，若干个电解水单元串联连接，每个电解水单元包括双极性催化电极和密封件，所述双极性催化电极包括阳极电极和阴极电极，所述阳极电极和阴极电极之间利用电极隔板分离，所述阳极电极涂布有阳极材料粒子，所述阴极电极涂布有用于催化电解的阴极材料粒子，所述电极隔板将每个电解发生室分为氧气生成区和氢气生成区，所述氧气生成区的底部和氢气生成区的顶部均设置有密封件，所述氧气收集系统通过第一管道与氧气生成区相连通，所述氢气收集系统通过第二管道与氢气生成区相连通，所述AC-DC变换器用于将外界的交流电转换为直流电，提供电解的电能，其中，所述阳极材料粒子为镍、镍的氧化物、镍的氢氧化物中的一种或两种及以上的混合物，所述阴极材料粒子为稀土合金。

2.根据权利要求1所述的催化电解制取氢气装置，其特征在于，所述双极性催化电极的阳极电极采用在第一金属板基体的一面涂布阳极材料粒子形成，其阴极电极采用在第二金属板基体的一面涂布阴极材料粒子形成，将涂布阳极材料粒子的第一金属板基体、电极隔板和涂布阴极材料粒子的第二金属板基体依次叠加组合形成所述双极性催化电极，所述第一金属板基体涂布阳极材料粒子的一面与所述第二金属板基体涂布阴极材料粒子的一面相背离设置。

3.根据权利要求1所述的催化电解制取氢气装置，其特征在于，所述双极性催化电极的阳极电极和阴极电极分别采用第三金属板基体一面涂布阳极材料粒子、另一面涂布阴极材料粒子的方式完成。

4.根据权利要求2所述的催化电解制取氢气装置，其特征在于，所述双极性催化电极上设置有电解出液口，且其顶部分别设置氧气出口、氢气出口和电解进液口，所述电解进液口、电解出液口与各电解发生室相连通，所述氧气出口与第一管道连通，所述氢气出口与第二管道连通。

5.根据权利要求4所述的催化电解制取氢气装置，其特征在于，所述第一金属板基体、第二金属板基体和电极隔板上均开设有电解出液口、电解进液口、氧气出口和氢气出口。

6.根据权利要求1所述的催化电解制取氢气装置，其特征在于，还包括电流监控器和电压监控器，所述电流监控器和电压监控器分别用于检测并控制电解反应的电流和电压。

7.根据权利要求1所述的催化电解制取氢气装置，其特征在于，所述氢气收集系统中安装有气体浓度检测装置、泄爆和快速排放口，所述气体浓度检测装置用于确定氢气浓度是否在安全范围，所述泄爆和快速排放口用于进行气体泄放。

8.根据权利要求1所述的催化电解制取氢气装置，其特征在于，所述电解液供给系统以碱性溶液作为电解液。