[发明专利]一种光催化产氢体系及制备氢气的方法

说明书

本发明涉及制备氢气领域，具体涉及一种光催化产氢体系及制备氢气的方法。一种光催化产氢体系，包括支架、反应腔、光源、收集腔和分离腔。反应腔设置在支架上，反应腔内通入有催化剂和水。反应腔上设有第一管道，第一管道用于将反应腔内的气体排出，反应腔内设置有搅拌机构。光源安装在支架上，用于催化反应腔内的化学反应。收集腔设置在支架上，收集腔上设置有第二管道，第二管道与收集腔相连通，且第二管道和第一管道通过密封组件密封连接。分离腔设置在支架上，且与收集腔相连通，用于将收集腔中的氢气和氧气相分离。密封组件增加了第一管道和第二管道之间的气密性，进而防止外部气体通过管道连接处进入收集腔影响气体的质量。

技术领域

本发明涉及制备氢气领域，具体涉及一种光催化产氢体系及制备氢气的方法。

背景技术

目前能源危机愈发严重，对于新型能源的需求越发迫切。而氢气，作为二次能源，具有清洁、高效、安全、可贮存、可运输等诸多优点，已普遍被人们认为是一种最理想的新世纪无污染的绿色能源，因此受到了各国的高度重视。以光催化材料作为媒介，利用太阳能可以将水裂解为燃料电池所必须的氧和氢气，而太阳能又是取之不尽的，所以兴起了以光催化方法制氢的研究。

在光催化制氢的过程中，使用搅拌器增加反应的效率，在反应过程中会发生振动，振动作用会导致管道连接处连接螺栓或者连接零件发生松动，使管道发生漏气，导致氢气的流失或者空气进入管道，影响氢气的浓度。

发明内容

本发明提供一种光催化产氢体系，以解决现有的装置管道气密性较差的问题。

本发明的一种光催化产氢体系采用如下技术方案：

一种光催化产氢体系，包括支架、反应腔、光源、收集腔和分离腔；反应腔设置在支架上，反应腔内通入有催化剂和水；反应腔上设有第一管道，第一管道用于将反应腔内的气体排出；反应腔内设置有搅拌机构；光源安装在支架上，用于催化反应腔内的化学反应；收集腔设置在支架上，收集腔上设置有第二管道，第二管道与收集腔相连通，且第二管道和第一管道通过密封组件密封连接；分离腔设置在支架上，且与收集腔相连通，用于将收集腔中的氢气和氧气相分离。

进一步地，密封组件包括外套管和紧固件；第二管道和第一管道均为竖直设置，且第二管道位于第一管道的上方，第二管道可转动地设置；第一管道和第二管道螺纹连接；外套管可转动地套装在第二管道上且可上下滑动地套装在第一管道上；紧固件连接外套管和第二管道，用于在第一管道和第二管道密封连接后防止第一管道相对于第二管道向上移动。

进一步地，紧固件包括转动轮、紧固杆、上摩擦盘和下摩擦盘；外套管的外周壁上设有止动凸台；紧固杆水平设置，一端与止动凸台的上表面相接触；转动轮与紧固杆相互垂直且与紧固杆的另一端相连接，转动轮用于在转动时使紧固杆对止动凸台有向下的推力；上摩擦盘固套在第二管道的上，且下表面为摩擦面；下摩擦盘可上下滑动地套装在第一管道上；转动轮位于上摩擦盘和下摩擦盘之间，且分别与上摩擦盘和下摩擦盘摩擦接触。

进一步地，止动凸台包括多个上升斜面和多个下降斜面；多个上升斜面和多个下降斜面沿外套管周向交替设置；每个上升斜面的下端与一个相邻的下降斜面相连通；初始状态紧固杆的一端与上升斜面相接触。

进一步地，紧固组件还包括支撑环；支撑环与上摩擦盘同轴设置，支撑环可转动地设置在上摩擦盘和下摩擦盘之间；转动轮轴心处设置有支撑杆，支撑杆的一端可转动地与支撑环相连接。

进一步地，支撑杆呈伸缩杆状，用于带动转动轮沿下摩擦盘径向方向移动；紧固杆呈弹性伸缩杆状。

进一步地，转动轮的周壁上均布有多个转轴；转轴的轴线与转动轮的轴线相互垂直；每个转轴上可转动地设置有一个滚珠，滚珠分别与上摩擦盘和下摩擦盘摩擦接触。

进一步地，第二管道内设有内套管；内套管竖直设置，可沿第二管道轴方向滑动地插装在第二管道内；内套管下端向下延伸出第二管道，内套管的外周壁上设有螺旋凸起；内套管和与第一管道螺纹连接。