[发明专利]一种碱性水电解制氢系统

说明书

本发明公开了一种碱性水电解制氢系统，包括电解槽以及与其依次连接的氢分离器、氢碱液循环泵、氢碱液过滤器、氢碱液冷却器设备所组成的第一循环管线；电解槽与依次连接的氧分离器、氧碱液循环泵、氧碱液过滤器、氧碱液冷却器设备所组成的第二循环管线；电解槽是系统的主要设备，由左端板、右端板、左端隔板、左隔板单元、中间隔板、右隔板单元、右端隔板组成。隔板单元采用波纹结构。若干叠合的隔板单元、隔膜电极组件组成若干氢电解室、氧电解室。氢气和氧气分别经过氢气冷凝器、氧气冷凝器送出系统。辅助装置通过管道将电解液送入系统。采用本系统降低了电解液的电阻率，避免了电极全面积上液流严重不均的现象。

技术领域

本发明涉及制氢系统，具体涉及一种碱性水电解制氢系统。

背景技术

电解水制氢时电解槽中需使用隔板，当直流电通过电解槽时，将隔板之间构成的电解室中的电解液电解在阳极析出氧气，在阴极析出氢气。现有的隔板为圆形，由于相邻圆形隔板构成的电解室的进、出液口之间最短距离为径向距离，故电解液顺径向的流量较大，越接近圆周流量依次递减，流速差别很大，周边产生的气体不易被带走，易形成堆积。堆积的气体减小了电解液的导电面积，使电极间电阻不均匀，造成电解室电阻增大，电耗增加。而且隔板面积越大时，以上问题愈加严重，不利于制氢电解槽向大型化发展。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种效率高且单台产氢能力超过1000m/h的大型电解槽，能够使单位氢气的生产成本大幅度下降，大幅提高生产效率的碱性水电解制氢系统。

本发明的一种碱性水电解制氢系统，包括电解槽，所述的电解槽包括左右平行间隔设置的左端板和右端板，所述的左端板和右端板之间通过多根对拉螺栓固定相连，在所述的左端板和右端板之间且从左至右依次安装有左端隔板、由叠合设置的若干隔板单元组成的左隔板单元、中间隔板、由叠合设置的若干隔板单元组成的右隔板单元以及右端隔板，所述的中间隔板为框型结构，焊接在中间隔板上的正输电端与电源正极连接；焊接在左端隔板上的第一负输电端以及焊接在右端隔板上的第二负输电端分别与电源负极连接；

每个隔板单元包括隔板框，在所述的隔板框内焊接有隔板芯；所述的隔板芯包括波纹板结构；所述的隔板单元、中间隔板、左端隔板、右端隔板和左端板和右端板为矩形；

在左右相邻的两个隔板单元中的左侧的隔板单元和右侧的隔板单元之间夹紧设置有隔膜电极组件，所述的隔膜电极组件由左右依次压紧设置的阴极、隔膜和阳极组成，隔膜电极组件把两个隔板单元之间的空间分为彼此独立的两个腔室，其中设置有阴极的腔室是氢电解室，设置有阳极的腔室是氧电解室；

在所述的左端隔板以及右端隔板的下部的前后两侧均分别开有氧碱液进口、氢碱液进口，在所述的左端隔板以及右端隔板的上部的前后两侧均分别开有氢碱液出口和氧碱液出口，在所述的中间隔板、左隔板单元处的全部隔板框和右隔板单元的全部隔板框的前后边框的下部分别开有氢碱液导液通道、氧碱液导液通道，在所述的中间隔板、左隔板单元处的全部隔板框和右隔板单元的全部隔板框的下横框的前后两侧分别开有氢碱液进液通道、氧碱液进液通道，在所述的中间隔板、左隔板单元处的全部隔板框和右隔板单元的全部隔板框的上横框的前后两侧分别开有氧碱液出液通道、氢碱液出液通道；其中左隔板单元处以及中间隔板上的氢碱液导液通道彼此相通；氧碱液导液通道彼此相通，氢碱液进液通道彼此连通、氧碱液进液通道彼此连通；

右隔板单元处以及中间隔板上的氢碱液导液通道彼此相通、氢碱液进液通道彼此相通、氧碱液导液通道彼此连通、氧碱液进液通道彼此连通；

在中间隔板上的氢碱液导液通道、氢碱液进液通道、氧碱液导液通道和氧碱液进液通道均为与中间隔板的各个对应位置处的边框的内缘连通的开孔；氢碱液导液罩和氧碱液导液罩分别焊接在中间隔板的框体内，在中间隔板上的氢碱液导液通道和氢碱液进液通道与所述的氢碱液导液罩连通；氧碱液导液通道和氧碱液进液通道与氧碱液导液罩联通；