[实用新型]超量微气泡氢气制取装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种氢气制取装置，属于电解设备技术领域。

背景技术

通过电解水制取氢气（和氧气）有着广泛的应用。当两电极间施加直流电解电压对水电解时，发生阴极析氢气、阳极析氧气的过程。电解水来制取氢气的方法，通常有无隔离膜电解、有隔离膜电解、零间距电解、固体聚合物电解质电解水制氢(氧)技术等多种方式。目前通过电解水装置制得1m³氢气的实际电能消耗约为4.5～5.5kW·h。理论上，电解水制氢的效率在50%左右，实际效率远低于此理论值（约20～30%），故主要用于制取高纯度氢气的场合。

另一方面，富含氢气的水又是一种还原水，其氧化还原电位很低乃至负值，国内外大量科研成果证明，饮用富氢还原水，能够有效清除人体内产生的有害活性氧，有益健康。

目前制取富氢还原水的方法有很多，例如通过高压将氢气压注入铝箔类储存容器中的富氢（气）还原水；采用有隔膜或无隔膜、两电极法或三电极法制取富氢水；以多孔极性物质（例如活性碳）为载体，将氢气储存然后在水中缓慢释放的特殊吸藏法制取的富氢水；还有作为特殊用途的浓富氢水（氧化还原电位低至-500mv以下，溶解氢浓度大于1000PPB），等等。

但是，上述现有电解水制取氢气一是同时产生大量氧气；二是氢气产生量还是不够且气泡较大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是，提出一种可生成大量超微气泡氢气且氧气生成较少的装置。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种超量微气泡氢气制取装置，包括分别设有进水口和出水口的盛水容器，所述盛水容器内设有至少一对阴电极和阳电极，成对阴电极和阳电极之间无间隙地夹持有透水性多孔膜，所述透水性多孔膜与所述阴电极或阳电极相对侧面的面积小于所述阴电极或阳电极与透水性多孔膜相对侧面的面积，所述透水性多孔膜的厚度小于5mm。

上述技术方案中所述透水性多孔膜也叫透水膜或透水性隔离膜，是指可以穿透水分子的隔膜，其透水孔径从毫米级到纳米级，包括日常水处理使用的各种过滤膜，如：超滤膜（UF）、纳滤膜（NF）和微滤膜（MF），等。

上述本实用新型技术方案的改进是：所述透水性多孔膜的透水孔径小于等于2毫米且大于等于1纳米。

上述本实用新型技术方案进一步的改进是：所述阴电极和阳电极之一的表面开孔。

上述本实用新型技术方案再进一步的改进是：所述透水性多孔膜与所述阴电极和阳电极中的最小面积之比是4：5～3：5。

上述本实用新型技术方案进一步的完善是：所述阴、阳电极采用直流电源进行供电。

上述本实用新型技术方案再进一步的完善是：所述阴电极是采用圆形钛基覆涂铂族氧化物制成的惰性电极，所述阳电极是采用石墨、活性碳等碳质材料制成的惰性电极，所述透水性多孔膜采用的是平均疏水孔径为0.01～0.05微米的圆形平面超滤膜片。

上述本实用新型技术方案更进一步的完善是：所述透水性多孔膜是单层或多层。

本实用新型的超量微气泡氢气制取装置的有益效果是：在电解水时可形成有大量以氢气为主的超微气泡。该有益效果的机理说明参见后面具体实施方式中的有关制取机理分析。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的超量微气泡氢气制取装置作进一步说明。

图1是本实用新型实施例超量微气泡氢气制取装置的结构示意图。

图2是本实用新型实施例超量微气泡氢气制取装置的一种变化结构示意图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的超量微气泡氢气制取装置参见图1，包括分别设有进水口5和出水口6的盛水容器1，盛水容器1为敞开式容器。在盛水容器1内设有一对阴电极2、阳电极3，在这一对阴电极2和阳电极3之间无间隙地夹持有透水性多孔膜4，透水性多孔膜4与阴电极2或阳电极3相对侧面的面积小于阴电极2或阳电极3与透水性多孔膜4相对侧面的面积，本实施例的透水性多孔膜与阴电极和阳电极中的最小面积之比是4：5（也可以是3：5）。透水性多孔膜4的厚度为4mm（一般要小于5mm）。透水性多孔膜4的透水孔径小于等于2毫米且大于等于1纳米。

本实施例的阴电极2采用的是圆形钛基覆涂铂族氧化物制成的惰性电极，阳电极3是采用石墨、活性碳等碳质材料制成的惰性电极，透水性多孔膜4采用的是平均疏水孔径为0.01～0.05微米的单层圆形平面超滤膜片。

本实施例的阴电极2、阳电极3采用直流电源进行供电。