專利名稱：水電解制氫裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種水電解制氫裝置，特別是涉及一種抗腐蝕的水電解制氫裝置。
背景技術(shù)：
目前工業(yè)化水電解制氫設(shè)備大多采用堿性水電解槽，其工作原理為二在水電解過 程中，直流電通過KOH(或NaOH)水溶液，離子作定向運動。[H+]向陰極移動，在陰極得到電 子，被還原，生成氫氣；[0H_]向陽極移動，在陽極失去電子，被氧化，生成氧氣。在堿性水電解槽的一側(cè)設(shè)置有端壓板，在端壓板上設(shè)置有氧堿液出口、氫堿液出 口、氧堿液進口和氫堿液進口。其中，氫堿液出口、氧堿液出口分別連接氫氣分離器的氫堿 液進口法蘭和氧氣分離器的氧堿液進口法蘭。如圖1所示，水電解制氫裝置中的堿液循環(huán) 流程為堿液在堿液循環(huán)泵作用下由氫氣分離器(或氧氣分離器)經(jīng)堿液泵、堿液過濾器、 堿液冷卻器后打入電解槽的電解小室中，經(jīng)電解后形成的氫氣與堿液的混合液(或氧氣與 堿液的混合液)被輸送到氫氣分離器(或氧氣分離器)，經(jīng)氣液分離后液體經(jīng)泵重新打入電 解槽進行電解過程。由于水電解制氫裝置內(nèi)部的液體為強電解質(zhì)，因此在氫堿液與氧堿液分別向氫氧 分離器輸送的過程中會攜帶大量帶電荷離子，且內(nèi)部結(jié)構(gòu)及管路連接不能避免完全對稱， 因此會在氫、氧堿液輸送過程中產(chǎn)生電位差，在有電解質(zhì)、電位差同時存在的條件下，就構(gòu) 成了電化學(xué)腐蝕環(huán)境。在電化學(xué)腐蝕作用下，液路管件很容易產(chǎn)生腐蝕泄漏。目前，在防止水電解制氫裝 置電化學(xué)腐蝕方面還沒有很好的方法，為了避免電化學(xué)腐蝕帶來的嚴重影響，目前在水電 解制氫行業(yè)，通常選用各種抗腐蝕材料，例如電解槽采用碳鋼鍍鎳材質(zhì)，工藝管道采用不 銹鋼，分離器、過濾器等采用碳鋼鍍鎳或不銹鋼。但是這樣不僅成本較高，而且水電解制氫 裝置抗電化學(xué)腐蝕的性能仍然不佳。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種能夠防止產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕且成本較低的水電解制
S裝置。為此，本實用新型的技術(shù)方案為一種水電解制氫裝置，包括電解槽、氫氣分離器和氧氣分離器，在電解槽的一側(cè)設(shè) 置有端壓板，在端壓板上設(shè)置有氧堿液出口、氫堿液出口、氧堿液進口和氫堿液進口，所述 的氫堿液出口、氧堿液出口分別通過管道連接所述氫氣分離器的氫堿液進口和氧氣分離器 的氧堿液進口，所述的氧堿液出口和氫堿液出口之間連接有第1導(dǎo)線，所述的氧堿液進口 和氫堿液進口之間連接有第2導(dǎo)線，所述的氫氣分離器的氫堿液進口和氧氣分離器的氧堿 液進口之間連接有第3導(dǎo)線，所述的第1導(dǎo)線、第2導(dǎo)線和第3導(dǎo)線與地線連接。所述的第1導(dǎo)體、第2導(dǎo)體和第3導(dǎo)體為導(dǎo)線、銅排或銅編織線。優(yōu)選的是，所述銅排為掛錫銅排，所述銅編織線為鍍錫銅編織線。優(yōu)選的是，所述的氧堿液出口和氫堿液出口、氧堿液進口和氫堿液進口以及氫氣 分離器的氫堿液進口和氧氣分離器的氧堿液進口與相應(yīng)的第1導(dǎo)線、第2導(dǎo)線和第3導(dǎo)線 之間通過連接片連接。本實用新型的水電解制氫裝置，通過將氫、氧堿液管道就近等電位連接，消除了構(gòu) 成電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的必要條件--電位差，從而消除或減弱了水電解制氫裝置的電化學(xué)腐 蝕問題。

圖1是水電解制氫裝置中的堿液的循環(huán)流程圖；圖2是本實用新型的水電解制氫裝置中電解槽的等電位連接結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實用新型的水電解制氫裝置中氫堿液進口法蘭和氧堿液進口法蘭的等 電位連接結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的水電解制氫裝置的結(jié)構(gòu)進行詳細說明。水電解制氫裝置主要包括電解槽、堿液循環(huán)泵、氫氣分離器、氧氣分離器、堿液過 濾器、堿液冷卻器等。圖2所示為電解槽端壓板側(cè)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖所示，在端壓板10上 設(shè)置有氧堿液出口 11、氫堿液出口 12、氧堿液進口 13和氫堿液進口 14。如圖3所示，在氫 氣分離器15和氧氣分離器16上分別設(shè)置有氫堿液進口 17和氧堿液進口 18。電解槽端壓 板10上的氫堿液出口 12、氧堿液出口 11分別通過管道連接氫氣分離器15的氫堿液進口 17和氧氣分離器16的氧堿液進口 18。為了消除電位差造成的電化學(xué)腐蝕，在本實用新型中引用了電氣安全中的等電位 連接技術(shù)。具體為電解槽端壓板10上的氧堿液出口 11和氫堿液出口 12之間連接第1導(dǎo) 體21，氧堿液進口 13和氫堿液進口 14之間連接第2導(dǎo)體22。氫氣分離器15的氫堿液進 口 17和氧氣分離器16的氧堿液進口 18之間連接第3導(dǎo)體23。第1導(dǎo)體21、第2導(dǎo)體22 和第3導(dǎo)體23分別與地線連接。在本實施例中，第1導(dǎo)體21、第2導(dǎo)體22分別與接地螺栓 24連接，第3導(dǎo)體23與接地螺栓25連接。為了便于連接，在端壓板10上的氧堿液進/出 口、氫堿液進/出口以及氫氣/氧氣分離器上的氫、氧堿液進口處先分別連接一連接片26， 相應(yīng)的導(dǎo)體再與連接片26連接。上述的第1、2、3導(dǎo)體優(yōu)選采用6mm2導(dǎo)線、鍍錫銅編織線或采用掛錫銅排。由于在 進/出口處均設(shè)置有法蘭，連接時先將氫、氧進/出口法蘭連接后再連接至相應(yīng)的接地螺栓 處。另外，堿液循環(huán)泵進口、堿液冷卻器進口也要以相同的方式做好等電位聯(lián)接。各連 接處應(yīng)緊固連接，且連接處的導(dǎo)通性最好小于0. 1 Ω。
權(quán)利要求一種水電解制氫裝置，包括電解槽、氫氣分離器和氧氣分離器，在電解槽的一側(cè)設(shè)置有端壓板，在端壓板上設(shè)置有氧堿液出口、氫堿液出口、氧堿液進口和氫堿液進口，所述的氫堿液出口、氧堿液出口分別通過管道連接所述氫氣分離器的氫堿液進口和氧氣分離器的氧堿液進口，其特征在于所述的氧堿液出口和氫堿液出口之間連接有第1導(dǎo)體，所述的氧堿液進口和氫堿液進口之間連接有第2導(dǎo)體，所述的氫氣分離器的氫堿液進口和氧氣分離器的氧堿液進口之間連接有第3導(dǎo)體，所述的第1導(dǎo)體、第2導(dǎo)體和第3導(dǎo)體與地線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的水電解制氫裝置，其特征在于所述的第1導(dǎo)體、第2導(dǎo)體和 第3導(dǎo)體為導(dǎo)線、銅排或銅編織線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的水電解制氫裝置，其特征在于所述銅排為掛錫銅排，所述銅 編織線為鍍錫銅編織線。
4.根據(jù)權(quán)利要求1 3中任一項所述的水電解制氫裝置，其特征在于所述的氧堿液 出口和氫堿液出口、氧堿液進口和氫堿液進口以及氫氣分離器的氫堿液進口和氧氣分離器 的氧堿液進口與相應(yīng)的第1導(dǎo)線、第2導(dǎo)線和第3導(dǎo)線之間通過連接片連接。
專利摘要本實用新型公開了一種水電解制氫裝置，包括電解槽、氫氣分離器和氧氣分離器，在電解槽的一側(cè)設(shè)置有端壓板，在端壓板上設(shè)置有氧堿液出口、氫堿液出口、氧堿液進口和氫堿液進口，所述的氫堿液出口、氧堿液出口分別通過管道連接所述氫氣分離器的氫堿液進口和氧氣分離器的氧堿液進口，所述的氧堿液出口和氫堿液出口之間連接有第1導(dǎo)體，所述的氧堿液進口和氫堿液進口之間連接有第2導(dǎo)體，所述的氫氣分離器的氫堿液進口和氧氣分離器的氧堿液進口之間連接有第3導(dǎo)體，所述的第1導(dǎo)體、第2導(dǎo)體和第3導(dǎo)體與地線連接。本裝置通過將氫、氧堿液管道就近等電位連接，消除了構(gòu)成電化學(xué)腐蝕產(chǎn)生的電位差，從而消除或減弱了水電解制氫裝置的電化學(xué)腐蝕問題。
文檔編號C25B1/04GK201678738SQ20102016421
公開日2010年12月22日 申請日期2010年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月21日
發(fā)明者張建鎖, 張立艷, 王建峰 申請人:天津市大陸制氫設(shè)備有限公司