CN106757122A - 用于电解水的无间距无隔膜电解装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于电解水的无间距无隔膜电解装置，以纯水为电解液并且浸泡于纯水中使用，包括左右端板和边框，左右端板和边框围合成一个腔体，腔体内设有由至少一组电解室组成的电解槽，所述一组电解室由紧密相连的阳极框、导水框和阴极框构成，在阳极框内嵌有阳极板，在导水框内嵌有导电网，在阴极框内嵌有阴极板。本发明实现了电极之间零间距无隔膜的创新技术，使之可以低电压运行，大大提高了电解效率。
Description
技术领域
本发明涉及电解技术，特别涉及一种用于电解水的无间距无隔膜电解装置。
背景技术
理论上水的分解电压只有1.23V，但纯水由于电导率很低，电阻大，采用现有电解技术无法对纯水进行直接电解产生氢氧气体，现有电解槽普遍采用的是隔板式样电解槽，电解槽的电极与电极之间有一定的极距，而极距的大小决定电解槽的效率，极距导至电解槽槽电压升高，电解效率低，电解槽温度高。
如何提高纯水电解制备氢氧气的电解效率，降低能耗，降低电解槽发热量，是电解纯水制备氢氧气迫切需要解决的问题。
发明内容
本发明的目的，就是为了解决上述问题，提供一种用于电解水的无间距无隔膜电解装置。
为了达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：一种用于电解水的无间距无隔膜电解装置，其特点是：所述电解装置以纯水为电解液并且浸泡于纯水中使用，包括左右端板和边框，左右端板和边框围合成一个腔体，腔体内设有由至少一组电解室组成的电解槽，所述一组电解室由紧密相连的阳极框、导水框和阴极框构成，在阳极框内嵌有阳极板，在导水框内嵌有导电网，在阴极框内嵌有阴极板。
所述导电网由高分子材料接枝磺酸基团或羧酸基团制作而成。
所述左右端板、阳极框、阴极框和导水框的下部对应设有进水孔，所述导水框的上部设有气体缓冲室和水气出口。
所述电解室为多组，相邻组电解室共用一个阳极框或共用一个阴极框。
所述边框两侧分别设有阳极接线柱和阴极接线柱，上部设有导水气口；所述阳极框的一侧设有阳极柱，所述阴极框的一侧设有阴极柱，各阳极柱集中在阳极接线柱内，各阴极柱集中在阴极接线柱内。
所述纯水是RO纯水机制出的纯水。
本发明由于采用了以上技术方案，使其与现有技术相比，具有以下的优点和特点：
1、电解槽电极之间无间距无隔膜，即电极之间增加导电网，其由高分子材料接枝磺酸基团或羧酸基团制作而成，即保证了水能够自由流动，又能够帮助电极间离子迁移。无隔膜减少了电阻损耗及电解槽发热，极大的提高整个电解槽的电解效率。
2、可以直接高效电解纯水制氢氧混合气体，无需添加其它电解质。
3、可以低电压运行：采用无间距电解槽技术可以降低运行电压，由于纯水电阻很大，需要的外加电压就高，采用传统电解槽工艺，电解电压即使24V-36V也很难把纯水电解成氢氧气，由于外加电压高，电解槽的温度升高很大，能耗非常大，无法经济的制取氢氧气体，采用无间距电解槽技术以后，电解电压可以在6V左右就能启动电解槽电解，可以根据需要调整电解电压，保证稳定的出气量。
4、电解槽使用寿命更长，由于无隔膜且电解的是纯水，电解槽使用寿命更长，且所出混合氢氧气体无需过滤清洗不带有电解液腐蚀性，更安全可靠。
本发明由于通过纯水电解而生成氢氧混合气体，氢氧焰的温度高达2800摄氏度，火焰集中挺直，并且没有热辐射影响，氢氧焰是一种无碳火焰，燃烧只会生产洁净的水汽，绿色环保，被越来越多的公司认知，可大量运用于以下行业：
1：焊接切割
首饰焊接、铜焊、光纤焊接、碳钢火焰切割、石英玻璃管火焰加工、连铸坯火焰切割、有色金属焊接等。
2：抛光封口
制药厂安瓿瓶拉丝封口、有机玻璃抛光、压克力抛光、石英玻璃管拉丝封口、钨丝烧断等。
3：氢氧混合气在医学的应用
气体在很多领域被人们大量应用，给人类的进步带来巨大的动力，近日有关医学发现，氢氧混合气在医学的应用有了更大的突破。氢氧混合气对于脓毒症的治疗有很大的帮助作用。
4：汽车燃烧领域的节能减排
根据北京大学，北京工业大学的系统理论研究，氢氧气体在内燃机的工作中，加入少量的氢氧气体以后可以提供内燃机的燃烧效率，降低排放，节约燃料，这是我国目前为了改善空气质量，减少污染物排放的重大政策，通过采用无间距隔膜电解技术，可以把纯水电解产生氢氧气体的原理，和传统的加入电解质相比较，对汽车发动机的运行更加安全可靠，可以为我国的节能减排做贡献。
附图说明
图1是本发明用于电解水的无间距无隔膜电解装置的总体结构示意图。
图2为图1的A-A向剖视结构示意图。
图3为图1的分解结构示意图。
图4为本发明中的导水框的结构示意图。
图5为本发明的使用状态示意图。
具体实施方式
参见图1、图2、图3，本发明用于电解水的无间距无隔膜电解装置，包括左端板1、右端板2和边框3，左右端板和边框围合成一个腔体，腔体内设有由至少一组电解室组成的电解槽，一组电解室由紧密相连的阳极框4、导水框5和阴极框6构成，在阳极框4内嵌有阳极板41，在导水框5内嵌有导电网51，在阴极框6内嵌有阴极板61。阳极板41上可附有一层析氧涂层，阴极板61上可附有一层析氢涂层。
本发明中的导电网由高分子材料接枝磺酸基团或羧酸基团制作而成。
本发明中的左右端板、阳极框、阴极框和导水框的下部对应设有进水孔7，导水框5的上部设有气体缓冲室52和水气出口53，如图4所示。
本发明中的电解室可以为多组，相邻组电解室共用一个阳极框或共用一个阴极框。如图3所示。
在边框3两侧分别设有阳极接线柱8和阴极接线柱9，上部设有导水气口；在阳极框4的一侧设有阳极柱42，在阴极框6的一侧设有阴极柱62，各阳极柱集中在阳极接线柱内，各阴极柱集中在阴极接线柱内。
本发明中所用的纯水是RO纯水机制出的纯水，其电解TDS值为5～10。
图5为本发明的使用状态示意图。本发明用于电解水的无间距无隔膜电解装置，浸泡装有纯水10的不锈钢容器11中使用。
Claims (6)
1.一种用于电解水的无间距无隔膜电解装置，其特征在于：所述电解装置以纯水为电解液并且浸泡于纯水中使用，包括左右端板和边框，左右端板和边框围合成一个腔体，腔体内设有由至少一组电解室组成的电解槽，所述一组电解室由紧密相连的阳极框、导水框和阴极框构成，在阳极框内嵌有阳极板，在导水框内嵌有导电网，在阴极框内嵌有阴极板。
2.如权利要求1所述的用于电解水的无间距无隔膜电解装置，其特征在于：所述导电网由高分子材料接枝磺酸基团或羧酸基团制作而成。
3.如权利要求1所述的用于电解水的无间距无隔膜电解装置，其特征在于：所述左右端板、阳极框、阴极框和导水框的下部对应设有进水孔，所述导水框的上部设有气体缓冲室和水气出口。
4.如权利要求1所述的用于电解水的无间距无隔膜电解装置，其特征在于：所述电解室为多组，相邻组电解室共用一个阳极框或共用一个阴极框。
5.如权利要求1所述的用于电解水的无间距无隔膜电解装置，其特征在于：所述边框两侧分别设有阳极接线柱和阴极接线柱，上部设有导水气口；所述阳极框的一侧设有阳极柱，所述阴极框的一侧设有阴极柱，各阳极柱集中在阳极接线柱内，各阴极柱集中在阴极接线柱内。
6.如权利要求1所述的用于电解水的无间距无隔膜电解装置，其特征在于：所述纯水是RO纯水机制出的纯水。
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