分腔式氫氧分離電解裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及氫氧分離技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種分腔式氫氧分離電解裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氫氣是世界上已知的密度最小的氣體，是相對(duì)分子質(zhì)量最小的物質(zhì)，氫是宇宙中含量最多的元素，氫氣的質(zhì)量只有空氣的1/14，即在O °(:時(shí)，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，氫氣的密度為0.0899 g/Lo
[0003]大量生物學(xué)研究表明，氫氣具有選擇性中和自由基和亞硝酸陰離子的作用，這是氫氣對(duì)抗氧化損傷治療疾病的基礎(chǔ)。研究表明，氫氣能治療的疾病類型非常多，例如惡性腫瘤、結(jié)腸炎、一氧化碳中毒后腦病、腦缺血、老年性癡呆、帕金森病、抑郁癥、脊髓損傷、皮膚過敏、2型糖尿病、急性胰腺炎、器官移植損傷、小腸缺血、系統(tǒng)炎癥反應(yīng)、放射損傷、視網(wǎng)膜損傷和耳聾等68多種疾病。盡管氫氣對(duì)人體具有潛在的治療疾病價(jià)值，但為了達(dá)到抗氧化的目的，如何使用氫氣仍是我們面臨的重要問題。目前使用氫氣的方式有3種，一是可以采用直接呼吸含有氫氣的混合氣體，二是飲用或注射含氫氣的溶液，三是經(jīng)過皮膚擴(kuò)散和誘導(dǎo)大腸細(xì)菌產(chǎn)生氫氣。從使用和經(jīng)濟(jì)角度考慮，普通人飲用含氫氣的水是比較理想的方法。在日本、中國(guó)臺(tái)灣、香港等地被大量人群使用，氫氣將成為人類的健康保護(hù)神。如何制氫成為了人類需要解決的問題。
[0004]1972年，日本科學(xué)家fujishima和honda發(fā)現(xiàn)在外加電壓下用紫外線照射Ti02電極將水分解產(chǎn)生氫氣，首次揭示可利用太陽(yáng)能分解水制氫氣的可能性。這種光電化學(xué)轉(zhuǎn)換過程利用太陽(yáng)能通過光催化分解水產(chǎn)生氫氣，將能量密度低的太陽(yáng)能轉(zhuǎn)換為具有高能量、密度、高效率的化學(xué)能，是一種理想的綠色制氫途徑，有望同時(shí)解決能源供給和環(huán)境污染的問題，因此該項(xiàng)技術(shù)是最具有理論研究意義和實(shí)際應(yīng)用前景。但是該技術(shù)在應(yīng)用過程中面臨一個(gè)問題:光電解在運(yùn)行過程中產(chǎn)生的氣體如何進(jìn)行在線分離呢。雖然這種方式利用光能源解決了氫氣的制備，但是還是無(wú)法得到純氫氣，在分離的過程中氫氣很容易與其他氣體混合，這種氣體有的有毒性，因此影響了氫氣的使用。
[0005]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，后續(xù)出現(xiàn)了一種水電解得到氫氧的裝置，按國(guó)內(nèi)外現(xiàn)有的電解水分仍是采用KOH或NaOH溶液后，以鉛鋅電極分解電解水而得到氫氣和氧氣，所需要電子約3kw/h-5kw/h。這種分解方式不僅產(chǎn)氣量不足，最主要的是分解出的氫氣和氧氣無(wú)法分離，因此還是無(wú)法實(shí)現(xiàn)純氫氣的制備。
[0006]綜合上述描述，市面上急需一種能夠完成將氫氣和氧氣及其他氣體分離，得到純氫氣的技術(shù)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本實(shí)用新型提供一種分腔式氫氧分離電解裝置，將電解槽分隔成兩個(gè)完全隔離的腔體，由于實(shí)現(xiàn)了純氫氣的提取及氧氣等其他氣體的排出。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種分腔式氫氧分離電解裝置，。
[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型提供的分腔式氫氧分離電解裝置，包括電解槽、離子交換膜、控制電路板和鋰電池;所述離子交換膜的邊緣密封固定在電解槽的內(nèi)壁上且呈傾斜狀分布，電解槽通過離子交換膜分隔后形成用于盛裝進(jìn)行電解水的第一密封腔體和用于盛裝可飲用水的第二密封腔體，所述第一密封腔體位于離子交換膜的下方，所述第二密封腔體位于離子交換膜的上方;所述控制電路板和鋰電池均固定在電解槽的底端內(nèi)，且鋰電池與控制電路板電連接；
[0010]所述第一密封腔體內(nèi)固定有與離子交換膜相平行且位于其下方的正電極板，所述第二密封腔體內(nèi)固定有與離子交換膜相平行且位于其上方的負(fù)電極板，所述正電極板和負(fù)電極板均與控制電路板電連接;所述離子交換膜呈傾斜狀固定在電解槽的內(nèi)壁上，電解槽的內(nèi)側(cè)壁與正電極板向上傾斜的一端形成一銳角；電解水靠近該銳角的水平面與正電極板及電解槽的內(nèi)側(cè)壁之間形成一氣體三角區(qū)。
[0011]其中，該裝置還包括一單向閥，外部水管通過單向閥與第一密封腔體連接，且通過單向閥給第一密封腔體內(nèi)加水。
[0012]其中，所述電解槽的外表面鍍覆有一絕緣層。
[0013]其中，所述電解槽的內(nèi)徑為9cm左右。
[0014]I)通過在電解槽內(nèi)設(shè)置離子交換膜后將該電解槽分隔成兩個(gè)完全隔離的密封腔體，且在第一密封腔體內(nèi)放置正電極板，在第二密封腔體內(nèi)放置負(fù)電極板，電解時(shí)在負(fù)電極板上產(chǎn)生氫氣，在正電極板上產(chǎn)生氧氣；由于離子交換膜分隔離，可完全將電解后的氫氣和氧氣完全隔離，因此在第二密封腔體內(nèi)的氫氣為純氫氣，因此第二密封腔體內(nèi)的水可直接飲用；也可以將純氫氣排出收集，以備后續(xù)使用或配合其他使用。上述的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了氧氣及其他氣體與氫氣的完全分離，繼而實(shí)現(xiàn)了純氫氣的制取。
[0015]2)將離子交換膜呈傾斜狀固定在電解槽的內(nèi)壁上，電解槽的內(nèi)側(cè)壁與正電極板向上傾斜的一端形成一銳角；電解水靠近該銳角的水平面與正電極板及電解槽的內(nèi)側(cè)壁之間形成一氣體三角區(qū)；電解后氧氣及電解水中存在的氮?dú)饩奂谠摎怏w三角區(qū)后排出；該氣體三角區(qū)，該區(qū)域無(wú)需單獨(dú)設(shè)置，是根據(jù)血液透析原理形成的，電解得到的氧氣及電解水中原本存在的氮?dú)獾绕渌麣怏w可自動(dòng)運(yùn)動(dòng)至該氣體三角區(qū)，然后再排出；該設(shè)計(jì)，不僅能及時(shí)的排出氧氣等其他氣體，避免這些氣體無(wú)法排出而重回水中，對(duì)水造成污染;而且，可將氧氣等其他氣體及時(shí)帶動(dòng)，完全杜絕這些氣體與氫氣混合，保證了氫氣的絕對(duì)純度。
[0016]3)本實(shí)用新型具有設(shè)計(jì)合理、操作便捷、成本低、制取純氫氣效果好等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型的分腔式氫氧分離電解裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]主要元件符號(hào)說明如下:
[0019]10、電解槽11、離子交換膜
[0020]12、控制電路板 13、鋰電池
[0021]14、第一密封腔體 15、第二密封腔體
[0022]16、正電極板17、負(fù)電極板
[0023]18、氣體三角區(qū)。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了更清楚地表述本實(shí)用新型，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地描述。
[0025]請(qǐng)參閱圖1，本實(shí)用新型的分腔式氫氧分離電解裝置，包括電解槽10、離子交換膜
11、控制電路板12和鋰電池13;離子交換膜11的邊緣密封固定在電解槽1的內(nèi)壁上且呈傾斜分布，電解槽10通過離子交換膜11分隔后形成用于盛裝進(jìn)行電解水的第一密封腔體14和用于盛裝可飲用水的第二密封腔體15，第一密封腔體14位于離子交換膜11的下方，第二密封腔體15位于離子交換膜11的上方;控制電路板12和鋰電池13均固定在電解槽1的底端內(nèi)，且鋰電池13與控制電路板12電連接；
[0026]第一密封腔體14內(nèi)固定有與離子交換膜11相平行且位于其下方的正電極板16，第二密封腔體15內(nèi)固定有與離子交換膜11相平行且位于其上方的負(fù)電極板17，正