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提高电解水装置电解水效率的方法与流程

295   编辑:中冶有色技术网   来源:罗民雄  
2023-10-31 10:33:08
一种提高电解水装置电解水效率的方法与流程

[0001]

本发明涉及一种提高电解水装置电解水效率的方法,属于电解水(或电解液体)技术领域。

背景技术:

[0002]

发明人发现:电解水电极组件正负电极间隙的电解水过程可能存在两个“气阻”问题:“气阻”问题一:在电解水装置中,电解水正负电极之间采用合理较窄的间隙,有利于提高电解水效率,但在较窄电极间隙中产生较多氢气及氧气会阻碍间隙中电解水的流通,称为气阻现象,这反过来会降低电解水效率;“气阻”问题二:增加电解水电流或增加电解水功率可以产生更多氢气,但在一定电极间隙尤其是较窄的间隙中产生较多氢气及氧气会阻碍间隙中电解水的流通,亦为气阻现象,导致妨碍电解水效果提高并降低电解水效率;本发明人经过长期研究,找到了产生问题的原因,并提出本方法,较好解决了电解水电极间隙中“气阻”问题,同时提高电解水装置电解水效率。

技术实现要素:

[0003]

发明基本内容:本发明提出一种提高电解水装置电解水效率的方法,这一方法基于所发现的电解水电极组件正负电极间隙的电解水过程可能存在两个“气阻”问题:“气阻”问题一:在电解水装置中,电解水正负电极之间采用合理较窄的电解水间隙,有利于提高电解水效率,但在较窄电极间隙中产生较多氢气及氧气会阻碍间隙中电解水的流通,称为气阻现象,这反过来会降低电解水效率;“气阻”问题二:增加电解水电流或增加电解水功率可以产生更多氢气,但在一定电极间隙尤其是较窄的间隙中产生较多氢气及氧气会阻碍间隙中电解水的流通,亦为气阻现象,导致妨碍电解水效果提高并降低电解水效率;经过反复研究,发明了兼顾解决上述气阻问题一、问题二的基本方法:采用电动水泵提高电解电极间隙中电解水的流通速度,推动电解水在电极间隙中顺畅流通,防止产生气阻问题;具体技术方案包括:安装有电解水电极组件的电解槽;出水压力合适的水泵,水泵有水泵进水口与水泵出水口;电解水电极组件有正电极与负电极,正电极与负电极之间留有电解水电极间隙;电解水电极组件安装在电解槽内适当位置,使得电极组件两个端面与分别相对的电解槽内两端的内侧面分别留有循环出水空间与循环进水空间,出水空间与进水空间分别连接循环出水管道与循环进水管道,出水管道与进水管道分别接通水泵进水口与出水口;可控电源,包括电解水电源与水泵驱动电源,电解水电源的+、-极分别连接到电解水电极组件的正极、负极提供电解水电流,水泵驱动电源给水泵供电;电解水制作氢气工作过程:可控电源给电极电极组件提供电解水电流,对电极间隙中水进行电解;水泵驱动电源给水泵供电,水泵启动产生如下循环流动水流:电解槽循环出水空间



电解槽循环出水管道



水泵进水口



水泵



水泵出水口



电解槽循环进水管道



电解槽循环进水空间



电极组件进水端面



正负电极间隙



电极组件出水端面



电解槽循环出水空间

→……

如此类推循环往复;电解槽循环出水空间有排气出口,排出电解水过程产生的氢气与氧气;采用出水压力合适的电动水

泵使得电解电极间隙中电解水的流通速度适当提高,推动电解水在电极间隙中顺畅流通,防止电极间隙中电解水产生氢气及氧气后可能发生气阻即电解水受到气体阻碍导致流动不顺畅的问题,以提高电极间隙的电解水效率与氢气产生效率;本方法也适用于电解水装置较高效率制作较高负电位与氢含量指标的电解水。

[0004]

发明内容之一:所述一种提高电解水装置电解水效率的方法,所述电解水电极组件,采用正负电极之间间隙小于2mm的电解水电极结构,通过出水压力合适的水泵提高所述循环水流流速,使得在小于2mm的正负电极之间间隙中电解水的流速满足一定技术指标要求。

[0005]

基本技术方案:一种提高电解水装置电解水效率的方法,其特征为:基于电解水电极组件正负电极间隙的电解水过程可能存在两个“气阻”问题:“气阻”问题一:在电解水装置中,电解水正负电极之间采用合理较窄的间隙,有利于提高电解水效率产生较多氢气,但在较窄电极间隙中产生较多氢气及氧气会阻碍间隙中电解水的流通,称为气阻现象,这反过来会降低电解水效率;“气阻”问题二:增加电解水电流或增加电解水功率,但在一定电极间隙尤其是较窄的间隙中产生较多氢气及氧气会阻碍间隙中电解水的流通,亦为气阻现象,导致妨碍电解水效果提高并降低电解水效率;兼顾解决上述气阻问题一、问题二的基本方法是:采用电动水泵提高电解电极间隙中电解水的流通速度,推动电解水在电极间隙中顺畅流通,防止产生气阻问题;具体技术方案包括:安装有电解水电极组件的电解槽;出水压力合适的水泵,水泵有水泵进水口与水泵出水口;电解水电极组件有正电极与负电极,正电极与负电极之间留有电解水电极间隙;电解水电极组件安装在电解槽内适当位置,使得电极组件两个端面与分别相对的电解槽内两端的内侧面分别留有循环出水空间与循环进水空间,出水空间与进水空间分别连接循环出水管道与循环进水管道,出水管道与进水管道分别接通水泵进水口与出水口;可控电源,包括电解水电源与水泵驱动电源,电解水电源的+、-极分别连接到电解水电极组件的正极、负极提供电解水电流,水泵驱动电源给水泵供电;电解水制作氢气工作过程:可控电源给电极电极组件提供电解水电流,对电极间隙中水进行电解;水泵驱动电源给水泵供电,水泵启动产生如下循环流动水流:电解槽循环出水空间



电解槽循环出水管道



水泵进水口



水泵



水泵出水口



电解槽循环进水管道



电解槽循环进水空间



电极组件进水端面



正负电极间隙



电极组件出水端面



电解槽循环出水空间

→……

如此类推循环往复;电解槽循环出水空间有排气出口,排出电解水过程产生的氢气与氧气;采用出水压力合适的电动水泵使得电解电极间隙中电解水的流通速度适当提高,推动电解水在电极间隙中顺畅流通,防止电极间隙中电解水产生氢气及氧气后可能发生气阻即电解水受到气体阻碍导致流动不顺畅的问题,以提高电极间隙的电解水效率与氢气产生效率;本方法也适用于电解水装置较高效率制作较高负电位与氢含量指标的电解水。

[0006]

技术方案之一:一种提高电解水装置电解水效率的方法,其特征是:所述电解水电极组件,采用正负电极之间间隙小于2mm的电解水电极结构,通过出水压力合适的水泵提高所述循环水流流速,使得在小于2mm的正负电极之间间隙中电解水的流速满足一定技术指标要求。

附图说明

[0007]

下面通过附图对本发明作进一步阐释。

[0008]

图1是本发明实施例1一种提高电解水装置电解水效率的方法

具体实施方式

[0009]

以下结合实施例1附图1阐述实施例基本结构及基本工作原理。

[0010]

实施例1

[0011]

如图1,一种提高电解水装置电解水效率的方法,其特征为:基于所发现的电解水电极组件正负电极间隙的电解水过程可能存在两个“气阻”问题:“气阻”问题一:在电解水装置中,电解水正负电极之间采用合理较窄的间隙,有利于提高电解水效率,但在较窄电极间隙中产生较多氢气及氧气会阻碍间隙中电解水的流通,称为气阻现象,这反过来会降低电解水效率;“气阻”问题二:增加电解水电流或增加电解水功率可以产生更多氢气,但在一定电极间隙尤其是较窄的间隙中产生较多氢气及氧气会阻碍间隙中电解水的流通,亦为气阻现象,导致妨碍电解水效果提高并降低电解水效率;兼顾解决上述气阻问题一、问题二的基本方法是:采用电动水泵提高电解电极间隙中电解水的流通速度,推动电解水在电极间隙中顺畅流通,防止产生气阻问题;具体技术方案包括:安装有电解水电极组件1的电解槽4;出水压力合适的水泵21,水泵21有水泵进水口43与水泵出水口44;电解水电极组件1有正电极2与负电极3,正电极2与负电极3之间留有电解水电极间隙12;电解水电极组件1安装在电解槽4内适当位置,使得电极组件1两个端面15、16与分别相对的电解槽4内两端的内侧面17、18分别留有循环出水空间31与循环进水空间32,出水空间31与进水空间32分别连接循环出水管道41与循环进水管道42,出水管道41与进水管道42分别接通水泵进水口43与出水口44;可控电源9,包括电解水电源与水泵驱动电源,电解水电源的+、-极分别通过导线6、7连接到电解水电极组件的正极2、负极3提供电解水电流,水泵驱动电源通过导线10给水泵21供电;电解槽4的水位线36高于出水管道41与进水管道42,以保证水泵正常驱动循环水流流动;电解水制作氢气工作过程:可控电源给电极电极组件提供电解水电流,对电极间隙12中水进行电解;水泵驱动电源导线10给水泵21供电,水泵启动产生如下循环流动水流:电解槽4循环出水空间31



电解槽循环出水管道41



水泵进水口43



水泵21



水泵出水口44



电解槽循环进水管道42



电解槽循环进水空间32



电极组件进水端面16



正负电极间隙12被电解处理



电极组件出水端面15



电解槽循环出水空间



31

→……

如此类推循环往复;电解槽4循环出水空间31有排气出口33,排出电解水过程产生的氢气与氧气;采用出水压力合适的电动水泵21使得电解电极间隙12中电解水的流通速度适当提高,推动电解水在电极间隙12中顺畅流通,防止电极间隙12中电解水产生氢气及氧气后可能发生气阻即电解水受到气体阻碍导致流动不顺畅的问题,以提高电解水效率与氢气产生效率。

[0012]

显然,所述一种提高电解水装置电解水效率的方法,可以电解水电极组件采用正负电极之间间隙相对狭窄例如小于2mm乃至小于1mm的电解水电极结构,因为通过选择出水压力合适的水泵提高所述循环水流流速,可以使得较狭窄正负电极之间间隙中电解水的流速满足技术指标要求,避免“气阻”发生或显著影响电解水效率。

[0013]

本方法尤其适用于电解水装置较高效率制作较高负电位与氢含量指标的电解水。

[0014]

本发明一种提高电解水装置电解水效率的方法不限于上述实施例1形式的装置,

而是可以应用于任何发挥其技术功能特征的装置中。技术特征:

1.一种提高电解水装置电解水效率的方法,其特征为:基于所发现的电解水装置产生氢气的效率与电解水效率成正比例规律,以及所发现电解水电极组件正负电极间隙的电解水过程可能存在两个“气阻”问题:“气阻”问题一:在电解水装置中,电解水正负电极之间采用合理较窄的电极间隙,有利于提高电解水效率产生较多氢气,但在较窄电极间隙中产生较多氢气及氧气会阻碍间隙中电解水的流通,称为气阻现象,这反过来会降低电解水效率;“气阻”问题二:增加电解水电流或增加电解水功率可以产生更多氢气,但在一定电极间隙尤其是较窄的间隙中产生较多氢气及氧气会阻碍间隙中电解水的流通,亦为气阻现象,导致妨碍电解水效果提高并降低电解水效率;兼顾解决上述气阻问题一、问题二的基本方法是:采用电动水泵提高电解电极间隙中电解水的流通速度,推动电解水在电极间隙中顺畅流通,防止产生气阻问题;具体技术方案包括:安装有电解水电极组件的电解槽;出水压力合适的水泵,水泵有水泵进水口与水泵出水口;电解水电极组件有正电极与负电极,正电极与负电极之间留有电解水电极间隙;电解水电极组件安装在电解槽内适当位置,使得电极组件两个端面与分别相对的电解槽内两端的内侧面分别留有循环出水空间与循环进水空间,出水空间与进水空间分别连接循环出水管道与循环进水管道,出水管道与进水管道分别接通水泵进水口与出水口;可控电源,包括电解水电源与水泵驱动电源,电解水电源的+、-极分别连接到电解水电极组件的正极、负极提供电解水电流,水泵驱动电源给水泵供电;电解水制作氢气工作过程:可控电源给电极电极组件提供电解水电流,对电极间隙中水进行电解;水泵驱动电源给水泵供电,水泵启动产生如下循环流动水流:电解槽循环出水空间



电解槽循环出水管道



水泵进水口



水泵



水泵出水口



电解槽循环进水管道



电解槽循环进水空间



电极组件进水端面



正负电极间隙水被电解处理



电极组件出水端面



电解槽循环出水空间

→……

如此类推循环往复;电解槽循环出水空间有排气出口,排出电解水过程产生的氢气与氧气;采用出水压力合适的电动水泵使得电解电极间隙中电解水的流通速度适当提高,推动电解水在电极间隙中顺畅流通,防止电极间隙中电解水产生氢气及氧气后可能发生气阻即电解水受到气体阻碍导致流动不顺畅的问题,以提高电极间隙的电解水效率与氢气产生效率;本方法也适用于电解水装置较高效率制作较高负电位与氢含量指标的电解水。2.根据权利要求1所述一种提高电解水装置电解水效率的方法,其特征是:所述电解水电极组件,采用正负电极之间间隙小于2mm的电解水电极结构,通过出水压力合适的水泵提高所述循环水流流速,使得在小于2mm的正负电极之间间隙中电解水的流速满足一定技术指标要求。

技术总结

一种提高电解水装置电解水效率的方法,其特征为:包括:安装有电解水电极组件的电解槽;出水压力合适的水泵,水泵有水泵进水口与水泵出水口;电解水电极组件有正电极与负电极,正电极与负电极之间留有电解水电极间隙;电解水电极组件安装在电解槽内适当位置,电解槽内两端分别留有循环出水空间与循环进水空间,出水空间与进水空间分别连接水泵进水口与出水口;电解水工作过程,电解水电源给电解水电极组件正电极与负电极供电对电极间隙中水进行电解,水泵驱动电源给水泵供电,水泵启动产生循环流动水流经正负电极间隙电解循环电解,从电解槽循环出水空间排气出口排出电解水过程产生的氢气与氧气,本装置也适用于高效率制作电解水。水。水。

技术研发人员:罗民雄

受保护的技术使用者:罗民雄

技术研发日:2019.07.26

技术公布日:2021/1/30

声明:
“提高电解水装置电解水效率的方法与流程” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究,如用于商业用途,请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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