一种液相脉冲放电等离子体制氢装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种制氢装置，具体为一种液相脉冲放电等离子体制氢装置。
【背景技术】
[0002]随着工业的发展，化石燃料的消耗越来越多，人们日益重视能源问题，同时社会对环境质量的要求也逐渐关注，化石燃料燃烧所产生的硫化物、碳氧化物是人们极力渴望避免的，针对以上两点需求，氢能源进入人们的视野。氢元素来源广泛，且氢气作为清洁燃料，具有燃烧热值高、燃烧产物是水、不会对环境排放温室气体的特点。现有技术中的制氢方式有:催化重整制氢方式、水分解制氢方式、生物质制氢方式等，随着制氢方式研宄的深入，等离子体制氢方式也被一些科研工作者所关注。等离子体被喻为固、液、气外的第四态，因其中含有高能活性粒子而被广泛应用于环境保护和材料合成等领域，而目前利用等离子体的制氢方式主要还停留在气相放电制氢技术上，这种制氢方式的缺点如下:产气流量小，氢气选择性一般，能量效率不高，进而限制了等离子体制氢的发展。另外，在放电过程中会产生碳沉积附着在电极表面，随着放电时间的增加，放电强度逐步变弱，制氢效果大幅降低。
【发明内容】
[0003]本实用新型针对以上问题的提出，而研制一种液相脉冲放电等离子体制氢装置。
[0004]本实用新型的技术手段如下:
[0005]一种液相脉冲放电等离子体制氢装置，包括:
[0006]液相反应室；
[0007]压盖在液相反应室上的基座；所述基座与所述液相反应室构成容置反应物和完成制氢反应的密闭空间；
[0008]置于所述密闭空间内，且相对设置的第一电极和第二电极；所述第一电极和第二电极均由金属材料制成；
[0009]以及与所述密闭空间相连通的导气孔；
[0010]进一步地，所述第一电极和第二电极上下相对设置；所述第一电极连接在所述基座上；所述第二电极连接在所述液相反应室底部；
[0011 ] 进一步地，所述第一电极和第二电极左右相对设置；所述第一电极和第二电极分别连接在所述液相反应室两侧；
[0012]进一步地，所述第一电极为针电极，所述第二电极为板电极；所述针电极连接高压脉冲电源正极；所述板电极连接高压脉冲电源负极；
[0013]进一步地，所述第一电极和第二电极均为棒电极；所述棒电极部分套设于绝缘套内，使得所述棒电极的前端裸露在所述绝缘套之外；其中一棒电极连接高压脉冲电源正极，另外一个棒电极连接高压脉冲电源负极；
[0014]另外，所述制氢装置还包括盛装在所述液相反应室内的醇溶液；
[0015]进一步地，所述针电极由高恪点金属材料制成；所述板电极由锌材料或销材料制成；
[0016]进一步地，所述棒电极由不锈钢材料制成；所述绝缘套由聚四氟乙稀材料制成；
[0017]进一步地，
[0018]所述液相反应室上还具有进液口和出液口 ；
[0019]所述制氢装置还包括用于容纳醇溶液补给液的醇溶液补给槽；所述醇溶液补给槽通过管路连接所述进液口和所述出液口；
[0020]所述制氢装置还包括安装在进液口与醇溶液补给槽之间的管路上的蠕动泵、以及安装在出液口与醇溶液补给槽之间的管路上的碳过滤器；
[0021 ] 醇溶液补给液由醇溶液补给槽中流出，经过蠕动泵由进液口进入液相反应室；液相反应室中的醇溶液由出液口流出，经过碳过滤器对醇溶液中的碳进行过滤，然后回到醇溶液补给槽中。
[0022]由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的一种液相脉冲放电等离子体制氢装置，采用液相脉冲放电制氢方式，相对于气相制氢方式，有效增大了等离子体的空间分布和密度，促进氢气的产生；同时，金属材质对于液相放电制氢有增强作用，第一电极和第二电极均采用金属材料制成，利于提高产氢量和制氢效果。通过醇补给装置、蠕动泵和碳过滤器的设置，使得制氢反应过程中醇溶液能够不断补充，且通过醇溶液的循环并利用循环管路上设置的碳过滤器，能够使制氢反应中产生的碳及时排出并被过滤，避免了碳富集在电极表面的现象发生。
【附图说明】
[0023]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0024]图1、图2是本实用新型实施例1的制氢装置的结构示意图；
[0025]图3、图4是本实用新型实施例2的制氢装置的结构示意图；
[0026]图中:1、液相反应室，2、基座，3、第一电极，4、第二电极，5、导气孔，6、垫片，7、螺帽，8、醇溶液，9、螺纹杆，10、螺杆，11、紧固件，12、密封座，13、固定座，14、绝缘套，15、醇溶液补给槽，16、碳过滤器，17、蠕动泵，18、进液口，19、出液口，20、管路，121、第一圆筒，122、第二圆筒。
【具体实施方式】
[0027]为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0028]图1、图2是本实用新型实施例1的制氢装置的结构示意图，其中，图1示出的制氢装置为针电极和板电极上下相对设置的情况，图2示出的制氢装置为针电极和板电极左右相对设置的情况，如图1和图2所示，所述制氢装置包括:液相反应室I ;压盖在液相反应室I上的基座2 ;所述基座2与所述液相反应室I构成容置反应物和完成制氢反应的密闭空间；置于所述密闭空间内，且相对设置的第一电极3和第二电极4 ;所述第一电极3和第二电极4均由金属材料制成；以及与所述密闭空间相连通的导气孔5 ;进一步地，所述第一电极3和第二电极4上下相对设置；所述第一电极3连接在所述基座2上；所述第二电极4连接在所述液相反应室I底部；进一步地，所述第一电极3和第二电极4左右相对设置；所述第一电极3和第二电极4分别连接在所述液相反应室I两侧；进一步地，所述第一电极3为针电极，所述第二电极4为板电极；所述针电极连接高压脉冲电源正极；所述板电极连接高压脉冲电源负极；另外，所述制氢装置还包括盛装在所述液相反应室I内的醇溶液8 ;进一步地，所述针电极由高恪点金属材料制成；所述板电极由锌材料或销材料制成；进一步地，所述液相反应室I上还具有进液口 18和出液口 19 ;所述制氢装置还包括用于容纳醇溶液补给液的醇溶液补给槽15 ;所述醇溶液补给槽15通过管路20连接所述进液口 18和所述出液口 19 ;所述制氢装置还包括安装在进液口 18与醇溶液补给槽15之间的管路20上的蠕动泵17、以及安装在出液口 19与醇溶液补给槽15之间的管路20上的碳过滤器16 ;醇溶液补给液由醇溶液补给槽15中流出，经过蠕动泵17由进液口 18进入液相反应室I ;液相反应室I中的醇溶液8由出液口 19流出，经过碳过滤器16对醇溶液8中的碳进行过滤，然后回到醇溶液补给槽15中。进一步地，所述板电极通过螺纹杆9连接至所述液相反应室I底部或液相反应室I 一侧，由液相反应室I引出的螺纹杆9通过依次套设在其上的密封座12、垫片6和螺帽7实现密封；所述密封座12包括第一圆筒121和第二圆筒122，第一圆筒121和第二圆筒122的内径均与所述螺纹杆9外径相适配，第二圆筒122的外径与所述垫片6和螺帽7相适配，第一圆筒121的外径大于第二圆筒122的外径；所述针电极经由固定座13连接在所述基座2上或液相反应室I另一侧；所述固定座13外表面套有热缩管，并涂有硅胶加强固定；所述醇溶液8为甲醇溶液或乙醇溶液，且所用醇的体积分数范围为5 %?95%;所述针电极与所述板电极的间距为I?30mm ;优选地，所述导气孔5设置于所述基座2上，也可以设置于液相反应室I上；优选地，所述针电极正对所述板电极的中心位置；所述基座2两端与所述液相反应室I底部通过螺杆10和紧固件11连接；所述螺杆10有两个，分别穿过基座2—端和液相反应室I底部，并通过紧固件11固定；在进行制氢反应之前，首先将针电极连接至基座2或液相反应室I 一侧，将板电极连接至液相反应室I底部或液相反应室I另一侧，然后调整针电极和板电极之间的间距，并通过前述螺杆10和紧固件11将基座2两端和液相反应室I底部连接，使得所述基座2与所述液相反应室I构成容置反应物和完成制氢反应的密闭空间；进一步优选，所述针电极与所述板电极的间距为10?15mm ;所用醇的体积分数范围为45%?60%;所述进液口 18和出液口 19可以开设在液相反应室I侧壁；所述液相反应室I由有机玻璃等绝缘材料制成，或由不锈钢等硬度较大的金属材料制成，且为顶端开口的容器；所述针电极采用铂材料或钨材料制成。
[0029]图3、图4是本实用新型实施例2的制氢装置的结构示意图，其中，图3示出的制氢装置为两个棒电极上下相对设置的情况，图4示出的制氢装置为两个棒电极左右相对设置的情况，如图3和图4所示，所述制氢装置包括:液相反应室I ;压