一种氢气氧气分离的装置的制作方法

本实用新型属于节能环保技术领域，具体是指一种氢气氧气分离的装置。

背景技术：

当今世界开发新能源迫在眉睫，原因是所用的能源如石油、天然气、煤，石油气均属不可再生资源，地球上存量有限，而人类生存又时刻离不开能源，所以必须寻找新的能源，随着化石燃料耗量的日益增加，其储量日益减少，终有一天这些资源、能源将要枯竭，这就迫切需要寻找一种不依赖化石燃料的储量丰富的新的含能体能源，氢正是这样一种在常规能源危机的出现和开发新的二次能源的同时，人们期待的新的二次能源，通过对水电解可产生氢气和氧气，氢气作为为燃料，氧气助燃，可以取代乙炔、煤气、液化气等含碳气体，具有热值高、火焰集中、生产效率高的特点，而且燃烧的产物仅为水蒸气，不对加工的工件产生任何污染，深受火焰加工行业的喜爱。

技术实现要素：

为解决上述现有难题，本实用新型提供了一种利用电解反应和多重选择性透膜的设置，使水电解分离得到纯净氢气和氧气的氢气氧气分离的装置。

本实用新型采取的技术方案如下：本实用新型氢气氧气分离的装置，包括处理罐、质子交换膜、隔离水膜、电解槽、进水管、排氧气管和排氢气管，所述质子交换膜设于处理罐中央，所述隔离水膜设于质子交换膜两侧，隔离水膜可阻挡水通过而运行氢气和氧气通过，所述质子交换膜和隔离水膜将处理罐分隔为氢气排出腔、氢气分离腔、氧气分离腔和氧气排出腔，所述氢气分离腔和氧气分离腔位于质子交换膜两侧，所述氢气排出腔靠近氢气分离腔设置，所述氧气排出腔靠近氧气分离腔设置，所述排氢气管连接于氢气排出腔侧壁上方，所述排氧气管连接于氧气排出腔侧壁上方，所述进水管穿过氧气排出腔外壁连接于氧气分离腔的隔离水膜底部，所述电解槽设于处理罐上，所述电解槽上包括阳极板和阴极板，所述阳极板通入氧气分离腔内，所述阴极板通入氢气分离腔内，所述排氢气管和排氧气管上设有洗涤器。

进一步地，所述隔离水膜上设有防溢口，所述防溢口位置高于阳极板和阴极板底部，所述防溢口通过管道连接于洗涤器上，可将多出的水进行二次利用。

进一步地，所述质子交换膜为固体聚合物电解质膜上设有电催化剂颗粒设置。

进一步地，所述进水管上设有过滤器，除去水中的氯及杂质。

采用上述结构本实用新型取得的有益效果如下：本方案氢气氧气分离的装置，通过电解槽的电解反应和质子交换膜选择性通过的设置，使水电解产生氢气和氧气，而通过再次设置隔离水膜通过阻挡水的通过，将氢气和氧气从结合水中分离出来，并通过洗涤器和过滤器的设置，使电解分离的氢气和氧气更加纯净，并设置防溢口和洗涤器的结合，在避免水分过多而影响氢气和氧气产生的同时将多余是水重新利用，使装置更加环保节能。

附图说明

图1为本实用新型一种氢气氧气分离的装置的整体结构示意图。

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。

其中，1、处理罐，2、质子交换膜，3、隔离水膜，4、电解槽，5、进水管，6、排氧气管，7、排氢气管，8、氢气排出腔，9、氢气分离腔，10、氧气分离腔，11、氧气排出腔，12、阳极板，13、阴极板，14、洗涤器，15、防溢口，16、过滤器。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型氢气氧气分离的装置，包括处理罐1、质子交换膜2、隔离水膜3、电解槽4、进水管5、排氧气管6和排氢气管7，所述质子交换膜2设于处理罐1中央，所述隔离水膜3设于质子交换膜2两侧，所述质子交换膜2和隔离水膜3将处理罐1分隔为氢气排出腔8、氢气分离腔9、氧气分离腔10和氧气排出腔11，所述氢气分离腔9和氧气分离腔10位于质子交换膜2两侧，所述氢气排出腔8靠近氢气分离腔9设置，所述氧气排出腔11靠近氧气分离腔10设置，所述排氢气管7连接于氢气排出腔8侧壁上方，所述排氧气管6连接于氧气排出腔11侧壁上方，所述进水管5穿过氧气排出腔11外壁连接于氧气分离腔10的隔离水膜3底部，所述电解槽4设于处理罐1上，所述电解槽4上包括阳极板12和阴极板13，所述阳极板12通入氧气分离腔10内，所述阴极板13通入氢气分离腔9内，所述排氢气管7和排氧气管6上设有洗涤器14。

其中，所述隔离水膜3上设有防溢口15，所述防溢口15位置高于阳极板12和阴极板13底部，所述防溢口15通过管道连接于洗涤器14上；所述质子交换膜2为固体聚合物电解质膜上设有电催化剂颗粒设置；所述进水管5上设有过滤器16。

具体使用时，工作人员将水从进水管5排入氧气分离腔10内，过程中过滤器16将水中的杂质和氯过滤，向氢气分离腔9内注入水，当水位到达防溢口15时，多余的水进入到洗涤器14内，而后工作人员停止灌水并启动电机槽，水在氧气分离腔10内阳极处发生电解反应，氢气失去电子变成氢离子并以水合形式通过质子交换膜2进入氢气分离腔9，氢离子在氢气分离腔9内从阴极获得电子形成氢气，而氧气则受质子交换膜2阻隔无法通过，氢气和氧气通过隔离水膜3分别进入氢气排出腔8和氧气排出腔11，而后分别进入排氢气管7和排氧气管6内，经洗涤器14水洗后收集利用。

以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

技术特征：

1.一种氢气氧气分离的装置，其特征在于：包括处理罐、质子交换膜、隔离水膜、电解槽、进水管、排氧气管和排氢气管，所述质子交换膜设于处理罐中央，所述隔离水膜设于质子交换膜两侧，所述质子交换膜和隔离水膜将处理罐分隔为氢气排出腔、氢气分离腔、氧气分离腔和氧气排出腔，所述氢气分离腔和氧气分离腔位于质子交换膜两侧，所述氢气排出腔靠近氢气分离腔设置，所述氧气排出腔靠近氧气分离腔设置，所述排氢气管连接于氢气排出腔侧壁上方，所述排氧气管连接于氧气排出腔侧壁上方，所述进水管穿过氧气排出腔外壁连接于氧气分离腔的隔离水膜底部，所述电解槽设于处理罐上，所述电解槽上包括阳极板和阴极板，所述阳极板通入氧气分离腔内，所述阴极板通入氢气分离腔内，所述排氢气管和排氧气管上设有洗涤器。

2.根据权利要求1所述的一种氢气氧气分离的装置，其特征在于：所述隔离水膜上设有防溢口，所述防溢口位置高于阳极板和阴极板底部，所述防溢口通过管道连接于洗涤器上。

3.根据权利要求1所述的一种氢气氧气分离的装置，其特征在于：所述质子交换膜为固体聚合物电解质膜上设有电催化剂颗粒设置。

4.根据权利要求1所述的一种氢气氧气分离的装置，其特征在于：所述进水管上设有过滤器。

技术总结
本实用新型公开了一种氢气氧气分离的装置，包括处理罐、质子交换膜、隔离水膜、电解槽、进水管、排氧气管和排氢气管，所述质子交换膜设于处理罐中央，所述隔离水膜设于质子交换膜两侧，所述质子交换膜和隔离水膜将处理罐分隔为氢气排出腔、氢气分离腔、氧气分离腔和氧气排出腔，所述排氢气管连接于氢气排出腔上，所述排氧气管连接于氧气排出腔上，所述进水管穿过氧气排出腔连接于氧气分离腔的隔离水膜上，所述电解槽设于处理罐上。本实用新型属于节能环保技术领域，具体是提供了一种利用电解反应和多重选择性透膜的设置，使水电解分离得到纯净氢气和氧气的氢气氧气分离的装置。

技术研发人员：王森福
受保护的技术使用者：泉州云网氢能生物科技有限公司
技术研发日：2020.02.11
技术公布日：2020.12.04