用于原动机的电解装置和系统的制作方法

本发明涉及电化学领域，特别涉及用于原动机的电解装置和系统。

背景技术：

1、电解(electrolysis)是将电流通过电解质溶液或熔融态电解质(电解液)，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程，电化学电池在外加直流电压时可发生电解过程。

2、将电能转化为化学能的装置叫电解池。将直流电通过电解质溶液或熔体，使电解质在电极上发生化学反应，以制备所需产品的反应过程称为电解。电解过程应当尽可能采用较低成本的原料，提高反应的选择性，减少副产物的生成，缩短生产工序，便于产品的回收和净化。

3、现有技术中，为了利用原动机(如，热力发动机、水力发动机和风力发动机等)的机械能来实现电解工艺，一般需要设有交流发电机-整流器来将机械能转化为直流电，然后再通过直流电源来为电解池提供用于电解的直流电能。

4、发明人经过研究发现，现有技术中的将机械能转化为化学能的方式，存在结构过于复杂，或，能量转换过程中能量损耗过大的缺陷。

5、公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

技术实现思路

1、本发明的目的在于消除现有技术中所存在的结构过于复杂，或，能量转换过程中能量损耗过大的缺陷。

2、本发明提供了一种用于原动机的电解装置，包括可旋转磁路、环状电解池和与原动机传动连接的传动部件；

3、所述环状电解池内注有电解液；所述环状电解池包括电解池隔膜、电解产物的输出管道和电解液的补充管道；所述电解池隔膜用于将电解液分隔为阴极室和阳极室；所述阴极室和所述阳极室分别设有阴极板和阳极板；所述阴极板和所述阳极板之间电路短接；

4、所述可旋转磁路包括穿过所述环状电解池的环孔的转动轴，和，分别位于所述电解池隔膜两侧且与所述电解池隔膜垂直的一对或多对极靴；

5、所述原动机通过所述传动部件驱动所述转动轴，带动极靴对在所述环状电解池的两侧转动；所述转动使所述电解池隔膜两侧的电解液之间生成感生电势和感生电流。

6、优选的，在本发明中，当所述电解池隔膜设为与所述转动轴的轴向平行，用于将电解液分隔为内外两侧时，所述可旋转磁路的结构为：

7、所述转动轴作为磁体穿过由所述环状电解池围合而成的圆孔且所述转动轴的上下两端分别设有一对或多对极靴；所述环状电解池位于极靴对之间。

8、优选的，在本发明中，当所述电解池隔膜设为与所述转动轴的轴向垂直，用于将电解液分隔为上下两侧时，所述可旋转磁路的结构为：

9、所述转动轴作为所述可旋转磁路的极靴对穿过由所述环状电解池围合而成的圆孔且所述转动轴的上端套设有环状磁体；所述环状磁体的外缘套设有管段状的另一极靴；所述环状电解池位于极靴对之间。

10、优选的，在本发明中，所述磁体包括永久磁铁或电磁铁。

11、优选的，在本发明中，所述永久磁铁为高蓄能永久磁铁。

12、优选的，在本发明中，所述电解液补充管道还包括管道增压泵。

13、优选的，在本发明中，所述环状电解池的内腔包括多个互相独立的子腔体；每个所述子腔体中均设有电解池隔膜、阴极板和阳极板。

14、优选的，在本发明中，所述电解液包括水或离子液体电解液。

15、优选的，在本发明中，所述传动部件还包括转速变速机构；

16、所述转速变速机构设于所述原动机和所述转动轴之间，用于控制所述转动轴转速。

17、优选的，在本发明中，还包括控制单元；

18、所述控制单元包括监测组件和处理单元；

19、所述监测组件用于监测电解液的电解反应速度；所述处理单元用于根据电解反应速度生成转速变速机构的转速控制指令。

20、在本发明的另一面，还提供了一种用于原动机的电解系统，包括上述的用于原动机的电解装置，和，原动机。

21、在本发明中，所述原动机包括燃气轮机、蒸汽轮机、风力涡轮机、水轮机、内燃机或电动机。

22、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

23、通过以上方案可知，本发明提供的用于原动机的电解装置或系统，将电解池设置为环状，并设有在旋转的时候能够在环状电解池的阴极室和阳极室间的电解液中生成感生电势和感生电流的可旋转磁路，这样，在设有与原动机传动连接的传动部件后，可以通过原动机的机械能来驱动在电解液中生成感生电势和感生电流用于对电解液进行电解。

24、由于本发明中的电解池不需要设置直流电源，可以直接将原动机的机械能转换为电解能量，减少了能量转换的环节，因此可以有效的简化电解池的结构，并降低由于能量转换所造成的能量损耗。

25、上述说明仅为本发明技术方案的概述，为了能够更清楚地了解本发明的技术手段并可依据说明书的内容予以实施，同时为了使本发明的上述和其他目的、技术特征以及优点更加易懂，以下列举一个或多个优选实施例，并配合附图详细说明如下。

技术特征：

1.一种用于原动机的电解装置，其特征在于，包括可旋转磁路、环状电解池和与所述原动机传动连接的传动部件；

2.根据权利要求1所述的用于原动机的电解装置，其特征在于，当所述电解池隔膜设为与所述转动轴的轴向平行，用于将电解液分隔为内外两侧时，所述可旋转磁路的结构为：

3.根据权利要求1所述的用于原动机的电解装置，其特征在于，当所述电解池隔膜设为与所述转动轴的轴向垂直，用于将电解液分隔为上下两侧时，所述可旋转磁路的结构为：

4.根据权利要求2或3所述的用于原动机的电解装置，其特征在于，所述磁体包括永久磁铁或电磁铁。

5.根据权利要求4所述的用于原动机的电解装置，其特征在于，所述永久磁铁为高蓄能永久磁铁。

6.根据权利要求1所述的用于原动机的电解装置，其特征在于，所述电解液补充管道还包括管道增压泵。

7.根据权利要求1所述的用于原动机的电解装置，其特征在于，所述环状电解池的内腔包括多个互相独立的子腔体；每个所述子腔体中均设有电解池隔膜、阴极板和阳极板。

8.根据权利要求1所述的用于原动机的电解装置，其特征在于，所述电解液包括水或离子液体电解液。

9.根据权利要求1所述的用于原动机的电解装置，其特征在于，所述传动部件还包括转速变速机构；

10.根据权利要求9所述的用于原动机的电解装置，其特征在于，还包括控制单元；

11.一种用于原动机的电解系统，其特征在于，包括如权利要求1至10中任一所述的用于原动机的电解装置，和，原动机。

12.根据权利要求11所述的用于原动机的电解系统，其特征在于，所述原动机包括燃气轮机、蒸汽轮机、风力涡轮机、水轮机或内燃机。

技术总结
本发明公开了一种用于原动机的电解装置和系统，其中所述用于原动机的电解装置包括：可旋转磁路、环状电解池和与原动机传动连接的传动部件；环状电解池用于储放电解液；可旋转磁路包括圆柱状的磁体，和，分别固定连接于磁体上下两端的一对或多对极靴；环状电解池还包括电解产物的输出管道和电解液的补充管道；磁体置于由环状电解池围合而成的圆环孔内，一对极靴分别位于环状电解池的上下两面；传动部件经由原动机驱动，带动可旋转磁路转动；可旋转磁路的转动在环状电解池的內缘和外缘之间的电解液中生成感生电势和感生电流。本发明可以有效的简化电解装置的结构，并降低了在能量多次转换过程中所造成能量损耗。

技术研发人员：时振堂,刘维功,周金广,王美威,熊楠,柴晓华
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12