电解装置的制作方法

本发明的实施方式涉及电解装置。

背景技术：

1、近年来，担心石油、煤等化石燃料的枯竭，对能够持续利用的可再生能源的期待日益增加。作为可再生能源，可列举出太阳能电池、风力发电等。由于这些的发电量依赖于天气、自然状况，因此具有难以进行电力的稳定供给的课题。因此，尝试将利用可再生能源产生的电力储存于蓄电池，使电力稳定化。但是，在储存电力的情况下，存在蓄电池需要成本、以及蓄电时产生损失的问题。

2、对于这点，如下电解装置受到关注：使用由可再生能源产生的电力进行水(h2o)的电解、由水制造氢(h2)，或者将二氧化碳(co2)进行电化学还原转化为一氧化碳(co)、甲酸(hcooh)、甲醇(ch3oh)、甲烷(ch4)、醋酸(ch3cooh)、乙醇(c2h5oh)、乙烷(c2h6)、乙烯(c2h4)等碳化合物这样的化学物质(化学能)。在将这些化学物质储存于储气瓶、罐中时，与将电力(电能)储存于蓄电池时相比，具有如下优点：能够降低能量的储存成本，以及储存损耗也少。

3、作为电解装置，例如可列举出如下构成，该构成具备：面向阴极的阴极流路、面向阳极的阳极流路、和在阴极流路与阳极流路之间配置的分隔体。在使用具有这样的构成的电解装置、例如使恒电流在阴极和阳极流动而长时间实施电解反应的情况下，存在产生生成物的量降低、单元电压增加等经时的单元性能的劣化的课题。因此，需要能够抑制经时的单元性能的劣化的电解装置。

技术实现思路

1、本发明要解决的课题在于抑制电解效率的降低。

2、实施方式的电解装置，具备：将第一物质氧化而生成氧化生成物的阳极；将第二物质还原而生成还原生成物的阴极；面向阳极的阳极流路；面向阴极的阴极流路；与阳极流路的入口连接、将包含第一物质的阳极溶液供给至阳极流路的阳极供给流路；供从阳极流路的出口排出并且包含阳极溶液和氧化生成物的阳极流体流动的阳极排出流路；供给包含第二物质的阴极气体的阴极气体供给源；将阴极气体加湿的加湿器；与阴极流路的入口连接、将加湿的阴极气体供给至阴极流路的阴极供给流路；供从阴极流路的出口排出并且包含阴极气体和还原生成物的阴极流体流动的阴极排出流路；将从阳极排出流路供给的阳极流体分离为包含阳极溶液的阳极排液和包含氧化生成物的阳极排气的阳极收集器；将从阳极收集器供给的阳极排气冷却、将阳极排气中所含的第一水蒸汽冷凝而生成阳极冷凝水的第一冷却器；容纳阳极冷凝水的冷凝水收集器；将阳极收集器与阳极供给流路连接、供阳极溶液从阳极收集器流向阳极供给流路的第一流路；将冷凝水收集器与加湿器连接、供阳极冷凝水从冷凝水收集器流向加湿器的第二流路；和使在第一流路中流动的阳极溶液与在第二流路中流动的阳极冷凝水之间进行热交换的第一热交换结构。

技术特征：

1.电解装置，其具备：

2.电解装置，其具备：

3.根据权利要求2所述的电解装置，其还具备：将从所述阴极排出流路供给的所述阴极流体分离为包含所述阳极溶液的阴极排液和包含所述还原生成物的阴极排气的阴极收集器，

4.根据权利要求3所述的电解装置，其还具备：供从所述阴极收集器向所述阳极收集器供给的所述阴极排液流动的第四流路。

5.根据权利要求3所述的电解装置，其还具有：供从所述冷凝水收集器向所述第二冷却器供给的所述阳极冷凝水流动的第五流路，

6.根据权利要求1-4中任一项所述的电解装置，其中，

7.根据权利要求2-4中任一项所述的电解装置，其中，所述第一冷却器设置于所述冷凝水收集器。

8.根据权利要求1-4中任一项所述的电解装置，其还具备：

9.根据权利要求2-4中任一项所述的电解装置，其还具备：

10.根据权利要求1-4中任一项所述的电解装置，其还具备：向容纳在所述阳极收集器中的所述阳极排液补充电解液的电解液供给源。

11.根据权利要求1-4中任一项所述的电解装置，其还具备：向所述加湿器供给水的水供给源。

技术总结
本发明涉及电解装置。抑制电解效率的降低。电解装置具备：将阴极气体加湿的加湿器；供从阴极流路的出口排出并且包含阴极气体和还原生成物的阴极流体流动的阴极排出流路；将从阳极排出流路供给的阳极流体分离为包含阳极溶液的阳极排液和包含氧化生成物的阳极排气的阳极收集器；将从阳极收集器供给的阳极排气冷却并将阳极排气中所含的水蒸汽冷凝而生成阳极冷凝水的第一冷却器；将阳极收集器和阳极供给流路连接、供阳极溶液从阳极收集器流向阳极供给流路的第一流路；供阳极冷凝水从冷凝水收集器流向加湿器的第二流路；和使在第一流路中流动的阳极溶液与在第二流路中流动的阳极冷凝水之间进行热交换的第一热交换结构。

技术研发人员：小野昭彦,清田泰裕,御子柴智,北川良太
受保护的技术使用者：株式会社东芝
技术研发日：
技术公布日：2024/3/21