CN105289034A - 气液层析分离装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的气液层析分离装置包括：支撑架、气体混合舱、螺旋管、第二沉水舱和第一沉水舱，气体混合舱、螺旋管、第二沉水舱和第一沉水舱从上到下依次相连，在气体混合舱的上端装有出气管、在靠近气体混合舱的下端装有排气管，在第一沉水舱的下端装有进气管，支撑架装在气体混合舱、螺旋管、第二沉水舱和第一沉水舱的外侧，排气管从支撑架中伸出，螺旋管的直线长度在1米至2米之间，第一沉水舱和第二沉水舱之间通过连接管相连，连接管的管径在1.5mm至2.5mm之间，本发明的气液层析分离装置可以将氢气、氧气和水蒸气的混合气体有效地分离出来，使现有的制氢机制出氢气的纯度大幅提高。
Description
技术领域
本发明涉及了一种分离器，特别是一种用于分离水蒸汽、氢气和氧气的气液层析分离装置。
背景技术
在现有技术中，可以通过电离水来制取氢气，但是，电离出的气体含有氢气、氧气和水蒸气，在现有技术中不能将上述三种气体有效地分离出来，其中所制的的氢气不能得到很好的利用。
发明内容
本申请的发明目的是克服现有技术中的不能将氢气、氧气和水蒸气的混合气体有效地分离出来的问题，而提供一种气液层析分离装置。
为了完成本申请的发明目的，本发明采用以下技术方案：
本发明的一种气液层析分离装置，它包括：支撑架、气体混合舱、螺旋管、第二沉水舱和第一沉水舱，其中：气体混合舱、螺旋管、第二沉水舱和第一沉水舱从上到下依次相连，在气体混合舱的上端装有出气管、在靠近气体混合舱的下端装有排气管，在第一沉水舱的下端装有进气管，支撑架装在气体混合舱、螺旋管、第二沉水舱和第一沉水舱的外侧，排气管从支撑架中伸出，螺旋管的直线长度在1米至2米之间，第一沉水舱和第二沉水舱之间通过连接管相连，连接管的管径在1.5mm至2.5mm之间；
本发明的一种气液层析分离装置，其中：所述第一沉水舱的下端具有第一进气口，该第一进气口与进气管相连，第一沉水舱的上端具有第一出气口，该第一出气口与连接管的一端相连，第一沉水舱内具有第一腔室，第一腔室的内径从第一进气口朝向第一出气口呈先递增再递减的变化；
本发明的一种气液层析分离装置，其中：所述第二沉水舱的下端具有第二进气口，该第二进气口与连接管的另一端相连，第二沉水舱的上端具有第二出气口，该第二出气口与螺线管的进气口相连，第二沉水舱内具有第二腔室，第二腔室的内径从第二进气口朝向第二出气口呈先递增再递减的变化；
本发明的一种气液层析分离装置，其中：所述气体混合舱的下端具有第三进气口，该第三进气口与螺线管的出气口相连，气体混合舱的上端具有第三出气口，该第三出气口与出气管的进气口相连，气体混合舱内具有气体混合腔室，气体混合腔室的内径从第三进气口朝向第三出气口呈先递增再递减的变化；
本发明的一种气液层析分离装置，其中：所述气体混合舱固定在支撑架的上端，第一沉水舱固定在支撑架的下端；
本发明的一种气液层析分离装置，其中：所述支撑架、气体混合舱、螺旋管、第二沉水舱、第一沉水舱、排气管、出气管、连接管和进气管由玻璃制成。
本发明的气液层析分离装置解决了现有技术中不能将氢气、氧气和水蒸气的混合气体有效地分离出来的问题，本发明的气液层析分离装置可以将氢气、氧气和水蒸气的混合气体有效地分离出来，使现有的制氢机制出氢气的纯度大幅提高。
附图说明
图1为本发明的气液层析分离装置的剖面示意图。
在图1中，标号1为出气管；标号2为第三出气口；标号3为气体混合腔室；标号4为气体混合舱；标号5为排气管；标号6为螺旋管；标号7为支撑架；标号8为第二出气口；标号9为第二沉水舱；标号10为第二腔室；标号11为连接管；标号12为第一出气口；标号13为第一腔室；标号14为第一沉水舱；标号15为第一进气口；标号16为进气管；标号17为第三进气口；标号18为第二进气口。
具体实施方式
如图1所示，本发明气液层析分离装置包括：支撑架7、气体混合舱4、螺旋管6、第二沉水舱9和第一沉水舱14，气体混合舱4、螺旋管6、第二沉水舱9和第一沉水舱14从上到下依次相连，在气体混合舱4的上端装有出气管1、在靠近气体混合舱4的下端装有排气管5，气体混合舱4的下端具有第三进气口17，该第三进气口17与螺线管6的出气口相连，气体混合舱4的上端具有第三出气口2，该第三出气口2与出气管2的进气口相连，气体混合舱4内具有气体混合腔室3，气体混合腔室3的内径从第三进气口17朝向第三出气口2呈先递增再递减的变化。
第一沉水舱14的下端具有第一进气口15，该第一进气口15与进气管16相连，第一沉水舱14的上端具有第一出气口12，该第一出气口12与连接管11的一端相连，第一沉水舱14内具有第一腔室13，第一腔室13的内径从第一进气口15朝向第一出气口12呈先递增再递减的变化。
第二沉水舱9的下端具有第二进气口18，该第二进气口18与连接管11的另一端相连，第二沉水舱9的上端具有第二出气口8，该第二出气口8与螺线管6的进气口相连，第二沉水舱9内具有第二腔室10，第二腔室10的内径从第二进气口18朝向第二出气口8呈先递增再递减的变化。
支撑架7装在气体混合舱4、螺旋管6、第二沉水舱9和第一沉水舱14的外侧，气体混合舱4固定在支撑架7的上端，第一沉水舱14固定在支撑架7的下端。排气管5从支撑架7中伸出，螺旋管6的直线长度在1米至2米之间，最好螺旋管6的直线长度为1.5米，第一沉水舱14和第二沉水舱9之间通过连接管11相连，连接管11的管径在1.5mm至2.5mm之间，最好连接管11的管径为2mm。
支撑架7、气体混合舱4、螺旋管6、第二沉水舱9、第一沉水舱14、排气管5、出气管1、连接管11和进气管16由玻璃制成。
水蒸汽、氢气和氧气的混合气体经过进气管16进入第一沉水舱14的第一腔室13中，混合气体中水蒸汽在第一腔室13内，遇冷后液化成水，沿着第一沉水舱14的内壁从第一进气口15流出第一沉水舱14，混合气体中的氢气和氧气进入第二沉水舱9和螺旋管6后，进入气体混合舱4，由于氢气和氧气的比重不同，氢气和氧气的上述速度不同，氧气聚集在气体混合舱4的下端，经过排气管5排出气液层析分离装置，氢气聚集在气体混合舱4的上端，经过出气管1排出气液层析分离装置，所得到的氢气可以被收集或可以直接使用，其纯度达到99.999％。
上述实施方式说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何本领域技术人员均可在不违背本发明的精神及范畴下，可以对上述实施方式进行任何修饰与改变。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
Claims (7)
1.一种气液层析分离装置，它包括：支撑架(7)、气体混合舱(4)、螺旋管(6)、第二沉水舱(9)和第一沉水舱(14)，其特征在于：气体混合舱(4)、螺旋管(6)、第二沉水舱(9)和第一沉水舱(14)从上到下依次相连，在气体混合舱(4)的上端装有出气管(1)、在靠近气体混合舱(4)的下端装有排气管(5)，在第一沉水舱(14)的下端装有进气管(16)，支撑架(7)装在气体混合舱(4)、螺旋管(6)、第二沉水舱(9)和第一沉水舱(14)的外侧，排气管(5)从支撑架(7)中伸出，螺旋管(6)的直线长度在1米至2米之间，第一沉水舱(14)和第二沉水舱(9)之间通过连接管(11)相连，连接管(11)的管径在1.5mm至2.5mm之间。
2.如权利要求1所述的气液层析分离装置，其特征在于：所述第一沉水舱(14)的下端具有第一进气口(15)，该第一进气口(15)与进气管(16)相连，第一沉水舱(14)的上端具有第一出气口(12)，该第一出气口(12)与连接管(11)的一端相连，第一沉水舱(14)内具有第一腔室(13)，第一腔室(13)的内径从第一进气口(15)朝向第一出气口(12)呈先递增再递减的变化。
3.如权利要求1所述的气液层析分离装置，其特征在于：所述第二沉水舱(9)的下端具有第二进气口(18)，该第二进气口(18)与连接管(11)的另一端相连，第二沉水舱(9)的上端具有第二出气口(8)，该第二出气口(8)与螺线管(6)的进气口相连，第二沉水舱(9)内具有第二腔室(10)，第二腔室(10)的内径从第二进气口(18)朝向第二出气口(8)呈先递增再递减的变化。
4.如权利要求1所述的气液层析分离装置，其特征在于：所述气体混合舱(4)的下端具有第三进气口(17)，该第三进气口(17)与螺线管(6)的出气口相连，气体混合舱(4)的上端具有第三出气口(2)，该第三出气口(2)与出气管(2)的进气口相连，气体混合舱(4)内具有气体混合腔室(3)，气体混合腔室(3)的内径从第三进气口(17)朝向第三出气口(2)呈先递增再递减的变化。
5.如权利要求2或3或4所述的气液层析分离装置，其特征在于：所述气体混合舱(4)固定在支撑架(7)的上端，第一沉水舱(14)固定在支撑架(7)的下端。
6.如权利要求1至4任一权利要求所述的气液层析分离装置，其特征在于：所述支撑架(7)、气体混合舱(4)、螺旋管(6)、第二沉水舱(9)、第一沉水舱(14)、排气管(5)、出气管(1)、连接管(11)和进气管(16)由玻璃制成。
7.如权利要求5所述的气液层析分离装置，其特征在于：所述支撑架(7)、气体混合舱(4)、螺旋管(6)、第二沉水舱(9)、第一沉水舱(14)、排气管(5)、出气管(1)、连接管(11)和进气管(16)由玻璃制成。
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