一种基于液相放电等离子体的在线制氢装置

技术特征：
1.一种基于液相放电等离子体的在线制氢装置，其特征在于，包括至少一个制氢模块；所述制氢模块包括活动密封滑块(1)、电极结构外壳(2)、高压电极固定板(11)、高压电极(12)、排气通路固定板(13)、低压电极固定板(14)、低压电极(15)、储液槽(5)、供电通路、排气通路和进排液通路；所述活动密封滑块(1)、高压电极固定板(11)从上至下依次安装在电极结构外壳(2)内，储液槽(5)的顶部开口与电极结构外壳(2)的底部连通，排气通路固定板(13)和低压电极固定板(14)从上至下依次安装在储液槽(5)的上部；所述活动密封滑块(1)与高压电极固定板(11)连接，高压电极固定板(11)上设有阵列通孔，高压电极(12)的上部阵列布置在高压电极固定板(11)的通孔上，排气通路固定板(13)和低压电极固定板(14)均设有与高压电极(12)对应位置的通孔，高压电极(12)的下部穿过排气通路固定板(13)和低压电极固定板(14)的通孔与低压电极固定板(14)内的阵列布置的低压电极(15)配合形成阵列式的电极结构；活动密封滑块(1)能推动高压电极固定板(11)在电极结构外壳(2)内移动；所述供电通路将高压电极(12)和低压电极(15)与供电源连接；所述排气通路将高压电极(12)和低压电极(15)产生的气体排出；所述进排液通路用于储液槽(5)内液体的进排。2.根据权利要求1所述的基于液相放电等离子体的在线制氢装置，其特征在于，所述高压电极(12)为高压电极金属丝(20)插入高压电极绝缘套管(21)内的组合结构，高压电极绝缘套管(21)的上端与高压电极固定板(11)连接，高压电极金属丝(20)与供电通路连接；所述低压电极(15)为低压电极供电线路(22)连接低压电极金属环(23)的组合结构；所述高压电极绝缘套管(21)管壁上从上至下设有多个等距排列的径向开孔，所述高压电极绝缘套管(21)与低压电极金属环(23)为同轴心布置，高压电极绝缘套管(21)的下端深入低压电极金属环(23)内，形成同轴心悬挂结构，所述高压电极绝缘套管(21)的径向开孔与低压电极金属环(23)保持水平，所述低压电极金属环(23)安装于低压电极固定板(14)的内并与低压电极供电线路(22)的一端连接，低压电极供电线路(22)的另一端与供电通道连接。3.根据权利要求2所述的基于液相放电等离子体的在线制氢装置，其特征在于，所述高压电极(12)和低压电极(15)配合形成阵列式的电极结构为阵列式的收束放电通道针-环电极结构，高压电极绝缘套管(21)将高压电极金属丝(20)在液体内的放电通道收束在管内，实现能量聚集，高压电极金属丝(20)与低压电极金属环(23)形成针-环结构。4.根据权利要求1所述的基于液相放电等离子体的在线制氢装置，其特征在于，所述供电通路包括高压电极供电通道(9)和低压电极供电通道(8)；所述高压电极供电通道(9)布置在电极结构外壳(2)外壁，所述电极结构外壳(2)内侧设有纵向布置的滑动槽(16)，所述滑动槽(16)底端与高压电极供电通道(9)连通；所述高压电极固定板(11)内嵌有高压电极供电线路(19)，所述高压电极(12)与高压电极供电线路(19)的一端连接，高压电极供电线路(19)的另一端露出高压电极固定板(11)并与滑动槽(16)滑动连接；所述低压电极供电通道(8)设置在储液槽(5)的壁上；低压电极(15)与低压电极供电通道(8)连接。5.根据权利要求1所述的基于液相放电等离子体的在线制氢装置，其特征在于，所述排气通路包括排气通道a(3)和排气通道b(24)；所述排气通道a(3)设置在储液槽(5)的壁上，排气通道b(24)设置在排气通路固定板
(13)内，排气通道b(24)与排气通道a(3)连通，将气体排出。6.根据权利要求5所述的基于液相放电等离子体的在线制氢装置，其特征在于，所述排气通路还包括压力平衡通道(17)；压力平衡通道(17)设置在电极结构外壳(2)上，将电极结构外壳(2)内气体排出。7.根据权利要求1所述的基于液相放电等离子体的在线制氢装置，其特征在于，所述进排液通路包括进液通道(4)、进液管(25)、清洗通道(6)和排液通道(7)；所述进液通道(4)设置在所述储液槽(5)的壁上，进液管(25)设置在低压电极固定板(14)底部，进液管(25)伸入储液槽(5)内，所述进液通道(4)入口端高于低压电极(15)且出口端与进液管(25)连通；所述排液通道(7)设置在储液槽(5)的壁上。8.根据权利要求1所述的基于液相放电等离子体的在线制氢装置，其特征在于，所述进排液通路还包括清洗通道(6)；所述清洗通道(6)设置在储液槽(5)的壁上。9.根据权利要求1所述的基于液相放电等离子体的在线制氢装置，其特征在于，所述活动密封滑块(1)与高压电极固定板(11)通过连接推杆(10)连接。10.根据权利要求1所述的基于液相放电等离子体的在线制氢装置，其特征在于，所述电极结构外壳(2)分为上层和下层；上层和下层可拆卸连接。

技术总结
本发明提供一种基于液相放电等离子体的在线制氢装置，包括至少一个制氢模块；制氢模块包括活动密封滑块、电极结构外壳、高压电极固定板、高压电极、排气通路固定板、低压电极固定板、低压电极、储液槽、供电通路、排气通路和进排液通路；高压电极与低压电极形成的电极结构，可根据产氢量需求调整阵列数量和形式，能收束高能量放电通道提高产氢速度和效率；本发明使用液态富氢燃料直接分解制氢替代传统的压缩储氢罐供氢方式，提高安全性同时解决氢气“制储输用”的关键问题，本发明为模块化结构，内部高度集成排气、进排液、供电通路和电极阵列，结构紧凑体积较小，便于运输、更换和装配，可应用于车船载燃料电池、加氢站等分布式在线制氢场景。制氢场景。制氢场景。


技术研发人员：吴天一 王军锋 张伟 王道睿 张俊杰 胡添
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2022.05.24
技术公布日：2022/7/19