本申請(qǐng)涉及電解水制氫,特別是涉及一種保護(hù)涂層及海水制氫裝置。
背景技術(shù):
1、氫氣是未來(lái)重要的清潔能源,具有無(wú)污染且能量密度高的特點(diǎn)。目前成熟的商業(yè)化制氫技術(shù)主要有電解水制氫、煤氣化制氫、天然氣水蒸氣重整制氫等,其中電解水制氫過(guò)程清潔無(wú)排放、產(chǎn)氫純度高,是較為理想的制氫技術(shù)之一。海水是地球上最豐富的資源之一,可以作為電解制氫的水源,若能實(shí)現(xiàn)高效的海水制氫,實(shí)現(xiàn)海水資源化利用,具有極大的應(yīng)用前景。
2、然而,相關(guān)的海水制氫裝置中,由于各管道、電解槽等部件與海水接觸的壁面缺乏有效的涂層保護(hù),使得海水制氫裝置容易出現(xiàn)腐蝕、海洋生物的附著生長(zhǎng)等問題,嚴(yán)重影響制氫裝置的正常運(yùn)行,制約海水制氫的發(fā)展,提高海水制氫的成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、基于此,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N保護(hù)涂層及海水制氫裝置,以便對(duì)海水制氫裝置提供保護(hù),提高海水制氫裝置的防腐能力。
2、本申請(qǐng)第一方面的實(shí)施例提供了一種保護(hù)涂層,用于海水制氫裝置,所述保護(hù)涂層包括依次層疊設(shè)置的環(huán)氧樹脂層、石墨烯層和pozd材料體層。
3、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述保護(hù)涂層還包括合金層,所述合金層位于所述環(huán)氧樹脂層遠(yuǎn)離所述石墨烯層的一側(cè)。
4、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述合金層的厚度為250um~500um。
5、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述石墨烯層包括沿遠(yuǎn)離所述環(huán)氧樹脂層的方向依次層疊設(shè)置的環(huán)氧石墨烯層和氟碳面漆層。
6、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述石墨烯層的厚度為500um~550um。
7、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述pozd材料體層包括沿遠(yuǎn)離所述石墨烯層的方向依次層疊設(shè)置的第一pozd材料層、柔性連接層和第二pozd材料層。
8、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述pozd材料體層的厚度為5mm-85mm。
9、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述環(huán)氧樹脂層的厚度為2000um-3000um。
10、本申請(qǐng)第二方面的實(shí)施例提供了一種海水制氫裝置,包括電解槽以及根據(jù)上述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述的保護(hù)涂層,所述保護(hù)涂層涂覆于所述電解槽的槽壁。
11、在其中一個(gè)實(shí)施例中,還包括氫分離器、氧分離器、堿液冷卻器和堿液過(guò)濾器;所述氫分離器與所述電解槽通過(guò)管道連接,所述氫分離器用于分離氫氣和堿液;所述氧分離器與所述電解槽通過(guò)管道連接,所述氧分離器用于分離氧氣和堿液;所述堿液冷卻器與所述氫分離器以及所述氧分離器均通過(guò)管道連接,所述堿液過(guò)濾器連接所述堿液冷卻器和所述電解槽;所述管道的管壁涂覆有所述保護(hù)涂層。
12、在其中一個(gè)實(shí)施例中,還包括氫氣凈化裝置和氧氣凈化裝置;所述氫氣凈化裝置與所述氫分離器連接,所述氫氣凈化裝置用于對(duì)經(jīng)所述氫分離器分離出的氫氣進(jìn)行凈化處理;所述氧氣凈化裝置與所述氧分離器連接,所述氧氣凈化裝置用于對(duì)經(jīng)所述氧分離器分離出的氧氣進(jìn)行凈化處理。
13、在其中一個(gè)實(shí)施例中,所述氫氣凈化裝置和氧氣凈化裝置結(jié)構(gòu)相同,均包括依次連接洗滌器、冷卻器、水氣分離器,以及連接所述水氣分離器的排水器和排氣管道;所述洗滌器與所述氫分離器或所述氧分離器連接,所述洗滌器連接進(jìn)水管道。
14、上述保護(hù)涂層,包括依次層疊設(shè)置的環(huán)氧樹脂層、石墨烯層和pozd材料體層;環(huán)氧樹脂層具有優(yōu)異的耐水性、耐腐蝕性、耐磨性、耐紫外線輻射性、耐高溫性等特點(diǎn),從而可有效地保護(hù)海水制氫裝置免受海水、海洋生物、海洋環(huán)境等因素的侵蝕和損害。另外,環(huán)氧樹脂層還具有良好的粘接性和涂覆性,能夠?yàn)楹K茪溲b置提供優(yōu)異的表面保護(hù)和修復(fù)效果。石墨烯層在海洋環(huán)境中可具有阻隔作用、電化學(xué)保護(hù)作用、吸附反應(yīng)作用等多種防腐機(jī)制,從而可提高海水制氫裝置在海水環(huán)境中的抗腐蝕能力。此外,pozd材料體層能長(zhǎng)期耐受水、海水、酸、堿、鹽等介質(zhì)的侵蝕,具有良好的防腐性能優(yōu)良,能夠?yàn)楹K茪溲b置有效的防腐保護(hù)。如此,將保護(hù)涂層應(yīng)用于海水制氫裝置,可對(duì)海水制氫裝置提供有效地防腐保護(hù),有效提高海水制氫裝置的防腐能力,保證海水制氫裝置在長(zhǎng)期處于海水制氫狀態(tài)下的正常運(yùn)行,利于海水制氫技術(shù)的發(fā)展,降低海水制氫的成本。
1.一種保護(hù)涂層,用于海水制氫裝置,其特征在于,所述保護(hù)涂層包括依次層疊設(shè)置的環(huán)氧樹脂層、石墨烯層和pozd材料體層;
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)涂層,其特征在于,所述保護(hù)涂層還包括合金層,所述合金層位于所述環(huán)氧樹脂層遠(yuǎn)離所述石墨烯層的一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的保護(hù)涂層,其特征在于,所述合金層的厚度為250um~500um。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)涂層,其特征在于,所述石墨烯層的厚度為500um~550um。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)涂層,其特征在于,所述pozd材料體層的厚度為5mm-85mm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的保護(hù)涂層,其特征在于,所述環(huán)氧樹脂層的厚度為2000um-3000um。
7.一種海水制氫裝置,其特征在于,包括電解槽以及根據(jù)權(quán)利要求1至6任一項(xiàng)所述的保護(hù)涂層,所述保護(hù)涂層涂覆于所述電解槽的槽壁。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的海水制氫裝置,其特征在于,還包括氫分離器、氧分離器、堿液冷卻器和堿液過(guò)濾器;所述氫分離器與所述電解槽通過(guò)管道連接,所述氫分離器用于分離氫氣和堿液;所述氧分離器與所述電解槽通過(guò)管道連接,所述氧分離器用于分離氧氣和堿液;所述堿液冷卻器與所述氫分離器以及所述氧分離器均通過(guò)管道連接,所述堿液過(guò)濾器連接所述堿液冷卻器和所述電解槽;所述管道的管壁涂覆有所述保護(hù)涂層。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的海水制氫裝置,其特征在于,還包括氫氣凈化裝置和氧氣凈化裝置;所述氫氣凈化裝置與所述氫分離器連接,所述氫氣凈化裝置用于對(duì)經(jīng)所述氫分離器分離出的氫氣進(jìn)行凈化處理;所述氧氣凈化裝置與所述氧分離器連接,所述氧氣凈化裝置用于對(duì)經(jīng)所述氧分離器分離出的氧氣進(jìn)行凈化處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的海水制氫裝置,其特征在于,所述氫氣凈化裝置和氧氣凈化裝置結(jié)構(gòu)相同,均包括依次連接洗滌器、冷卻器、水氣分離器,以及連接所述水氣分離器的排水器和排氣管道;所述洗滌器與所述氫分離器或所述氧分離器連接,所述洗滌器連接進(jìn)水管道。