CN114293199A - 制氢方法和制氢*** - Google Patents

Abstract

本发明公开一种制氢方法和制氢***，其中，制氢方法包括制氢电解液的循环方法，所述制氢电解液的循环方法包括如下步骤：对电解槽排出的气液混合物进行保温处理，并在气液混合物静置后获得分层的热气体和热电解液；对热气体进行至少一次气液分离，获得不含热电解液的待提纯气体，回收分离出的热电解液并重新进行保温处理；将待提纯气体进行纯化处理；将经过保温处理的热电解液循环输送至所述电解槽进行电解反应。本发明技术方案能够提高制氢效率。

Description

制氢方法和制氢***

技术领域

本发明涉及制氢技术领域，特别涉及一种制氢方法和制氢***。

背景技术

目前，制氢工艺中，电解槽电解产生的氢侧气液混合物和氧侧气液混合物分别进入各自的气液分离器中，气液分离器分离出的电解液汇合后进入换热器进行冷却，然后回输至电解槽。

近年来，常利用光电发电应用于制氢技术中，基于光伏发电的间歇性、波动性等固有特点，电解槽需要频繁启停，即受天气条件影响，电解槽常常需要在光照好的时候开机，在光照差、光伏功率不足时停机，因此当电解槽再次开机时，需要加热电解槽内的电解液至工作温度，电解槽才能发生电解反应，这极大影响了电解槽的制氢效率。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种制氢方法，旨在提高制氢效率。

为实现上述目的，本发明提出的制氢方法，包括制氢电解液的循环方法，所述制氢电解液的循环方法包括如下步骤：

对电解槽排出的气液混合物进行保温处理，并在气液混合物静置后获得分层的热气体和热电解液；

对热气体进行至少一次气液分离，获得不含热电解液的待提纯气体，回收分离出的热电解液并重新进行保温处理；

将待提纯气体进行纯化处理；

将经过保温处理的热电解液循环输送至所述电解槽进行电解反应。

可选地，所述制氢电解液的循环方法还包括步骤：

对输送至所述电解槽的热电解液进行冷却，对输送至所述电解槽的热电解液进行冷却的步骤在将经过保温处理的热电解液输送至所述电解槽的步骤之前。

可选地，所述电解液包括氧侧电解液和氢侧电解液，所述氧侧电解液进入所述电解槽进行反应后可获得热氧气和热氧侧电解液，所述氢侧电解液进入所述电解槽进行反应后可获得热氢气和热氢侧电解液。

可选地，采用氧侧气液分离装置对所述热氧气进行气液分离，采用氢侧分离装置对所述热氢气进行气液分离，所述氧侧气液分离装置和所述氢侧气液分离装置非同一装置。

可选地，采用氧侧输送泵对所述热氧侧电解液进行抽取，采用氢侧输送泵对所述热氢侧电解液进行抽取，所述氧侧输送泵和所述氢侧输送泵非同一输送泵；

或者，采用同一输送泵对所述热氧侧电解液和所述热氢侧电解液进行抽取。

可选地，采用氧侧冷却器控制进入所述电解槽的热氧侧电解液的温度，采用氢侧冷却器控制进入所述电解槽的热氢侧电解液的温度，所述氧侧冷却器和所述氢侧冷却器非同一冷却器；

或者，采用同一冷却器控制进入所述电解槽的热氧侧电解液和热氢侧电解液的温度。

本发明还提出一种制氢***，该制氢***包括：

制氢装置，包括电解槽、储热装置、输送装置、气液分离装置以及纯化装置；

所述储热装置与所述电解槽相连通，以对所述电解槽排出的气液混合物进行保温处理，以及为所述电解槽提供经过保温处理的热电解液；

所述输送装置分别与所述储热装置、所述电解槽相连通，以将所述储热装置内的热电解液输送至所述电解槽内；

所述气液分离装置连接于所述储热装置和所述纯化装置之间，以对所述储热装置内的热气体进行气液分离而获得待提纯气体，并将所述待提纯气体输送至所述纯化装置；

所述纯化装置用以对所述待提纯气体进行脱氧干燥处理。

可选地，所述制氢装置还包括冷却装置，所述冷却装置用以对输送至所述电解槽的热电解液进行冷却，所述冷却装置位于所述输送装置和所述电解槽之间；

或者，所述冷却装置位于所述输送装置和所述储热装置之间。

可选地，所述气液分离装置包括相连通的捕液器和洗涤器，所述捕液器与所述储热装置相连通。

可选地，所述储热装置具有气体输出口，所述捕液器为网状结构，且覆盖于所述气体输出口，所述洗涤器通过管道与所述气体输出口相连通。

可选地，所述储热装置外包覆有保温层。

可选地，所述电解槽为碱性水溶液电解制氢槽；

和/或，所述纯化装置为脱氧干燥器。

可选地，所述制氢装置还包括储氢装置，所述储氢装置与所述纯化装置相连通，用以储存所述制氢装置产生的气体，所述储热装置包括氧侧储热装置和氢侧储热装置，所述输送装置包括氧侧输送装置和氢侧输送装置，所述气液分离装置包括氧侧气液分离装置和氢侧气液分离装置，所述冷却装置包括氧侧冷却装置和氢侧冷却装置；

其中，所述氧侧储热装置内的热氧侧电解液依次经过所述氧侧输送装置、所述氧侧冷却装置进入所述电解槽，所述氢侧储热装置内的热氢侧电解液依次经过所述氢侧输送装置、所述氢侧冷却装置进入所述电解槽，所述热氧侧电解液和所述热氢侧电解液于所述电解槽内反应后生成的气液混合物分别输送至对应的所述氧侧储热装置和所述氢侧储热装置内进行保温，静置后，位于所述氧侧储热装置内的热氧气经过所述氧侧气液分离装置后排至空气中，位于所述氢侧储热装置内的热氢气依次经过所述氢侧气液分离装置、所述纯化装置，并储存于所述储氢装置。

可选地，所述氧侧冷却装置为氧侧冷却器，所述氢侧冷却装置为氢侧冷却器；

或者，所述氧侧冷却装置和所述氢侧冷却装置为同一冷却器。

可选地，所述氧侧输送装置为氧侧输送泵，所述氢侧输送装置为氢侧输送泵；

或者，所述氧侧输送装置和所述氢侧输送装置为同一输送泵。

本发明技术方案中，制氢方法包括制氢电解液的循环方法，通过将电解所得的热气体和热电解液进行保温处理，即降低能量损耗，便于快速调节输送回电解槽的热电解液的温度至工作温度，提高电解槽的启动速度，进而提高电解槽的制氢效率；通过对热气体进行至少一次气液分离以及纯化处理，进一步减少热气体中热电解液的含量，极大程度提高气体纯度；并且，通过回收分离出的热电解液并重新进行保温处理，增加了处于保温状态的热电解液含量，进一步增加循环输送至电解槽的热电解液的含量，减少浪费，提高利用率，极大程度提高气体的生产量和气体纯度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本发明制氢电解液的循环方法一实施例的结构示意图；

图2为氧侧电解液循环方法一实施例的结构示意图；

图3为氢侧电解液循环方法一实施例的结构示意图；

图4为本发明制氢电解液的循环装置一实施例的结构示意图。

附图标号说明：

本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

本发明提出一种制氢方法。

参照图1至3，在本发明实施例中，该制氢方法包括制氢电解液的循环方法，其中，制氢电解液的循环方法包括如下步骤：

1、对电解槽排出的气液混合物进行保温处理，并在气液混合物静置后获得分层的热气体和热电解液；

可以理解的，电解槽发生电解反应时伴随大量热量产生，进而电解产生由热气体和热电解液混合而成的气液混合物，将气液混合物进行保温处理，且待静置后，由于重力作用，能够获得分层的热气体和热电解液，即将热气体和热电解液进行保温处理，进而减少能量损耗，将热气体和热电解液的温度维持在一定的温度范围内，以便快速调节温度至工作温度，提高能量利用率，且能够将电解槽的冷启动过程转变为热启动过程，有效提高电解槽的启动速度，从而提高电解槽的制氢效率。

2、对热气体进行至少一次气液分离，获得不含热电解液的待提纯气体，回收分离出的热电解液并重新进行保温处理；

可以理解的，保温状态下的气体混合物进行分层而获得的热气体和热电解液，由于密度不同，热气***于热电解液的上方，且易扩散，通过对分层后获得的热气体进行至少一次气液分离，使得待提纯气体内的热电解液含量降低，有利于提高气体的纯度；并且，通过回收分离出的热电解液并重新进行保温处理，能够进一步增加处于保温状态的热电解液量，进而能够为电解槽的电解反应提供大量热电解液，提高利用率，从而提高气体的产生量和气体纯度。

具体地，对热气体进行气液分离的次数可以为一次，也可为两次或两次以上，如此，气液分离的次数越多，热气体和热电解液分离得更彻底，进而可以获得纯度较高的待提纯气体，以及能够为电解槽的电解反应提高大量不含热气体的热电解液，极大程度上提高热电解液的利用率，以及提高气体的产生量和气体纯度。

3、将待提纯气体进行纯化处理；

可以理解的，纯化处理可为脱氧以及干燥处理，而经过气液分离后产生的待提纯气体在经过纯化处理后，能够得到高纯度的气体。

4、将经过保温处理的热电解液循环输送至电解槽进行电解反应。

可以理解的，当电解槽重新开始工作时，只需将热电解液的温度调节至工作温度并输送至电解槽即可，相较于未经过保温处理的电解液进入电解槽进行电解反应，经过保温处理的热电解液因本身具有一定温度而能够快速调节至工作温度，缩短温度调节时间，使得电解槽的冷启动过程转变为热启动过程，大大提高了电解槽的制氢效率，且热电解液循环输送至电解槽进行电解反应，极大程度上减少电解液的浪费以及提高气体的产生量。

具体地，以光能作为发电能源为例，通过光伏发电使得电解槽能够进行电解制氢；在白天或光照好时，光伏***发电，输出的电能使得电解槽内的电解液能够进行电解反应，产生大量的氢气，供氢气用户使用；但是，在夜晚或光照差时，光伏***不工作，使得电解槽停止工作，而槽内的电解液温度会迅速下降，待到电解槽再次开机时，首要是先加热电解槽内的电解液使得电解液达到可进行电解反应的工作温度，在此情况下，既丧失原先电解液的热量，又需要重新加热电解液，期间损耗大量热量导致能量的利用率下降，且减缓了电解槽的启动速度，降低了电解槽的制氢效率。因此基于上述情况，本制氢电解液的循环方法通过将电解后产生的气体以及电解液进行保温储存，待电解槽再次开机时，电解槽的启动速度得以大幅度提升，进而制氢效率得以大幅度提升。

本发明技术方案中，制氢方法包括制氢电解液的循环方法，通过将电解所得的热气体和热电解液进行保温处理，即降低能量损耗，便于快速调节输送回电解槽的热电解液的温度至工作温度，提高电解槽的启动速度，进而提高电解槽的制氢效率；通过对热气体进行至少一次气液分离以及纯化处理，进一步减少热气体中热电解液的含量，极大程度提高气体纯度；并且，通过回收分离出的热电解液并重新进行保温处理，增加了处于保温状态的热电解液含量，进一步增加循环输送至电解槽的热电解液的含量，减少浪费，提高利用率，极大程度上提高气体的生产量和气体纯度。

由于热电解液进入电解槽之前要被冷却至工作温度，以确保电解槽内的温度保持在一定范围内，因此制氢电解液的循环方法还包括步骤：对输送至电解槽的热电解液进行冷却，对输送至电解槽的热电解液进行冷却的步骤在将经过保温处理的热电解液输送至电解槽的步骤之前；即在将热电解液输送至电解槽进行电解反应之前，热电解液需要被冷却至工作温度后才可进入电解槽内，进而输送至电解槽内的热电解液的温度稳定可靠，保证电解槽内温度恒定，以便电解反应的稳定进行，从而提高电解槽的制氢效率。

电解槽具有阳极室和阴极室，电解液包括氧侧电解液和氢侧电解液，进而当氧侧电解液进入阳极室，氢侧电解液进入阴极室后，电解槽通电，氧侧电解液进行反应后可获得热氧气和热氧侧电解液，氢侧电解液进行反应后可获得热氢气和热氢侧电解液；将获得的热氧气和热氧侧电解液混合而成的氧侧气液混合物，以及热氢气和热氢侧电解液混合而成的氢侧气液混合物分别进行保温处理，静置后，能够获得分层的热氧气和热氧侧电解液，以及分层的热氢气和热氢侧电解液。

上述制氢电解液的循环方法中，可采用氧侧气液分离装置对热氧气进行气液分离，采用氢侧分离装置对热氢气进行气液分离，氧侧气液分离装置和氢侧气液分离装置非同一装置，如此，提高了氢气纯度以及氧气纯度。

上述制氢电解液的循环方法中，可采用氧侧输送泵对热氧侧电解液进行抽取，采用氢侧输送泵对热氢侧电解液进行抽取，氧侧输送泵和氢侧输送泵非同一输送泵，如此，提高了热氧侧电解液和热氢侧电解液的输送效率。

亦或者，采用同一输送泵对热氧侧电解液和热氢侧电解液进行抽取，如此，可减少装置，降低成本。

上述制氢电解液的循环方法中，可采用氧侧冷却器控制进入电解槽的热氧侧电解液的温度，采用氢侧冷却器控制进入电解槽的热氢侧电解液的温度，氧侧冷却器和氢侧冷却器非同一冷却器；即热氧侧电解液和热氢侧电解液分别通过氧侧冷却器和氢侧冷却器进行温度调节，进而流入电解槽对应的阴极室和阳极室，如此，提高了电解反应的可靠性，也提高了氢气纯度以及氧气纯度。

亦或者，采用同一冷却器控制进入电解槽的热氧侧电解液和热氢侧电解液的温度，即当电解槽的阴极室和阳极室内的电解液相同时，热氧侧电解液和热氢侧电解液可先汇合后进入同一冷却器进行温度调节，如此，可减少装置，降低成本。

基于上述实施例提供的制氢方法，本发明提出一种制氢***。

在本发明实施例中，该制氢***包括制氢装置，其中制氢装置包括电解槽10、储热装置、输送装置、气液分离装置以及纯化装置45；

储热装置与电解槽10相连通，以对电解槽10排出的气液混合物进行保温处理，以及为电解槽10提供经过保温处理的热电解液；

输送装置分别与储热装置、电解槽10相连通，以将储热装置内的热电解液输送至电解槽10内；

气液分离装置连接于储热装置和纯化装置45之间，以对储热装置内的热气体进行气液分离而获得待提纯气体，并将待提纯气体输送至纯化装置45；

纯化装置45用以对待提纯气体进行脱氧干燥处理。

在本发明中，制氢装置包括电解槽10、储热装置、输送装置、气液分离装置以及纯化装置45；通过发电装置与电解槽10电连接，使得电解槽10能够发生电解反应，具体地，发电装置可为光伏发电装置、风力发电装置等，其具有间歇性和波动性等特性。而储热装置与电解槽10相连通，既能对电解槽10排出的气液混合物进行保温处理，降低能量损耗，又能够为电解槽10的电解反应提供经过保温处理的热电解液，进而解决电解槽10频繁启停带来的启动速度慢的问题。

如此，当电解槽10发生电解反应时，伴随大量热量产生，且生成热气体和热电解液混合而成的气液混合物，通过将气液混合物输送至储热装置进行保温处理，即对热量进行储存以降低能量损耗，且为电解槽10的电解反应的发生提供热电解液做准备，有利于电解槽10的冷启动过程转变为热启动过程，提高电解槽10的启动速度，从而提高电解槽10的制氢效率；同时，由于由电解槽10排出的气液混合物不断输送至储热装置内，使得储热装置内的热电解液能够维持在较高温度，进而在电解槽10频繁启停的过程中，即电解槽10需要适应例如光伏发电的间歇性和波动性等特性时，储热装置能够将热量进行储存，当电解槽10再次进行电解反应时，将具有一定温度的热电解液输送至电解槽10内，提高能量的利用率，进而提高电解槽10的启动速度，极大程度上提高电解槽10的制氢效率。

具体地，气液混合物于储热装置内静置会发生分层，此时热气***于热电解液的上方，当热气体扩散时，由于气液分离装置连接于储热装置和纯化装置45之间，扩散的热气体会溢出储热装置，并在气液分离装置的作用下进一步分离出热电解液，此时可获得待提纯气体和待回收热电解液，进一步地，待提纯气体继续扩散至纯化装置进行更进一步的提纯处理，通过对提纯气体进行脱氧以及干燥处理，从而获得高纯度的气体；待回收热电解液被回收至储热装置内重新进行保温处理，进一步增加储热装置内热电解液的含量，提高热电解液的利用率，从而提高气体的产生量；其中，待回收热电解液可以通过例如利用重力回落等方式回收至储热装置。

由于热电解液进入电解槽之前要被冷却至工作温度，以确保电解槽内的温度保持在一定范围内，因此制氢装置还包括冷却装置，冷却装置用以对输送至电解槽的热电解液进行冷却，冷却装置位于输送装置和电解槽之间，即输送装置将位于储热装置内的热电解液抽出并输送至冷却装置进行冷却，进而减少由于输送过程过长等因素而导致的能量损耗，确保进入电解槽10内的热电解液的温度处于工作温度，有利于电解反应的可靠运行，提高电解槽10的制氢效率；当然在其他实施例中，冷却装置也可位于输送装置和储热装置之间。

进一步地，气液分离装置包括相连通的捕液器和洗涤器，捕液器与储热装置相连通。可以理解的，储热装置与捕液器相连通，捕液器与洗涤器相连通，进而实现对热气体的多次气液分离，使得热气体的纯度得到大幅度的提升，分离出的热电解液得以回收，且使得储热装置内的热电解液的含量得以提高，进而能够提高热气体的产生量。

具体地，储热装置具有气体输出口，捕液器为网状结构，且覆盖于气体输出口，洗涤器通过管道与气体输出口相连通，即捕液器覆盖于气体输出口，当热气体由气体输出口溢出时，可通过捕液器初步去除夹带的热电解液，该热电解液直接回落，实现一次分离，接着一次分离后的热气体继续扩散，并在洗涤器的洗涤作用下，进一步去除夹带的热电解液，该热电解液同样回落至储热装置内，实现二次分离，更进一步地提高热气体的纯度，且减少热电解液的浪费，提高利用率。具体而言，捕液器为网状结构并覆盖于气体输出口，既能使得热气体得到多次气液分离，同时结构紧凑，减少***体积。当然本发明不限于此，于另一实施例中，气液分离装置可只包括捕液器或洗涤器；于又一实施例中，气液分离装置可包括捕液器、洗涤器以及其他具有气液分离作用的装置。

具体地，储热装置外包覆有保温层。可以理解的，通过在储热装置外包覆有保温外壳，使得位于储热装置内的热电解液持续处于较高温度，减少电解槽10停机阶段热电解液热量的损耗，有利于电解槽10的再次启动，以便将电解槽10的冷启动过程转变为热启动过程，适应电解槽10的随时启停，提高电解槽10的制氢效率。

纯化装置45为脱氧干燥器，其用于对经洗涤器洗涤的气体进行进一步的脱氧以及干燥处理，有利于得到高纯度气体。

电解槽为碱性水溶液电解制氢槽，电解槽10具有氧侧出口、氢侧出口、氧侧入口和氢侧入口。

制氢装置还包括储氢装置，储氢装置与纯化装置45相连通，用以储存制氢装置产生的气体，储热装置包括氧侧储热装置20和氢侧储热装置40，输送装置包括氧侧输送装置21和氢侧输送装置41，气液分离装置包括氧侧气液分离装置和氢侧气液分离装置，冷却装置包括氧侧冷却装置22和氢侧冷却装置42；其中氧侧气液分离装置包括氧侧捕液器23和氧侧洗涤器24，氢侧气液分离装置包括氢侧捕液器43和氢侧洗涤器44。

其中，氧侧储热装置20内的热氧侧电解液依次经过氧侧输送装置21、氧侧冷却装置22进入电解槽10，氢侧储热装置40内的热氢侧电解液依次经过氢侧输送装置41、氢侧冷却装置42进入电解槽10，热氧侧电解液和热氢侧电解液于电解槽10内反应后生成的气液混合物分别输送至对应的氧侧储热装置20和氢侧储热装置40内进行保温，静置后，位于氧侧储热装置20内的热氧气经过氧侧气液分离装置后排至空气中，也可依次经过氧侧气液分离装置、相应的纯化装置，并排至相应的储氧装置进行储存，位于氢侧储热装置40内的热氢气依次经过氢侧气液分离装置、纯化装置45，并储存于储氢装置。

具体地，氧侧储热装置20具有氧气输出口、氧侧输送口、第一氧侧入口和第二氧侧入口，氧侧输送装置21具有氧侧输入口和氧侧输出口，氧侧冷却装置22具有氧侧冷却入口和氧侧冷却出口，氧侧洗涤器24具有氧侧分离入口、第一氧侧分离出口和第二氧侧分离出口；氢侧储热装置40具有氢气输出口、氢侧输送口、第一氢侧入口和第二氢侧入口，氢侧输送装置41具有氢侧输入口和氢侧输出口，氢侧冷却装置42具有氢侧冷却入口和氢侧冷却出口，氢侧洗涤器44具有氢侧分离入口、第一氢侧分离出口和第二氢侧分离出口，纯化装置45具有纯化入口和纯化出口。

进一步地，氧侧冷却装置22和氢侧冷却装置42分别为氧侧冷却器和氢侧冷却器；可以理解的，热氧侧电解液进入氧侧冷却器进行温度调节，热氢侧电解液进入氢侧冷却器进行温度调节，并分别流向电解槽10的阴极室和阳极室，进而提高了氢气纯度以及氧气纯度。当然本发明不限于此，于其他实施例中，可设置多个氧侧冷却器对热氧侧电解液进行阶级温度调节，多个氢侧冷却器对热氢侧电解液进行阶级温度调节。

亦或者，氧侧冷却装置22和氢侧冷却装置42为同一冷却器，可以理解的，当电解槽10的阴极室和阳极室内的电解液相同时，热氧侧电解液和热氢侧电解液可先汇合后进入同一冷却器进行温度调节，如此，可减少装置，降低成本。

氧侧输送装置21为氧侧输送泵，氢侧输送装置41为氢侧输送泵；可以理解的，氧侧输送泵对氧侧储热装置20内的热氧侧电解液进行抽取，氢侧输送泵对氢侧储热装置40内的热氢侧电解液进行抽取，也即一对一的抽取有利于提高热氧侧电解液和热氢侧电解液的输送效率。

亦或者，氧侧输送装置21和氢侧输送装置41为同一输送泵，如此，可减少装置，降低成本。

为了实现各部件的连通，氧侧出口与第一氧侧入口之间连接有第一管道25，氧侧输送口和氧侧输入口之间连接有第二管道26，氧侧输出口和氧侧冷却入口之间连接有第三管道27，氧侧冷却出口与氧侧入口之间连接有第四管道28，氧气输出口和氧侧分离入口之间连接有第五管道29，第一氧侧分离出口与第二氧侧入口之间连接有第六管道30，第二氢侧分离出口可将氧气排至外界环境；

氢侧出口与第一氢侧入口之间连接有第七管道46，氢侧输送口和氢侧输入口之间连接有第八管道47，氢侧输出口和氢侧冷却入口之间连接有第九管道48，氢侧冷却出口与氢侧入口之间连接有第十管道49，氢气输出口和氢侧分离入口之间连接有第十一管道50，第一氢侧分离出口与第二氢侧入口之间连接有第十二管道51，第二氢侧分离出口与纯化入口之间连接有第十三管道52，纯化出口可将氢气排入储氢装置进行密封保存。

制氢电解液的循环装置的工作过程如下：

如图4所示，当电解槽10再次开启时，位于氧侧储热装置20内的热氧侧电解液在氧侧输送装置21的作用下，经由氧侧输送口流出，并依次通过第二管道26、第三管道27流入氧侧冷却装置22进行冷却，使得热氧侧电解液的温度达到工作温度，并经由氧侧冷却出口，且通过第四管道28进入电解槽10的阴极室；位于氢侧储热装置40内的热氢侧电解液在氢侧输送装置41的作用下，经由氢侧输送口流出，并依次通过第八管道47、第九管道48流入氢侧冷却装置42进行冷却，使得热氢侧电解液的温度达到工作温度，并经由氢侧冷却出口，且通过第十管道49进入电解槽10的阳极室；

电解槽10通电而发生电解反应，产生的热氧气和热氧侧电解液经由氧侧出口流出，并通过第一管道25流入氧侧储热装置20内，接着热氧气和热氧侧电解液于氧侧储热装置20内进行分层，热氧气于氧气输出口的氧侧捕液器23进行第一次气液分离，进而通过第五管道29流入氧侧洗涤器24进行第二次气液分离，而分离出的热氧气经由第二氧侧分离出口排至外界环境，分离出的热氧侧电解液经由第一氧侧分离出口流出，并通过第六管道30重新流入氧侧储热装置20内，热氧侧电解液在氧侧储热装置20内进行保温处理，为电解槽10再次进行电解反应提供热氧侧电解液；

产生的热氢气和热氢侧电解液经由氢侧出口流出，并通过第七管道46流入氢侧储热装置40内，接着热氢气和热氢侧电解液于氢侧储热装置40内进行分层，热氢气于氢气输出口的氢侧捕液器43进行第一次气液分离，进而通过第十一管道50流入氢侧洗涤器44进行第二次气液分离，而分离出的热氢气经由第二氢侧分离出口，并通过第十三管道52流入纯化装置45进行脱氧和干燥，进而获得高纯度的氢气供氢气用户使用，分离出的热氢侧电解液经由第一氢侧分离出口流出，并通过第十二管道51重新流入氢侧储热装置40内，热氢侧电解液在氢侧储热装置40内进行保温处理，为电解槽10再次进行电解反应提供热氢侧电解液。

以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (15)

1.一种制氢方法，其特征在于，包括制氢电解液的循环方法，所述制氢电解液的循环方法包括如下步骤：

对电解槽排出的气液混合物进行保温处理，并在气液混合物静置后获得分层的热气体和热电解液；

对热气体进行至少一次气液分离，获得不含热电解液的待提纯气体，回收分离出的热电解液并重新进行保温处理；

将待提纯气体进行纯化处理；

将经过保温处理的热电解液循环输送至所述电解槽进行电解反应。

2.如权利要求1所述的制氢方法，其特征在于，所述制氢电解液的循环方法还包括步骤：

对输送至所述电解槽的热电解液进行冷却，对输送至所述电解槽的热电解液进行冷却的步骤在将经过保温处理的热电解液输送至所述电解槽的步骤之前。

3.如权利要求1所述的制氢方法，其特征在于，所述电解液包括氧侧电解液和氢侧电解液，所述氧侧电解液进入所述电解槽进行反应后可获得热氧气和热氧侧电解液，所述氢侧电解液进入所述电解槽进行反应后可获得热氢气和热氢侧电解液。

4.如权利要求3所述的制氢方法，其特征在于，采用氧侧气液分离装置对所述热氧气进行气液分离，采用氢侧分离装置对所述热氢气进行气液分离，所述氧侧气液分离装置和所述氢侧气液分离装置非同一装置。

5.如权利要求3所述的制氢方法，其特征在于，采用氧侧输送泵对所述热氧侧电解液进行抽取，采用氢侧输送泵对所述热氢侧电解液进行抽取，所述氧侧输送泵和所述氢侧输送泵非同一输送泵；

或者，采用同一输送泵对所述热氧侧电解液和所述热氢侧电解液进行抽取。

6.如权利要求3所述的制氢方法，其特征在于，采用氧侧冷却器控制进入所述电解槽的热氧侧电解液的温度，采用氢侧冷却器控制进入所述电解槽的热氢侧电解液的温度，所述氧侧冷却器和所述氢侧冷却器非同一冷却器；

或者，采用同一冷却器控制进入所述电解槽的热氧侧电解液和热氢侧电解液的温度。

7.一种制氢***，其特征在于，包括：

制氢装置，包括电解槽、储热装置、输送装置、气液分离装置以及纯化装置；

所述储热装置与所述电解槽相连通，以对所述电解槽排出的气液混合物进行保温处理，以及为所述电解槽提供经过保温处理的热电解液；

所述输送装置分别与所述储热装置、所述电解槽相连通，以将所述储热装置内的热电解液输送至所述电解槽内；

所述气液分离装置连接于所述储热装置和所述纯化装置之间，以对所述储热装置内的热气体进行气液分离而获得待提纯气体，并将所述待提纯气体输送至所述纯化装置；

所述纯化装置用以对所述待提纯气体进行脱氧干燥处理。

8.如权利要求7所述的制氢***，其特征在于，所述制氢装置还包括冷却装置，所述冷却装置用以对输送至所述电解槽的热电解液进行冷却，所述冷却装置位于所述输送装置和所述电解槽之间；

或者，所述冷却装置位于所述输送装置和所述储热装置之间。

9.如权利要求7所述的制氢***，其特征在于，所述气液分离装置包括相连通的捕液器和洗涤器，所述捕液器与所述储热装置相连通。

10.如权利要求9所述的制氢***，其特征在于，所述储热装置具有气体输出口，所述捕液器为网状结构，且覆盖于所述气体输出口，所述洗涤器通过管道与所述气体输出口相连通。

11.如权利要求7所述的制氢***，其特征在于，所述储热装置外包覆有保温层。

12.如权利要求7所述的制氢***，其特征在于，所述电解槽为碱性水溶液电解制氢槽；

和/或，所述纯化装置为脱氧干燥器。

13.如权利要求8所述的制氢***，其特征在于，所述制氢装置还包括储氢装置，所述储氢装置与所述纯化装置相连通，用以储存所述制氢装置产生的气体，所述储热装置包括氧侧储热装置和氢侧储热装置，所述输送装置包括氧侧输送装置和氢侧输送装置，所述气液分离装置包括氧侧气液分离装置和氢侧气液分离装置，所述冷却装置包括氧侧冷却装置和氢侧冷却装置；

其中，所述氧侧储热装置内的热氧侧电解液依次经过所述氧侧输送装置、所述氧侧冷却装置进入所述电解槽，所述氢侧储热装置内的热氢侧电解液依次经过所述氢侧输送装置、所述氢侧冷却装置进入所述电解槽，所述热氧侧电解液和所述热氢侧电解液于所述电解槽内反应后生成的气液混合物分别输送至对应的所述氧侧储热装置和所述氢侧储热装置内进行保温，静置后，位于所述氧侧储热装置内的热氧气经过所述氧侧气液分离装置后排至空气中，位于所述氢侧储热装置内的热氢气依次经过所述氢侧气液分离装置、所述纯化装置，并储存于所述储氢装置。

14.如权利要求13所述的制氢***，其特征在于，所述氧侧冷却装置为氧侧冷却器，所述氢侧冷却装置为氢侧冷却器；

或者，所述氧侧冷却装置和所述氢侧冷却装置为同一冷却器。

15.如权利要求13所述的制氢***，其特征在于，所述氧侧输送装置为氧侧输送泵，所述氢侧输送装置为氢侧输送泵；

或者，所述氧侧输送装置和所述氢侧输送装置为同一输送泵。

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