CN218580079U - 电解水制氢*** - Google Patents
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Abstract
本实用新型的实施例提出一种电解水制氢***。其中，所述电解水制氢***包括电解槽组、氢气处理装置、氧水分离器、除盐组件和干路冷却器。所述氢气处理装置与所述阴极侧排液口连通，所述阳极侧排液口与所述氧水分离器和所述干路冷却器依次连通，所述干路冷却器的出液口与所述电解槽组的所述电解液入液口连通，且所述干路冷却器的出液口与所述除盐组件的进液口连通，所述除盐组件的出液口与所述氧水分离器和/或电解槽组连通。因此，根据本实用新型实施例的电解水制氢***具有节省投资成本及占用空间小的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及水电解技术领域，具体涉及一种电解水制氢***。
背景技术
电解水制氢***中电解槽组供水通常是循环利用的，长时间运行该电解***会导致电解槽供水不符合电解要求，且制氢***性能、安全性及使用寿命将受到不利影响。相关技术中，电解槽组、氧水分离器等设备均单独配有一侧除盐管路和水泵等设备，存在投资成本高及占用空间大的问题。
发明内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种电解水制氢***。该电解水制氢***具有节省投资成本及占用空间小的优点。
本实用新型实施例的电解水制氢***包括电解槽组、氢气处理装置、氧水分离器、除盐组件和干路冷却器。
所述氢气处理装置与所述阴极侧排液口连通，所述阳极侧排液口与所述氧水分离器和所述干路冷却器依次连通，所述干路冷却器的出液口与所述电解槽组的所述电解液入液口和所述除盐组件的进液口中的每一者连通，所述除盐组件的出液口与所述氧水分离器和/或电解槽组连通。可以理解是，所述阳极侧排液口与所述氧水分离器的进液口连通，所述氧水分离器的出液口与所述干路冷却器的进液口连通，所述干路冷却器的出液口可切换地与所述电解槽组的所述电解液入液口和所述除盐组件的进液口连通。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过将所述干路冷却器的出液口与所述电解槽组的所述电解液入液口和所述除盐组件的进液口中的每一者连通，在电解过程中可以根据电解液的供需情况及电解液中盐的浓度、温度等选择性地对电解液进行循环处理或通入电解槽组内，与电解槽组、氧水分离器等设备单独配备除盐管路的布置方式相比，该电解水制氢***减少了除盐管路的投入，具有节省投资成本及占用空间小的优点。
在一些实施例中，所述阳极侧排液口与所述干路冷却器、所述氧水分离器和所述电解液入液口依次连通形成循环电解回路，所述氧水分离器、所述干路冷却器和所述除盐通路依次连通形成循环除盐回路，所述循环除盐回路连通和/或所述循环电解回路连通。
在一些实施例中，所述的电解水制氢***还包括除盐侧冷却器，所述除盐组件包括除盐侧降温管路、除盐侧旁通管路和除盐装置，所述除盐侧降温管路和所述除盐侧旁通管路并联地设置，且所述除盐侧降温管路的进液口和所述除盐侧旁通管路的进液口中的每一者均与所述干路冷却器连通，所述除盐侧降温管路和所述除盐侧旁通管路中的每一者与所述除盐装置连通，所述除盐侧冷却器设置在所述除盐侧降温管路上。
在一些实施例中，所述除盐侧降温管路的出液口和所述除盐侧旁通管路的出液口并联地与所述除盐装置连通。
在一些实施例中，所述除盐组件还包括旁通阀和除盐主干阀，所述除盐主干阀设置在所述除盐侧降温管路上，所述旁通阀设置在除盐侧旁通管路上。
在一些实施例中，所述的电解水制氢***还包括第一温度传感器，所述除盐装置包括第一除盐连接管段和除盐器，所述除盐侧降温管路和所述除盐侧旁通管路中的每一者通过所述第一除盐连接管段与所述除盐器连通，所述第一温度传感器设置在所述第一除盐连接管段上。
在一些实施例中，所述的电解水制氢***还包括第一电导率仪，所述除盐装置还包括第二除盐连接管段，所述除盐器通过所述第二除盐连接管段与所述氧水分离器连通，所述第一电导率仪设置在所述第二除盐连接管段上。
在一些实施例中，所述的电解水制氢***还包括补液装置，所述补液装置与所述氧水分离器连通；
在一些实施例中，所述的电解水制氢***还包括氧气处理装置，所述氧气处理装置与所述氧水分离器连通。
在一些实施例中，所述的电解水制氢***还包括水泵，所述水泵设置在所述氧水分离器和所述干路冷却器之间。
在一些实施例中，所述的电解水制氢***还包括过滤装置，所述过滤装置设置在所述氧水分离器和所述干路冷却器之间。
在一些实施例中，所述的电解水制氢***还包括第二电导率仪和第二温度传感器，所述第二电导率仪和所述第二温度传感器设置在所述干路冷却器与所述电解液入液口之间的管路上，且所述第二电导率仪和所述第二温度传感器设置在所述干路冷却器和除盐组件之间的管道上。
附图说明
图1是本实用新型一个实施例的电解水制氢***的流程图。
附图标记：
电解槽组1；
氢气处理装置2；
氧水分离器3；
除盐组件4；除盐侧降温管路41；除盐侧旁通管路42；除盐装置43；第一除盐连接管段431；除盐器432；第二除盐连接管段433；旁通阀44；除盐主干阀45；
干路冷却器5；
除盐侧冷却器61；第一温度传感器62；第一电导率仪63；
补液装置71；氧气处理装置72；
水泵81；过滤装置82；
第二温度传感器91；第二电导率仪92。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
下面参考图1描述本实用新型实施例的电解水制氢***。
本实用新型实施例的电解水制氢***包括电解槽组1、氢气处理装置2、氧水分离器3、除盐组件4和干路冷却器5。
氢气处理装置2与阴极侧排液口连通，阳极侧排液口与氧水分离器3和干路冷却器5依次连通，干路冷却器5的出液口与电解槽组1的电解液入液口连通，且干路冷却器5的出液口与除盐组件4的进液口连通，除盐组件4的出液口与氧水分离器3和/或电解槽组1连通。可以理解是，阳极侧排液口与氧水分离器3的进液口连通，氧水分离器3的出液口与干路冷却器5的进液口连通，干路冷却器5的出液口与电解槽组1的电解液入液口连通，干路冷却器5和除盐组件4的进液口连通。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过将干路冷却器5的出液口与电解槽组1的电解液入液口和除盐组件4的进液口连通。由此，有利于根据电解液的供需情况及电解液中盐的浓度选择性地进行电解液的循环，相对于电解槽组1及氧水分离器3等设备单独配置除盐管路的方式，减少了除盐管路的投入，具有节省投资成本及占用空间小的优点。由此，相比于产氢量相同的相关设备，该电解水制氢***占地面积更小，制造成本也相对更低。
可选地，电解槽组1可为单台电解槽、多台电解槽串联或多台电解槽并联装置。
进一步地，干路冷却器5的出液口与电解槽组1的电解液入液口之间设置有控制阀；干路冷却器5的出液口与和除盐组件4的进液口之间也可以通过控制阀进行控制。
如图1所示，阳极侧排液口与干路冷却器5、氧水分离器3和电解液入液口依次连通形成循环电解回路，氧水分离器3、干路冷却器5和除盐通路依次连通形成循环除盐回路，循环除盐回路连通和/或循环电解回路连通。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过形成的循环电解回路和循环除盐回路连通。不仅可以通过循环除盐回路对电解水制氢***内的电解液进行除盐处理，而且还可以通过循环电解回路对电解水制氢***进行供水循环。由此，有利于提升该电解水制氢***应用的适用性，具有进一步节省投资成本及占用空间小的优点。
例如，在氧水分离器3中的盐含量超过一定量时，可以采用循环除盐回路进行除盐的循环，直至检测电解液合格后，可以再开启循环电解回路。在氧水分离器3中的盐含量在一定合理范围内时，可以使循环电解回路和循环除盐回路均连通；在电解水制氢***刚启动时，可以仅仅控制循环电解回路连通。
循环除盐回路连通及循环电解回路连通中还可以根据控制需要设置相应的液体泵和流通阀。
如图1所示，本实用新型实施例的电解水制氢***还包括除盐侧冷却器61，除盐组件4包括除盐侧降温管路41、除盐侧旁通管路42和除盐装置43，除盐侧降温管路41的进液口和除盐侧旁通管路42的进液口并联地设置，且除盐侧降温管路41的进液口和除盐侧旁通管路42的进液口中的每一者均与干路冷却器5连通，除盐侧降温管路41和除盐侧旁通管路42中的每一者与除盐装置43连通，除盐侧冷却器61设置在除盐侧降温管路41上。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过将除盐组件4分成除盐侧降温管路41、除盐侧旁通管路42和除盐装置43，并将除盐侧降温管路41的进液口和除盐侧旁通管路42的进液口均与干路冷却器5连通。由此可以根据回路中的电解液的温度选择性地与除盐侧降温管路41和除盐侧旁通管路42连通。此外，将除盐侧冷却器61设置在除盐侧降温管路41上，可以对流过除盐侧降温管路41的电解液进一步的降温，以避免除盐装置43流入的电解液温度过高造成除盐效果差的问题。
可选地，除盐装置43可为阴阳离子交换装置、树脂过滤装置、高温树脂过滤装置和EDI过滤装置中的一者。
如图1所示，除盐侧降温管路41和除盐侧旁通管路42并联地与除盐装置43连通。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过除盐侧降温管路41和除盐侧旁通管路42并联地与除盐装置43连通。与在除盐侧降温管路41和除盐侧旁通管路42各设置一个除盐装置43的布置方式相比，具有进一步降低设备投入成本的优点。
如图1所示，本实用新型实施例的电解水制氢***还包括旁通阀44和除盐主干阀45，除盐主干阀45设置在除盐侧降温管路41上，旁通阀44设置在除盐侧旁通管路42上。可以理解的是，干路冷却器5的出液口与电解槽组1的电解液入液口、除盐侧降温管路41和除盐侧旁通管路42可以实现多种方式的连通。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过设置在除盐侧降温管路41上的除盐主干阀45及设置在除盐侧旁通管路42的旁通阀44，可以控制流入除盐侧降温管路41和除盐侧旁通管路42的电解液的量。由此，进一步地调控进入除盐装置43的电解液的温度。
例如，当干路冷却器5对电解液的温度远超除盐装置43所需要的温度范围，可以控制干路冷却器5与除盐侧降温管路41连通，进一步地降低电解液的温度。当干路冷却器5对电解液的温度稍大于除盐装置43所需要的温度，可以通过控制除盐侧降温管路41和除盐侧旁通管路42之间的流入比例来调节除盐装置43的电解液的温度。当从干路冷却器5流出的电解液符合除盐装置43所需要的温度范围，可以直接将干路冷却器5与除盐侧旁通管路42连通。由此，具有进一步提升除盐效果和除盐组件4的适用性的优点。
可选地，旁通阀44和除盐主干阀45中的每一者均为流量调节阀。进一步地，流量调节阀可以为手动、电动和气动阀门中的任一者。
如图1所示，本实用新型实施例的电解水制氢***还包括第一温度传感器62，除盐装置43包括第一除盐连接管段431和除盐器432，除盐侧降温管路41和除盐侧旁通管路42中的每一者通过第一除盐连接管段431与除盐器432连通，第一温度传感器62设置在第一除盐连接管段431上。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过设置在第一除盐连接管段431上的第一温度传感器62，可以对进入除盐器432内的电解液进行监控，进一步控制除盐侧降温管路41及除盐侧旁通管路42中的流速，进而调控进入除盐器432的电解液的温度。由此，具有进一步提升除盐效果和除盐组件的适用性的优点。
如图1所示，本实用新型实施例的电解水制氢***还包括第一电导率仪63，除盐装置43还包括第二除盐连接管段433，除盐器432通过第二除盐连接管段433与氧水分离器3连通，第一电导率仪63设置在第二除盐连接管段433上。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过设置在第二除盐连接管段433上的第一电导率仪63，有利于实时监测除盐装置43排出的电解液的质量。
如图1所示，本实用新型实施例的电解水制氢***还包括补液装置71，补液装置71与氧水分离器3连通。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过设置的补液装置71，对水电解***中的电解液进行补给，有利于该水电解水制氢***作业的持续性。此外，将补液装置71与氧水分离器3连通，可以通过干路冷却器5及除盐组件4对电解液进行进一步的处理。
可选地，补液装置71可以为超纯水机。
如图1所示，本实用新型实施例的电解水制氢***还包括氧气处理装置72，补液装置71与氧水分离器3连通。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过氧气处理装置72可以将氧水分离器3中的氧气进一步处理，有助于实现氧气的进一步的应用。
如图1所示，本实用新型实施例的电解水制氢***还包括水泵81，水泵81设置在氧水分离器3和干路冷却器5之间。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过设置在氧水分离器3和干路冷却器5之间的水泵81。由此，有利于实现电解水制氢***中的液体的循环作业的持续性。
本实用新型实施例的电解水制氢***还包括过滤装置82，过滤装置82设置在氧水分离器3和干路冷却器5之间。由此，可以提升电解液质量并对电解液进行初步的除杂。
进一步地，过滤装置82设置在水泵81和氧水分离器3之间。
如图1所示，本实用新型实施例的电解水制氢***还包括第二电导率仪92和第二温度传感器91，第二电导率仪92和第二温度传感器91设置在干路冷却器5与电解液入液口之间的管路上，且第二电导率仪92和第二温度传感器91设置在干路冷却器5和除盐组件4之间的管道上。
本实用新型实施例的电解水制氢***，通过第二电导率仪92和第二温度传感器91，可以对干路冷却器5中流出的电解液的温度及纯度进行检测，有利于进一步提升电解水制氢***电解效率和设备的使用寿命。
可选地，干路冷却器5和除盐侧冷却器61均可以为翅片类型的冷却器。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，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，也可以是电连接或彼此可通讯；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实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种电解水制氢***，其特征在于，包括：
电解槽组，所述电解槽组具有阴极侧排液口、阳极侧排液口及电解液入液口；
氢气处理装置，所述氢气处理装置与所述阴极侧排液口连通；
氧水分离器、除盐组件和干路冷却器，所述阳极侧排液口与所述氧水分离器和所述干路冷却器依次连通，所述干路冷却器的出液口与所述电解液入液口和所述除盐组件的进液口中的每一者连通，所述除盐组件的出液口与所述氧水分离器和/或电解槽组连通。
2.根据权利要求1所述的电解水制氢***，其特征在于，所述阳极侧排液口与所述干路冷却器、所述氧水分离器和所述电解液入液口依次连通形成循环电解回路，所述氧水分离器、所述干路冷却器和所述除盐通路依次连通形成循环除盐回路，所述循环除盐回路连通和/或所述循环电解回路连通。
3.根据权利要求1所述的电解水制氢***，其特征在于，还包括除盐侧冷却器，所述除盐组件包括除盐侧降温管路、除盐侧旁通管路和除盐装置，所述除盐侧降温管路和所述除盐侧旁通管路并联地设置，且所述除盐侧降温管路的进液口和所述除盐侧旁通管路的进液口中的每一者均与所述干路冷却器连通，所述除盐侧降温管路和所述除盐侧旁通管路中的每一者与所述除盐装置连通，所述除盐侧冷却器设置在所述除盐侧降温管路上。
4.根据权利要求3所述的电解水制氢***，其特征在于，所述除盐侧降温管路和所述除盐侧旁通管路并联地与所述除盐装置连通。
5.根据权利要求4所述的电解水制氢***，其特征在于，所述除盐组件还包括旁通阀和除盐主干阀，所述除盐主干阀设置在所述除盐侧降温管路上，所述旁通阀设置在除盐侧旁通管路上。
6.根据权利要求3所述的电解水制氢***，其特征在于，还包括第一温度传感器，所述除盐装置包括第一除盐连接管段和除盐器，所述除盐侧降温管路和所述除盐侧旁通管路中的每一者通过所述第一除盐连接管段与所述除盐器连通，所述第一温度传感器设置在所述第一除盐连接管段上。
7.根据权利要求6所述的电解水制氢***，其特征在于，还包括第一电导率仪，所述除盐装置还包括第二除盐连接管段，所述除盐器通过所述第二除盐连接管段与所述氧水分离器连通，所述第一电导率仪设置在所述第二除盐连接管段上。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的电解水制氢***，其特征在于，还包括补液装置，所述补液装置与所述氧水分离器连通；
和/或，还包括氧气处理装置，所述氧气处理装置与所述氧水分离器连通。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的电解水制氢***，其特征在于，还包括水泵，所述水泵设置在所述氧水分离器和所述干路冷却器之间的管路上；
和/或，还包括过滤装置，所述过滤装置设置在所述氧水分离器和所述干路冷却器之间的管路上。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的电解水制氢***，其特征在于，
还包括第二电导率仪和第二温度传感器，所述第二电导率仪和所述第二温度传感器设置在所述干路冷却器与所述电解液入液口之间的管路上，且所述第二电导率仪和所述第二温度传感器设置在所述干路冷却器和除盐组件之间的管道上。
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