一种制氢系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种制氢系统和方法，通过排水缓冲罐以及其液位控制系统与阀门的配合，利用排水缓冲罐的液位变化控制阀门的开闭来实现高压工况下不停机排水。该排水方案可以实现系统内在不泄压的情况下直接往排水缓冲罐内排水，液位控制系统保证了PEM制氢系统内压力不会剧烈波动；可以实现高压工况下不停机排水，有效提高生产效率并能降低成本。有效提高生产效率并能降低成本。有效提高生产效率并能降低成本。

【技术实现步骤摘要】
一种制氢系统和方法


[0001]本专利技术涉及制氢
，特别涉及一种制氢系统和方法。

技术介绍

[0002]氢气是目前新兴的新能源，其制备方法之一是水电解。
[0003]以PEM制氢系统为例，其内工作压力较高，现有技术对于PEM制氢系统的排水采取的是降低系统内压力或通过阀门调节的方法，需要停机操作，费时费力且成本很高。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术提供了一种制氢系统和方法，可以实现在不停机的情况下进行排水，以达到提高作业效率和降低成本的作用。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0006]一种制氢系统，包括：制氢后处理装置和排水装置；
[0007]所述排水装置包括：排水缓冲罐和阀门；
[0008]所述阀门设置于所述制氢后处理装置的出液口和所述排水缓冲罐的进水口之间。
[0009]优选地，所述阀门为第一切断阀，所述排水缓冲罐的进水口设置有连接所述制氢后处理装置出液口的进水管线，所述第一切断阀设置于所述进水管线。
[0010]优选地，所述排水装置还包括：第二切断阀、第三切断阀和液位控制系统；
[0011]所述排水缓冲罐的出气口连接有排气管路，出水口连接有排水管线；
[0012]所述第二切断阀设置于所述排气管线，所述第三切断阀设置于所述排水管线；
[0013]所述液位控制系统能够根据所述排水缓冲罐的液位高低控制所述第一切断阀、所述第二切断阀和所述第三切断阀的开关。
[0014]优选地，还包括：止回阀；
[0015]所述止回阀设置于所述排气管路，且位于所述第二切断阀的下游。
[0016]优选地，所述排水缓冲罐是压力容器。
[0017]优选地，所述排水管路连接排水管道、水封井或者制氢系统循环液路。
[0018]优选地，所述制氢后处理装置包括：氧气气液分离器和氢气气液分离器；
[0019]所述氧气气液分离器和所述氢气气液分离器的出液口均连接于所述排水缓冲罐的进水口。
[0020]优选地，还包括：第四切断阀和电解液循环泵；
[0021]所述电解液循环泵的进口连接于所述制氢后处理装置的出口，出口用于连接水解槽；所述第四切断阀设置于所述电解液循环泵的进口。
[0022]一种制氢系统高压工况下排水方法，采用如上述的制氢系统，包括步骤：
[0023]S1、判断排水缓冲罐内的液位是否达到下限值或者下限值，若低于下限值，则进入步骤S2，若高于上限值，则进入步骤S3；
[0024]S2、关闭排水缓冲罐的出气口和出水口，调节阀门使制氢后处理装置的出液口连
通排水缓冲罐的进水口；
[0025]S3、调节阀门使制氢后处理装置的出液口不连通排水缓冲罐的进水口，打开排水缓冲罐的出气口和出水口。
[0026]优选地，在所述步骤S2中，所述关闭排水缓冲罐的出气口和出水口，包括：关闭第二切断阀和第三切断阀；
[0027]所述调节阀门使制氢后处理装置的出液口连通排水缓冲罐的进水口，包括：打开第一切断阀；
[0028]在所述步骤S3中，所述调节阀门使制氢后处理装置的出液口不连通排水缓冲罐的进水口，包括：关闭第一切断阀；
[0029]所述打开排水缓冲罐的出气口和出水口，包括：
[0030]打开第二切断阀和第三切断阀。
[0031]优选地，所述下限值为所述排水缓冲罐容量的5％
‑
15％。
[0032]优选地，所述上限值为所述排水缓冲罐容量的80％
‑
90％。
[0033]优选地，所述步骤S3还包括：打开第四切断阀。
[0034]从上述的技术方案可以看出，本专利技术提供的制氢系统和方法，通过排水缓冲罐以及其液位控制系统与阀门的配合，利用排水缓冲罐的液位变化控制阀门的开闭来实现高压工况下不停机排水。该排水方案可以实现高压工况下不停机排水，有效提高生产效率并能降低成本。
附图说明
[0035]为了更清楚地说明本专利技术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专利技术的一些实施例，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获得其他的附图。
[0036]图1为本专利技术实施例提供的制氢系统高压工况下排水装置的结构示意图；
[0037]图2为本专利技术实施例提供的制氢系统高压工况下排水装置与前后端连接的结构示意图；
[0038]图3为本专利技术实施例提供的制氢系统高压工况下排水方法的流程示意图。
[0039]其中，1为第一切断阀，2为第二切断阀，3为第三切断阀，4为液位控制系统，5为排水缓冲罐，6为止回阀，7为氧气气液分离器，8为氢气气液分离器，9为第四切断阀，10为电解液循环泵，11为电解槽。
具体实施方式
[0040]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0041]本专利技术实施例提供的1制氢系统，包括：制氢后处理装置和排水装置；
[0042]排水装置包括：排水缓冲罐5和阀门；
[0043]阀门设置于制氢后处理装置的出液口和排水缓冲罐5的进水口之间，制氢后处理装置的电解用的纯水(或电解水)可流至排水缓冲罐5。
[0044]工作原理：当排水缓冲罐5内的液位低时，向排水缓冲罐5内排水；
[0045]当排水缓冲罐5内的液位高时，将排水缓冲罐5内的水排出。
[0046]从上述的技术方案可以看出，本专利技术实施例提供的制氢系统，可以实现系统内在不泄压的情况下直接往排水缓冲罐内排水，液位控制系统保证了PEM制氢系统内压力不会剧烈波动；可以实现高压工况下不停机排水，有效提高生产效率并能降低成本。本方案适用于电解水的制氢系统，特别是PEM制氢系统。
[0047]作为优选，阀门为第一切断阀1，排水缓冲罐5的进水口设置有连接制氢后处理装置出液口的进水管线，第一切断阀1设置于进水管线。当排水缓冲罐5内的液位低时，打开第一切断阀1实现向排水缓冲罐5内排水；当排水缓冲罐5内的液位高时，关闭第一切断阀1。
[0048]进一步的，排水装置还包括：第二切断阀2、第三切断阀3和液位控制系统4，其结构可以参照图1和图2所示；
[0049]排水缓冲罐5的出气口连接有排气管路，出水口连接有排水管线；第二切断阀2设置于排气管线，第三切断阀3设置于排水管线；
[0050]液位控制系统4能够根据排水缓冲罐5的液位高低控制第一切断阀1、第二切断阀2和第三切断阀3的开关。
[0051]工作原理：当排水缓冲罐5内的液位低时，液位控制系统4会关闭切断第二切断阀2和第三切本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制氢系统，其特征在于，包括：制氢后处理装置和排水装置；所述排水装置包括：排水缓冲罐(5)和阀门；所述阀门设置于所述制氢后处理装置的出液口和所述排水缓冲罐(5)的进水口之间。2.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述阀门为第一切断阀(1)，所述排水缓冲罐(5)的进水口设置有连接所述制氢后处理装置出液口的进水管线，所述第一切断阀(1)设置于所述进水管线。3.根据权利要求2所述的制氢系统，其特征在于，所述排水装置还包括：第二切断阀(2)、第三切断阀(3)和液位控制系统(4)；所述排水缓冲罐(5)的出气口连接有排气管路，出水口连接有排水管线；所述第二切断阀(2)设置于所述排气管线，所述第三切断阀(3)设置于所述排水管线；所述液位控制系统(4)能够根据所述排水缓冲罐(5)的液位高低控制所述第一切断阀(1)、所述第二切断阀(2)和所述第三切断阀(3)的开关。4.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，还包括：止回阀(6)；所述止回阀(6)设置于所述排气管路，且位于所述第二切断阀(2)的下游。5.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述排水缓冲罐(5)是压力容器。6.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述排水管路连接排水管道、水封井或者制氢系统循环液路。7.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢后处理装置包括：氧气气液分离器(7)和氢气气液分离器(8)；所述氧气气液分离器(7)和所述氢气气液分离器(8)的出液口均连接于所述排水缓冲罐(5)的进水口。8.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，还包括：第四切断阀(9)和电解液循环泵(10)；所述电解液循环泵(10)的进口连接于所述制氢后处理装置的出...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓强，邓成，张敏，
申请(专利权)人：阳光氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：