一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统技术方案

本申请提出一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统，包括通过管路依次首尾连接构成电解液循环回路的第一电解槽、余液容纳罐、第二电解槽和电解液换热器，所述第一电解槽通入海水，所述第一电解槽内电解产生的浓盐水通入所述余液容纳罐，所述余液容纳罐向所述第二电解槽通入所述浓盐水进行电解反应，通过设置第一电解槽通入海水进行制氢电解，第一电解槽内产生的浓盐水经过余液容纳罐通入第二电解槽内进行氯碱生产，将海水制氢和氯碱生产进行耦合，以电解后的浓盐水作为原料制备NaOH，可以有效解决海水电解后产生的浓盐水的处理问题，此外，可减少传统氯碱工业中的化盐工序，减少淡水与能量的消耗。水与能量的消耗。水与能量的消耗。

【技术实现步骤摘要】
一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统


[0001]本申请涉及电解制氢
，尤其涉及一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统。

技术介绍

[0002]随着全球能源需求的快速增长，化石燃料的有限性及其对环境造成的污染促使全球各国寻找清洁可持续的替代能源。氢能由于其零碳排放及可再生性将在全球能源转型中发挥重大作用。电解水制氢是未来最具发展前景的制氢方法，目前电解水制氢采用的均为纯水，但由于随着人口的增长，淡水的稀缺性逐渐增加，而地球表面97％的水是海水，因此，海水将成为未来电解水制氢的主要原料，但是随着电解进行，海水中的Cl
‑
逐渐积累，电解液逐渐成为浓盐水，过高的Cl
‑
浓度会加快电极的腐蚀，造成海水在电解制氢方面应用的限制。

技术实现思路

[0003]本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
[0004]为此，本申请的目的在于提出一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统，通过设置第一电解槽通入海水进行制氢电解，第一电解槽内产生的浓盐水经过余液容纳罐通入第二电解槽内进行氯碱生产，将海水制氢和氯碱生产进行耦合，以电解后的浓盐水作为原料制备NaOH，可以有效解决海水电解后产生的浓盐水的处理问题，此外，可减少传统氯碱工业中的化盐工序，减少淡水与能量的消耗。
[0005]为达到上述目的，本申请提出的一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统，包括通过管路依次首尾连接构成电解液循环回路的第一电解槽、余液容纳罐、第二电解槽和电解液换热器，所述第一电解槽通入海水，所述第一电解槽内电解产生的浓盐水通入所述余液容纳罐，所述余液容纳罐向所述第二电解槽通入所述浓盐水进行电解反应，所述第二电解槽内电解产生的淡盐水流经所述电解液换热器换热后回流至所述第一电解槽。
[0006]进一步地，还包括通过管路依次连接的气液分离器、气体冷却器和水雾捕滴器，所述气液分离器和所述第一电解槽连接，所述气液分离器还和所述电解液换热器连通，所述气液分离器内分离出的电解液经过所述电解液换热器的换热回流至所述第一电解槽，所述第一电解槽内产生的气体依次通过所述气液分离器、所述气体冷却器和所述水雾捕滴器进行纯化。
[0007]进一步地，还包括氢气洗涤塔，所述氢气洗涤塔和所述第二电解槽连接以对所述第二电解槽产生的氢气进行洗涤。
[0008]进一步地，还包括氢气储罐，所述氢气洗涤塔和所述水雾捕滴器共连于所述氢气储罐用以储存氢气。
[0009]进一步地，还包括氯气洗涤塔，所述氯气洗涤塔和所述第二电解槽的连接用以对所述第二电解槽产出的氯气进行洗涤。
[0010]进一步地，还包括高位水箱，所述高位水箱和所述第一电解槽连接，所述高位水箱
内储存有海水，所述高位水箱用于向所述第一电解槽通入海水。
[0011]进一步地，还包括碱液换热器，所述碱液换热器和所述第二电解槽连接，所述第二电解槽内产生的碱液经过所述碱液换热器的换热后排出。
[0012]进一步地，还包括设置于所述第一电解槽内的液位检测器以及设置于所述高位水箱和所述第一电解槽之间管路上的进水阀，所述液位检测器和所述进水阀电连接，当所述液位检测器检测到所述第一电解槽内的液位位于第一设定位置时，所述进水阀开启，当所述液位检测器检测到所述第一电解槽内的液位位于第二设定位置时，所述进水阀关闭，其中，所述第二设定位置高于所述第一设定位置。
[0013]进一步地，还包括设置于所述第一电解槽和所述余液容纳罐之间管路上的集液阀，所述集液阀根据预先设定时间定时进行开启以对所述第一电解槽内的浓盐水进行排空。
[0014]本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。
附图说明
[0015]本申请上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
[0016]图1是本申请一实施例提出的电解海水制氢耦合氯碱生产系统的结构示意图一；
[0017]图2是本申请另一实施例提出的电解海水制氢耦合氯碱生产系统的结构示意图二；
[0018]图3是本申请另一实施例提出的电解海水制氢耦合氯碱生产系统的结构示意图三。
具体实施方式
[0019]下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。相反，本申请的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。
[0020]图1是本申请一实施例提出的一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统的结构示意图。
[0021]参见图1，一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统，包括通过管路依次首尾连接构成电解液循环回路的第一电解槽1、余液容纳罐2、第二电解槽3和电解液换热器4，所述第一电解槽1通入海水，所述第一电解槽1内电解产生的浓盐水通入所述余液容纳罐2，所述余液容纳罐2向所述第二电解槽3通入所述浓盐水进行电解反应，所述第二电解槽3内电解产生的淡盐水流经所述电解液换热器4换热后回流至所述第一电解槽1。
[0022]本实施例中，通过设置第一电解槽1和第二电解槽3，将第一电解槽1通入海水电解的产物通入第二电解槽3内进行氯碱生产，电解制氢反应和氯碱生产分别独立进行，电解产物相互通入，第一电解槽1电解后产生的浓盐水作为氯碱工业的原料，进入第二电解槽3进
行电解，第二电解槽3阳极产生的淡盐水再回流至第一电解槽1，减少电解海水与氯碱工业的污水排放，实现了海水制氢和氯碱生产的耦合，一方面避免了海水电解后过高浓度的Cl
‑
对第一电解槽的电极造成腐蚀，另一方面充分对第一电解槽内的浓盐水进行利用，可减少化盐工序的能耗，降低氯碱工业能耗。
[0023]如图2所示，一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统还包括通过管路依次连接的气液分离器5、气体冷却器6和水雾捕滴器7，所述气液分离器5和所述第一电解槽1连接，所述气液分离器5还和所述电解液换热器4连通，所述气液分离器5内分离出的电解液经过所述电解液换热器4的换热回流至所述第一电解槽1，所述第一电解槽1内产生的气体依次通过所述气液分离器5、所述气体冷却器6和所述水雾捕滴器7进行纯化。
[0024]本实施例中，由于第一电解槽1产出的气体混合有较多的电解液水蒸气，气液分离器5用于对第一电解槽1产出的气体进行气液分离，分离出来的电解液通过和电解液换热器4换热后可以回流到第一电解槽1内进行二次利用，气体冷却器6用于对分离后的气体进行冷却降温，水雾捕滴器7用于进一步对气体进行干燥纯化，通过气液分离器5、气体冷却器6和水雾捕滴器7一系列的连续处理，从而得到纯度较好品质较高的气体。
[0025]如图3所示，一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统还包括氢气洗涤塔8，所述氢气洗涤塔8和所述第二电解槽3连接以对所述第二电解槽3产生的氢气进行洗涤。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统，其特征在于，包括通过管路依次首尾连接构成电解液循环回路的第一电解槽、余液容纳罐、第二电解槽和电解液换热器，所述第一电解槽通入海水，所述第一电解槽内电解产生的浓盐水通入所述余液容纳罐，所述余液容纳罐向所述第二电解槽通入所述浓盐水进行电解反应，所述第二电解槽内电解产生的淡盐水流经所述电解液换热器换热后回流至所述第一电解槽。2.如权利要求1所述的电解海水制氢耦合氯碱生产系统，其特征在于，还包括通过管路依次连接的气液分离器、气体冷却器和水雾捕滴器，所述气液分离器和所述第一电解槽连接，所述气液分离器还和所述电解液换热器连通，所述气液分离器内分离出的电解液经过所述电解液换热器的换热回流至所述第一电解槽，所述第一电解槽内产生的气体依次通过所述气液分离器、所述气体冷却器和所述水雾捕滴器进行纯化。3.如权利要求1所述的电解海水制氢耦合氯碱生产系统，其特征在于，还包括氢气洗涤塔，所述氢气洗涤塔和所述第二电解槽连接以对所述第二电解槽产生的氢气进行洗涤。4.如权利要求3所述的电解海水制氢耦合氯碱生产系统，其特征在于，还包括氢气储罐，所述氢气洗涤塔和所述水雾捕滴器共连于所述氢气储罐用以储存氢气。5.如权利要求1所述的电解海水制氢耦合氯碱生产系统，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭海礁，王凡，刘丽萍，王韬，王金意，张畅，王鹏杰，余智勇，任志博，徐显明，潘龙，
申请(专利权)人：四川华能氢能科技有限公司华能集团技术创新中心有限公司四川华能太平驿水电有限责任公司四川华能宝兴河水电有限责任公司四川华能嘉陵江水电有限责任公司四川华能东西关水电股份有限公司四川华能康定水电有限责任公司四川华能涪江水电有限责任公司华能明台电力有限责任公司，
类型：发明
国别省市：