气液分离系统技术方案

本实用新型专利技术涉及电解水制氢技术领域，公开一种气液分离系统，包括气液分离单元、冷却单元、第一气体干燥单元、第二气体干燥单元、气体输出单元和控制单元；气液分离单元接入待干燥的气体并输出至冷却单元，冷却单元的输出端分别连接第一气体干燥单元的输入端和第二气体干燥单元的输入端，第一气体干燥单元和第二气体干燥单元均内置有再生干燥剂，控制单元根据再生干燥剂的实时湿度使第一气体干燥单元和第二气体干燥单元轮换地与冷却单元的输出端接通；气体输出单元的输出端输出干燥后的气体。该系统使用再生干燥剂以及通过轮换方式调配干燥单元，使系统始终保持良好的气体干燥效果，避免频繁更换干燥剂而拉高成本。避免频繁更换干燥剂而拉高成本。避免频繁更换干燥剂而拉高成本。

【技术实现步骤摘要】
气液分离系统


[0001]本技术涉及电解水制氢
，尤其是一种气液分离系统。

技术介绍

[0002]PEM电解水制氢是在一定电压条件下，通过质子交换膜和催化剂将纯水进行分解产生氢气和氧气的一种制氢方法，目前在制氢领域已经具备良好的发展应用前景。在PEM电解水制氢过程中，为保证氢气的纯度和使用过程中的安全性，需要将氢气与水蒸气将进行分离，使气体干燥。
[0003]目前的气体干燥方案采用常年开启疏水的阀门或者是采用气水分离器或疏水阀来进行气水分离。例如，中国专利(专利号CN204723907 U)公开的一种气水分离系统，包括通过管路依次连接的第一电磁阀、第二压力表、分离器、安全阀以及第一压力表，第一电磁阀通过PLC控制柜控制，舱室抽回气体依次通过第一压力表后排入空气压缩机，第二压力表用于监测所述分离器内压力，分离器用于分离过滤所述舱室抽回气体中的水蒸气以及固体颗粒物，第一压力表用于监测分离器分离过滤后的气体压力。然而，上述技术方案至少存在以下缺陷：
[0004]1.通过安装阀门的方式不能将气水有效分离，且会造成气体大量浪费。
[0005]2.气水分离器只能将液态水分离，适合低温环境下使用，忽略了较高温度条件下氢气与水蒸气的分离，导致最终制取的气体纯度不能达到目标纯度。
[0006]3.干燥管内常用的可更换式干燥剂需要频繁更换，成本高，操作繁琐且容易造成气体泄漏事故。

技术实现思路

[0007]本技术的目的是提供一种气液分离系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
[0008]本技术提供一种气液分离系统，包括气液分离单元、冷却单元、第一气体干燥单元、第二气体干燥单元、气体输出单元和控制单元；
[0009]气液分离单元的输入端接入待干燥的气体，气液分离单元的输出端与冷却单元的输入端连接；
[0010]冷却单元的输出端分别连接第一气体干燥单元的输入端和第二气体干燥单元的输入端，第一气体干燥单元和第二气体干燥单元均内置有再生干燥剂，控制单元根据再生干燥剂的实时湿度使第一气体干燥单元和第二气体干燥单元轮换地与冷却单元的输出端接通；
[0011]气体输出单元分别连接第一气体干燥单元的输出端和第二气体干燥单元的输出端，气体输出单元的输出端输出干燥后的气体。
[0012]进一步地，气液分离单元包括气液分离器和第一压力传感器；气液分离器的输出端与冷却单元的输入端连接，第一压力传感器用于检测气液分离器的内部气压，气液分离
器的泄气端接有泄压阀，控制单元分别连接第一压力传感器和泄压阀，控制单元从第一压力传感器获取气液分离器的内部气压以及通过泄压阀调节气液分离器的内部气压。
[0013]进一步地，气液分离单元还包括液位传感器；液位传感器用于检测气液分离器的内部液位，气液分离器的排水端接有排水阀，控制单元分别连接液位传感器和排水阀连接，控制单元从液位传感器获取气液分离器的内部液位以及通过排水阀调节气液分离器的内部液位。
[0014]进一步地，冷却单元包括第一冷却器、第二冷却器和冷却水循环器；第一冷却器、第二冷却器和冷却水循环器分别两两连接，形成冷却水循环流动环路，使冷却水循环器输出的冷却水顺次流经第二冷却器和第一冷却器后返回至冷却水循环器。
[0015]进一步地，第一气体干燥单元的输入端分别连接有第一干燥阀和第一轮换阀，第二气体干燥单元的输入端分别连接有第二干燥阀和第二轮换阀；第一气体干燥单元的输入端通过第一干燥阀与冷却单元的输出端连接，第二气体干燥单元的输入端通过第二干燥阀与冷却单元的输出端连接，控制单元分别连接第一干燥阀、第一轮换阀、第二干燥阀和第二轮换阀，控制单元触发第一干燥阀和第二轮换阀导通或者是第二干燥阀和第一轮换阀导通，使第一气体干燥单元与冷却单元连通且第二气体干燥单元通过第二轮换阀排水，或者是使第二气体干燥单元与冷却单元连通且第一气体干燥单元通过第一轮换阀排水。
[0016]进一步地，第一气体干燥单元的输出端和第二气体干燥单元的输出端之间连接有微量气体阀。
[0017]进一步地，再生干燥剂选用分子筛或三氧化二铝。
[0018]进一步地，气体输出单元包括第一输出支路和第二输出支路；第一输出支路设有背压阀、减压阀和第二压力传感器，第二输出支路设有排空阀，控制单元分别连接第二压力传感器和排空阀，从第二压力传感器获取第一输出支路的支路气压以及通过排空阀控制第二输出支路的通断。
[0019]进一步地，气液分离系统还包括回收单元；回收单元分别连接气液分离单元、第一气体干燥单元和第二气体干燥单元，回收单元用于存储气液分离单元的过量气体以及第一气体干燥单元和第二气体干燥单元排出的水体。
[0020]进一步地，回收单元包括回收存储容器、第三压力传感器和回收输出阀；回收存储容器分别连接气液分离单元、第一气体干燥单元和第二气体干燥单元，第三压力传感器用于检测回收存储容器的内部气压，控制单元分别连接第三压力传感器和回收输出阀连接，控制单元从第三压力传感器获取回收存储容器的内部气压以及通过回收输出阀调节回收存储容器的内部液位。
[0021]本技术的有益效果：使用再生干燥剂以及通过轮换方式调配干燥单元，使用干燥性能经过恢复的干燥单元对气体进行干燥，被轮换下来的干燥单元恢复干燥性能，使系统始终保持良好的气体干燥效果，避免频繁更换干燥剂而拉高成本。
附图说明
[0022]图1是根据第一个实施例实施例示出的气液分离系统的结构示意图。
[0023]图2是根据第二个实施例实施例示出的气液分离系统的结构示意图。
具体实施方式
[0024]为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清晰，下面将结合实施例和附图，对本技术作进一步的描述。
[0025]在本技术的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右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技术和简化描述，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技术的限制。
[0026]在本技术的描述中，若干的含义是不定量，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，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或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。另外，全文中出现的和/或，表示三个并列方案，例如，A和/或B表示A满足的方案、B满足的方案或者A和B同时满足的方案。
[0027]在本技术的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，除了包含所列的那些要素，而且还可包含没有明确列出的其他要素。
[0028]图1是根据第一个实施例实施例示出的气液分离系统的结构示意图。如图1所示，该气液分离系统包括气本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气液分离系统，其特征在于，包括气液分离单元、冷却单元、第一气体干燥单元、第二气体干燥单元、气体输出单元和控制单元；所述气液分离单元的输入端接入待干燥的气体，所述气液分离单元的输出端与冷却单元的输入端连接；所述冷却单元的输出端分别连接第一气体干燥单元的输入端和第二气体干燥单元的输入端，所述第一气体干燥单元和第二气体干燥单元均内置有再生干燥剂，所述控制单元根据所述再生干燥剂的实时湿度使第一气体干燥单元和第二气体干燥单元轮换地与冷却单元的输出端接通；所述气体输出单元分别连接第一气体干燥单元的输出端和第二气体干燥单元的输出端，所述气体输出单元的输出端输出干燥后的气体。2.根据权利要求1所述的气液分离系统，其特征在于，所述气液分离单元包括气液分离器和第一压力传感器；所述气液分离器的输出端与冷却单元的输入端连接，所述第一压力传感器用于检测气液分离器的内部气压，所述气液分离器的泄气端接有泄压阀，所述控制单元分别连接第一压力传感器和泄压阀，所述控制单元从第一压力传感器获取气液分离器的内部气压以及通过泄压阀调节气液分离器的内部气压。3.根据权利要求2所述的气液分离系统，其特征在于，所述气液分离单元还包括液位传感器；所述液位传感器用于检测气液分离器的内部液位，所述气液分离器的排水端接有排水阀，所述控制单元分别连接液位传感器和排水阀连接，所述控制单元从液位传感器获取气液分离器的内部液位以及通过排水阀调节气液分离器的内部液位。4.根据权利要求1所述的气液分离系统，其特征在于，所述冷却单元包括第一冷却器、第二冷却器和冷却水循环器；所述第一冷却器、第二冷却器和冷却水循环器分别两两连接，形成冷却水循环流动环路，使所述冷却水循环器输出的冷却水顺次流经第二冷却器和第一冷却器后返回至冷却水循环器。5.根据权利要求1所述的气液分离系统，其特征在于，所述第一气体干燥单元的输入端分别连接有第一干燥阀和第一轮换阀，所述第二气体干燥单元的输入端分...

【专利技术属性】
技术研发人员：李鹏，段正鹏，金程，张清杰，刘振荣，孙成，韩昊，
申请(专利权)人：佛山仙湖实验室，
类型：新型
国别省市：