一种具有真空功能的电解水制氢系统技术方案

本发明专利技术公开了一种具有真空功能的电解水制氢系统，包括电解水机构、氧气分离罐、氧气洗涤罐、氢气分离罐、氢气洗涤罐，所述氧气分离罐的进气口、氢气分离罐的进气口分别连接所述电解水机构的氧气导出口与氢气导出口，所述氧气分离罐的出气口连接所述氧气洗涤罐的进气口，所述氢气分离罐的出气口连接所述氢气洗涤罐的进气口，所述氢气洗涤罐的出气口依次连接氢气干燥装置、氢气纯化装置，还包括真空系统，所述真空系统与所述氢气分离罐、氢气洗涤罐、氢气干燥装置、氢气纯化装置连接，用于排除其中的空气。本发明专利技术提供的一种具有真空功能的电解水制氢系统，通过增加真空系统，将制氢系统中的空气排出，避免氢气的浪费。避免氢气的浪费。避免氢气的浪费。

An electrolytic water hydrogen production system with vacuum function

【技术实现步骤摘要】
一种具有真空功能的电解水制氢系统


[0001]本专利技术适用于氢能
，具体涉及一种具有真空功能的电解水制氢系统。

技术介绍

[0002]随着光伏、风电平价上网时代的到来，新能源将继续保持快速增长态势。由于新能源发电具有天然的波动性和间歇性，高比例新能源电力系统在安全性、稳定性方面面临前所未有的挑战，必须具有足够的灵活调节资源。
[0003]氢能作为一种来源广泛、清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源，被视为实现碳中和的重要解决方案之一，正逐步成为全球能源技术革命和产业发展的重要方向，我国同样已经将氢能纳入国家能源战略。
[0004]作为推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介，实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择，氢能将成为我国构建“清洁、低碳、安全、高效”能源体系的重要一环。
[0005]将光伏、风电等新能源与电解水制氢技术结合，既可以调节上网电量，提高电力系统的灵活性、安全性和稳定性，又解决新能源弃光、弃风等问题。
[0006]目前的电解水制氢系统在初始启动阶段，由于制氢系统中存在空气，开始产生的氢气无法使用，直接排放到大气中或燃烧掉，造成了氢气的一定浪费。如果电解水制氢系统不间断运行，浪费的氢气比较小。但是，对于与光伏、风电等新能源结合的电解水制氢系统，由于制氢系统兼具调节上网电量的任务，存在较频繁的启动、停机的情况。在此情况下，制氢系统启动阶段浪费的氢气问题则不能忽视。

技术实现思路

[0007]鉴于目前制氢系统存在氢气浪费的问题，本专利技术提供一种具有真空功能的电解水制氢系统，通过增加真空系统，将制氢系统中的空气排出，避免氢气的浪费。
[0008]为达到上述目的，本专利技术的实施例采用如下技术方案：
[0009]一种具有真空功能的电解水制氢系统，包括电解水机构、氧气分离罐、氧气洗涤罐、氢气分离罐、氢气洗涤罐，所述氧气分离罐的进气口、氢气分离罐的进气口分别连接所述电解水机构的氧气导出口与氢气导出口，所述氧气分离罐的出气口连接所述氧气洗涤罐的进气口，所述氢气分离罐的出气口连接所述氢气洗涤罐的进气口，所述氢气洗涤罐的出气口依次连接氢气干燥装置、氢气纯化装置，还包括真空系统，所述真空系统与所述氢气分离罐、氢气洗涤罐、氢气干燥装置、氢气纯化装置连接，用于排除其中的空气。
[0010]依照本专利技术的一个方面，还包括电解液和水回收系统，所述电解液和水回收系统用于将所述氧气洗涤罐内洗涤氧气之后的水通过第十二管道输送到氧气分离罐内，与氧气分离罐分离出来的电解液混合后通过第四管道返回到电解槽，所述氢气洗涤罐内洗涤氢气之后的水通过第十三管道输送到氢气分离罐内，与氢气分离罐分离出来的电解液混合后通过第四管道返回到电解槽。
[0011]依照本专利技术的一个方面，还包括氮气供应系统，所述氮气供应系统用于为所述氧气分离罐和氢气分离罐供应氮气。
[0012]依照本专利技术的一个方面，所述电解水机构包括电解槽、纯水供应系统、加碱系统、电解液泵、供电系统，所述纯水供应系统为制氢系统补充纯水。
[0013]依照本专利技术的一个方面，所述供电系统为直流电源。
[0014]依照本专利技术的一个方面，所述氧气洗涤罐的出气口与大气连接。
[0015]依照本专利技术的一个方面，所述氢气纯化装置内部设有吸附器。
[0016]依照本专利技术的一个方面，所述真空系统通过第一管道与氢气分离罐、氢气洗涤罐、氢气干燥装置连接，所述真空系统通过第一管道和第十管道与氢气纯化装置连接，所述第一管道靠近所述氢气分离罐、氢气洗涤罐、氢气干燥装置、第十管道位置处分别设有第一阀门、第二阀门、第三阀门、第六阀门，所述第十管道靠近所述氢气纯化装置位置处设有第五阀门，通过改变所述阀门的打开和关闭状态，对不同装置抽真空。
[0017]依照本专利技术的一个方面，还包括储氢装置，所述储氢装置与所述氢气纯化装置通过第十管道连接。
[0018]依照本专利技术的一个方面，所述真空系统与所述第十管道连接，所述第十管道上设有第五阀门和第七阀门，所述真空系统靠近所述第十管道处设有第六阀门，通过改变所述阀门的打开和关闭状态，对所述第十管道抽真空。
[0019]本专利技术实施的优点：一种具有真空功能的电解水制氢系统，设置真空系统，在制氢系统工作前对系统抽真空，提高制氢系统启动阶段的纯度。电解槽将电解液电解分离获得氢气，并对氢气经过分离、干燥、纯化处理，以获得高纯度的氢气。真空系统相对独立，易于实施，能够减少电解水制氢系统启动运行时的氢气浪费，对间断运行的新能源电解水制氢系统优点更为显著。进一步地，真空系统还能够对氢气纯化装置与储氢装置之间的管路抽真空，避免氢气存储过程中氢气纯度降低。此结构简单，成本低，适合大规模推广应用。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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。
[0021]图1为本专利技术所述的一种具有真空功能的电解水制氢系统的工艺流程图。
[0022]图1中，电解槽1、氧气分离罐2、氢气分离罐3、氧气洗涤罐4、氢气洗涤罐5、氢气干燥装置6、氢气纯化装置7、储氢装置8、供电系统9、加碱系统10、电解液泵11、纯水供应系统12、纯水泵13、真空系统14、第一管道15、第一阀门16、第二阀门17、第三阀门18、第四阀门19、第五阀门20、第六阀门21、第七阀门22、氮气供应系统23、第二管道24、第三管道25、第四管道26、第五管道27、第六管道28、第七管道29、第八管道30、第九管道31、第十管道32、第十一管道33、第十二管道34、第十三管道35、第十四管道36。
具体实施方式
[0023]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。
[0024]如图1所示，一种具有真空功能的电解水制氢系统，包括电解水机构、氧气分离罐2、氧气洗涤罐4、氢气分离罐3、氢气洗涤罐5，所述氧气分离罐2的进气口、氢气分离罐3的进气口分别连接所述电解水机构的氧气导出口与氢气导出口，所述氧气分离罐2的出气口连接所述氧气洗涤罐4的进气口，所述氧气洗涤罐4的出气口与大气连通，所述氢气分离罐3的出气口连接所述氢气洗涤罐5的进气口，所述氢气洗涤罐5的出气口依次连接氢气干燥装置6、氢气纯化装置7，还包括真空系统14，所述真空系统14与所述氢气分离罐3、氢气洗涤罐5、氢气干燥装置6、氢气纯化装置7连接，用于排除其中的空气。
[0025]实际应用时，在制氢系统工作前通过真空系统对氢气分离罐3、氢气洗涤罐5、氢气干燥装置6、氢气纯化装置7本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有真空功能的电解水制氢系统，包括电解水机构、氧气分离罐、氧气洗涤罐、氢气分离罐、氢气洗涤罐，所述氧气分离罐的进气口、氢气分离罐的进气口分别连接所述电解水机构的氧气导出口与氢气导出口，所述氧气分离罐的出气口连接所述氧气洗涤罐的进气口，其特征在于，所述氢气分离罐的出气口连接所述氢气洗涤罐的进气口，所述氢气洗涤罐的出气口依次连接氢气干燥装置、氢气纯化装置，还包括真空系统，所述真空系统与所述氢气分离罐、氢气洗涤罐、氢气干燥装置、氢气纯化装置连接，用于排除其中的空气。2.根据权利要求1所述的一种具有真空功能的电解水制氢系统，其特征在于，还包括电解液和水回收系统，所述电解液和水回收系统用于将所述氧气洗涤罐内洗涤氧气之后的水通过第十二管道输送到氧气分离罐内，与氧气分离罐分离出来的电解液混合后通过第四管道返回到电解槽，所述氢气洗涤罐内洗涤氢气之后的水通过第十三管道输送到氢气分离罐内，与氢气分离罐分离出来的电解液混合后通过第四管道返回到电解槽。3.根据权利要求2所述的一种具有真空功能的电解水制氢系统，其特征在于，还包括氮气供应系统，所述氮气供应系统用于为所述氧气分离罐和氢气分离罐供应氮气。4.根据权利要求1所述的一种具有真空功能的电解水制氢系统，其特征在于，所述电解水机构包括电解槽、纯水供应系统、加碱系统、电解液泵、供电系统，所述纯水...

【专利技术属性】
技术研发人员：张庆宝，任强，李雪，龚文婷，郑磊，田艳，
申请(专利权)人：中机国能电力工程有限公司，
类型：发明
国别省市：