一种氢气纯化系统和方法以及电解水制氢系统技术方案

本公开涉及一种氢气纯化系统和方法以及电解水制氢系统，该氢气纯化系统中包括三台干燥器，且三台干燥器共用一个再生循环模块，显著减少了加热器和冷却器的数量，因此，该系统的制造成本较低；同时，再生循环系统中设置有第一气气换热器，使得再生前的低温再生氢气与再生后的高温再生尾气能够进行热量交换，这一方面能够充分利用高温再生尾气的余热，另一方面能够显著减少后续加热器和再生冷却器的功耗，因此，该系统的能耗较低。该系统的能耗较低。该系统的能耗较低。

【技术实现步骤摘要】
一种氢气纯化系统和方法以及电解水制氢系统


[0001]本公开涉及氢气纯化
，具体涉及一种氢气纯化系统和方法以及电解水制氢系统。

技术介绍

[0002]水电解氢气中含有微量氧和大量水汽，为了获得高纯度的氢气，需要对水电解氢气进行纯化处理。
[0003]中国专利CN1920100A公开了一种连续纯化水电解氢气的装置，该装置包括3座干燥塔，每座干燥塔内均设有电加热棒，用于在对干燥塔内的干燥剂进行再生时加热营造高温环境；每座干燥塔外均分别连接一个再生冷却器，用于对干燥剂再生过程中产生的高温再生尾气进行冷却。
[0004]上述装置中具有较多的电加热棒和冷却器，且没有对高温再生尾气的余热进行充分利用，因此存在制造成本较高且能源浪费的问题。

技术实现思路

[0005]本公开的目的是解决现有氢气纯化装置中存在的制造成本较高且能源浪费的问题，提供一种氢气纯化系统和方法以及电解水制氢系统。
[0006]为了实现上述目的，本公开提供一种氢气纯化系统，用于对待纯化氢气进行纯化形成提纯氢气，所述氢气纯化系统包括：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氢气纯化系统，用于对待纯化氢气进行纯化形成提纯氢气，其特征在于，所述氢气纯化系统包括：依次连通的脱氧模块、干燥模块和再生循环模块，所述干燥模块包括并联连接的第一干燥器、第二干燥器和第三干燥器；所述再生循环模块包括加热器以及具有第一气体通道和第二气体通道的第一气气换热器；所述氢气纯化系统还包括：第一限气模块，用于供所述待纯化氢气依次流经所述脱氧模块和所述第一干燥器形成纯化通道，获得所述提纯氢气；第二限气模块，用于供部分所述提纯氢气依次流经所述第一气气换热器的所述第一气体通道、所述加热器、所述第二干燥器、所述第一气气换热器的所述第二气体通道和所述第三干燥器，形成再生通道，获得回收氢气。2.根据权利要求1所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述第一干燥器、所述第二干燥器和所述第三干燥器均具有第一开口和第二开口，其中，所述第一干燥器的第一开口、所述第二干燥器的第一开口和所述第三干燥器的第一开口能够分别与所述脱氧模块的出口、所述第一气气换热器的第二气体通道入口和所述第一气气换热器的第二气体通道出口连通；所述第一干燥器的第二开口、所述第二干燥器的第二开口和所述第三干燥器的第二开口能够分别与提纯氢气出口、所述第一气气换热器的第一气体通道入口、所述加热器的出口以及回收氢气出口连通；所述第一气气换热器的第一气体通道出口与所述加热器的入口连通；其中，所述提纯氢气出口用于输出所述提纯氢气，所述回收氢气出口用于输出所述回收氢气。3.根据权利要求2所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述第一限气模块包括至少一个第一控制阀，所述第二限气模块包括至少一个第二控制阀；所述第一控制阀设置在所述脱氧模块的出口与各干燥器的第一开口之间以及所述提纯氢气出口与各干燥器的第二开口之间；所述第二控制阀设置在所述第一气气换热器的第一气体通道入口与各干燥器的第二开口之间、所述加热器的出口与各干燥器的第二开口之间、所述第一气气换热器的第二气体通道入口与各干燥器的第一开口之间、所述第一气气换热器的第二气体通道出口与各干燥器的第一开口之间以及所述回收氢气出口与各干燥器的第二开口之间。4.根据权利要求1所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述再生循环模块还包括：冷却器，用于对所述第二干燥器进行降温；第三限气模块，用于供部分所述提纯氢气依次流经所述冷却器、所述第二干燥器、所述第一气气换热器的所述第二气体通道和所述第三干燥器，形成再生冷却通道。5.根据权利要求4所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述冷却器的入口能够分别与所述第一干燥器的第二开口、所述第二干燥器的第二开口和所述第三干燥器的第二开口连通，所述冷却器的出口能够分别与所述第一干燥器的第二开口、所述第二干燥器的第二开口和所述第三干燥器的第二开口连通。6.根据权利要求5所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述第三限气模块包括至少一个第三控制阀，第三控制阀设置在所述冷却器的入口与各干燥器的第二开口之间，和/或，所
述冷却器的出口与各干燥器的第二开口之间。7.根据权利要求1所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述再生循环模块还包括再生冷却器和第一汽水分离器，所述再生冷却器的入口与所述第一气气换热器的第二气体通道出口连通，所述再生冷却器的出口与所述第一汽水分离器的入口连通，所述第一汽水分离器的出口能够分别与所述第一干燥器的第一开口、所述第二干燥器的第一开口或所述第三干燥器的第一开口连通。8.根据权利要求1所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述脱氧模块包括第二气气换热器和脱氧器，所述第二气气换热器具有第一气体通道和第二气体通道，其中，所述第二气气换热器的第一气体通道出口与所述脱氧器的入口连通，所述脱氧器的出口与所述第二气气换热器的第二气体通道入口连通，所述第二气气换热器的第二气体通道出口能够分别与所述第一干燥器的第一开口、所述第二干燥器的第一开口或所述第三干燥器的第一开口连通。9.根据权利要求8所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述氢气纯化系统还包括冷却冷凝器和第二汽水分离器，其中，所述冷却冷凝器的入口与所述第二气气换热器的第二气体通道出口连通，所述冷却冷凝器的出口与所述第二汽水分离器的入口连通，所述第二汽水分离器的出口能够分别与所述第一干燥器的第一开口、所述第二干燥器的第一开口或所述第三干燥器的第一开口连通。10.根据权利要求8所述的氢气纯化系统，其特征在于，所述第一气气换热器的第二气体通道入口与各干燥器的第一开口之间还设置有第一冷凝水排放管道，所述第一冷凝水排放管道的一端同时与所述第一气气换热器的第二气体通道入口和各干燥器的第一开口连通；所述第二气气换热器的第二气体通道入口与所述脱氧器的出口之间还设置有第二冷凝水排放管道，所述第二冷凝水排放管道同时与所述第二气气换热器的第二气体通道入口和所述脱氧器的出口连通；所述第一冷凝水排放管道和所述第二冷凝水排放管道上均设有控制阀。11.根据权利要求8所述的氢气纯化系统，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭鲁宁，王高发，
申请(专利权)人：无锡隆基氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：