气体水洗塔和气体分离系统技术方案

本发明专利技术涉及碱水槽电解水制氢设备领域，公开了一种气体水洗塔和气体分离系统，该气体水洗塔包括塔体，塔体内设置有气体分布器，气体分布器用于将塔体分割形成设置在上层的水洗腔以及设置在下层的釜液腔，水洗腔与釜液腔之间通过气体分布器连通，水洗腔内自上而下依次设置有水洗气体出口和液体分布器，釜液腔内设置有气体鼓泡器，釜液腔的侧壁上位于气体鼓泡器与气体分布器之间设置有溢流口，气体鼓泡器与待水洗气源连接，液体分布器与水洗液源连接。该气体水洗塔通过增加气体和液体的均布效果，增加气液接触面积，进而来提高气体洗涤效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
气体水洗塔和气体分离系统


[0001]本专利技术涉及碱水槽电解水制氢设备领域，具体地涉及一种气体水洗塔和气体分离系统。

技术介绍

[0002]电解制氢技术主要有碱性电解水、质子交换膜电解水和固体氧化物电解水技术。其中，碱水电解槽制氢是一种比较成熟的技术手段。碱水电解槽以30%KOH溶液为电解质，在直流电的作用下，将水电解为氢气和氧气。
[0003]随着电解槽的温度升高，阴极析出的氢气和阳极析出的氧气分别夹带着碱液进入氢气分离器和氧气分离器。
[0004]在氢气分离器中，氢气与夹带的碱水分离，分离后的氢气进入氢气洗涤器，用纯水对气体进行鼓泡式洗涤，去除夹带的少量碱液；水洗后的溶液则溢流至氢气分离器。鼓泡洗涤后的氢气进入氢气纯化系统进行提纯。
[0005]在氧气分离器中，氧气与夹带的碱水分离，分离后的氧气进入氧气洗涤器，用纯水对气体进行鼓泡式洗涤，去除夹带的少量碱液；水洗后的溶液则溢流至氧气分离器。鼓泡洗涤后的氧气进入氧气纯化系统进行提纯。
[0006]目前的氢气或氧气洗涤器是将气体管道插入水中，氢气或氧气从水中鼓泡通过时，气体中夹带的少量碱液被洗涤到水中。
[0007]这种鼓泡式洗涤，由于气体分布不均匀，且洗涤时气液接触面积小，因此洗涤效果差，气体仍会夹带少量碱液进入后续的纯化系统。这会导致纯化系统出现碱腐蚀及催化剂、吸附剂堵塞等问题，影响纯化系统运行的纯化性能与系统稳定性。

技术实现思路

[0008]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的气体水洗效果差的问题，提供一种气体水洗塔和气体分离系统，该气体水洗塔通过增加气体和液体的均布效果，增加气液接触面积，进而来提高气体洗涤效果。
[0009]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种气体水洗塔，该气体水洗塔包括塔体，所述塔体内设置有气体分布器，所述气体分布器用于将所述塔体分割形成设置在上层的水洗腔以及设置在下层的釜液腔，所述水洗腔与所述釜液腔之间通过所述气体分布器连通，所述水洗腔内自上而下依次设置有水洗气体出口和液体分布器，所述釜液腔内设置有气体鼓泡器，所述釜液腔的侧壁上位于所述气体鼓泡器与所述气体分布器之间设置有溢流口，所述气体鼓泡器与待水洗气源连接，所述液体分布器与水洗液源连接。
[0010]优选地，所述水洗腔内设置有填料，所述填料中设置有空隙，所述空隙设置为能够将水洗腔中的水洗液体向下导流，以及将釜液腔中排出的气体向上导流。
[0011]优选地，所述填料支撑设置于所述气体分布器上。
[0012]优选地，所述釜液腔的侧壁上位于所述溢流口的下方位置设置有液位计。
[0013]优选地，所述塔体的上端设置有与所述水洗气体出口连通的冷却器；所述冷却器用于对进入其中的气体进行降温。
[0014]优选地，所述冷却器为列管式换热器，所述列管式换热器的腔体内设置有多个换热管；所述列管式换热器的侧壁上设置有冷媒入口和冷媒出口。
[0015]优选地，所述列管式换热器的侧壁上还设置有排气口和放净口。
[0016]优选地，所述列管式换热器的上端设置有上封头，所述上封头的内腔与所述换热管连通，所述上封头上设置有产品气体出口。
[0017]优选地，所述上封头内设置有除沫器，所述除沫器的下端设置为盖合于多个所述换热管的上端口。
[0018]本专利技术第二方面提供一种气体分离系统，该气体分离系统包括气体分离器和所述气体水洗塔；所述气体分离器的气体出口与所述气体鼓泡器的气体入口之间通过气相管路连通，所述溢流口与所述气体分离器的内腔之间通过溢流线连通。
[0019]通过上述技术方案，使得本专利技术具有如下有益效果：1）通过在塔体内设置气体分布器和液体分布器，使得鼓泡后的气体上升的过程中能够被均布，同时，使得进入液体分布器内的水洗液能够均布下落，均布下落的水洗液与均布上升的气体接触，可以提高气液传质的接触面积，增加洗涤效果，可有效降低气体中的碱液夹带；2）通过气体分布器的设置，当水洗液经过气体分布器进入釜液腔的时候可以与同时经过气体分布器进入水洗腔的气体接触，进而可以进一步提高气液传质的接触面积，增加洗涤效果，可有效降低气体中的碱液夹带；3）在塔体内设置气体分布器和液体分布器，可改善塔体内的气体分布与液体分布，避免气、液短路或偏流；4）通过溢流口的设置使得进入釜液腔内的水洗液保持在一定液位，气体以鼓泡的方式透过釜液腔内的水洗液进入水洗腔，气体可以通过鼓泡洗涤的方式去除绝大部分夹带的碱液。
附图说明
[0020]图1是气体水洗塔的一种优选实施方式的结构示意图；图2是气体分离系统的一种优选实施方式的结构示意图。
[0021]附图标记说明1
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气体入口；2
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气体鼓泡器；3
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水洗液排净口；4
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液位计；5
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溢流口；6
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气体分布器；7
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填料；8
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塔体；9
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水洗液进口；10
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液体分布器；11
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第一法兰；12
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冷媒入口；13
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放净口；14
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换热管；15
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排气口；16
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冷媒出口；17
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第二法兰；18
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除沫器；19
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上封头；20
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产品气体出口；101
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气相管路；102
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溢流线。
具体实施方式
[0022]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。
[0023]在本专利技术中，在未作相反说明的情况下，“上下左右、前后内外”等包含在术语中的方位词仅代表该术语在常规使用状态下的方位，或为本领域技术人员理解的俗称，而不应视为对该术语的限制。
[0024]参见图1所示的气体水洗塔，该气体水洗塔包括塔体8，所述塔体8内设置有气体分布器6，所述气体分布器6用于将所述塔体8分割形成设置在上层的水洗腔以及设置在下层的釜液腔，所述水洗腔与所述釜液腔之间通过所述气体分布器6连通，所述水洗腔内自上而下依次设置有水洗气体出口和液体分布器10，所述釜液腔内设置有气体鼓泡器2，所述釜液腔的侧壁上位于所述气体鼓泡器2与所述气体分布器6之间设置有溢流口5，所述气体鼓泡器2与待水洗气源连接，所述液体分布器10与水洗液源连接。
[0025]通过上述技术方案的实施，通过在塔体8内设置气体分布器6和液体分布器10，使得鼓泡后的气体上升的过程中能够被均布，同时，使得进入液体分布器10内的水洗液能够均布下落，均布下落的水洗液与均布上升的气体接触，可以提高气液传质的接触面积，增加洗涤效果，可有效降低气体中的碱液夹带；通过气体分布器6的设置，当水洗液经过气体分布器6进入釜液腔的时候可以与同时经过气体分布器本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种气体水洗塔，其特征在于，所述气体水洗塔包括塔体（8），所述塔体（8）内设置有气体分布器（6），所述气体分布器（6）用于将所述塔体（8）分割形成设置在上层的水洗腔以及设置在下层的釜液腔，所述水洗腔与所述釜液腔之间通过所述气体分布器（6）连通，所述水洗腔内自上而下依次设置有水洗气体出口和液体分布器（10），所述釜液腔内设置有气体鼓泡器（2），所述釜液腔的侧壁上位于所述气体鼓泡器（2）与所述气体分布器（6）之间设置有溢流口（5），所述气体鼓泡器（2）与待水洗气源连接，所述液体分布器（10）与水洗液源连接。2.根据权利要求1所述的气体水洗塔，其特征在于，所述水洗腔内设置有填料（7），所述填料（7）中设置有空隙，所述空隙设置为能够将水洗腔中的水洗液体向下导流，以及将釜液腔中排出的气体向上导流。3.根据权利要求2所述的气体水洗塔，其特征在于，所述填料（7）支撑设置于所述气体分布器（6）上。4.根据权利要求1所述的气体水洗塔，其特征在于，所述釜液腔的侧壁上位于所述溢流口（5）的下方位置设置有液位计（4）。5.根据权利要求1
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4中的任意一项所述的气体水洗塔，其特征在于，所述塔体（8）的上端设置有与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：请求不公布姓名，
申请(专利权)人：北京海望氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：