制氢系统技术方案

本申请公开了一种制氢系统。其中，该制氢系统包括：电解组件，包括用于对碱液进行电解的电解槽，和用于将电解产生的气体与碱液进行分离的气液分离装置；碱液存储组件，包括与电解组件的出液口相连的至少一个碱液储罐，其中，碱液储罐用于容纳气液分离装置排出的碱液，碱液储罐的进液口与气液分离装置的出液口连接，碱液储罐的出液口与电解槽的进液口连接。本申请解决了现有碱性水电解制氢系统动态响应差的技术问题。响应差的技术问题。响应差的技术问题。

【技术实现步骤摘要】
制氢系统


[0001]本申请涉及电解水制氢领域，具体而言，涉及一种制氢系统。

技术介绍

[0002]由于制氢系统中碱液循环的特点，膜具有孔隙和密封技术不到位，以及氢侧和氧侧之间的物质交换和溶解在电解液中的气体交换等原因，存在阳极侧的氧气混入氢气，阴极侧的氢气中混入氧气的现象。
[0003]在碱性水电解制氢系统中，氧中氢浓度大于4％时有发生燃爆的风险，但为更保险，工程上以氧中氢<2％作为系统停机的重要指标，这也是造成碱性水电解制氢系统运行范围窄、动态响应差，下限在20％～40％之间的本质原因。
[0004]针对上述现有碱性水电解制氢系统动态响应差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本申请实施例提供了一种制氢系统，以至少解决现有碱性水电解制氢系统动态响应差的技术问题。
[0006]根据本申请实施例的一个方面，提供了一种制氢系统，包括：电解组件，包括用于对碱液进行电解的电解槽，和用于将电解产生的气体与碱液进行分离的气液分离装置；碱液存储组件，包括与所述电解组件的出液口相连的至少一个碱液储罐，其中，所述碱液储罐用于容纳所述气液分离装置排出的碱液，所述碱液储罐的进液口与所述气液分离装置的出液口连接，所述碱液储罐的出液口与所述电解槽的进液口连接。
[0007]可选地，所述气液分离装置包括：与所述电解槽中阳极相连的第一氧侧气液分离装置，和与所述电解槽中阴极相连的第一氢侧气液分离装置，其中，所述第一氧侧气液分离装置用于将氧气与碱液分离，所述第一氢侧气液分离装置用于将氢气与碱液分离；所述碱液存储组件包括：分别与所述第一氢侧气液分离装置和所述第一氧侧气液分离装置相连的第一混合碱液储罐，其中，所述第一混合碱液储罐用于混合并容纳所述第一氢侧气液分离装置和所述第一氧侧气液分离装置排出的碱液。
[0008]可选地，所述碱液存储组件还包括：与第一混合碱液储罐的出液口相连的第二混合碱液储罐，其中，所述第二混合碱液储罐内部的压力低于所述第一混合碱液储罐内部的压力。
[0009]可选地，所述电解组件还包括：第一氢侧洗涤器，与所述第一氢侧气液分离装置的出气口相连，用于对所述第一氢侧气液分离装置排出的氢气进行洗涤，并将洗涤后产生的第一液体传输至所述第一混合碱液储罐；第一氧侧洗涤器，与所述第一氧侧气液分离装置的出气口相连，用于对所述第一氧侧气液分离装置排出的氧气进行洗涤，并将洗涤后产生的第二液体传输至所述第一混合碱液储罐。
[0010]可选地，所述气液分离装置包括：与所述电解槽中阳极相连的第二氧侧气液分离
装置，和与所述电解槽中阴极相连的第二氢侧气液分离装置，其中，所述第二氧侧气液分离装置用于将氧气与碱液分离，所述第二氢侧气液分离装置用于将氢气与碱液分离；所述碱液存储组件包括：与所述第二氢侧气液分离装置相连的第一氢侧碱液储罐，和与所述第二氧侧气液分离装置相连的第一氧侧碱液储罐。
[0011]可选地，所述碱液存储组件还包括：与所述第一氢侧碱液储罐的出液口相连的第二氢侧碱液储罐，其中，所述第二氢侧碱液储罐内部的压力低于所述第一氢侧碱液储罐内部的压力；与所述第一氧侧碱液储罐的出液口相连的第二氧侧碱液储罐，其中，所述第二氧侧碱液储罐内部的压力低于所述第一氧侧碱液储罐内部的压力。
[0012]可选地，所述电解组件还包括：第二氢侧洗涤器，与所述第二氢侧气液分离装置的出气口相连，用于对所述第二氢侧气液分离装置排出的氢气进行洗涤，并将洗涤后产生的第一液体传输至所述第一氢侧碱液储罐；第二氧侧洗涤器，与所述第二氧侧气液分离装置的出气口相连，用于对所述第二氧侧气液分离装置排出的氧气进行洗涤，并将洗涤后产生的第二液体传输至所述第一氧侧碱液储罐。
[0013]可选地，所述碱液储罐包括：罐体、设置在所述罐体上的罐体进气口、罐体出气口、罐体进液口和罐体出液口；所述罐体，用于容纳碱液和预先充入的惰性气体；所述罐体进气口和所述罐体出气口，设置在所述罐体内碱液的液面以上，用于控制所述罐体内气体的流通调整所述罐体内部的压力；所述罐体进液口和所述罐体出液口，设置在所述罐体内碱液的液面以下，用于控制所述罐体内碱液的流通调整所述罐体内碱液的液面高度。
[0014]可选地，所述碱液储罐还包括：进液管路，设置在所述罐体内部，用于向所述碱液储罐输送碱液，其中，所述进液管路的进料口与所述罐体进液口连接，所述进液管路的出料口高于所述罐体内碱液的液面，所述罐体进液口设置在所述罐体的底部。
[0015]可选地，所述系统还包括：循环组件，设置在所述电解组件和所述碱液存储组件之间，用于控制所述电解组件和所述碱液存储组件间的碱液循环，其中，所述循环组件包括：第一循环部件，连接在所述电解组件的出液口和所述的碱液存储组件进液口之间，用于将所述电解组件排出的碱液补充至所述碱液存储组件；第二循环部件，连接在所述碱液存储组件的出液口和所述电解组件的进液口之间，用于将所述碱液存储组件排出的碱液补充至所述电解组件，所述第一循环部件和所述第二循环部件包括：循环泵和/或阀门。
[0016]可选地，在所述第一循环部件为阀门的情况下，阀门进液口与所述电解组件的出液口连接，阀门第一出液口与所述碱液存储组件的进液口连接，阀门第二出液口与所述电解组件的进液口连接，其中，在所述阀门第一出液口为开启状态的情况下，所述阀门第二出液口为关闭状态，在所述阀门第一出液口为关闭状态的情况下，所述阀门第二出液口为开启状态。
[0017]在本申请实施例中，电解组件，包括用于对碱液进行电解的电解槽，和用于将电解产生的气体与碱液进行分离的气液分离装置；碱液存储组件，包括与电解组件的出液口相连的至少一个碱液储罐，其中，碱液储罐用于容纳气液分离装置排出的碱液，碱液储罐的进液口与气液分离装置的出液口连接，碱液储罐的出液口与电解槽的进液口连接，从而通过碱液存储组件中的碱液储罐容纳电解组件排出的碱液，可以增加电解后碱液的留置过程，促进碱液内的气泡析出，减小由碱液循环导致的气体交叉渗透，从而实现了提高电解制氢系统的动态响应性能的技术效果，进而解决了现有碱性水电解制氢系统动态响应差技术问
题。
附图说明
[0018]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0019]图1是根据本申请实施例的一种制氢系统的示意图一；
[0020]图2是根据本申请实施例的一种制氢系统的示意图二；
[0021]图3是根据本申请实施例的一种制氢系统的示意图三；
[0022]图4是根据本申请实施例的一种制氢系统的示意图四；
[0023]图5是根据本申请实施例的一种制氢系统的示意图五；
[0024]图6是根据本申请实施例的一种碱液储罐的示意图一；
[0025]图7是根据本申请实施例的一种碱液储罐的示意图二；
[0026]图8是根据本申请实施例的一种制氢系统的示意图六；<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制氢系统，其特征在于，包括：电解组件，包括用于对碱液进行电解的电解槽，和用于将电解产生的气体与碱液进行分离的气液分离装置；碱液存储组件，包括与所述电解组件的出液口相连的至少一个碱液储罐，其中，所述碱液储罐用于容纳所述气液分离装置排出的碱液，所述碱液储罐的进液口与所述气液分离装置的出液口连接，所述碱液储罐的出液口与所述电解槽的进液口连接。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气液分离装置包括：与所述电解槽中阳极相连的第一氧侧气液分离装置，和与所述电解槽中阴极相连的第一氢侧气液分离装置，其中，所述第一氧侧气液分离装置用于将氧气与碱液分离，所述第一氢侧气液分离装置用于将氢气与碱液分离；所述碱液存储组件包括：分别与所述第一氢侧气液分离装置和所述第一氧侧气液分离装置相连的第一混合碱液储罐，其中，所述第一混合碱液储罐用于混合并容纳所述第一氢侧气液分离装置和所述第一氧侧气液分离装置排出的碱液。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述碱液存储组件还包括：与第一混合碱液储罐的出液口相连的第二混合碱液储罐，其中，所述第二混合碱液储罐内部的压力低于所述第一混合碱液储罐内部的压力。4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述电解组件还包括：第一氢侧洗涤器，与所述第一氢侧气液分离装置的出气口相连，用于对所述第一氢侧气液分离装置排出的氢气进行洗涤，并将洗涤后产生的第一液体传输至所述第一混合碱液储罐；第一氧侧洗涤器，与所述第一氧侧气液分离装置的出气口相连，用于对所述第一氧侧气液分离装置排出的氧气进行洗涤，并将洗涤后产生的第二液体传输至所述第一混合碱液储罐。5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气液分离装置包括：与所述电解槽中阳极相连的第二氧侧气液分离装置，和与所述电解槽中阴极相连的第二氢侧气液分离装置，其中，所述第二氧侧气液分离装置用于将氧气与碱液分离，所述第二氢侧气液分离装置用于将氢气与碱液分离；所述碱液存储组件包括：与所述第二氢侧气液分离装置相连的第一氢侧碱液储罐，和与所述第二氧侧气液分离装置相连的第一氧侧碱液储罐。6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述碱液存储组件还包括：与所述第一氢侧碱液储罐的出液口相连的第二氢侧碱液储罐，其中，所述第二氢侧碱液储罐内部的压力低于所述第一氢侧碱液储罐内部的压力；与所述第一氧侧碱液储罐的出液口相连的第二氧侧碱液储罐，其中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张灿，李江松，杨小伟，金结红，
申请(专利权)人：阳光氢能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：