【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水电解制氢的气液处理，涉及一种水电解制氢的安全环保气液处理装置。
技术介绍
1、水电解制氢电解槽氢气侧出口压力和氧气侧出口压力只允许较小的差值。目前采用氢侧气液分离器和氧侧气液分离器底部连通，通过氢侧或氧侧气水分离器顶部出口控制阀来控制两侧液位差的方案，来反映两侧压力差。当压力控制不当时，该方案连通线的存在为氢气和氧气的互串提供了通道，且液位、压力相互影响，实际测定值波动范围较大。
2、水电解制氢产生的多余热量通过电解液循环取热方式移出。目前氢侧气液分离器和氧侧气液分离器底部电解液合并后进电解液循环泵，存在一定的氢气和氧气的互串的风险。泵出口循环电解液管线上既无流量自控措施，也没有对各电解槽进行流量分配的自控措施，对电解槽出口温度也缺乏控制措施。
3、水电解制氢氢侧气水分离器和氧侧气水分离器底部的冷凝水，目前作为生产废水排出，不仅浪费了冷凝水，也增加了排污成本。
技术实现思路
1、本专利技术的目的就是为了提供一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，实现了氢侧和氧侧相对独立地各自气液处理，避免了现有分离流程氢气和氧气可能互串导致的潜在安全风险等。
2、本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：
3、一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，包括：
4、n个电解槽：每个电解槽设有供氢气与电解液混合物流出的氢侧出口，以及供氧气与电解液混合物流出的氧侧出口，n为不小于1的正整数；
5、氧侧气液分离器：其侧壁设
6、氢侧气液分离器：其侧壁设有连接所述氢侧出口的氢气/电解液混相进料口；
7、所述氧侧气液分离器与所述氢侧气液分离器相互独立，且两者的底部液相出口还分别通过电解液管道返回连接所述电解槽。
8、进一步的，n(n≥1)个电解槽氢侧的氢气和电解液混合物从氢侧出口排出后合并，再进入氢侧气液分离器分离，氧侧的氧气和电解液混合物从氧侧出口排出后合并，再进入氧侧气液分离器分离，气液分离器混相进料，在两侧气液分离器中各自进行气液分离。
9、进一步的，所述的氢侧气液分离器与氧侧气液分离器的底部无连通管线。
10、进一步的，所述氢侧气液分离器与氧侧气液分离器的侧部还分别设有一原料水进料口，利用原料水进料口送入的纯水来分别控制氢侧气液分离器与氧侧气液分离器的液位，且氢侧与氧侧的液位互不干扰。
11、进一步的，所述氧侧气液分离器与所述氢侧气液分离器的顶部气相出口所连接的顶部管线上还分别设有一独立的压控阀，使得氢侧气液分离器和氧侧气液分离器的压力控制，既能各自单独控制，又能满足两侧压差设定范围值的要求。具体的，可在氢侧气液分离器或氧侧气液分离器顶部压力上设定压力值，并在另一侧气液分离器设定压力差控制值，可实现两侧气液分离器顶部的压差控制。
12、进一步的，所述氧侧气液分离器与氢侧气液分离器的顶部气相出口均分别依次连接冷凝器与气水分离器，所述气水分离器的底部还分别返回连接同侧的氧侧气液分离器或氢侧气液分离器。
13、更进一步的，所述气水分离器所处位置满足：其高于同侧的氧侧气液分离器或氢侧气液分离器，可以使得两侧气水分离器底部的冷凝水通过位差自流到两侧的气液分离器，回收两侧冷凝水。
14、更进一步的，所述气水分离器的底部与氧侧气液分离器或氢侧气液分离器的连接管线上还设有调节阀，分别维持两侧气水分离器液位，防止两侧气液分离器顶气相线短路。
15、更进一步的，所述气水分离器的底部与氧侧气液分离器或氢侧气液分离器的连接管线上也可以设有水封结构，防止两侧气液分离器顶气相线短路。
16、进一步的，所述氧侧气液分离器和氢侧气液分离器底部液相出口所连接的电解液管道上还分别设有泵进口止回阀，且两路电解液管道合并后通过一电解液循环泵连接所述电解槽，这样，可以进一步防止两侧氢气和氧气的互串。此外，电解液循环泵采用变频设计，灵活适应较大的操作弹性。
17、进一步的，所述氧侧气液分离器和氢侧气液分离器底部液相出口所连接的电解液管道上分别设置一氧侧电解液循环泵和氢侧电解液循环泵，再返回连接所述电解槽，这样，也可以进一步防止两侧氢气和氧气的互串，实现氢侧和氧侧的本质安全。两侧电解液循环泵均采用变频设计，灵活适应较大的操作弹性。
18、进一步的，所述氧侧气液分离器、所述氢侧气液分离器的电解液管道与电解槽之间还设有电解液冷却器。具体的，电解液冷却器接入循环冷却线中，并通过循环冷却水线上的调节阀调节电解液冷却器电解液出口温度。
19、进一步的，所述氧侧气液分离器、所述氢侧气液分离器的电解液管道上还分别设有流量控制阀，且所述流量控制阀分别与所述电解槽上氧侧出口和氢侧出口所排出物料的温度进行串级调节，可实现各电解槽有不同的处理量的工况。
20、本专利技术的技术方案之二提供了一种水电解制氢的安全环保气液处理工艺，其基于如上所述的安全环保气液处理装置，该工艺包括以下步骤：
21、(1)电解槽氧侧中产生的氧气与电解液的混合物从氧侧出口流出合并后，送入氧侧气液分离器中进行气液分离，氧侧气液分离器顶部含饱和水的氧气经冷凝后进入氧侧的气水分离器中继续进行气水分离，所得氧气经位于氧侧的气水分离器顶部设置的压控阀后，至下一工序，所得冷凝水则返回至氧侧气液分离器，氧侧气液分离器底部液相经升压、冷却后，返回电解槽；
22、(2)电解槽氢侧中产生的氢气与电解液的混合物从氢侧出口流出合并后，送入氢侧气液分离器中进行气液分离，氢侧气液分离器顶部含饱和水的氢气经冷凝后进入氢侧的气水分离器中继续进行气水分离，所得氢气经位于氢侧的气水分离器顶部设置的压控阀后，至下一工序，所得冷凝水则返回至氢侧气液分离器，氢侧气液分离器底部液相经升压、冷却后，返回电解槽；
23、上述步骤(1)和步骤(2)处理过程中，氢侧气液分离器和氧侧气液分离器的液位与压力独立调节。
24、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
25、1)氢侧气液分离器和氧侧气液分离器的底部取消连通线，两侧分别设置循环电解液泵，或设置单台泵时在泵入口设置止回阀，避免氢气和氧气可能互串导致的潜在安全风险，从流程上保证了更为安全。
26、2)氢侧气液分离器和氧侧气液分离器的液位独立调节，互不干扰，自动控制更容易实现，操作更平稳。
27、3)氢侧气液分离器和氧侧气液分离器的压力独立调节，并能满足两侧差压值的设定，自动控制更容易实现，操作更平稳。
28、4)气水分离器底部的冷凝水回收，消除废水排放，更为环保。
29、5)电解液循环泵设置变频，可以更好的适应处理量的变化，更节省电耗。
30、6)返回各电解槽的循环电解液量可根据制氢量进行自控调节，同时串接各电解槽氢侧或氧侧出口温度的控制，操作更为平稳。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述的氢侧气液分离器与氧侧气液分离器的底部无连通管线。
3.根据权利要求1所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述氢侧气液分离器与氧侧气液分离器的侧部还分别设有一原料水进料口。
4.根据权利要求1所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述氧侧气液分离器与所述氢侧气液分离器的顶部气相出口所连接的顶部管线上还分别设有独立的压控阀。
5.根据权利要求1所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述氧侧气液分离器与氢侧气液分离器的顶部气相出口均分别依次连接冷凝器与气水分离器，所述气水分离器的底部还分别返回连接同侧的氧侧气液分离器或氢侧气液分离器。
6.根据权利要求5所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述气水分离器所处位置满足：其高于同侧的氧侧气液分离器或氢侧气液分离器。
7.根据权利要求5所述的一种水电解制氢的
8.根据权利要求1所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述氧侧气液分离器和氢侧气液分离器底部液相出口所连接的电解液管道上还分别设有泵进口止回阀，且两路电解液管道合并后通过一电解液循环泵连接所述电解槽；
9.根据权利要求1所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述氧侧气液分离器、所述氢侧气液分离器的电解液管道与电解槽之间还设有电解液冷却器；
10.一种水电解制氢的安全环保气液处理工艺，其基于如权利要求1-9任一所述的安全环保气液处理装置，其特征在于，该工艺包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述的氢侧气液分离器与氧侧气液分离器的底部无连通管线。
3.根据权利要求1所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述氢侧气液分离器与氧侧气液分离器的侧部还分别设有一原料水进料口。
4.根据权利要求1所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述氧侧气液分离器与所述氢侧气液分离器的顶部气相出口所连接的顶部管线上还分别设有独立的压控阀。
5.根据权利要求1所述的一种水电解制氢的安全环保气液处理装置，其特征在于，所述氧侧气液分离器与氢侧气液分离器的顶部气相出口均分别依次连接冷凝器与气水分离器，所述气水分离器的底部还分别返回连接同侧的氧侧气液分离器或氢侧气液分离器。
6.根据权利要求5所述的一种水电...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨光耀，谢会，潘兴桥，
申请(专利权)人：上海河图工程股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。