【技术实现步骤摘要】
本申请涉及废水制氢，具体涉及一种废水制氢电解系统。
技术介绍
1、随着环保意识的逐渐增强以及能源需求的日渐增大，在化石能源总量有限且容易产生大量污染排放的情况下，氢能被认为是连接化石能源向可再生能源过渡的重要桥梁，是实现能源可持续供给和循环的重要载体。
2、目前，工业上主要采用化石燃料重整制氢，从环境保护和能量损耗的角度来看，都不符合可持续发展的要求。而相较于传统的制氢工艺，电解水制氢不仅原料来源广泛、价格低廉，而且制备过程清洁、产品纯度高；此外，驱动水分解的电能还可由太阳能、风能、水力能和地热能等新能源转换而来。这些可持续能源之间的转换，不仅可以实现可再生能源通过电解水转化为化学燃料的存储，同时也弥补了能源在时间和空间上可持续供应的差距，因而被公认为最有发展前景的绿色制氢路线。同时，随着城市化进程的加快、城市人口的增加、生活用水量的增加，同时蓬勃发展，产生的污水也在逐渐增加，主要来源于石化行业、纺织、造纸、钢铁和电镀等行业的废水。大量生活废水和工业废水需深度处理达到外排标准，水处理成本也较高。故而，越来越多的研究人员将研发方法调整至废水制氢领域，利用废水制氢不仅能够实现废水的处理和减量，而且还能够实现氢气的制备。
3、但是，现有的废水电解制氢过程中需要消耗大量的电能，如何减少能源浪费和提升能源利用效率成为亟需解决的问题。
技术实现思路
1、为了解决相关技术中的技术问题，本申请提供了一种废水制氢电解系统。通过本申请的废水制氢电解系统，能够在一定程度上减少能源
2、为了达到上述目的，本申请采用的技术方案为：
3、一种废水制氢电解系统，包括：
4、废水电解部分，所述废水电解部分包括废水池、电解槽、气体纯化器、导流管、气体分离器和尾水管；所述废水池的出水口与所述电解槽连通，以用于向所述电解槽内输送废水，所述电解槽用于电解废水以制氢，所述电解槽的气液混合物出口与所述气体纯化器的入口连通，所述气体纯化器的出口通过所述导流管与所述气体分离器的入口连通；所述电解槽的废水出口与所述尾水管连通，以用于排出电解后的废水；
5、热量回收部分，所述热量回收部分包括热交换器和吸收式制冷器，所述热交换器的一端连接于所述导流管和/或所述尾水管，所述热交换器的另一端连接于所述吸收式制冷器，以使所述导流管和/或所述尾水管中流体的热量能够被回收并供给所述吸收式制冷器。
6、可选地，所述废水电解部分还包括液体泵、缓冲罐和输水管，所述液体泵设置在所述缓冲罐和所述废水池之间，以用于将所述废水池内的废水泵送至所述缓冲罐，所述缓冲罐的出水口通过所述输水管与所述电解槽连通，以用于向所述电解槽内输送废水。
7、可选地，所述废水电解部分还包括电磁阀和流量计，所述电磁阀和流量计分别设置在所述输水管上，且所述电磁阀设置在所述流量计的上游。
8、可选地，所述废水电解部分还包括固液分离装置、固体废物收集装置和尾水收集装置，所述固液分离装置与所述尾水管的出口端连通，所述固液分离装置的出口端分别与所述固体废物收集装置和所述尾水收集装置连通；
9、其中，所述缓冲罐的出料口通过所述固液分离装置分别与所述固体废物收集装置和所述尾水收集装置连通。
10、可选地，所述废水电解部分还包括储氢装置和储氧装置，所述气体分离器的出口端分别与所述储氢装置和所述储氧装置连通。
11、可选地，所述热交换器包括第一换热装置和第二换热装置，所述第一换热装置的一端连接于所述尾水管，所述第一换热装置的另一端连接于所述吸收式制冷器，所述第二换热装置的一端连接于所述导流管，所述第二换热装置的另一端连接于所述吸收式制冷器。
12、可选地，所述热交换器还包括第一水泵、第二水泵、进水管道和回水管道，所述进水管道的进水口分别与所述第一换热装置的出水口和所述第二换热装置的出水口连接，所述进水管道的出水口与所述吸收式制冷器的进水口连通；所述回水管道的进水口与所述吸收式制冷器的出水口连通，所述回水管道的出水口分别通过所述第一水泵与所述第一换热装置的进水口连通、通过所述第二水泵与所述第二换热装置的进水口连通。
13、可选地，所述吸收式制冷器包括沿竖直方向间隔设置的第一压力舱和第二压力舱；所述第一压力舱内的压力大于所述第二压力舱内的压力；
14、所述第一压力舱内从上至下依次设置有蒸发腔、第一集水盘和溶液腔；所述蒸发腔内安装有冷凝器，所述溶液腔内安装有发生器，所述溶液腔用于容纳吸收式制冷剂溶液，所述发生器与所述热交换器连接，以使所述热交换器从所述导流管和/或所述尾水管中回收的热量能够传递至所述溶液腔内的吸收式制冷剂溶液，所述第一集水盘用于承接所述冷凝器冷凝的液体且所述第一集水盘的底部与所述第二压力舱的顶部连通；
15、所述第二压力舱内从上至下依次设置有蒸发器、第一喷淋管和吸收器，所述第一压力舱的底部与所述第一喷淋管连通，所述第二压力舱的底部通过第三水泵与所述溶液腔连通；所述蒸发器的进水口用于供冷却水流入，所述蒸发器的出水口用于排出冷却水，所述冷却水在所述蒸发器内放热；所述吸收器的进水口用于供冷却介质流入，所述吸收器的出水口与所述冷凝器的进水口连通，所述冷却介质在所述吸收器和所述冷凝器内依次吸热。
16、可选地，所述蒸发器与所述吸收器之间设置有第二集水盘，所述蒸发器的上方设置有第二喷淋管，所述第二集水盘通过第四水泵与所述第二喷淋管连通，所述第二喷淋管用于向所述蒸发器喷淋液体。
17、可选地，所述吸收式制冷器还包括热交换单元，所述第三水泵经由所述热交换单元与所述溶液腔连通，所述第一压力舱的底部经由所述热交换单元所述第一喷淋管连通，以使从所述第三水泵流入所述热交换单元的溶液能够与从所述第一压力舱的底部流入所述热交换单元的溶液发生热量交换。
18、有益效果：
19、1、通过上述技术方案，本申请的热交换器将经过电解的废水中所携带的热量和/或气体分离器排出的混合气体所携带的热量集中至吸收式制冷器，进而就可以将上述热量回收，并使得吸收式制冷器能够产生一定的冷却水(以用于供给废水制氢电解系统中的冷却器)，这样，不仅能够降低能源的浪费，而且还能够在一定程度上降低废水制氢电解系统的冷却器的工作能耗，从而就可以有效地提升整个废水电解制氢过程的能源利用效率和减少整个废水电解制氢过程的能源浪费。
20、2、本申请的其他有益效果或优势将在具体实施方式中结合具体结构进行详细描述。
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1.一种废水制氢电解系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述废水电解部分(1)还包括液体泵(171)、缓冲罐(172)和输水管(173)，所述液体泵(171)设置在所述缓冲罐(172)和所述废水池(11)之间，以用于将所述废水池(11)内的废水泵送至所述缓冲罐(172)，所述缓冲罐(172)的出水口通过所述输水管(173)与所述电解槽(12)连通，以用于向所述电解槽(12)内输送废水。
3.根据权利要求2所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述废水电解部分(1)还包括电磁阀(174)和流量计(175)，所述电磁阀(174)和流量计(175)分别设置在所述输水管(173)上，且所述电磁阀(174)设置在所述流量计(175)的上游。
4.根据权利要求2所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述废水电解部分(1)还包括固液分离装置(181)、固体废物收集装置(182)和尾水收集装置(183)，所述固液分离装置(181)与所述尾水管(16)的出口端连通，所述固液分离装置(181)的出口端分别与所述固体废物收集装
5.根据权利要求1所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述废水电解部分(1)还包括储氢装置(191)和储氧装置(192)，所述气体分离器(15)的出口端分别与所述储氢装置(191)和所述储氧装置(192)连通。
6.根据权利要求1所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述热交换器(21)包括第一换热装置(211)和第二换热装置(212)，所述第一换热装置(211)的一端连接于所述尾水管(16)，所述第一换热装置(211)的另一端连接于所述吸收式制冷器(22)，所述第二换热装置(212)的一端连接于所述导流管(14)，所述第二换热装置(212)的另一端连接于所述吸收式制冷器(22)。
7.根据权利要求6所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述热交换器(21)还包括第一水泵(213)、第二水泵(214)、进水管道(215)和回水管道(216)，所述进水管道(215)的进水口分别与所述第一换热装置(211)的出水口和所述第二换热装置(212)的出水口连接，所述进水管道(215)的出水口与所述吸收式制冷器(22)的进水口连通；所述回水管道(216)的进水口与所述吸收式制冷器(22)的出水口连通，所述回水管道(216)的出水口分别通过所述第一水泵(213)与所述第一换热装置(211)的进水口连通、通过所述第二水泵(214)与所述第二换热装置(212)的进水口连通。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述吸收式制冷器(22)包括沿竖直方向间隔设置的第一压力舱(221)和第二压力舱(222)；所述第一压力舱(221)内的压力大于所述第二压力舱(222)内的压力；
9.根据权利要求8所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述蒸发器(2221)与所述吸收器(2223)之间设置有第二集水盘(2225)，所述蒸发器(2221)的上方设置有第二喷淋管(2226)，所述第二集水盘(2225)通过第四水泵(2227)与所述第二喷淋管(2226)连通，所述第二喷淋管(2226)用于向所述蒸发器(2221)喷淋液体。
10.根据权利要求8所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述吸收式制冷器(22)还包括热交换单元(223)，所述第三水泵(2224)经由所述热交换单元(223)与所述溶液腔(2213)连通，所述第一压力舱(221)的底部经由所述热交换单元(223)所述第一喷淋管(2222)连通，以使从所述第三水泵(2224)流入所述热交换单元(223)的溶液能够与从所述第一压力舱(221)的底部流入所述热交换单元(223)的溶液发生热量交换。
...【技术特征摘要】
1.一种废水制氢电解系统，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述废水电解部分(1)还包括液体泵(171)、缓冲罐(172)和输水管(173)，所述液体泵(171)设置在所述缓冲罐(172)和所述废水池(11)之间，以用于将所述废水池(11)内的废水泵送至所述缓冲罐(172)，所述缓冲罐(172)的出水口通过所述输水管(173)与所述电解槽(12)连通，以用于向所述电解槽(12)内输送废水。
3.根据权利要求2所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述废水电解部分(1)还包括电磁阀(174)和流量计(175)，所述电磁阀(174)和流量计(175)分别设置在所述输水管(173)上，且所述电磁阀(174)设置在所述流量计(175)的上游。
4.根据权利要求2所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述废水电解部分(1)还包括固液分离装置(181)、固体废物收集装置(182)和尾水收集装置(183)，所述固液分离装置(181)与所述尾水管(16)的出口端连通，所述固液分离装置(181)的出口端分别与所述固体废物收集装置(182)和所述尾水收集装置(183)连通；
5.根据权利要求1所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述废水电解部分(1)还包括储氢装置(191)和储氧装置(192)，所述气体分离器(15)的出口端分别与所述储氢装置(191)和所述储氧装置(192)连通。
6.根据权利要求1所述的废水制氢电解系统，其特征在于，所述热交换器(21)包括第一换热装置(211)和第二换热装置(212)，所述第一换热装置(211)的一端连接于所述尾水管(16)，所述第一换热装置(211)的另一端连接于所述吸收式制冷器(22)，所述第二换热装置(212)的一端连接于所述导流管(14)，所述第二换热装置(212)的另一端连接于所述吸收式制冷器(...
【专利技术属性】
技术研发人员：雷宪章，伍建军，许子奇，王博，徐朝权，陈孟杰，陈熙瑜，
申请(专利权)人：天府新能源研究院，
类型：发明
国别省市：
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