一种基于质子交换膜的电解制氢系统及制氢方法技术方案

本申请公开了一种基于质子交换膜的电解制氢系统及制氢方法，包括PEM电解槽、氧气循环系统和水箱，氧气循环系统和PEM电解槽的阳极侧相连，PEM电解槽与直流电源相连，PEM电解槽的阳极侧设置有氧气路入口和氧气路出口，PEM电解槽的阴极侧设置有多个氢气路出口；氧气循环系统包括循环水泵、第一气液分离器和三通阀，三通阀一个通口与第一气液分离器相连，一个通口与循环水泵相连，一个通口与PEM电解槽入口相连；水箱分别与氧气路入口和第一气液分离器连通，水箱和氧气路入口之间设置有截止阀；多个氢气路出口均与第二气液分离器连通。该基于质子交换膜的电解制氢系统运行过程中温度波动小，能够稳定控制系统温度分布并使得系统稳定运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电解制氢，具体涉及一种基于质子交换膜的电解制氢系统及制氢方法。

技术介绍

1、目前的质子交换膜(pem)电解制氢系统的主要专利方向在于电解槽的结构、膜电极材料、系统的仿真和控制方式等，对于电解槽温度控制的研究较少。由于电解制氢需要消耗水，目前的pem电解制氢系统通常通过水箱中的液位传感器判断水位，再外接的补水装置给系统补充水，在补水的时候会导致系统中的水温波动，影响电解槽的效率。尤其是在电解负荷波动的时候，电解槽电流频繁变动，发热量不断变化，温度场的调控非常重要。

2、中国专利cn117305871a公开了一种水电制氢系统及其方法，包括多个气液分离器、pem电解槽和控温单元，气液分离器通过对应的循环管路分别与pem电解槽的阳极和阴极连通，控温单元包括多个控温组件，分别控制pem阳极和阴极以及对应的气液分离器之间的电解液的温度，依次保证对阳极和阴极电解液温度的精准控制，实现电解槽内温度一致性和可控制性；该水电制氢系统中通过冷却液在气液分离器与阳极或者阴极之间循环流动，结合压缩制冷剂来调节电解槽的温度分布，但是在引入冷却水的过程中仍旧本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于质子交换膜的电解制氢系统，包括PEM电解槽、氧气循环系统和水箱，所述氧气循环系统和所述PEM电解槽的阴极侧相连，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于质子交换膜的电解制氢系统，其特征在于：所述第一气液分离器的顶部设置有氧气处理器，所述氧气处理器的出口开设有氧气排气阀，所述第一气液分离器的下方设置有排水阀。

3.根据权利要求1所述的一种基于质子交换膜的电解制氢系统，其特征在于：所述氧气路出口和所述第一气液分离器之间通过管道连接，所述氧气路出口和所述第一气液分离器之间的管道上开设有支路，所述支路上设置有去离子器。

4.根据权利要求1所述...

【技术特征摘要】

1.一种基于质子交换膜的电解制氢系统，包括pem电解槽、氧气循环系统和水箱，所述氧气循环系统和所述pem电解槽的阴极侧相连，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的一种基于质子交换膜的电解制氢系统，其特征在于：所述第一气液分离器的顶部设置有氧气处理器，所述氧气处理器的出口开设有氧气排气阀，所述第一气液分离器的下方设置有排水阀。

3.根据权利要求1所述的一种基于质子交换膜的电解制氢系统，其特征在于：所述氧气路出口和所述第一气液分离器之间通过管道连接，所述氧气路出口和所述第一气液分离器之间的管道上开设有支路，所述支路上设置有去离子器。

4.根据权利要求1所述的一种基于质子交换膜的电解制氢系统，其特征在于：所述第二气液分离器上方设置有氢气处理器，所述氢气处理器的出口设置有氢气排气阀。

5.根据权利要求1所述的一种基于质子交换膜的电解制氢系统，其特征在于：所述第二气液分离器的下方设置有储水罐，所述第二气液分离器和所述储水罐之间设置有排水阀，所述第二气液分离器内部设置有液位传感器；所述储水罐和所述水箱连通。

6.根据权利要求1所述的一种基于质子交换膜的电解制氢系统，其特征在于：所述第一气液分离器和所述三通阀之间设置有第一温度测量器，所述第一温度检测器用于检测从所述第一气液分离器排出进入所述三通阀的液态水的温度；所述水箱和所述氧气路入口之间设置有第二温度检测器，所述第二温度检测器用于检测从所述水箱排出并进入所述氧气路入口的液态水的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗宇，龚思琦，高章光，江莉龙，杨天颖，陈崇启，张卿，
申请(专利权)人：福大紫金氢能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：