CN102220598B - 一种水电解制氢装备 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种水电解制氢装备，经该装备的电解槽制出的氢气经氢气水分离、冷却和洗涤冷凝工艺处理，经该装备的电解槽制出的氧气经氧气水分离、冷却和洗涤冷凝工艺处理，所述装备还包括一气体可调平衡装置，所述的经过工艺处理的氢气和氧气均通入该气体可调平衡装置，该气体可调平衡装置包括一中空腔体，该中空腔体被一薄膜片分隔为二个气腔，其中，一个为具有氢气出口和氢气入口的氢气气腔，另一个为具有氧气出口和氧气入口的氧气气腔，所述的氧气气腔内壁上还设有一凸台。所述的氧气出口的通道贯穿所述氧气气腔内壁上的凸台。所述的中空腔体由二个剖面呈“U”字型的半腔经过所述薄膜片对称栓接而成。所述薄膜片在所述中空腔体内呈圆形。

Description

一种水电解制氢装备
技术领域
本发明属于化工技术领域，特别涉及一种水电解制氢装备。
背景技术
在水电解过程中，如电解槽的压力变化较大，会造成氢、氧气的相互渗透，直接影响制氢的纯度。所以在制氢过程中必须随时调整槽内氢氧侧压力。常压运行的电解槽一般靠贮气罐，以及汽水分离器、洗涤器来调整压力。但在压力运行时，必须在系统中设置一对压力调整器(一个为氢气压力调整器，另一个为氧气压力调整器)，对贮气罐内气体进行压力调整，以保证因贮气罐随时生产和消耗量的变化而改变的气体压力处于平衡状态。
在现有采用的压力调整器有两种：一种为浮球调节阀，另一种为薄膜调节阀。上述两种压力调整器通常使用为成对出现配套使用；另外其内部结构也较复杂，从而使制氢设备内部平衡系统很繁琐，设备制造成本也增加许多。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于水电解制氢的装备，该装备设有一气体可调平衡装置，以解决现有设备中使用的压力调节器结构复杂、可靠性较低和成本高的问题。
本发明的技术方案是，一种水电解制氢装备，经该装备的电解槽制出的氢气经氢气水分离、冷却和洗涤冷凝工艺处理，经该装备的电解槽制出的氧气经氧气水分离、冷却和洗涤冷凝工艺处理，所述装备还包括一气体可调平衡装置，所述的经过工艺处理的氢气和氧气均通入该气体可调平衡装置，
该气体可调平衡装置包括一中空腔体，该中空腔体被一薄膜片分隔为二个气腔，其中，一个为具有氢气出口和氢气入口的氢气气腔，另一个为具有氧气出口和氧气入口的氧气气腔，所述的氧气气腔内壁上还设有一凸台。
进一步的，在气体可调平衡装置中，所述的氧气出口的通道贯穿所述氧气气腔内壁上的凸台。
进一步的，在气体可调平衡装置中，所述的中空腔体由二个剖面呈“U”字型的半腔经过所述薄膜片对称栓接而成。
进一步的，所述薄膜片在所述中空腔体内呈圆形。
本发明用内部结构简单的气体可调平衡装置来替代传统压力调整器，压力平衡效果明显，使设备开机后压力平衡速度加快，相应氢气产出时间缩短。该装置使设备压力调整系统大为简化，运行可靠性加强，设备制造成本降低。
附图说明
图1为本发明一实施例中的气体可调平衡装置结构剖面视图，
其中，1——薄膜片，
      2——左外壳，
      3——右外壳，
      4——氢气出口，
      5——氧气出口，
      6——氢气气腔，
      7——氧气气腔，
      8——氢气入口，
      9——氧气入口，
      10——凸台，
      11——螺栓通孔，
      20——气体可调平衡装置。
图2是本发明的水电解制氢装备的工艺流程图
具体实施方式
如图2所示，本发明的一种水电解制氢装备，经该装备的电解槽制出的氢气经氢气水分离、冷却和洗涤冷凝工艺处理，经该装备的电解槽制出的氧气经氧气水分离、冷却和洗涤冷凝工艺处理，所述装备还包括一气体可调平衡装置，所述的经过工艺处理的氢气和氧气均通入该气体可调平衡装置，
如图1所示，本发明的用于水电解制氢装备中的气体可调平衡装置20，包括一中空腔体，被一薄膜片1分隔为二个气腔，其中，一个为具有氢气出口4和氢气入口8的氢气气腔6，另一个为具有氧气出口5和氧气入口9的氧气气腔7，所述的氧气气腔7内壁上还设有一凸台10。氧气出口5的通道贯穿氧气气腔7内壁上的凸台10。中空腔体由二个剖面呈“U”字型的半腔经过所述薄膜片1对称栓接而成。薄膜片1在中空腔体内呈圆形。
将设备产生的氢、氧气体经汽水分离器、冷却、洗涤冷凝后通入气体可调平衡装置20中，当不平衡氢氧气体分别在各自气体输入端口进入气腔后，由于气压差，平衡装置20内置薄膜1产生相应膨胀(向压力偏小气室移动)，随之调整两边气腔内空间体积及压力大小，直至两边气室压力及薄膜呈平衡状态，从而达到平衡气体的目的。气体可调平衡装置20外形采用圆形结构，分别由左外壳2和右外壳3固定(螺栓固定并密封)而成。壳体内部分别有相应气腔，其中氧气气腔7内设置有凸台10，两壳中间夹装圆形薄膜1。壳体两侧分别配有氢、氧气体进出口端。
当不平衡氢氧气体分别在各自气体输入端口进入气腔后，由于气压差，平衡装置20内置薄膜1产生相应膨胀(向压力偏小气室移动)，随之调整两边气腔内空间体积及压力大小，直至两边气室压力及薄膜呈平衡状态，从而达到平衡气体的目的。

Claims (4)

1.一种水电解制氢装备，经该装备的电解槽制出的氢气经氢气水分离、冷却和洗涤冷凝工艺处理，经该装备的电解槽制出的氧气经氧气水分离、冷却和洗涤冷凝工艺处理，其特征在于，所述装备还包括一气体可调平衡装置，所述的经过工艺处理的氢气和氧气均通入该气体可调平衡装置，
该气体可调平衡装置包括一中空腔体，该中空腔体被一薄膜片分隔为二个气腔，其中，一个为具有氢气出口和氢气入口的氢气气腔，另一个为具有氧气出口和氧气入口的氧气气腔，所述的氧气气腔内壁上还设有一凸台。
2.如权利要求1所述的水电解制氢装备，其特征在于，在气体可调平衡装置中，所述的氧气出口的通道贯穿所述氧气气腔内壁上的凸台。
3.如权利要求2所述的水电解制氢装备，其特征在于，在气体可调平衡装置中，所述的中空腔体由二个剖面呈“U”字型的半腔经过所述薄膜片对称栓接而成。
4.如权利要求3所述的水电解制氢装备，其特征在于，所述薄膜片在所述中空腔体内呈圆形。
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