CN113832480A - 一种水电解制氢的冷凝液回收系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种水电解制氢的冷凝液回收系统。所述水电解制氢的冷凝液回收系统包括：电解罐；进水管，所述进水管固定安装在电解罐的顶部；第一连接管，所述第一连接管固定安装在电解罐的顶部；冷凝器，所述冷凝器设于电解罐的一侧，所述第一连接管的另一端与冷凝器固定连接；第一输送泵，所述第一输送泵设于冷凝器的一侧，所述第一输送泵的进水口与冷凝器固定连接；第二连接管，所述第二连接管固定安装在第一输送泵的出水口上；集液罐，所述集液罐设于第一输送泵的一侧，所述第二连接管的另一端与集液罐固定连接。本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统具有使用方便，可以提高资源利用率的优点。
Description
技术领域
本发明涉及水电解制氢技术领域，尤其涉及一种水电解制氢的冷凝液回收系统。
背景技术
水电解制氢是一种较为方便的制取氢气的方法，在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气，随后，氢气和氧气会分别进入氢分离器和氧分离器中，以此得到氢气和氧气，而电解槽中的电解液在电解过程中则会产生蒸汽，这些蒸汽最后会变成冷凝液从电解槽中排出。
但是，这些冷凝液直接排放是一种资源浪费，且冷凝液中的化学物质如果随意排放也会对环境造成影响，因此，有必要提供一种新的水电解制氢的冷凝液回收系统解决上述技术问题。
发明内容
本发明解决的技术问题是提供一种使用方便并且可以提高资源利用率的水电解制氢的冷凝液回收系统。
为解决上述技术问题，本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统包括：电解罐；进水管，所述进水管固定安装在电解罐的顶部；第一连接管，所述第一连接管固定安装在电解罐的顶部；冷凝器，所述冷凝器设于电解罐的一侧，所述第一连接管的另一端与冷凝器固定连接；第一输送泵，所述第一输送泵设于冷凝器的一侧，所述第一输送泵的进水口与冷凝器固定连接；第二连接管，所述第二连接管固定安装在第一输送泵的出水口上；集液罐，所述集液罐设于第一输送泵的一侧，所述第二连接管的另一端与集液罐固定连接；第二输送泵，所述第二输送泵设于冷凝器的顶部；第三连接管，所述第三连接管固定安装在第二输送泵的进水口上，所述第三连接管的另一端与集液罐固定连接；第四连接管，所述第四连接管固定安装在第二输送泵的出水口上，所述第四连接管的另一端与进水管固定连接；氢分离器，所述氢分离器安装在电解罐的一侧并与电解罐相连通；氢洗涤器，所述氢洗涤器安装在氢分离器的一侧并与氢分离器相连通；氢气缓冲罐，所述氢气缓冲罐安装在氢洗涤器的一侧并与氢洗涤器相连通；纯化器，所述纯化器安装在氢气缓冲罐的一侧并与氢气缓冲罐相连通；氧分离器，所述氧分离器安装在电解罐的一侧并与电解罐相连通；氧洗涤器，所述氧洗涤器安装在氧分离器的一侧并与氧分离器相连通。
优选的，所述氧洗涤器的一侧设有第三输送泵，所述第三输送泵的进水口上固定安装有分叉管，所述分叉管的支管分别与氢分离器、氢洗涤器、氢气缓冲罐、纯化器、氧分离器和氧洗涤器的排液口相连接，所述第三输送泵的出水口上固定安装有第五连接管，所述第五连接管的另一端与集液罐固定连接。
优选的，所述电解罐的底部固定安装有第一排废管。
与相关技术相比较，本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统具有如下有益效果：
本发明提供一种水电解制氢的冷凝液回收系统，通过第一连接管、冷凝器、第一输送泵、第二连接管、集液罐、第二输送泵、第三连接管和第四连接管相配合，可以将电解罐中产生的水汽进行冷凝液化，然后对冷凝液进行收集和再次利用，提高了对资源的利用率，通过第三输送泵、分叉管和第五连接管相配合，可以对制氢装置工作时产生的冷凝液进行收集，从而进一步提高对冷凝液的回收和利用工作。
为解决上述技术问题，本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统包括：罐体，所述罐体设于电解罐的底部，所述罐体的顶部与第一排废管固定连接，所述罐体的一侧固定安装有第四输送泵，所述第四输送泵的出水口上固定安装有第六连接管，所述第六连接管的另一端与集液罐固定连接，所述罐体的顶部固定安装有电机，所述罐体内转动安装有转动杆，所述转动杆的顶端延伸至罐体外并与电机的输出轴固定连接，所述转动杆的底端固定安装有第一锥形齿轮，所述罐体内转动安装有带动杆，所述带动杆上固定套设有第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合，所述带动杆的一端固定安装有清理刷，所述罐体内固定安装有过滤板，所述清理刷的一侧与过滤板相接触。
优选的，所述罐体的底部固定安装有输送筒，所述输送筒的底部安装有第二排废管。
优选的，所述第二排废管上螺纹盖设有密封盖。
优选的，所述罐体内固定安装有支撑管，所述转动杆的底端延伸至支撑管内并通过轴承与支撑管转动连接，所述带动杆的一端延伸至支撑管内并通过轴承与支撑管转动连接。
优选的，所述罐体的顶部固定安装有壳体，所述壳体的顶部内壁上固定安装有两个连接条，两个连接条均与电机固定连接。
优选的，所述罐体的顶部固定安装有连接法兰，所述连接法兰与第一排废管通过螺丝固定连接。
与相关技术相比较，本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统具有如下有益效果：
本发明提供一种水电解制氢的冷凝液回收系统，通过罐体和过滤板可以对电解废水进行过滤再利用，提高对资源的利用率，通过电机、转动杆、第一锥形齿轮、带动杆、第二锥形齿轮和清理刷的相互配合，可以对粘附在过滤板上的杂质进行清理，避免杂质过多造成过滤板堵塞。
附图说明
图1为本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统的第一实施例的示意图；
图2为本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统的第二实施例的示意图；
图3为图2中罐体的正视剖视示意图；
图4为图2中罐体的侧视剖视示意图；
图5为图2中罐体的俯视剖视示意图。
图中标号：1、电解罐；2、进水管；3、第一连接管；4、冷凝器；5、第一输送泵；6、第二连接管；7、集液罐；8、第二输送泵；9、第三连接管；10、第四连接管；11、氢分离器；12、氢洗涤器；13、氢气缓冲罐；14、纯化器；15、氧分离器；16、氧洗涤器；17、第三输送泵；18、分叉管；19、第五连接管；20、罐体；21、第四输送泵；22、第六连接管；23、电机；24、转动杆；25、第一锥形齿轮；26、带动杆；27、第二锥形齿轮；28、清理刷；29、过滤板。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
第一实施例
请结合参阅图1，在本发明的第一实施例中，水电解制氢的冷凝液回收系统包括：电解罐1，相比于传统常用的电解槽，电解罐1为密封体，可以防止水电解时水蒸汽蒸发飘散，且电解罐1的内部结构与电解槽相同，主要是由阳极和阴极组成，且用隔膜将阳极室和阴极室隔开；进水管2，所述进水管2固定安装在电解罐1的顶部；第一连接管3，所述第一连接管3固定安装在电解罐1的顶部；冷凝器4，所述冷凝器4设于电解罐1的一侧，所述第一连接管3的另一端与冷凝器4固定连接，冷凝器4可以加速蒸汽的液化，从而提高整个回收系统的回收效率；第一输送泵5，所述第一输送泵5设于冷凝器4的一侧，所述第一输送泵5的进水口与冷凝器4固定连接；第二连接管6，所述第二连接管6固定安装在第一输送泵5的出水口上；集液罐7，所述集液罐7设于第一输送泵5的一侧，所述第二连接管6的另一端与集液罐7固定连接，集液罐7可以对冷凝液进行储存，在需要时，可以将冷凝液返送至电解罐1中进行重复利用；第二输送泵8，所述第二输送泵8设于冷凝器4的顶部，多个连接管与多个输送泵以及集液罐7组成了整个水电解制氢系统的冷凝液回收系统，可以对水电解过程中产生的冷凝液进行回收利用；第三连接管9，所述第三连接管9固定安装在第二输送泵8的进水口上，所述第三连接管9的另一端与集液罐7固定连接；第四连接管10，所述第四连接管10固定安装在第二输送泵8的出水口上，所述第四连接管10的另一端与进水管2固定连接；氢分离器11，所述氢分离器11安装在电解罐1的一侧并与电解罐1相连通；氢洗涤器12，所述氢洗涤器12安装在氢分离器11的一侧并与氢分离器11相连通；氢气缓冲罐13，所述氢气缓冲罐13安装在氢洗涤器12的一侧并与氢洗涤器12相连通；纯化器14，所述纯化器14安装在氢气缓冲罐13的一侧并与氢气缓冲罐13相连通；氧分离器15，所述氧分离器15安装在电解罐1的一侧并与电解罐1相连通；氧洗涤器16，所述氧洗涤器16安装在氧分离器15的一侧并与氧分离器15相连通，多个水电解制氢装置都是通过连接管进行连接，再与电解罐1相连接，组成了整个水电解制氢系统。
所述氧洗涤器16的一侧设有第三输送泵17，所述第三输送泵17的进水口上固定安装有分叉管18，所述分叉管18的支管分别与氢分离器11、氢洗涤器12、氢气缓冲罐13、纯化器14、氧分离器15和氧洗涤器16的排液口相连接，所述第三输送泵17的出水口上固定安装有第五连接管19，所述第五连接管19的另一端与集液罐7固定连接，第三输送泵17和分叉管18以及第五连接管19相配合，可以对多个水电解制氢装置上产生的冷凝液进行收集和输送，从而进一步提高对冷凝液的回收率。
所述电解罐1的底部固定安装有第一排废管，第一排废管由法兰组成，可以用于与其他连接管进行连接，同时也可以直接将电解罐1中的废水排出。
本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统的工作原理如下：
在进行水电解制氢时，将添加了硫酸和氢氧化钠的水通过进水管2输送至电解罐1中，随后启动电解罐1，开始对电解罐1内的水进行电解分离，此时，一部分水化为氢气进入氢分离器11中，而另一部分水则进入氧分离器15中，随后，氢气经过氢洗涤器12、氢气缓冲罐13进入纯化器14中，最终得到氢气，而氧气则经过氧分离器15进入氧洗涤器16中，最后得到氧气，此时，电解罐1内的水在电解的作用下会有一部分化为蒸汽，此时，蒸汽会通过第一连接管3进入冷凝器4中，随后蒸汽在冷凝器4中冷凝液化，随后的冷凝水在第一输送泵5的输送下通过第二连接管6进入集液罐7中进行储存，当需要使用时，启动第二输送泵8，第二输送泵8通过第三连接管9和第四连接管10将集液罐7中的冷凝液输送至进水管2中，随后，冷凝液会和水一同被输送至电解罐1中，从而完成了对冷凝液的回收利用工作，与此同时，氢分离器11、氧分离器15等制氢装置在工作过程中也会产生和积累冷凝液，此时，氢分离器11、氧分离器15等制氢装置上的冷凝液在第三输送泵17的输送下会通过分叉管18和第五连接管19输送至集液罐7中，从而进一步提高对制氢装置的冷凝液回收效果。
与相关技术相比较，本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统具有如下有益效果：
本发明提供一种水电解制氢的冷凝液回收系统，通过第一连接管3、冷凝器4、第一输送泵5、第二连接管6、集液罐7、第二输送泵8、第三连接管9和第四连接管10相配合，可以将电解罐1中产生的水汽进行冷凝液化，然后对冷凝液进行收集和再次利用，提高了对资源的利用率，通过第三输送泵17、分叉管18和第五连接管19相配合，可以对制氢装置工作时产生的冷凝液进行收集，从而进一步提高对冷凝液的回收和利用工作。
第二实施例：
基于本申请的第一实施例提供的水电解制氢的冷凝液回收系统，本申请的第二实施例提出另一种水电解制氢的冷凝液回收系统，第二实施例仅仅是第一实施例的优选的方式，第二实施例的实施对第一实施例的单独实施不会造成影响。
下面结合附图和实施方式对本发明的第二实施例作进一步说明。
请结合参阅图2-图5，在本发明的第二实施例中，水电解制氢的冷凝液回收系统包括：罐体20，罐体20由筒体和两个端盖组成，可以在维护时进行拆分，其中一个端盖上安装有连接嘴，且通过连接嘴与第四输送泵21相连接，所述罐体20设于电解罐1的底部，所述罐体20的顶部与第一排废管固定连接，所述罐体20的一侧固定安装有第四输送泵21，所述第四输送泵21的出水口上固定安装有第六连接管22，所述第六连接管22的另一端与集液罐7固定连接，所述罐体20的顶部固定安装有电机23，所述罐体20内转动安装有转动杆24，所述转动杆24的顶端延伸至罐体20外并与电机23的输出轴固定连接，所述转动杆24的底端固定安装有第一锥形齿轮25，所述罐体20内转动安装有带动杆26，所述带动杆26上固定套设有第二锥形齿轮27，所述第一锥形齿轮25与第二锥形齿轮27啮合，所述带动杆26的一端固定安装有清理刷28，所述罐体20内固定安装有过滤板29，所述清理刷28的一侧与过滤板29相接触，过滤板29通过螺丝安装在罐体20内，可以在需要时拆下维护。
所述罐体20的底部固定安装有输送筒，所述输送筒的底部安装有第二排废管，输送筒由带动电机、绞龙和筒体组成，启动时，绞龙通过转动可以对落入筒体内的杂质进行输送，以让杂质更容易清理。
所述第二排废管上螺纹盖设有密封盖，密封盖可以保证整个输送筒的密封性，避免罐体20内的废水通过输送筒溢出。
所述罐体20内固定安装有支撑管，所述转动杆24的底端延伸至支撑管内并通过轴承与支撑管转动连接，所述带动杆26的一端延伸至支撑管内并通过轴承与支撑管转动连接，支撑管为长条状的矩形管，由PVC制作而成，不但可以对转动杆24和带动杆26进行支撑固定，同时还可以对第一锥形齿轮25和第二锥形齿轮27进行隔离防护。
所述罐体20的顶部固定安装有壳体，所述壳体的顶部内壁上固定安装有两个连接条，两个连接条均与电机23固定连接，壳体为梯形，不但可以对电机23进行防护，同时还可以对电机23进行支撑固定。
所述罐体20的顶部固定安装有连接法兰，所述连接法兰与第一排废管通过螺丝固定连接，连接法兰主要用于将罐体20与其他设备或管体进行连接。
本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统的工作原理如下：
在进行水电解制氢时，电解罐1内会剩余一些含有杂质的废水，此时，废水通过第一排废管进入罐体20中，其中杂质会被过滤板29拦截，而废水则渗过过滤板29，随后，启动第四输送泵21，第四输送泵21通过第六连接管22将过滤后的废水输送至集液罐7内进行回收利用，当过滤板29上沾附杂质较多时，启动电机23，电机23通过输出轴带动转动杆24转动，转动杆24通过第一锥形齿轮25带动第二锥形齿轮27转动，第二锥形齿轮27通过带动杆26带动清理刷28转动，清理刷28通过转动开始对过滤板29进行清理，被清理的杂质会落到输送筒内，此时，启动输送筒并开启密封盖，可以将杂质通过第二排废管排出，从而完成了对电解废水的过滤和回收工作。
与相关技术相比较，本发明提供的水电解制氢的冷凝液回收系统具有如下有益效果：
本发明提供一种水电解制氢的冷凝液回收系统，通过罐体20和过滤板29可以对电解废水进行过滤再利用，提高对资源的利用率，通过电机23、转动杆24、第一锥形齿轮25、带动杆26、第二锥形齿轮27和清理刷28相配合，可以对沾附在过滤板29上的杂质进行清理，避免杂质过多造成过滤板29堵塞。
需要说明的是，本发明的设备结构和附图主要对本发明的原理进行描述，在该设计原理的技术上，装置的动力机构及控制系统等的设置并没有完全描述清楚，而在本领域技术人员理解上述发明的原理的前提下，可清楚获知其动力机构及控制系统的具体。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。
Claims (9)
1.水电解制氢的冷凝液回收系统，其特征在于，包括：
电解罐；
进水管，所述进水管固定安装在电解罐的顶部；
第一连接管，所述第一连接管固定安装在电解罐的顶部；
冷凝器，所述冷凝器设于电解罐的一侧，所述第一连接管的另一端与冷凝器固定连接；
第一输送泵，所述第一输送泵设于冷凝器的一侧，所述第一输送泵的进水口与冷凝器固定连接；
第二连接管，所述第二连接管固定安装在第一输送泵的出水口上；
集液罐，所述集液罐设于第一输送泵的一侧，所述第二连接管的另一端与集液罐固定连接；
第二输送泵，所述第二输送泵设于冷凝器的顶部；
第三连接管，所述第三连接管固定安装在第二输送泵的进水口上，所述第三连接管的另一端与集液罐固定连接；
第四连接管，所述第四连接管固定安装在第二输送泵的出水口上，所述第四连接管的另一端与进水管固定连接；
氢分离器，所述氢分离器安装在电解罐的一侧并与电解罐相连通；
氢洗涤器，所述氢洗涤器安装在氢分离器的一侧并与氢分离器相连通；
氢气缓冲罐，所述氢气缓冲罐安装在氢洗涤器的一侧并与氢洗涤器相连通；
纯化器，所述纯化器安装在氢气缓冲罐的一侧并与氢气缓冲罐相连通；
氧分离器，所述氧分离器安装在电解罐的一侧并与电解罐相连通；
氧洗涤器，所述氧洗涤器安装在氧分离器的一侧并与氧分离器相连通。
2.根据权利要求1所述的水电解制氢的冷凝液回收系统，其特征在于，所述氧洗涤器的一侧设有第三输送泵，所述第三输送泵的进水口上固定安装有分叉管，所述分叉管的支管分别与氢分离器、氢洗涤器、氢气缓冲罐、纯化器、氧分离器和氧洗涤器的排液口相连接，所述第三输送泵的出水口上固定安装有第五连接管，所述第五连接管的另一端与集液罐固定连接。
3.根据权利要求1所述的水电解制氢的冷凝液回收系统，其特征在于，所述电解罐的底部固定安装有第一排废管。
4.根据权利要求3所述的水电解制氢的冷凝液回收系统，其特征在于，所述电解罐的底部设有罐体，所述罐体的顶部与第一排废管固定连接，所述罐体的一侧固定安装有第四输送泵，所述第四输送泵的出水口上固定安装有第六连接管，所述第六连接管的另一端与集液罐固定连接，所述罐体的顶部固定安装有电机，所述罐体内转动安装有转动杆，所述转动杆的顶端延伸至罐体外并与电机的输出轴固定连接，所述转动杆的底端固定安装有第一锥形齿轮，所述罐体内转动安装有带动杆，所述带动杆上固定套设有第二锥形齿轮，所述第一锥形齿轮与第二锥形齿轮啮合，所述带动杆的一端固定安装有清理刷，所述罐体内固定安装有过滤板，所述清理刷的一侧与过滤板相接触。
5.根据权利要求4所述的水电解制氢的冷凝液回收系统，其特征在于，所述罐体的底部固定安装有输送筒，所述输送筒的底部安装有第二排废管。
6.根据权利要求5所述的水电解制氢的冷凝液回收系统，其特征在于，所述第二排废管上螺纹盖设有密封盖。
7.根据权利要求4所述的水电解制氢的冷凝液回收系统，其特征在于，所述罐体内固定安装有支撑管，所述转动杆的底端延伸至支撑管内并通过轴承与支撑管转动连接，所述带动杆的一端延伸至支撑管内并通过轴承与支撑管转动连接。
8.根据权利要求4所述的水电解制氢的冷凝液回收系统，其特征在于，所述罐体的顶部固定安装有壳体，所述壳体的顶部内壁上固定安装有两个连接条，两个连接条均与电机固定连接。
9.根据权利要求4所述的水电解制氢的冷凝液回收系统，其特征在于，所述罐体的顶部固定安装有连接法兰，所述连接法兰与第一排废管通过螺丝固定连接。
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