CN114134514A - 电解水制氢系统 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及一种电解水制氢系统,包括电解液供应流路、氢气收集装置和氧气收集装置、气液分离器和与气液分离器相连的多个电解槽,电解液供应流路与电解槽相连以用于向电解槽提供电解液,电解槽用于电解水以产生氢气和氧气,分离器包括氧分离器和氢分离器,氢气收集装置与氢分离器相连,以收集来自氢分离器的氢气,氧气收集装置与氧分离器相连,以收集来自氧分离器分离的氧气,多个电解槽并联设置且每个电解槽分别与氢分离器和氧分离器相连。设置多个电解槽,有利于增加了系统的产气量,且可以分别调整单个电解槽的运行负荷,使产气量平缓地变化,产气量调整范围更大。另外,多个电解槽并联共用气液分离器使系统占地面积更小,制造成本更低。
Description
技术领域
本公开涉及电解水制氢技术领域,具体地,涉及一种电解水制氢系统。
背景技术
随着新能源技术的发展和普及,越来越多的行业开始发展应用新能源技术,氢能作为清洁能源的主力之一,近年的使用范围也更广,市场对氢能的需求也更大。因此,为了提高产量,电解水制氢装置目前朝着大产量的方向发展,现有的制氢设备,一套制氢装置中一般只包括一台电解槽和一台气液处理装置,产量小,同时设备的投资成本高,占地面积相对较大,产量的可调范围小。且如果电解槽的产气量发生变化,与其对应的气液处理装置中的容器大小也需要跟着变化,但容器的设计环节用时长,生产环节不能做到批量化,生产成本高,设备的通用性差。
发明内容
本公开的目的是提供一种电解水制氢系统,该电解水制氢系统可以提升氢产量、增加制氢系统的产量调节范围,与相同产量的现有制氢装置相比,占地面积小,投资成本低。
为了实现上述目的,本公开提供一种电解水制氢系统,包括电解液供应流路、氢气收集装置和氧气收集装置,所述电解水制氢系统还包括气液分离器和与所述气液分离器相连的多个电解槽,所述电解液供应流路与所述电解槽相连以用于向所述电解槽提供电解液,所述电解槽用于电解水以产生氢气和氧气,所述气液分离器包括氧分离器和氢分离器,所述氢分离器用于将所述电解槽产生的氢气进行气液分离,所述氢气收集装置与所述氢分离器相连,以收集来自所述氢分离器的氢气,所述氧分离器用于将所述电解槽产生的氧气进行气液分离,所述氧气收集装置与所述氧分离器相连,以收集来自所述氧分离器分离的氧气,其中,所述多个电解槽并联设置,且每个所述电解槽分别与所述氢分离器和所述氧分离器相连。
可选地,每个所述电解槽分别通过氢气管路与所述氢分离器相连,每条氢气管路上设置有第一切断阀和/或第一放空阀;每个所述电解槽分别通过氧气管路与所述氧分离器相连,每条氧气管路上设置第二切断阀和/或第二放空阀。
可选地,所述氢分离器的数量为多个,多个所述氢分离器通过管道连通;所述氧分离器的数量为多个,多个所述氧分离器通过管道连通。
可选地,多个所述氢分离器中至少两个氢分离器相连成氢分离器组,多个所述氧分离器中至少两个所述氧分离器相连成氧分离器组,所述氢分离器组和所述氧分离器组之间通过管路连通,该管路上设置有开关阀。
可选地,所述电解水制氢系统还包括冷却装置和电解液流路,所述冷却装置包括冷却器、与所述冷却器相连的冷却液供应流路、与所述冷却器相连的冷却液回流流路及第一调节阀,所述第一调节阀设置在所述冷却液供应流路或所述冷却液回流流路上,以用于调节流经所述冷却器的冷却液的流量;
所述电解液流路包括第一电解液流路和第二电解液流路,所述第一电解液流路的一端与所述气液分离器相连,所述第一电解液流路的另一端与所述冷却器相连,所述第二电解液流路的一端与所述冷却器相连,所述第二电解液流路的另一端与对应的电解槽相连。
可选地,所述冷却装置还包括第二调节阀,所述第二调节阀通过支路连接在所述冷却液供应流路或所述冷却液回流流路上,以与所述第一调节阀并联设置,所述第二调节阀和所述第一调节阀中的一者为气动蝶阀,另一者为第一气动薄膜调节阀。
可选地,所述电解水制氢系统还包括第一气量调节阀组和第二气量调节阀组,所述第一气量调节阀组布置在所述氢分离器的氢气出口的下游,以调节所述氢气出口的出气量,所述第二气量调节阀组布置在所述氧分离器的氧气出口的下游,以调节所述氧气出气口的出气量;
所述第一气量调节阀组对所述氢气出口的出气量的调节范围和第二气量调节阀组对所述氧气出口的出气量的调节范围不同。
可选地,所述第一气量调节阀组包括第二气动薄膜调节阀和第三气动薄膜调节阀,所述第二气动薄膜调节阀和所述第三气动薄膜调节阀并联设置在与所述氢气出口的连通的管路上;
所述第二气量调节阀组包括第四气动薄膜调节阀和第五气动薄膜调节阀,所述第四气动薄膜调节阀和所述第五气动薄膜调节阀并联设置在与所述氧气出口的连通的管路上。
可选地,所述电解水制氢系统还包括多个电解液循环泵、多个电解液流量计和多个第三切断阀,与每个所述电解槽连通的所述电解液流路上均设置有所述电解液循环泵、所述电解液流量计和所述第三切断阀。
可选地,所述电解水制氢系统还包括洗气装置,所述洗气装置包括氢洗涤塔和氧洗涤塔,所述氢分离器分离的氢气通过管路进入所述氢洗涤塔中,在所述氢洗涤塔的中段设置有洗气回流管路接口,用于连接洗气回流管路,所述洗气回流管路与对应的氢分离器相连;
所述氧分离器分离的氧气通过管路进入所述氧洗涤塔中,在所述氧洗涤塔的中段设置有洗气回流管路接口,用于连接洗气回流管路,所述洗气回流管路与对应的氧分离器相连。
通过上述技术方案,在一个制氢系统内设置多个电解槽,多个电解槽同时工作,增加了系统的产气量,且多个电解槽并联设置,每个电解槽分别与气液分离器连接,当系统需要大幅度调整产气量时,可以分别调整单个电解槽的运行负荷,使产气量平缓地变化,产气量调整范围更大。另外,多个电解槽并联共用气液分离器,相比于产气量相同的现有设备,本公开中的电解水制氢系统占地面积更小,制造成本更低。另外,由于有多台电解槽,可利用正在运行电解槽的余热加热处于停机状态的电解槽,使停机状态的电解槽始终处于热备状态,可缩短设备启动的时间,减少设备启动期间的能耗。
本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本公开的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与下面的具体实施方式一起用于解释本公开,但并不构成对本公开的限制。在附图中:
图1是本公开一种实施方式提供的一种电解水制氢系统的原理图;
图2是图1中A部分的放大示意图;
图3是图1中B部分的放大示意图;
图4是图1中C部分的放大示意图;
图5是图1中D部分的放大示意图;
图6是图1中E部分的放大示意图;
图7是图1中F部分的放大示意图。
附图标记说明
1-气液分离器;11-氢分离器;12-氧分离器;2-电解槽;3-氢气管路;4-氧气管路;5-第一切断阀;6-第二切断阀;7-第一放空阀;8-第二放空阀;9-氧自动取样阀;10-测温仪表;13-氢分离器组;14-氧分离器组;15-开关阀;16-冷却装置;17-电解液流路;171-第一电解液流路;172-第二电解液流路;181-冷却液供应流路;182-冷却液回流流路;19-冷却器;20-第一调节阀;21-第二调节阀;22-第一气量调节阀组;221-第二气动薄膜调节阀;222-第三气动薄膜调节阀;223-第一气动球阀;224-第一手动球阀;23-第二气量调节阀组;231-第四气动薄膜调节阀;232-第五气动薄膜调节阀;233-第二气动球阀;234-第二手动球阀;24-电解液循环泵;25-电解液流量计;26-第三切断阀;27-氢洗涤塔;28-氧洗涤塔;29-洗气回流管路;30-第四切断阀。
具体实施方式
以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是,此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开,并不用于限制本公开。
在本公开中,在未作相反说明的情况下,使用的方位词如“上、下、左、右”通常是以相应附图的图面方向为基准定义的。“内、外”是指相应部件的轮廓的内和外。
此外,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
如图1至图7所示,本公开提供一种电解水制氢系统,包括电解液供应流路、氢气收集装置和氧气收集装置,电解水制氢系统还包括气液分离器1和与气液分离器1相连的多个电解槽2,电解液供应流路与电解槽2相连以用于向电解槽2提供电解液,电解槽2用于电解水以产生氢气和氧气,气液分离器1包括氧分离器12和氢分离器11,氢分离器11用于将电解槽2产生的氢气进行气液分离,氢气收集装置与氢分离器11相连,以收集来自氢分离器11的氢气,氧分离器12用于将电解槽2产生的氧气进行气液分离,氧气收集装置与氧分离器12相连,以收集来自氧分离器12分离的氧气,其中,多个电解槽2并联设置,且每个电解槽2分别与氢分离器11和氧分离器12相连。
电解水制氢为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。当前生产过程中为提高水的离子导电率以及减少电解水制氢过程中其他杂离子的干扰,一般其电解液可采用碱液(如KOH、NaOH溶液)。碱性液体电解水技术是以KOH、NaOH水溶液作为电解质,采用石棉布等作为隔膜,在直流电的作用下将水电解,生成氢气和氧气。
本公开对电解槽2的数量不作限定,可以是两台或多于两台。如图1所示,4台电解槽2分别与气液分离器1相连,电解槽2中充满电解液,电解槽2中还设置有电极,通过给电极通电,电解电解液,从而产生氢气和氧气,再由气液分离器1将气液混合物中的气体和液体分离。
通过上述技术方案,在一个制氢系统内设置多个电解槽2,多个电解槽2同时工作,增加了系统的产气量,且多个电解槽2并联设置,每个电解槽2分别与气液分离器1连接,当系统需要大幅度调整产气量时,可以分别调整单个电解槽2的运行负荷,使产气量平缓地变化,产气量调整范围更大。另外,多个电解槽2并联共用气液分离器1,相比于产气量相同的现有设备,本公开中的电解水制氢系统占地面积更小,制造成本更低。
另外,由于有多台电解槽2,可利用正在运行电解槽2的余热加热处于停机状态的电解槽2,使停机状态的电解槽2始终处于热备状态,可缩短设备启动的时间,减少设备启动期间的能耗。其中,多台电解槽2可以多个适当的连接方式实现余热的传递,例如,电解槽2之间连接有冷却液管路,电解槽2自身上设置有冷却液流道与冷却液管路连通,并可以在冷却液管路上设置开关阀,如此,即可在需要时实现电解槽2之间余热的传递。
可选地,作为本公开的一种实施方式,如图1和图2所示,每个电解槽2分别通过氢气管路3与氢分离器11相连,每条氢气管路3上设置有第一切断阀5和/或第一放空阀7;每个电解槽2分别通过氧气管路4与氧分离器12相连,每条氧气管路4上设置第二切断阀6和/或第二放空阀8。当第一放空阀7和第一切断阀5中的一者设置在氢气管路3上时,另一者可以设置在电解槽2与氢气管路3的连接处,也可以将第一切断阀5和第一放空阀7均设置在氢气管路3上,以便对该氢气管路3及对应的电解槽2进行切断和放空。
第二切断阀6和第二放空阀8可以与第一切断阀5和第一放空阀7采用相同的设置方式,这里不再赘述。
在每个电解槽2的氢气管路3和氧气管路4的管路上设置切断阀和放空阀,可以在单个电解槽2发生故障需要进行检修时,通过切断阀单独切断该电解槽2与系统的联系,对单个电解槽2进行检修,检修过程中,系统内的其他电解槽2还能正常运转,如此,提升了检修效率,也保证了其他电解槽2不受影响,能够正常工作。
可选地,如图1和图2所示,在每个电解槽2的氧气出口都安装有氧自动取样阀9,氢、氧出口均按照安装有测温仪表10,在生产过程中,操作人员可以通过氧取样阀取样,对样品进行检测,判断设备的运行情况,且每个电解槽2的氧气出口都设置有氧自动取样阀9,如果出现问题,可以立刻定位到故障电解槽2,提升检修效率。测温仪表10还能够反映电解槽2内当前的温度,便于确定电解槽2的运行状况,避免温度过高对系统平稳运行产生威胁。
可选地,作为本公开的一种实施方式,如图1所示,氢分离器11的数量为多个,多个氢分离器11通过管道连通;氧分离器12的数量为多个,多个氧分离器12通过管道连通。由于多台电解槽2同时工作时的产气量更大,而将多个氢分离器11和氧分离器12通过管道连通,可以更好地满足多台电解槽2同时工作时的气液分离需要,并且当电解槽2的产气量发生变化时,由于氢分离器11和氧分离器12的体积更大,能够适应的变化范围也就更大,因此,可以为电解槽2的产气量调整提供保障,使系统更加平稳地运行。
可选地,作为本公开的一种实施方式,如图1和图3所示,多个氢分离器11中至少两个氢分离器11相连成氢分离器组13,多个氧分离器12中至少两个氧分离器12相连成氧分离器组14,氢分离器组13和氧分离器组14之间通过连通管路,该管路上设置有开关阀15。在系统正常运行过程中,氢分离器11和氧分离器12中的液位差距不大,但是由于单位体积的电解液电解生成的氢气和氧气的量不同,故由于气体压力不同,氢分离器11和氧分离器12的液位也会不同,液位差由此产生。
为了保证氢分离器组13和氧分离器组14之间的液位平衡,减小液位差,在氢分离器组13和氧分离器组14之间设置连通管路,当氢分离器11和氧分离器12中液位因为气压原因发生变化时,分离器内的液体可以通过连通管路互相流动,以减小液位变化的影响。同时,在氢分离器组13和氧分离器组14之间的连通管路上设置开关阀15,可以在氢分离器组13和氧分离器组14的液位差过大时,及时切断连通管路,防止两组分离器内的电解液或气体互窜,保证系统的运行安全。
这里,需要说明的是,在本公开的其他实施方式中,开关阀15可以是气动球阀或者手动球阀,本公开对此不作限定。
可选地,作为本公开的一种实施方式,如图1和图4所示,电解水制氢系统还包括冷却装置16和电解液流路17,冷却装置16包括冷却器19、与冷却器19相连的冷却液供应流路181、与冷却器19相连的冷却液回流流路182及第一调节阀20,第一调节阀20设置在冷却液供应流路181或冷却液回流流路182上,以用于调节流经冷却器19的冷却液的流量。电解液流路17包括第一电解液流路171和第二电解液流路172,第一电解液流路171的一端与气液分离器1相连,第一电解液流路171的另一端与冷却器19相连,第二电解液流路172的一端与冷却器19相连,第二电解液流路172的另一端与对应的电解槽2相连,即,冷却器19同时布置在冷却液流路和电解液流路17上。
在冷却器19中,冷却液通过与盘绕的电解液流路17中的电解液发生热交换,为电解液降温,在冷却液流路(冷却液供应流路181或冷却液回流流路182)上设置第一调节阀20,可以调节冷却器19中冷却液的流量,从而控制在单位时间内与电解液发生热交换的冷却液的量,以此控制系统内的运行温度。
可选地,作为本公开的一种实施方式,如图1和图4所示,冷却装置16还包括第二调节阀21,第二调节阀21通过支路连接在冷却液供应流路181或冷却液回流流路182上,以与第一调节阀20并联设置,第二调节阀21和第一调节阀20中的一者为气动蝶阀,另一者为第一气动薄膜调节阀。
当系统运行负荷低,产气量少时,电解液的温度波动不大,气动薄膜调节阀的调节精度高,通过气动薄膜调节阀即可对冷却液的流量进行微调,以保持系统整体的运行温度稳定;当系统运行负荷高,产气量高时,此时电解液容易发生较大的温度波动,只使用气动薄膜调节阀无法满足调节的需要,由于第一气动薄膜调节阀和气动蝶阀为并联关系,且气动蝶阀的调整开度较大,调节范围大,可以针对温度变化较大的情况快速调节冷却液的流量,通过气动蝶阀和第一气动薄膜调节阀互相配合,可以保证系统温度恒定,系统平稳运行。
可选地,作为本公开的一种实施方式,如图1所示,电解水制氢系统还包括第一气量调节阀组22和第二气量调节阀组23,第一气量调节阀组22布置在氢分离器11的氢气出口的下游,以调节氢气出口的出气量,第二气量调节阀组23布置在氧分离器12的氧气出口的下游,以调节氧气出气口的出气量;第一气量调节阀组22对所述氢气出口的出气量的调节范围和第二气量调节阀组23对所述氧气出口的出气量的调节范围不同。为了保证系统内的整体压力稳定,在氢分离器11的氢气出口的下游布置第一气量调节阀组22,在氧分离器12的氧气出口的下游设置第二气量调节阀组23,可以根据系统运行负荷的不同,调整氢气和氧气的出气量,以保证系统内的气压稳定。
由于相同体积的电解液产生的氢气和氧气的量不同,故氢分离器11和氧分离器12中的气体的体积也会存在差异,在氢分离器11和氧分离器12的氢气出口和氧气出口的下游分别布置有调节范围不同的气量调节阀组,可以满足不同的气量调节需要,保证系统内的气压稳定,使系统安全运行。
可选地,作为本公开的一种实施方式,如图5和图6所示,第一气量调节阀组22包括第二气动薄膜调节阀221和第三气动薄膜调节阀222,第二气动薄膜调节阀221和第三气动薄膜调节阀222并联设置在与氢气出口的连通的管路上。
第二气量调节阀组23包括第四气动薄膜调节阀231和第五气动薄膜调节阀232,第四气动薄膜调节阀231和第五气动薄膜调节阀232并联设置在与氧气出口的连通的管路上。
制氢系统的运行负荷不同,产气量也不同,当系统低负荷运行时,只使用调节范围较小,调节精度较高的第二气动薄膜调节阀221调节系统的压力,第三气动薄膜调节阀222的调节范围较大,在系统运行负荷大时,第二气动薄膜调节阀221和第三气动薄膜调节阀222同时投入使用,第四气动薄膜调节阀231和第五气动薄膜调节阀232的使用方式与第二气动调节阀和第三气动调节阀相同。通过上述设置方式,能够适应系统不同的负荷状况,使系统运行时的压力不受运行负荷的影响,始终保持平稳。
可选地,如图5和图6所示,第一气量调节阀组22和第二气量调节阀组23还可以包括第一气动球阀223、第二气动球阀233、第一手动球阀224和第二手动球阀234,第一气动球阀223设置在第二气动薄膜调节阀221同一管路的上游,第一手动球阀224与第一气量调节阀组22的其他阀门并联设置,且第一手动球阀224所在的支路与氢气出口连通的管路的第一交点位于第一气动球阀223的上游,第二交点位于第二气动薄膜调节阀221和第三气动薄膜调节阀222的下游。
如图6所示,第二气动球阀233和第二手动球阀234的设置方式与第一气动球阀223和第一手动球阀224类似,第二手动球阀234所在的支路与氧气出口连通的管路的第一交点位于第二气动球阀233的上游,第二交点位于第四气动薄膜调节阀231和第五气动薄膜调节阀232的下游。
在系统正常运行的过程中,调节阀组内的气动薄膜调节阀就可以满足日常运行的需要,但是,气动薄膜调节阀有时会出现内漏的情况,不能作为保压的阀门,此时,气动球阀相较于气动薄膜调节阀,结构更为可靠,作为保证系统压力的阀门,能够使系统内的运行压力稳定,不会因为失压造成系统失控。
另外,在第一气量调节阀组22的其他阀门出现问题无法正常工作时,可以使用第一手动球阀224对氢气出口进行导通和关闭,防止在紧急情况下,无法对系统的压力进行调节,导致系统失控,引发安全问题。
可选地,作为本公开的一种实施方式,如图7所示,电解水制氢系统还包括多个电解液循环泵24、多个电解液流量计25和多个第三切断阀26,与每个电解槽2连通的电解液流路17上均设置有电解液循环泵24、电解液流量计25和第三切断阀26。为每个电解槽2设置单独的电解液流路17,并在该流路上配置电解液循环泵24和电解液流量计25,可以对单条电解液流路17的电解液流量进行监控,电解槽2既可以单独运行也可以同时运行,使装置的碱液循环系统不受运行负荷的影响,始终保持平稳。同时,在与每个电解槽2连通的电解液流路17上设置有第三切断阀26,第三切断阀26设置在电解液循环泵24的下游,保证与每台电解槽2相连的电解液流路17上的设备,阀门仪表的维护都可以脱离系统独立进行。
可选地,在与每个电解槽2连通的电解液流路17上还可以设置第四切断阀30,第四切断阀30设置在电解液循环泵24的上游,可以与第三断阀配合,切断电解液循环泵24和电解液流量计25所在的管路,以便对电解液循环泵24和电解液流量计25进行维护和更换。
可选地,作为本公开的一种实施方式,电解水制氢系统还包括洗气装置,洗气装置包括氢洗涤塔27和氧洗涤塔28,氢分离器11分离的氢气通过管路进入氢洗涤塔27中,在氢洗涤塔27的中段设置有洗气回流管路借口,用于连接洗气回流管路29,洗气回流管路29与对应的氢分离器11相连。
氧分离器12分离的氧气通过管路进入氧洗涤塔28中,在氧洗涤塔28的中段设置有洗气回流管路接口,用于连接洗气回流管路29,洗气回流管路29与对应的氧分离器12相连。
经过气液分离装置分离的氢气和氧气还需经过洗气以去除气体中含有的电解液,将气液分离后的氢气排入氢洗涤塔27中,经过与洗涤塔中的水接触,洗涤过的氢气通过洗涤塔上方的管路进入氢气体冷却器,清洗过氢气的水因为含有电解液,由洗气回流管路29流入氢分离器11中。
在氧洗涤塔28中,清洗过的氧气通过氧洗涤塔28上方的管路进入氧气体冷却器,清洗过氧气的洗气水也会通过回流管路回到氧分离器组14中。
经过洗涤塔清洗的氢气和氧气的气体纯度更高,同时,由于电解水制氢系统是通过分解水制取氢气,系统中的水量一直在被消耗,该回流的洗气水也是电解水制氢系统的补液来源。
可选地,多个电解槽2共用管路与气液分离装置以及冷却装置16连通,氢气管路3和氧气管路4交汇形成氢气总路和氧气总路与氢分离器组13和氧分离器组14连接。
每个氢分离器11和氧分离器12均连接有电解液管路,与每个氢分离器组13连接的电解液管路为第一电解液总路,与每个氧分离器组14连接的电解液管路为第二电解液总路,第一电解液总路和第二电解液总路交汇形成电解液冷却流路,与冷却器19相连,冷却器19通过电解液流路分别与每个电解槽2相连。通过共用管路的方式,提升了系统的集成化程度,减小了设备的占地面积,也降低了设备的制造成本。
以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式,但是,本公开并不限于上述实施方式中的具体细节,在本公开的技术构思范围内,可以对本公开的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本公开的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本公开的思想,其同样应当视为本公开所公开的内容。
Claims (10)
1.一种电解水制氢系统,包括电解液供应流路、氢气收集装置和氧气收集装置,其特征在于,所述电解水制氢系统还包括气液分离器(1)和与所述气液分离器(1)相连的多个电解槽(2),所述电解液供应流路与所述电解槽(2)相连以用于向所述电解槽(2)提供电解液,所述电解槽(2)用于电解水以产生氢气和氧气,所述气液分离器(1)包括氧分离器(12)和氢分离器(11),所述氢分离器(11)用于将所述电解槽(2)产生的氢气进行气液分离,所述氢气收集装置与所述氢分离器(11)相连,以收集来自所述氢分离器(11)的氢气,所述氧分离器(12)用于将所述电解槽(2)产生的氧气进行气液分离,所述氧气收集装置与所述氧分离器(12)相连,以收集来自所述氧分离器(12)分离的氧气,其中,所述多个电解槽(2)并联设置,且每个所述电解槽(2)分别与所述氢分离器(11)和所述氧分离器(12)相连。
2.根据权利要求1所述的电解水制氢系统,其特征在于,每个所述电解槽(2)分别通过氢气管路(3)与所述氢分离器(11)相连,每条氢气管路(3)上设置有第一切断阀(5)和/或第一放空阀(7);每个所述电解槽(2)分别通过氧气管路(4)与所述氧分离器(12)相连,每条氧气管路(4)上设置第二切断阀(6)和/或第二放空阀(8)。
3.根据权利要求1所述的电解水制氢系统,其特征在于,所述氢分离器(11)的数量为多个,多个所述氢分离器(11)通过管道连通;所述氧分离器(12)的数量为多个,多个所述氧分离器(12)通过管道连通。
4.根据权利要求3所述的电解水制氢系统,其特征在于,多个所述氢分离器(11)中至少两个氢分离器(11)相连成氢分离器组(13),多个所述氧分离器(12)中至少两个所述氧分离器(12)相连成氧分离器组(14),所述氢分离器组(13)和所述氧分离器组(14)之间通过管路连通,该管路上设置有开关阀(15)。
5.根据权利要求1所述的电解水制氢系统,其特征在于,所述电解水制氢系统还包括冷却装置(16)和电解液流路(17),所述冷却装置(16)包括冷却器(19)、与所述冷却器(19)相连的冷却液供应流路(181)、与所述冷却器(19)相连的冷却液回流流路(182)及第一调节阀(20),所述第一调节阀(20)设置在所述冷却液供应流路(181)或所述冷却液回流流路(182)上,以用于调节流经所述冷却器(19)的冷却液的流量;
所述电解液流路(17)包括第一电解液流路(171)和第二电解液流路(172),所述第一电解液流路(171)的一端与所述气液分离器(1)相连,所述第一电解液流路(171)的另一端与所述冷却器(19)相连,所述第二电解液流路(172)的一端与所述冷却器(19)相连,所述第二电解液流路(172)的另一端与对应的电解槽(2)相连。
6.根据权利要求5所述的电解水制氢系统,其特征在于,所述冷却装置(16)还包括第二调节阀(21),所述第二调节阀(21)通过支路连接在所述冷却液供应流路(181)或所述冷却液回流流路(182)上,以与所述第一调节阀(20)并联设置,所述第二调节阀(21)和所述第一调节阀(20)中的一者为气动蝶阀,另一者为第一气动薄膜调节阀。
7.根据权利要求3-6中任一项所述的电解水制氢系统,其特征在于,所述电解水制氢系统还包括第一气量调节阀组(22)和第二气量调节阀组(23),所述第一气量调节阀组(22)布置在所述氢分离器(11)的氢气出口的下游,以调节所述氢气出口的出气量,所述第二气量调节阀组(23)布置在所述氧分离器(12)的氧气出口的下游,以调节所述氧气出气口的出气量;
所述第一气量调节阀组(22)对所述氢气出口的出气量的调节范围和所述第二气量调节阀组(23)对所述氧气出口的出气量的调节范围不同。
8.根据权利要求7所述的电解水制氢系统,其特征在于,所述第一气量调节阀组(22)包括第二气动薄膜调节阀(221)和第三气动薄膜调节阀(222),所述第二气动薄膜调节阀(221)和所述第三气动薄膜调节阀(222)并联设置在与所述氢气出口的连通的管路上;
所述第二气量调节阀组(23)包括第四气动薄膜调节阀(231)和第五气动薄膜调节阀(232),所述第四气动薄膜调节阀(231)和所述第五气动薄膜调节阀(232)并联设置在与所述氧气出口的连通的管路上。
9.根据权利要求5或6所述的电解水制氢系统,其特征在于,所述电解水制氢系统还包括多个电解液循环泵(24)、多个电解液流量计(25)和多个第三切断阀(26),与每个所述电解槽(2)连通的所述电解液流路(17)上均设置有所述电解液循环泵(24)、所述电解液流量计(25)和所述第三切断阀(26)。
10.根据权利要求4-6中任一项所述的电解水制氢系统,其特征在于,所述电解水制氢系统还包括洗气装置,所述洗气装置包括氢洗涤塔(27)和氧洗涤塔(28),所述氢分离器(11)分离的氢气通过管路进入所述氢洗涤塔(27)中,在所述氢洗涤塔(27)的中段设置有洗气回流管路接口,用于连接洗气回流管路(29),所述洗气回流管路(29)与对应的氢分离器(11)相连;
所述氧分离器(12)分离的氧气通过管路进入所述氧洗涤塔(28)中,在所述氧洗涤塔(28)的中段设置有洗气回流管路接口,用于连接洗气回流管路(29),所述洗气回流管路(29)与对应的氧分离器(12)相连。
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