CN220952100U - 水电解制氢液体回收系统 - Google Patents
水电解制氢液体回收系统 Download PDFInfo
- Publication number
- CN220952100U CN220952100U CN202322569785.1U CN202322569785U CN220952100U CN 220952100 U CN220952100 U CN 220952100U CN 202322569785 U CN202322569785 U CN 202322569785U CN 220952100 U CN220952100 U CN 220952100U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- hydrogen
- separator
- water
- gas
- liquid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 243
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 243
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 241
- 239000007788 liquid Substances 0.000 title claims abstract description 206
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 156
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 85
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 title claims abstract description 80
- 238000011084 recovery Methods 0.000 title claims abstract description 57
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 79
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 7
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims description 31
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 25
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 claims description 15
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 claims description 8
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims description 8
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 abstract description 22
- 238000000926 separation method Methods 0.000 abstract description 14
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 9
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 9
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 9
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 7
- 239000011555 saturated liquid Substances 0.000 description 6
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 5
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 2
- 238000005201 scrubbing Methods 0.000 description 2
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012670 alkaline solution Substances 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012466 permeate Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
Landscapes
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
本实用新型提供了一种水电解制氢液体回收系统,包括氢气分离器、氢气冷却器、气水分离器和冷凝水缓冲罐;制氢产生的气液混合物进入氢气分离器内,氢气分离器的出口与氢气冷却器的入口连通,氢气冷却器的出口与气水分离器的入口连通,气水分离器的出口通过第一管路与冷凝水缓冲罐的入口连通,冷凝水缓冲罐的出口通过第二管路与氢气分离器连通;冷凝水缓冲罐用于收集气水分离器分离得出的液体,并输送至氢气分离器内进行回收利用。本实用新型可以高效应用在碱性水电解制氢过程和PEM水电解制氢过程,能够安全且高效地将水电解制氢系统气液分离单元中的电解质液体进行回收利用,在实现液体资源回收的同时,提高了工作安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及水电解制氢设备技术领域,具体而言,涉及一种水电解制氢液体回收系统。
背景技术
氢气以其绿色低碳、高效、可储存和可运输等优点,被视为最理想的能源载体;利用风电、光伏等可再生能源电解水制氢是未来氢气最重要的生产方式之一;目前,商用的水电解制氢技术路线主要有碱性水电解制氢方式和PEM(质子交换膜)水电解制氢方式两种。在碱性水电解制氢过程中,需要使用25%-30%的KOH溶液作为电解液;PEM水电解制氢需要使用纯水作为电解液;因此无论是碱性水电解制氢系统,还是PEM水电解制氢系统,都会涉及到液体排放及回收问题。
现有技术中,碱性水电解制氢系统通常是将气液分离单元中的气水分离器分离得出的液体直接排放至污水管网中,如果没有相应的污水处理系统则需要收集后集中处理;PEM水电解制氢系统通常是将气液分离单元中的气水分离器分离得出的液体直接排放;上述方式中,碱性水电解制氢系统的液体排放会造成碱溶液的损耗,且容易出现喷碱、因气体倒灌而影响气体纯度等问题;PEM水电解制氢系统的液体排放则会造成纯水资源的浪费。
实用新型内容
本实用新型提供一种水电解制氢液体回收系统,以解决现有技术中的水电解制氢系统无法有效回收利用排放的液体,进而造成液体资源浪费的问题。
为了解决上述问题,本实用新型提供了一种水电解制氢液体回收系统,包括氢气分离器、氢气冷却器、气水分离器和冷凝水缓冲罐;制氢产生的气液混合物进入氢气分离器内,氢气分离器的出口与氢气冷却器的入口连通,氢气冷却器的出口与气水分离器的入口连通,气水分离器的底部出口通过第一管路与冷凝水缓冲罐的入口连通,冷凝水缓冲罐的出口通过第二管路与氢气分离器连通;冷凝水缓冲罐用于收集气水分离器分离得出的液体,并输送至氢气分离器内进行回收利用;其中,氢气冷却器的安装位置不低于气水分离器,气水分离器的安装位置不低于冷凝水缓冲罐,冷凝水缓冲罐的安装位置不低于氢气分离器。
进一步地,水电解制氢液体回收系统还包括第一阀门,第一阀门设置在第一管路上,用于控制第一管路的通断。
进一步地,水电解制氢液体回收系统还包括第二阀门,第二阀门设置在第二管路上,用于控制第二管路的通断;其中,第一阀门和第二阀门中的至多一个处于开启状态,以阻止氢气分离器内的气体进入气水分离器内。
进一步地,水电解制氢液体回收系统还包括第一远传液位计,第一远传液位计用于检测气水分离器内的液体高度。
进一步地,水电解制氢液体回收系统还包括中央控制器、用于控制第一管路通断的第一阀门和用于控制第二管路通断的第二阀门;其中,中央控制器分别与第一远传液位计、第一阀门和第二阀门电连接,以控制第一管路和第二管路的通断。
进一步地,水电解制氢液体回收系统还包括氢气洗涤器,氢气洗涤器的入口通过管路与氢气分离器连接,氢气洗涤器的一个出口通过管路与氢气分离器连接,氢气洗涤器的另一个出口通过管路与氢气冷却器可通断地连通。
进一步地,水电解制氢液体回收系统还包括压差液位计,压差液位计用于检测氢气分离器内的液体高度。
进一步地,水电解制氢液体回收系统用于质子交换膜水电解制氢,水电解制氢液体回收系统还包括闪蒸罐、纯水泵和氧气分离器,闪蒸罐的入口通过第三管路与氢气分离器连通,闪蒸罐的一个出口通过第四管路与纯水泵的入口连通,纯水泵的出口通过第五管路与氧气分离器的入口连通。
进一步地,水电解制氢液体回收系统还包括第三阀门、第四阀门和中央控制器,第三阀门设置在第三管路上,用于控制第三管路的通断;中央控制器与第三阀门电连接;第四阀门设置在第五管路上,用于控制第五管路的通断;中央控制器与第四阀门电连接。
进一步地,水电解制氢液体回收系统还包括第二远传液位计和中央控制器,第二远传液位计用于检测闪蒸罐内的液体高度;中央控制器与第二远传液位计电连接。
应用本实用新型的技术方案,本实用新型提供了一种水电解制氢液体回收系统,包括氢气分离器、氢气冷却器、气水分离器和冷凝水缓冲罐;制氢产生的气液混合物进入氢气分离器内,氢气分离器的出口与氢气冷却器的入口连通,氢气冷却器的出口与气水分离器的入口连通,气水分离器的底部出口通过第一管路与冷凝水缓冲罐的入口连通,冷凝水缓冲罐的出口通过第二管路与氢气分离器连通;冷凝水缓冲罐用于收集气水分离器分离得出的液体,并输送至氢气分离器内进行回收利用;其中,氢气冷却器的安装位置不低于气水分离器,气水分离器的安装位置不低于冷凝水缓冲罐,冷凝水缓冲罐的安装位置不低于氢气分离器。本实用新型通过设置冷凝水缓冲罐收集气水分离器分离得出的液体,并输送至氢气分离器内进行回收利用,使得现有的水电解制氢系统在应用本实用新型提出的水电解制氢液体回收系统后,可以有效回收利用排放的液体,进而成避免了液体资源的浪费;通过设置氢气冷却器的安装位置不低于气水分离器,气水分离器的安装位置不低于冷凝水缓冲罐,冷凝水缓冲罐的安装位置不低于氢气分离器,使得回收的液体会在重力作用下,自行流动返回至氢气分离器中,进而保证了液体回收的效率和便捷性;本实用新型提出的水电解制氢液体回收系统,可以高效应用在碱性水电解制氢过程和PEM水电解制氢过程,能够安全且高效地将水电解制氢系统气液分离单元中的电解质液体进行回收利用,进而避免了因气水分离器底部的阀门定时排放电解质液体而存在的喷碱和外部气体倒灌的问题出现,在实现液体资源回收的同时,提高了工作安全性。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解,本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型,并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中:
图1示出了本实用新型的实施例一提供的水电解制氢液体回收系统的具体结构示意图;
图2示出了本实用新型的实施例二提供的水电解制氢液体回收系统的具体结构示意图。
其中,上述附图包括以下附图标记:
1、氢气分离器;2、氢气冷却器;3、气水分离器;4、冷凝水缓冲罐;5、第一管路;6、第二管路;7、第一阀门;8、第二阀门;9、第一远传液位计;10、中央控制器;11、氢气洗涤器;12、压差液位计;13、闪蒸罐;14、纯水泵;15、氧气分离器;16、第三管路;17、第四管路;18、第五管路;19、第三阀门;20、第四阀门;21、管道过滤器;22、止回阀;23、第二远传液位计。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1至图2所示,本实用新型的实施例提供了一种水电解制氢液体回收系统,包括氢气分离器1、氢气冷却器2、气水分离器3和冷凝水缓冲罐4;制氢产生的气液混合物进入氢气分离器1内,氢气分离器1的出口与氢气冷却器2的入口连通,氢气冷却器2的出口与气水分离器3的入口连通,气水分离器3的底部出口通过第一管路5与冷凝水缓冲罐4的入口连通,冷凝水缓冲罐4的出口通过第二管路6与氢气分离器1连通;冷凝水缓冲罐4用于收集气水分离器3分离得出的液体,并输送至氢气分离器1内进行回收利用;其中,氢气冷却器2的安装位置不低于气水分离器3,气水分离器3的安装位置不低于冷凝水缓冲罐4,冷凝水缓冲罐4的安装位置不低于氢气分离器1。
本实用新型通过设置冷凝水缓冲罐4收集气水分离器3分离得出的液体,并输送至氢气分离器1内进行回收利用,使得现有的水电解制氢系统在应用本实用新型提出的水电解制氢液体回收系统后,可以有效回收利用排放的液体,进而成避免了液体资源的浪费;通过设置氢气冷却器2的安装位置不低于气水分离器3,气水分离器3的安装位置不低于冷凝水缓冲罐4,冷凝水缓冲罐4的安装位置不低于氢气分离器1,使得回收的液体会在重力作用下,自行流动返回至氢气分离器1中,进而保证了液体回收的效率和便捷性;本实用新型提出的水电解制氢液体回收系统,可以高效应用在碱性水电解制氢过程和PEM水电解制氢过程,能够安全且高效地将水电解制氢系统气液分离单元中的电解质液体进行回收利用,进而避免了因气水分离器3底部的阀门定时排放电解质液体而存在的喷碱和外部气体倒灌的问题出现,在实现液体资源回收的同时,提高了工作安全性。
需要说明的是:氢气冷却器2的安装位置、气水分离器3的安装位置、冷凝水缓冲罐4的安装位置和氢气分离器1的安装位置的高度依次降低。
如图1至图2所示,水电解制氢液体回收系统还包括第一阀门7,第一阀门7设置在第一管路5上,用于控制第一管路5的通断。通过设置第一阀门7,保证了对于气水分离器3内液体进入冷凝水缓冲罐4中的有效控制。
如图1至图2所示,水电解制氢液体回收系统还包括第二阀门8,第二阀门8设置在第二管路6上,用于控制第二管路6的通断;其中,第一阀门7和第二阀门8中的至多一个处于开启状态,以阻止氢气分离器1内的气体进入气水分离器3内。通过设置第二阀门8,保证了对于冷凝水缓冲罐4内液体进入氢气分离器1中的有效控制;通过设置第一阀门7和第二阀门8中的至多一个处于开启状态(即第一阀门7和第二阀门8无法同时开启),有效阻止了氢气分离器1内的气体进入气水分离器3内,进而保证了安全。
如图1至图2所示,水电解制氢液体回收系统还包括第一远传液位计9,第一远传液位计9用于检测气水分离器3内的液体高度。通过设置第一远传液位计9,保证了对于气水分离器3内液体高度的实时监控,进而为后续中央控制器10控制其他部件配合工作提供了结构支持。
如图1至图2所示,水电解制氢液体回收系统还包括中央控制器10、用于控制第一管路5通断的第一阀门7和用于控制第二管路6通断的第二阀门8;其中,中央控制器10分别与第一远传液位计9、第一阀门7和第二阀门8电连接,以控制第一管路5和第二管路6的通断。通过设置中央控制器10根据第一远传液位计9获取的液位信息来控制第一阀门7和第二阀门8配合工作,有效避免了第一阀门7和第二阀门8同时开启,进而有效阻止了氢气分离器1内的气体进入气水分离器3内。
如图1所示,水电解制氢液体回收系统还包括氢气洗涤器11,氢气洗涤器11的入口通过管路与氢气分离器1连接,氢气洗涤器11的一个出口通过管路与氢气分离器1连接,氢气洗涤器11的另一个出口通过管路与氢气冷却器2可通断地连通;氢气洗涤器11用于洗涤氢气分离器1分离出的氢气。通过设置氢气洗涤器11,实现了对于氢气分离器1分离出氢气的高效洗涤清洁,保证了氢气的纯度等参数符合实际要求。
如图2所示,水电解制氢液体回收系统还包括压差液位计12,压差液位计12用于检测氢气分离器1内的液体高度。通过设置压差液位计12,保证了对于氢气分离器1内液体高度的实时监控,进而为后续中央控制器10控制其他部件配合工作提供了结构支持。
如图2所示,水电解制氢液体回收系统用于质子交换膜水电解制氢,水电解制氢液体回收系统还包括闪蒸罐13、纯水泵14和氧气分离器15,闪蒸罐13的入口通过第三管路16与氢气分离器1连通,闪蒸罐13的一个出口通过第四管路17与纯水泵14的入口连通,纯水泵14的出口通过第五管路18与氧气分离器15的入口连通;纯水泵14用于驱动液体流动。这样设置,既保证了水电解制氢液体回收系统的结构简单化,又使得水电解制氢液体回收系统在用于质子交换膜水电解制氢过程中的工作可靠性。
如图2所示,水电解制氢液体回收系统还包括第三阀门19和中央控制器10,第三阀门19设置在第三管路16上,用于控制第三管路16的通断;中央控制器10与第三阀门19电连接。通过设置第三阀门19,实现了对于氢气分离器1内液体进入闪蒸罐13中的有效控制。
如图2所示,水电解制氢液体回收系统还包括第四阀门20和中央控制器10,第四阀门20设置在第五管路18上,用于控制第五管路18的通断;中央控制器10与第四阀门20电连接。通过设置第四阀门20,实现了对于闪蒸罐13内液体进入氧气分离器15中的有效控制。
如图2所示,水电解制氢液体回收系统还包括管道过滤器21,管道过滤器21设置在第四管路17上,用于过滤流经第四管路17的液体。
如图2所示,水电解制氢液体回收系统还包括止回阀22,止回阀22设置在第五管路18上,用于阻止液体在第五管路18内反向流动。通过设置止回阀22,有效避免了逆流问题的出现,进而保证了安全性。
如图2所示,水电解制氢液体回收系统还包括第二远传液位计23和中央控制器10,第二远传液位计23用于检测闪蒸罐13内的液体高度;中央控制器10与第二远传液位计23电连接。通过设置第二远传液位计23,保证了对于闪蒸罐13内液体高度的实时监控,进而为后续中央控制器10控制其他部件配合工作提供了结构支持。
需要说明的是:在现有的水电解制氢系统的气液分离单元中,氢气/氧气在经过冷却器冷却后,会冷凝出较多的饱和液态水,这些液态水会随着氢气/氧气进入气水分离器3,气水分离器3内设置有丝网除雾器或纤维床除雾器等结构,气体中夹带的饱和液态水的液滴也会被捕捉沉降至气水分离器3的底部。因此,气水分离器3的底部会汇集较多的碱液例如:在碱性水电解制氢系统中为碱液或纯水例如:在PEM水电解制氢系统中为纯水;本实用新型的技术方案中,通过设置冷凝水缓冲罐4,可以有效将气水分离器3内的液体回流至氢气分离器1或者氧气分离器15中。
由于碱性水电解制氢系统和PEM水电解制氢系统的工作原理及具体工作方式不同,下面将分为两个实施例分别介绍:
如图1所示,在本实用新型的实施例一中,本实用新型提出的水电解制氢液体回收系统应用在碱性水电解制氢系统中,以氢气侧为例详细说明如下:
在碱性水电解制氢系统正常运行时,气体和碱性电解质溶液混合物经由气液混合物进口管线进入氢气分离器1内,在碱液和气体分离后,气体进入氢气洗涤器11,经洗涤后的气体进入氢气冷却器2,气体冷却后再进入气水分离器3,经气水分离器3内部的丝网除雾捕滴后,气体经由气水分离器3中的气体出口管线进入后段纯化系统;
在气体经过氢气冷却器2冷却后,会冷凝出较多的饱和液态水,氢气冷却器2布置高度高于气水分离器3,这些液态水会随着气体重力自流进入气水分离器3内,气水分离器3内的丝网除雾器或纤维床除雾器会捕捉气体中夹带的饱和态液滴,液滴沉降至气水分离器3的底部。气水分离器3上设置有第一远传液位计9,当气水分离器3内部液体升高到设定液位时,第一远传液位计9将液位信号传送至中央控制器10,此时第二阀门8处于关闭状态,中央控制器10控制第一阀门7开启,气水分离器3布置高度高于冷凝水缓冲罐4,液体会因重力自流进入冷凝水缓冲罐4中;在气水分离器3内部液体降低到设定液位时,第一远传液位计9将液位信号传送至中央控制器10,中央控制器10控制第一阀门7关闭后,再控制第二阀门8开启,冷凝水缓冲罐4布置高度高于氢气分离器1,液体会因重力自流进入氢气分离器1中,在到达设定时间后,中央控制器10控制第二阀门8关闭;通过中央控制器10控制两个阀门第一阀门7和第二阀门8的切换,有效避免了氢气分离器1中的气体(例如:氢气)直接进入气水分离器3中,收集的电解质液体在进入氢气分离器1后,经由电解质液体循环管线参与碱性水电解制氢系统的电解液循环,避免了电解液的浪费。
如图2所示,在本实用新型的实施例二中,本实用新型提出的水电解制氢液体回收系统应用在PEM水电解制氢系统(即质子交换膜水电解制氢系统)中,详细说明如下:
PEM水电解制氢运行时,由于质子交换膜的选择性,纯水从氧侧透过质子交换膜进入氢侧的量相对较少,因此需要将氢侧回收的纯水转移至氧侧分离器后,再进行电解质纯水的循环;纯水混合氢气进入氢气分离器1,经分离后,气体进入氢气冷却器2,气体冷却后再进入气水分离器3,经气水分离器3内部的丝网除雾捕滴后,气体经由气水分离器3中的气体出口管线进入后段纯化系统;
气体经过氢气冷却器2冷却后,会冷凝出较多的饱和液态水,氢气冷却器2布置高度高于气水分离器3,这些液态水会随着气体重力自流进入气水分离器3内,气水分离器3内的丝网除雾器或纤维床除雾器会捕捉气体中夹带的态饱和液滴,液滴沉降至气水分离器3的底部;气水分离器3上设置有第一远传液位计9,当气水分离器3内部液体升高到设定液位时,第一远传液位计9将液位信号传送至中央控制器10,此时第二阀门8处于关闭状态,中央控制器10控制第一阀门7开启,气水分离器3布置高度高于冷凝水缓冲罐4,液体会因重力自流进入冷凝水缓冲罐4中;在气水分离器3内部液体降低到设定液位时,第一远传液位计9将液位信号传送至中央控制器10,中央控制器10控制第一阀门7关闭后,再控制第二阀门8开启,冷凝水缓冲罐4布置高度高于氢气分离器1,液体会因重力自流进入氢气分离器1中,在到达设定时间后,中央控制器10控制第二阀门8关闭;通过中央控制器10控制两个阀门第一阀门7和第二阀门8的切换,有效避免了氢气分离器1中的气体(例如:氢气)直接进入气水分离器3中;
在收集的电解质液体在进入氢气分离器1后,当压差液位计12检测出氢气分离器1内的液位达到设定值时,中央控制器10控制第四阀门20关闭,纯水泵14不启动,并控制第三阀门19开启,纯水电解质液体从氢气分离器1内进入到闪蒸罐13内,闪蒸处理后的氢气经由闪蒸罐13的氢气放空管线安全放空,同时闪蒸罐13内设置有液封,可有效避免外部气体进入水电解制氢液体回收系统,液封的具体高度可以根据第二远传液位计23所检测出的液位信息灵活设置;
当第二远传液位计23检测到闪蒸罐13内的液位升高至设定高度时,第二远传液位计23将液位信号传送至中央控制器10,中央控制器10控制第三阀门19关闭,然后启动纯水泵14并打开第四阀门20,纯水电解质液体经管道过滤器21过滤后,进入氧气分离器15内,和氧气分离器15内的纯水电解质液体混合后,经由电解质液体循环管线参与PEM水电解制氢系统的电解液循环,有效避免了电解液的浪费。当第二远传液位计23检测到闪蒸罐13内液位降低至一定高度时,第二远传液位计23将液位信号传送至中央控制器10,中央控制器10控制纯水泵14和第四阀门20关闭。
综上所述,本实用新型提供了一种水电解制氢液体回收系统,本实用新型通过设置冷凝水缓冲罐4收集气水分离器3分离得出的液体,并输送至氢气分离器1内进行回收利用,使得现有的水电解制氢系统在应用本实用新型提出的水电解制氢液体回收系统后,可以有效回收利用排放的液体,进而成避免了液体资源的浪费;通过设置氢气冷却器2的安装位置不低于气水分离器3,气水分离器3的安装位置不低于冷凝水缓冲罐4,冷凝水缓冲罐4的安装位置不低于氢气分离器1,使得回收的液体会在重力作用下,自行流动返回至氢气分离器1中,进而保证了液体回收的效率和便捷性;本实用新型提出的水电解制氢液体回收系统,可以高效应用在碱性水电解制氢过程和PEM水电解制氢过程,能够安全且高效地将水电解制氢系统气液分离单元中的电解质液体进行回收利用,进而避免了因气水分离器3底部的阀门定时排放电解质液体而存在的喷碱和外部气体倒灌的问题出现,在实现液体资源回收的同时,提高了工作安全性。
需要注意的是,这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式,而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的,除非上下文另外明确指出,否则单数形式也意图包括复数形式,此外,还应当理解的是,当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时,其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中,任何具体值应被解释为仅仅是示例性的,而不是作为限制。因此,示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,在未作相反说明的情况下,这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制;方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
为了便于描述,在这里可以使用空间相对术语,如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等,用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是,空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如,如果附图中的器件被倒置,则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其他器件或构造之下”。因而,示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位),并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。
此外,需要说明的是,使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件,仅仅是为了便于对相应零部件进行区别,如没有另行声明,上述词语并没有特殊含义,因此不能理解为对本实用新型保护范围的限制。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种水电解制氢液体回收系统,其特征在于,包括氢气分离器(1)、氢气冷却器(2)、气水分离器(3)和冷凝水缓冲罐(4);制氢产生的气液混合物进入所述氢气分离器(1)内,所述氢气分离器(1)的出口与所述氢气冷却器(2)的入口连通,所述氢气冷却器(2)的出口与所述气水分离器(3)的入口连通,所述气水分离器(3)的底部出口通过第一管路(5)与所述冷凝水缓冲罐(4)的入口连通,所述冷凝水缓冲罐(4)的出口通过第二管路(6)与所述氢气分离器(1)连通;所述冷凝水缓冲罐(4)用于收集所述气水分离器(3)分离得出的液体,并输送至所述氢气分离器(1)内进行回收利用;其中,所述氢气冷却器(2)的安装位置不低于所述气水分离器(3),所述气水分离器(3)的安装位置不低于所述冷凝水缓冲罐(4),所述冷凝水缓冲罐(4)的安装位置不低于所述氢气分离器(1)。
2.根据权利要求1所述的水电解制氢液体回收系统,其特征在于,所述水电解制氢液体回收系统还包括第一阀门(7),所述第一阀门(7)设置在所述第一管路(5)上,用于控制所述第一管路(5)的通断。
3.根据权利要求2所述的水电解制氢液体回收系统,其特征在于,所述水电解制氢液体回收系统还包括第二阀门(8),所述第二阀门(8)设置在所述第二管路(6)上,用于控制所述第二管路(6)的通断;其中,所述第一阀门(7)和所述第二阀门(8)中的至多一个处于开启状态,以阻止所述氢气分离器(1)内的气体进入所述气水分离器(3)内。
4.根据权利要求1所述的水电解制氢液体回收系统,其特征在于,所述水电解制氢液体回收系统还包括第一远传液位计(9),所述第一远传液位计(9)用于检测所述气水分离器(3)内的液体高度。
5.根据权利要求4所述的水电解制氢液体回收系统,其特征在于,所述水电解制氢液体回收系统还包括中央控制器(10)、用于控制所述第一管路(5)通断的第一阀门(7)和用于控制所述第二管路(6)通断的第二阀门(8);其中,所述中央控制器(10)分别与所述第一远传液位计(9)、所述第一阀门(7)和所述第二阀门(8)电连接,以控制所述第一管路(5)和所述第二管路(6)的通断。
6.根据权利要求1至5任一项所述的水电解制氢液体回收系统,其特征在于,所述水电解制氢液体回收系统还包括氢气洗涤器(11),所述氢气洗涤器(11)的入口通过管路与所述氢气分离器(1)连接,所述氢气洗涤器(11)的一个出口通过管路与所述氢气分离器(1)连接,所述氢气洗涤器(11)的另一个出口通过管路与所述氢气冷却器(2)可通断地连通。
7.根据权利要求1所述的水电解制氢液体回收系统,其特征在于,所述水电解制氢液体回收系统还包括压差液位计(12),所述压差液位计(12)用于检测所述氢气分离器(1)内的液体高度。
8.根据权利要求1所述的水电解制氢液体回收系统,其特征在于,所述水电解制氢液体回收系统用于质子交换膜水电解制氢,所述水电解制氢液体回收系统还包括闪蒸罐(13)、纯水泵(14)和氧气分离器(15),所述闪蒸罐(13)的入口通过第三管路(16)与所述氢气分离器(1)连通,所述闪蒸罐(13)的一个出口通过第四管路(17)与所述纯水泵(14)的入口连通,所述纯水泵(14)的出口通过第五管路(18)与所述氧气分离器(15)的入口连通。
9.根据权利要求8所述的水电解制氢液体回收系统,其特征在于,所述水电解制氢液体回收系统还包括第三阀门(19)、第四阀门(20)和中央控制器(10),所述第三阀门(19)设置在所述第三管路(16)上,用于控制所述第三管路(16)的通断;所述中央控制器(10)与所述第三阀门(19)电连接;所述第四阀门(20)设置在所述第五管路(18)上,用于控制所述第五管路(18)的通断;所述中央控制器(10)与所述第四阀门(20)电连接。
10.根据权利要求8所述的水电解制氢液体回收系统,其特征在于,所述水电解制氢液体回收系统还包括第二远传液位计(23)和中央控制器(10),所述第二远传液位计(23)用于检测所述闪蒸罐(13)内的液体高度;所述中央控制器(10)与所述第二远传液位计(23)电连接。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202322569785.1U CN220952100U (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 水电解制氢液体回收系统 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202322569785.1U CN220952100U (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 水电解制氢液体回收系统 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN220952100U true CN220952100U (zh) | 2024-05-14 |
Family
ID=91017671
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202322569785.1U Active CN220952100U (zh) | 2023-09-20 | 2023-09-20 | 水电解制氢液体回收系统 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN220952100U (zh) |
-
2023
- 2023-09-20 CN CN202322569785.1U patent/CN220952100U/zh active Active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN112458463A (zh) | 一种酸性蚀刻液循环再生系统及方法 | |
CN105712545B (zh) | 一种含铜废水回收处理系统 | |
CN114934278B (zh) | 一种利用微细纤维诱导气泡聚并提高电解效率的装置及方法 | |
CN103253781B (zh) | 一种纯水机 | |
CN220952100U (zh) | 水电解制氢液体回收系统 | |
CN208594339U (zh) | 一种硫酸铜蚀刻液的铜回收系统 | |
CN106630226A (zh) | 一种铅酸蓄电池废酸回收系统及残液处理方法 | |
CN218910533U (zh) | 一种电解水制氢系统 | |
CN216039116U (zh) | 一种剥离液废液回收装置 | |
CN212925184U (zh) | 用于水电解制氢的嵌入式循环tds过滤修复装置 | |
CN109157970A (zh) | 一种对含氯乙烯的尾气进行回收净化的装置 | |
CN204582940U (zh) | 一种铬雾除尘塔 | |
CN104743694A (zh) | 一种含重金属离子有机酸废水的资源化处理方法及装置 | |
CN208791402U (zh) | 一种不锈钢含酸清洗废水零排放废水组合设备 | |
CN208167103U (zh) | 一种酸性蚀刻废液的处理系统 | |
CN217535721U (zh) | 空分系统降温水回收利用系统 | |
CN111228968A (zh) | 一种用于煤气站的废气处理装置 | |
CN205347578U (zh) | 一种蚀刻液回收循环利用装置 | |
CN221028702U (zh) | 制氢系统 | |
CN221674250U (zh) | 一种低排污的氯化法钛白粉生产装置 | |
CN217526953U (zh) | 一种电石法pvc生产工艺乙炔气回收装置 | |
CN206553227U (zh) | 废水吸附净化装置 | |
CN221244562U (zh) | 气液分离设备及水电解制氢处理系统 | |
CN217264851U (zh) | 一种从五氟乙烷粗品中回收氟化氢的装置 | |
CN221385358U (zh) | 一种反冲洗叠片过滤器 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant |