水电解制氢液体回收系统的制作方法

本技术涉及水电解制氢设备，具体而言，涉及一种水电解制氢液体回收系统。

背景技术：

1、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。

2、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。

技术实现思路

1、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。

2、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。

3、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。

4、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。

5、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。

6、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。

7、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。

8、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。

9、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。

10、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。

11、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。

12、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。

技术特征：

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。

技术总结本技术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。本技术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。技术研发人员：陈明星,孟欣,任九金,邓成受保护的技术使用者：阳光氢能科技有限公司技术研发日：20230920技术公布日：2024/5/16