一种电解水脱氧装置的制作方法

本发明涉及碱水电解制氢，具体涉及一种电解水脱氧装置。

背景技术：

1、工业上碱性电解水制氢是比较成熟的技术手段，工作原理为：在碱水电解槽两个电极通入直流电，水分子分别在阳极发生氧化反应生成氧气、阴极发生还原反应生成氢气；含有碱液的氧气与氢气一起分别进入氧、氢气液分离器，分离出的气体通过气体洗涤器去除夹带的少量碱液，再通过冷却分离器进行除湿，得到相应的氧气和氢气。为了提高产品氢气纯度，通常在电解水设备中还配套加入除氧用的脱氧装置，含有微量氧气的氢气进入脱氧装置中发生催化燃烧反应，去除氧气，提高氢气纯度。

2、氢气与氧气催化燃烧反应使反应气温度升高，高温反应气再进入冷却器，冷却后送至后续工序。但氢氧混合气在高温时易发生爆炸，因此脱氧反应器温度不宜超过300℃，最佳不超过200℃。

3、然而，现有的脱氧技术是将含有微量杂质氧和饱和水汽的原料氢送入绝热式脱氧反应器，当进口氢气中氧含量每升高1％时，反应器出口温度将上升165℃。电解槽开车初期，原料氢内的杂质氧气较多，反应器内的温度比较容易达到200℃，超出了安全温度范围。为此，在氧气含量超过1％，需要进行电解槽的停车，为保险起见，常常在0.2％就会进行停车处置，因此在电解槽开车初期，需要将电解水获得的氢气大量放空，降低了工作效率，增加了工作成本。

技术实现思路

1、因此，本发明在于克服现有技术中需要降低反应器内原料氢温度的技术问题，从而提供一种电解水脱氧装置。

2、本发明提供了一种电解水脱氧装置，用于对电解水获得的原料氢进行脱氧，包括：

3、反应壳，所述反应壳设置有原料进口和原料出口，所述反应壳内设置有脱氧催化剂以及与原料氢进行热交换的换热介质。

4、进一步的，所述原料进口设置在反应壳的上端侧，所述原料出口设置在反应壳的下端侧。

5、进一步的，还包括设置在反应壳内侧壁上的上间隔板和下间隔板，所述上间隔板和下间隔板将反应壳内侧分割为三个空间，所述上间隔板和下间隔板之间的空间为热交换空间。

6、进一步的，所述上间隔板和下间隔板之间设置有若干换热管，所述换热管连通原料进口和原料出口。

7、进一步的，所述脱氧催化剂设置在换热管内。

8、进一步的，所述反应壳上设置有介质进口和介质出口，所述介质进口和介质出口位于热交换空间上，所述换热介质通过介质进口流向介质出口。

9、进一步的，所述换热介质为电解水用碱液。

10、进一步的，所述介质进口位于热交换空间的下端侧，所述介质出口位于热交换空间的上端侧。

11、进一步的，所述介质出口连接有换热器。

12、本发明技术方案，具有如下优点：

13、本发明提供的一种电解水脱氧装置，含有微量杂质氧和饱和水汽的原料氢从原料进口进入。所述脱氧催化剂可使得含有微量杂质氧和饱和水汽的原料氢发生催化燃烧反应，同时放出热量，换热介质可通过热交换将原料氢本身带有的热量以及催化燃烧反应产生的热量带走，从而降低反应壳内原料氢的温度，使得反应壳内原料氢的温度位于安全范围内。

技术特征：

1.一种电解水脱氧装置，用于对电解水获得的原料氢进行脱氧，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电解水脱氧装置，其特征在于，所述原料进口(2)设置在反应壳(1)的上端侧，所述原料出口(3)设置在反应壳(1)的下端侧。

3.根据权利要求1所述的电解水脱氧装置，其特征在于，还包括设置在反应壳(1)内侧壁上的上间隔板(4)和下间隔板(5)，所述上间隔板(4)和下间隔板(5)将反应壳(1)内侧分割为三个空间，所述上间隔板(4)和下间隔板(5)之间的空间为热交换空间。

4.根据权利要求3所述的电解水脱氧装置，其特征在于，所述上间隔板(4)和下间隔板(5)之间设置有若干换热管(6)，所述换热管(6)连通原料进口(2)和原料出口(3)。

5.根据权利要求4所述的电解水脱氧装置，其特征在于，所述脱氧催化剂设置在换热管(6)内。

6.根据权利要求1所述的电解水脱氧装置，其特征在于，所述反应壳(1)上设置有介质进口(7)和介质出口(8)，所述介质进口(7)和介质出口(8)位于热交换空间上，所述换热介质通过介质进口(7)流向介质出口(8)。

7.根据权利要求1所述的电解水脱氧装置，其特征在于，所述换热介质为电解水用碱液。

8.根据权利要求6所述的电解水脱氧装置，其特征在于，所述介质进口(7)位于热交换空间的下端侧，所述介质出口(8)位于热交换空间的上端侧。

9.根据权利要求6所述的电解水脱氧装置，其特征在于，所述介质出口(8)连接有换热器。

技术总结本发明涉及碱水电解制氢技术领域，具体涉及一种电解水脱氧装置。用于对电解水获得的原料氢进行脱氧，包括：反应壳，所述反应壳设置有原料进口和原料出口，所述反应壳内设置有脱氧催化剂以及与原料氢进行热交换的换热介质。含有微量杂质氧和饱和水汽的原料氢从原料进口进入。所述脱氧催化剂可使得含有微量杂质氧和饱和水汽的原料氢发生催化燃烧反应，同时放出热量，换热介质可通过热交换将原料氢本身带有的热量以及催化燃烧反应产生的热量带走，从而降低反应壳内原料氢的温度，使得反应壳内原料氢的温度位于安全范围内。技术研发人员：请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名,请求不公布姓名受保护的技术使用者：北京海望氢能科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/5/16