[發(fā)明專利]一種高低溫電解水制氫儲氫耦合裝置和方法

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• 申請日: 2020-11-25
• 公開（公告）號: CN112410800A
• 公開（公告）日: 2021-02-26
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王建強;杜賢龍;郭育菁;馬成國;洪春峰;肖國萍
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院上海應(yīng)用物理研究所
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/00;C25B15/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 宋麗榮

1.一種高低溫電解水制氫儲氫耦合裝置，其特征在于，包括純水電解制氫系統(tǒng)、第一直流電源、高溫電解制氫系統(tǒng)、第二直流電源、引射器、純化裝置和儲氫瓶組，其中，純水電解制氫系統(tǒng)與第一直流電源連接以通過第一直流電源的接通來啟動純水電解制氫系統(tǒng)的產(chǎn)氫，高溫電解制氫系統(tǒng)與第二直流電源連接以通過第二直流電源的接通來啟動高溫電解制氫系統(tǒng)的產(chǎn)氫，純水電解制氫系統(tǒng)具有第一出口管路和第二出口管路，第一出口管路與純化裝置直接連接，引射器具有主氣路進口、側(cè)氣路進口和公共氣體出口，純水電解制氫系統(tǒng)的第二出口管路與引射器的主氣路進口連接，高溫電解制氫系統(tǒng)與引射器的側(cè)氣路進口連接，引射器的公共氣體出口與純化裝置連接，儲氫瓶組分別與純化裝置和高溫電解制氫系統(tǒng)連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低溫電解水制氫儲氫耦合裝置，其特征在于，該高低溫電解水制氫儲氫耦合裝置還包括用氫設(shè)備，其中，儲氫瓶組的入口與純化裝置連接，儲氫瓶組的出口分別與高溫電解制氫系統(tǒng)和用氫設(shè)備連接。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的高低溫電解水制氫儲氫耦合裝置，其特征在于，該高低溫電解水制氫儲氫耦合裝置還包括閥門組，其中，儲氫瓶組通過閥門組分別與高溫電解制氫系統(tǒng)和用氫設(shè)備連接以分配儲氫瓶組中的氣體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低溫電解水制氫儲氫耦合裝置，其特征在于，該高低溫電解水制氫儲氫耦合裝置還包括電驅(qū)動氫氣增壓裝置，其中，儲氫瓶組通過電驅(qū)動氫氣增壓裝置與純化裝置連接。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高低溫電解水制氫儲氫耦合裝置，其特征在于，該高低溫電解水制氫儲氫耦合裝置還包括純水供應(yīng)系統(tǒng)，其分別與純水電解制氫系統(tǒng)和高溫電解制氫系統(tǒng)連接以分別向純水電解制氫系統(tǒng)和高溫電解制氫系統(tǒng)供水。

6.一種高低溫電解水制氫儲氫耦合方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1，在初次啟動時，第二直流電源斷開，高溫電解制氫系統(tǒng)內(nèi)的預(yù)熱裝置開始升溫，第一直流電源通電，純水電解制氫系統(tǒng)產(chǎn)生的氫氣通過第一出口管路直接進入純化裝置后儲存在儲氫瓶組中；

S2，儲氫瓶組中的部分氣體作為保護氣通入高溫電解制氫系統(tǒng)中，第二直流電源通電，高溫電解制氫系統(tǒng)產(chǎn)生的氫氣進入引射器的側(cè)氣路，純水電解制氫系統(tǒng)產(chǎn)生的氫氣通過第二出口管路進入引射器的主氣路，混合后的氣體通過引射器的公共氣體出口進入純化裝置，然后儲存在儲氫瓶組中。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高低溫電解水制氫儲氫耦合方法，其特征在于，待高溫電解制氫系統(tǒng)內(nèi)的預(yù)熱裝置升溫至工作溫度后再使第二直流電源通電。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高低溫電解水制氫儲氫耦合方法，其特征在于，儲氫瓶組中的氣體通過閥門組進行分配，其一部分進入高溫電解制氫系統(tǒng)以作為保護氣使用，其另一部分進入用氫設(shè)備以進行利用。

9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的高低溫電解水制氫儲氫耦合方法，其特征在于，純水電解制氫系統(tǒng)通過第二出口管路進入引射器的主氣路的壓力在0-3MPa內(nèi)調(diào)整以控制引射器的公共氣體出口的壓力。

10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高低溫電解水制氫儲氫耦合方法，其特征在于，高溫電解制氫系統(tǒng)進入引射器的側(cè)氣路的壓力在0.01MPa-0.2MPa之間，引射器的公共氣體出口的壓力在主氣路和側(cè)氣路的壓力之間。