[發明專利]一種同步制氫制氧分離系統

在審

• 申請號: 202210154640.2
• 申請日: 2022-02-18
• 公開（公告）號: CN114574903A
• 公開（公告）日: 2022-06-03
• 發明（設計）人: 唐以松;唐立豪;何可鐘;王世友
• 申請（專利權）人: 廣東藍新氫能源科技有限公司
• 主分類號: C25B15/08
• 分類號: C25B15/08;C25B1/50;C25B1/04
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 謝泳祥

本發明公開了一種同步制氫制氧分離系統，包括電解槽結構、氫氣收集裝置、氧氣收集裝置。電解槽結構負極側和正極側分別設有氫氣輸出口和氧氣輸出口；第一氫氣收集口和第二氫氣收集口均與氫氣收集罐相連，第一氧氣收集口和第二氧氣收集口均與氧氣收集進口相連。電解槽結構在電解運行時，將氫氣輸出口收集到的以氫氣為主的氣液混合氣體在第一氣液收集罐進行初步氣液分離，分離得到的氣體進入第一氣液分離器進行進一步分離，除掉水蒸氣，然后第一氫氧分離器中，將含有的少量氧氣除掉，分離出較純的氫氣進入氫氣收集罐；同樣地，氧氣安裝相同的路徑被收集到氧氣收集罐。

技術領域

本發明涉及制氫設備技術領域，特別涉及一種同步制氫制氧分離系統。

背景技術

目前水電解制氫技術，電場作用下從水中分解出氫氣和氧氣；通常采用極片之間為對等電壓，極片間距為相對電流的用電設計；同時電解極片在堿性膜的隔離下使電流射程速度和距離受阻，在低電壓下，部分能耗用于分離水分子之間共價鍵，使之其單位能耗約在3.5～4.5Kwh/Nm³之間。在電場作用下電解槽壓力增大，液體會產生汽化下分別使氫氧鍵斷裂形成獨立的HHO氫氧成份，在電極作用下分別在分別從正負極輸出端輸出收集氫氣和氧氣；在大功率斷裂氫氧鍵的情況下，部分氧氣在壓力作用下從氫氣收集口溢出，同樣地，部分氫氣在壓力作用下從氧氣收集進口溢出，存在氫氣和氧氣、水體蒸汽混合的問題。此外，水電解制氫工藝中一般采用堿性水溶液作為電解液，使得電解到的氣體存在雜質。

發明內容

本技術目的在于提供一種同步制氫制氧分離系統。解決現有技術中所存在的一個或多個技術問題，至少提供一種有益的選擇或創造條件。

為解決上述技術問題所采用的技術方案：

本發明提供了一種同步制氫制氧分離系統，包括電解槽結構、氫氣收集裝置、氧氣收集裝置。

電解槽結構負極側和正極側分別設有氫氣輸出口和氧氣輸出口；氫氣收集裝置包括第一氣液收集罐、第一氣液分離器、第一氫氧分離器、氫氣收集罐，第一氣液收集罐具有第一液氣進口、第一氫氣出口，第一氣液分離器設置有第一分離進口和第一分離出口，第一氫氧分離器設置有第一氣體進口、第一氫氣收集口、第一氧氣收集口，氫氣收集罐設置有氫氣收集進口，氫氣輸出口和第一液氣進口相連，第一氫氣出口和第一分離進口相連，第一分離出口與第一氣體進口相連；

氧氣收集裝置包括第二氣液收集罐、第二氣液分離器、第二氫氧分離器、氧氣收集罐，第二氣液收集罐具有第二液氣進口、第二氧氣出口，第二氣液分離器設置有第二分離進口和第二分離出口，第二氫氧分離器設置有第二氣體進口、第二氫氣收集口、第二氧氣收集口，氧氣收集罐設置有氧氣收集進口，氧氣輸出口和第二液氣進口相連，第二氧氣出口和第二分離進口相連，第二分離出口與第二氣體進口相連；

第一氫氣收集口和第二氫氣收集口均與氫氣收集進口相連，第一氧氣收集口和第二氧氣收集口均與氧氣收集進口相連。

本發明的有益效果是：

電解槽結構在電解運行時，將氫氣輸出口收集到的以氫氣為主的氣液混合氣體在第一氣液收集罐進行初步氣液分離，分離得到的氣體進入第一氣液分離器進行進一步分離，除掉水蒸氣，然后第一氫氧分離器中，將含有的少量氧氣除掉，分離出較純的氫氣進入氫氣收集罐；同樣地，氧氣安裝相同的路徑被收集到氧氣收集罐。并且第一氫氧分離器還將混合在氫氣中部分的氧氣收集到氧氣收集罐，第二氫氧分離器還將混合在氧氣中的氫氣收集到氫氣收集罐中，提高分離提純收集效率。

作為上述技術方案的進一步改進，同步制氫制氧分離系統還包括備用電解液存儲器和循環水泵，備用電解液存儲器設置有電解液出口和電解液進口；電解液出口與第一氣液收集罐相連，循環水泵的第一循環端與第一氣液收集罐相連，循環水泵的第二循環端與電解槽結構相連；或者電解液出口與第二氣液收集罐相連，循環水泵的第一循環端與第二氣液收集罐相連，循環水泵的第二循環端與電解槽結構相連。