[發明專利]高氫氣純度、高安全的電解水堿液循環系統及控制方法

在審

• 申請號: 202210297865.3
• 申請日: 2022-03-25
• 公開（公告）號: CN114717607A
• 公開（公告）日: 2022-07-08
• 發明（設計）人: 朱維;謝佳平;李建偉;楊事成;趙舸
• 申請（專利權）人: 上海卓微氫科技有限公司
• 主分類號: C25B15/08
• 分類號: C25B15/08;C25B15/023;C25B1/04;C01B13/02;C01B3/50
• 代理公司: 青島致嘉知識產權代理事務所(普通合伙) 37236
• 代理人: 張曉艷

1.一種高氫氣純度、高安全的電解水堿液循環系統，包括氫分離器、氧分離器、堿液循環泵、電解槽，所述氫分離器、氧分離器的出液口分別通過管路依次連接堿液循環泵、電解槽進液口，所述電解槽出氣口分別通過管路連接至氫分離器、氧分離器的進氣口，其特征在于：還包括氫側緩沖罐和氧側緩沖罐，所述氫側緩沖罐的進液口連接氫分離器的出液口，所述氫側緩沖罐的出液口連接堿液循環泵，所述氧側緩沖罐的進液口連接氧分離器的出液口，所述氧側緩沖罐的出液口連接堿液循環泵，所述氫側緩沖罐具有氫排氣口，所述氧側緩沖罐具有氧排氣口。

2.根據權利要求1所述的高氫氣純度、高安全的電解水堿液循環系統，其特征在于：還包括氫側液位控制器和氧側液位控制器，所述氫側液位控制器設置在氫分離器和氫側緩沖罐之間的管路上，所述氧側液位控制器設置在氧分離器和氧側緩沖罐之間的管路上。

3.根據權利要求1所述的高氫氣純度、高安全的電解水堿液循環系統，其特征在于：還包括第一壓力控制器和第二壓力控制器，所述第一壓力控制器設置在氫側緩沖罐氫排氣口所在的管路上，所述第二壓力控制器設置在氧側緩沖罐氧排氣口所在的管路上。

4.根據權利要求1所述的高氫氣純度、高安全的電解水堿液循環系統，其特征在于：還包括第三壓力控制器和第四壓力控制器，所述第三壓力控制器設置在氫分離器出氣口所在的管路上，所述第四壓力控制器設置在氧分離器出氣口所在的管路上。

5.根據權利要求4所述的高氫氣純度、高安全的電解水堿液循環系統，其特征在于：所述第四壓力控制器控制氧分離器出氣口壓力在1.6-3.2Mpa，所述第三壓力控制器控制氫分離器出氣口壓力在1.6-3.2Mpa，且所述第三壓力控制器控制氫分離器出氣口壓力高于氧分離器出氣口壓力0.5-1kpa。

6.根據權利要求3所述的高氫氣純度、高安全的電解水堿液循環系統，其特征在于：所述氫側緩沖罐內部壓力通過第一壓力控制器控制為＜0.01Mpa，所述氧側緩沖罐內部壓力通過第二壓力控制器控制為＜0.01Mpa。

7.一種高氫氣純度、高安全的電解水堿液循環系統控制方法，其特征在于，所述控制方法步驟如下：

1)電解后的堿液分兩部分從電解槽中出來，一部分伴隨氫氣從電解槽陰極出來，到氫分離器進行氣液分離，分離出的氫氣送到下游；

2)氫分離器分離出的堿液送到氫側緩沖罐減壓后，溶解在堿液中的氣體在氫側緩沖罐進行釋放，所述氣體包括大部分氫氣，還有微量氧氣，所述氣體從氫側緩沖罐的氫排出口放空；

3)釋放氣體后的堿液從氫側緩沖罐送至堿液循環泵；

4)電解后的另一部分堿液，伴隨氧氣從電解槽陽極出來，到氧分離器進行氣液分離，分離出的氧氣送到下游；

5)氧分離器分離出的堿液送到氧側緩沖罐后，溶解在堿液中的氣體在氧緩沖罐進行釋放，所述氣體包括大部分氧氣，還有微量氫氣，所述氣體從氧側緩沖罐的氧排出口放空；

6)釋放氣體后的堿液從氧側緩沖罐送至堿液循環泵；

7)來自氫側緩沖罐和氧側緩沖罐的堿液在堿液循環泵混合后，通過堿液循環泵回到電解槽的陰極和陽極電解小室，再次進行電解，完成一個循環。

8.根據權利要求7所述的高氫氣純度、高安全的電解水堿液循環系統控制方法，其特征在于：所述氧分離器的壓力控制在1.6-3.2MPa，所述氫分離器的壓力控制在1.6-3.2MPa，且控制所述氫分離器的壓力高于氧分離器壓力0.5-1kpa。

9.根據權利要求7所述的高氫氣純度、高安全的電解水堿液循環系統控制方法，其特征在于：所述步驟1氫側緩沖罐壓力＜0.01Mpa，所述步驟5氧側緩沖罐壓力＜0.01Mpa。