[發明專利]太陽能發電聯合水電解制氫和建筑環境除濕系統

在審

• 申請號: 202211344739.5
• 申請日: 2022-10-31
• 公開（公告）號: CN115627487A
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 劉宏波;張瓊德;石強強;唐爍
• 申請（專利權）人: 西南石油大學
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/00;C25B9/65;B01D53/26
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了太陽能發電聯合水電解制氫和建筑環境除濕系統，其包括電解池、除濕器、第一洗氣塔、第二洗氣塔、節流閥、溶液泵，利用太陽能光伏發電系統為水電解提供電力，在制取氫氣的同時由于氨水溶液中的水被電解使溶液濃度升高，電解產物氧氣和氫氣隨著逸出的氨氣分別進入第一洗氣塔和第二洗氣塔，將氣體中的氧氣或氫氣分離出來；電解池內水被電解后將氨水稀溶液再生為濃溶液，從電解池流出的濃溶液經節流閥進入除濕器，在除濕器內與潮濕空氣進行熱質交換進而達到除濕效果，從除濕器流出的稀溶液經熔液泵和調節閥進入電解池。本發明利用太陽能光伏電解水制氫，同時通過電解氨水溶液中的水提高溶液濃度，實現溶液再生。

技術領域

本發明涉及太陽能發電聯合水電解制氫和建筑環境除濕系統，屬于水電解制氫、除濕技術領域。

背景技術

溶液除濕的工作原理是利用溶液經過降溫后表面蒸汽分壓力很低，高吸水性的特點，再通過特殊設計的噴淋裝置使溶液與濕空氣充分接觸完成熱濕的交換，從而大量吸收空氣中的水分。溶液濃度引起的傳質推動力是除濕過程穩定運行的重要保證。當溶液濃度較高時，溶液可以有效的吸收空氣中的水蒸汽，但溶液濃度也因此下降，需要經過濃縮處理，重新獲得吸濕能力，以循環進行空氣除濕。吸濕溶液的濃縮、重新獲得吸濕能力的過程稱為溶液再生過程。溶液再生過程是溶液除濕的關鍵過程，其熱質交換過程直接影響除濕效果。常見的再生方式普遍利用熱能再生，但系統的熱能再生效率低下，且利用低品位熱能，造成了較大的能源浪費。

本發明針對以上問題，提出了太陽能發電聯合水電解制氫和建筑環境除濕系統，利用光伏電解水制氫技術制取氫氣，同時電解池代替溶液再生器，通過電解氨水溶液中的水將稀溶液再生成濃溶液，再進入除濕器除濕。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的缺點與不足，提供太陽能發電聯合水電解制氫和建筑環境除濕系統。

為實現上述目的本發明采用如下技術方案：太陽能發電聯合水電解制氫和建筑環境除濕系統，包括電解池、除濕器、第一洗氣塔、第二洗氣塔、節流閥、溶液泵；電解池利用光伏發電系統提供的電力電解氨水溶液，其陽級氣體出口和陰級氣體出口與第一洗氣塔的氣體入口和第二洗氣塔的氣體入口相連，第一洗氣塔的氨水溶液出口經調節閥與電解池的第一稀溶液入口相連，第一洗氣塔的氨水溶液出口經調節閥與電解池的第二稀溶液入口相連，電解池的濃溶液出口經節流閥與除濕器的濃溶液入口相連，除濕器的稀溶液出口經熔液泵和調節閥與電解池的第三稀溶液入口相連。

優選地，所述電解池內內電解質溶液為氨水，水電解產生的氧氣和氫氣隨著逸出的氨氣分別進入第一洗氣塔和第二洗氣塔，經洗氣后分離出氧氣和氫氣。

優選地，所述第一洗氣塔和第二洗氣塔分別將從電解池流入氣體中的氧氣和氫氣分離出來，流出的氨水溶液被回收至電解池。

優選地，所述所述除濕器利用從電解池流出的濃溶液對潮濕空氣進行除濕，并將除濕后的空氣送入需要室內。

優選地，所述所述電解池所需的電能可由各種可再生能源發電系統提供。

優選地，所述電解池所需電能由太陽能光伏發電系統提供。

優選地，所述電解池電解水制取氫氣的同時進行溶液再生。

本發明的工作原理在于：太陽能光伏發電系統提供電力，電解質溶液為氨水，由于溶液中銨根離子不放電，因此水被電解，陽極產物氧氣及逸出的氨氣進入第一洗氣塔，利用氨氣易溶于水的特點將氣體中的氧氣分離出來，形成的氨水溶液被回收至電解池；水電解的陰極產物氫氣及逸出的氨氣進入第二洗氣塔分離氣體中的氫氣，形成的氨水溶液被回收至電解池；電解池內水被電解后溶液濃度升高，氨水稀溶液從而再生為濃溶液，從電解池流出的濃溶液經節流閥進入除濕器，在除濕器內與潮濕空氣在水蒸氣分壓力差的作用下進行熱質交換進而達到除濕效果，從除濕器流出的稀溶液經熔液泵和調節閥流入電解池。

本發明的有益效果