[实用新型]水电解制氢的冷凝液回收系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种水电解制氢的工艺流程，特别涉及气体冷凝液的回收。

背景技术                      

水电解制氢系统电解槽产生的氢气和氧气，分别在分离器中完成气液分离，分离后的气体需经过洗涤、冷却、脱氧（氢）、干燥等过程，输出符合要求的产品气。气体在冷却和脱氧（氢）两个过程中都会产生冷凝液，将冷凝液全部回收到系统循环利用，不仅可以减少电解液的消耗，也实现了制氢和后处理过程的“零排放”。气液分离后的气体冷却产生的冷凝液回收过程较为简单，只需将气体冷却器安装在制氢系统内较高的位置，利用高度差和重力，冷凝液就可以回流到气液分离器。但在脱氧（氢）处理后，由于气体流经触媒填料和路径相对较长，与气液分离器之间产生压力降，即脱氧（氢）后的压力明显低于气液分离后的压力，这个过程产生的冷凝液处于低压侧，是不能顺利回流到系统的。一般情况下该过程产生的冷凝液直接排放，但如果这些冷凝液中含有必须回收的物质，就需要将冷凝液回收到制氢系统。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在提供一种水电解制氢的冷凝液回收系统。

本实用新型的上述第一个目的，水电解制氢的冷凝液回收系统，以气液分离器及脱氧/脱氢器为基础，其特征在于所述冷凝液回收系统包括气体冷凝器、集液器和控制阀，其中所述气体冷凝器设于相对脱氧/脱氢器的高位处，气体冷凝器一端连接脱氧/脱氢器，另一端通过冷凝液收集管与集液器顶部相连；所述集液器设于高度方向上气体冷凝器与气液分离器之间，集液器底部通过冷凝液回流管与气液分离器相连，且集液器侧部通过压力补偿管与气液分离器相连，其中所述冷凝液收集管、冷凝液回流管和压力补偿管上各设有一个控制阀。

进一步地，所述压力补偿管远离集液器的一端连至气液分离器与脱氧/脱氢器之间的气流通道之中。

本实用新型技术方案的实施应用，所具备的显著优点说明如下。

①本实用新型实现了低压侧的冷凝液向高压侧回流的目的，特别适合于需要回收全部冷凝液的制氢系统，也适用于其他行业类似过程。

②本实用新型流程简单，控制便捷，安装方便，材料耗用少，对水电解制氢系统制造成本影响很小。

③本实用新型在冷凝液回收过程中，不会影响气体质量指标。

④本实用新型所使用的容器、管道、阀门均为不锈钢，外表美观。

附图说明

图1是本实用新型水电解制氢的冷凝液回收系统架构示意图。

具体实施方式

以下便结合实施例附图，对本实用新型的具体实施方式作进一步的详述，以使本实用新型技术方案更易于理解、掌握。

本实用新型创新提出了一种水电解制氢的冷凝液回收系统。如图1所示的系统架构示意图可见，其是以气液分离器7及脱氧/脱氢器10为基础构建实施的。冷凝液回收系统的完整架构除气液分离器7及脱氧/脱氢器10外，还包括气体冷凝器1、集液器4和若干控制阀，其中气体冷凝器1设于相对脱氧/脱氢器10的高位处，气体冷凝器1一端连接脱氧/脱氢器10，另一端通过冷凝液收集管2和F1控制阀3与集液器4顶部相连；而集液器4设于高度方向上气体冷凝器1与气液分离器7之间，集液器4底部通过冷凝液回流管6和F2控制阀5与气液分离器7相连，且集液器4侧部通过压力补偿管8和F3控制阀9与气液分离器7相连。特别地，该压力补偿管8远离集液器4的一端连至气液分离器7与脱氧/脱氢器10之间的气流通道之中。由此该系统在运行时，便可通过气液分离器和脱氧/脱氢器得到优质的气体产品，同时高效、足量地回收冷凝液，以利循环利用。

本实用新型提供的水电解制氢冷凝液回收工艺流程，是将水电解产生的氢、氧气经过脱氧/脱氢器10除去氧气后生成的冷凝液由低压侧回流到高压侧的回收工艺流程。

该流程步骤包括S1：关闭冷凝液回流管和压力补偿管上的F2控制阀5和F3控制阀9，打开冷凝液收集管上的F1控制阀3，集液器收集气体冷凝器中的冷凝液；S2：在集液器所收集的冷凝液达到预设液位时，关闭冷凝液收集管上的F1控制阀3，打开冷凝液回流管和压力补偿管上的F2控制阀5和F3控制阀9，向集液器补充压力；S3：待集液器与气液分离器等压力后，在重力作用下集液器中的冷凝液回流至气液分离器之中，集液器中的冷凝液排出后，关闭冷凝液回流管和压力补偿管上的控制阀，打开冷凝液收集管上的控制阀；循环步骤S1、S2、S3一次以上回收冷凝液。冷凝液回收效率与循环次数成正比。

以上通过具体实例对本实用新型技术方案做进一步说明，给出的例子仅是应用范例，不能理解为对本实用新型权利要求保护范围的一种限制。