[发明专利]一种电解水制氢耦合过氧化氢生产的系统

说明书

本申请提出一种电解水制氢耦合过氧化氢生产的系统，包括电解制氢机构、电解液换热器、循环冷却机构和过氧化氢生产机构，所述电解制氢机构通过第一管路和第二管路分别向所述过氧化氢生产机构供应氢气和氧气，所述电解制氢机构的电解液通入所述电解液换热器内与所述循环水进行换热，所述过氧化氢生产机构通过第四管路向所述循环冷却机构通入过氧化氢，所述过氧化氢用于对所述循环冷却机构消毒，通过将电解制氢机构和过氧化氢生产机构耦合连接，利用电解水制氢产生的氢气与氧气作为原料生产过氧化氢，可以有效避免利用“灰氢”生产过氧化氢过程中造成的碳排放，同时可以消纳电解水制氢过程中产生的氧气。

技术领域

本申请涉及电解制氢技术领域，尤其涉及一种电解水制氢耦合过氧化氢生产的系统。

背景技术

近年来，随着氢能产业的发展，电解水制氢逐渐成为最有潜力的大规模制氢技术。氢气同时具有工业原料和能源产品的双重属性，当以绿氢作为工业原料时，可以极大降低工业生产过程中CO2的排放量，对于促进工业脱碳意义重大。

过氧化氢是一种重要的化工产品，其广泛应用于化学合成、食品、纺织、冶金医药、造纸和环保等行业。由于其在使用过程中只产生水和氧气，因此是一种环境友好型化工产品。

过氧化氢生产原料为氢气和氧气，目前过氧化氢生产过程中所用氢气通常为来自化石燃料的“灰氢”，“灰氢”生产过程会导致二氧化碳的排放，并且在电解制氢产业中，氧气通产被作为副产物直接排放到空气中，由此造成资源的浪费。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种电解水制氢耦合过氧化氢生产的系统，通过将电解制氢机构和过氧化氢生产机构耦合连接，利用电解水制氢产生的氢气与氧气作为原料生产过氧化氢，可以有效避免利用“灰氢”生产过氧化氢过程中造成的碳排放，同时可以消纳电解水制氢过程中产生的氧气。并且传统煤制氢得到的氢气含有的CO、H2S等杂质易导致催化剂中毒，电解水制氢可以有效避免这一问题，在电解水制氢过程中会产生余热，可以通过电解液换热器为过氧化氢合成提供需要的温度，通过循环冷却机构进行循环，提高了整个系统的能量转换效率，循环冷却系统需要定期投加消毒剂，过氧化氢生产机构产生的过氧化氢可作为消毒剂使用，可减少外购消毒剂带来的成本。

为达到上述目的，本申请提出的一种电解水制氢耦合过氧化氢生产的系统，包括电解制氢机构、电解液换热器、循环冷却机构和过氧化氢生产机构，所述电解制氢机构通过第一管路和第二管路分别向所述过氧化氢生产机构供应氢气和氧气，所述循环冷却机构通过第三管路依次连接所述电解制氢机构、所述电解液换热器和所述过氧化氢机构形成循环回路，所述循环冷却机构的循环水依次经过所述电解制氢机构、电解液换热器和过氧化氢生产机构，所述电解制氢机构的电解液通入所述电解液换热器内与所述循环水进行换热，所述过氧化氢生产机构通过第四管路向所述循环冷却机构通入过氧化氢，所述过氧化氢用于对所述循环冷却机构消毒。

进一步地，所述过氧化氢生产机构包括通过管路依次连接的工作液调温器、氢化单元、氧化单元和萃取单元，所述萃取单元还通过回流管路和所述工作液调温器连接以对工作液进行循环回流，所述工作液调温器的出口端通过所述第三管路和所述循环冷却机构连接，所述工作液调温器的进口端通过第三管路和所述电解液换热器连接。

进一步地，所述过氧化氢生产机构还包括净化单元，所述净化单元通过管路和所述萃取单元连接，所述净化单元通过所述第四管路和所述循环冷却机构连接以向所述循环冷却机构通入过氧化氢。

进一步地，所述电解水制氢机构包括通过管路依次连接的电解槽、气液分离器和气体冷却器，所述气体冷却器的进口端通过第三管路和所述循环冷却机构连接，所述气体冷却器的出口端通过第三管路和所述电解液换热器连接，所述气液分离器、所述电解液换热器和所述电解槽通过管路首尾连接以对所述电解液循环利用。