[实用新型]一种用于水电解制氢的脱氧反应器热量回收装置

说明书

本实用新型涉及一种用于水电解制氢的脱氧反应器热量回收装置，属于水电解制氢技术领域，包括热交换器，通过第一管路与后处理系统相连，用于对来自处理系统的氢气进行升温；脱氧反应器A，进口通过第二管路与热交换器的出口相连，出口通过第三管路与热交换器的进口相连，用于对升温后的氢气进行处理，并将处理后的氢气送回热交换器进行降温；冷却器A，通过第四管路与热交换器相连，用于对氢气进行冷却；气液分离罐A，通过第五管路与冷却器A相连，用于对氢气进行气液分离。本实用新型反应器进口温度提高，催化剂的可选择性将更大；反应器整体操作温度提高，加快反应速率，可减少催化剂装填量，节约投资成本。

技术领域

本实用新型涉及水电解制氢技术领域，具体是一种用于水电解制氢的脱氧反应器热量回收装置。

背景技术

水电解制氢的简化流程为：电解槽、后处理、纯化干燥、产品氢气。其中纯化干燥阶段主要功能为通过脱氧催化剂脱除粗氢中的氧气，再经过干燥剂脱除粗氢中的水，从而生产出高纯度氢气产品。传统水电解制氢产氢气量小，整个装置能耗主要集中在电解槽装置，后续系统的能量回收及装置成本这方面没有太多的关注。而随着水电解制氢规模的逐步扩大化，后续系统的耗能和成本也越来越受到重视。

传统纯化干燥装置中脱氧反应阶段的流程为：原料气粗氢来自后处理装置，进入脱氧反应器发生反应。该反应为放热反应，反应化学式为2H₂+O₂→2H₂0。设备为绝热升温反应器，反应的热量全部用来加热原料气。为了降低后续干燥系统的工作负荷，原料气反应后需经过冷却器降温以液化气体中的水分，再进入气液分离罐进行气液分离。分离后气体去干燥系统。

传统方案存在以下弊端：

1、来自后处理系统的粗氢原料气温度一般为常温，直接进入脱氧反应器进行反应，对脱氧催化剂的要求高，要求催化剂反应区间在常温即可反应；

2、反应所放热量需在冷却器中通过循环水带走，增加循环水用量，增加整个装置的公用工程能耗；

3、反应器进口温度低，造成反应器内整体温度不会很高，气体中的水分有可能会以液态小水滴的状态存在，长期累积会降低催化剂催化的效率以及寿命。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于水电解制氢的脱氧反应器热量回收装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于水电解制氢的脱氧反应器热量回收装置，包括：

热交换器，通过第一管路与后处理系统相连，用于对来自处理系统的氢气进行升温；

脱氧反应器A，进口通过第二管路与热交换器的出口相连，出口通过第三管路与热交换器的进口相连，用于对升温后的氢气进行处理，并将处理后的氢气送回热交换器进行降温；

冷却器A，通过第四管路与热交换器相连，用于对氢气进行冷却；

气液分离罐A，通过第五管路与冷却器A相连，用于对氢气进行气液分离。

作为本实用新型的进一步技术方案，所述第四管路通过第六管路与第三管路相连。

作为本实用新型的更进一步技术方案，所述第六管路上安装有控制阀。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、反应器进口温度提高，催化剂的可选择性将更大；

2、反应器整体操作温度提高，加快反应速率，可减少催化剂装填量，节约投资成本；

3、反应器整体操作温度提升，催化剂吸水度降低，有利于保护催化剂的活性和寿命；