[实用新型]一种电解水制氢系统

说明书

本实用新型公开一种电解水制氢系统，包括电解槽、氢侧气体分离器、氧侧气体分离器、氢侧控制单元和氧侧控制单元；电解槽的产氢侧通过氢气输送管路与氢侧气体分离器连接，氢侧气体分离器的输出端与氢侧控制单元的输入端连接，氢侧控制单元的输出端依次连接氢侧纯化模块和氢侧干燥模块；电解槽的产氧侧通过氧气输送管路与氧侧气体分离器连接，氧侧气体分离器的输出端与氧侧控制单元的输入端连接，氧侧控制单元的输出端依次连接氧侧纯化模块和氧侧干燥模块；所述氢侧控制单元和氧侧控制单元均包括并联连接的调节主路、调节辅路和排空支路。本实用新型通过在控制单元中并联调节辅路和排空支路等，可以安全、持续高效地制取氢气。

技术领域

本实用新型涉及制氢技术领域，具体地说是涉及一种电解水制氢系统。

背景技术

氢燃烧的产物是水，是世界上最干净的能源，资源丰富，可持续发展，被视为21世纪最具发展潜力的清洁能源。氢的制取、储存、运输、应用技术也将成为21世纪备受关注的焦点。电解水制氢绿色环保、生产灵活、纯度高，市场利用前景十分广泛。电解水制氢技术，现阶段主要有碱性水电解(ALK)、质子交换膜水电解(PEM)和固体氧化物水电解(SOE)这三种技术，目前最为成熟的技术路线是碱性电解水技术。

电解水制氢法是在充满电解液的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气，然后分别进入氢分离器和氧分离器，在重力作用下，气体向上，碱液向下，氢气和氧气与电解液分离。在此过程中，需要保证氢分离器和氧分离器中的液位平衡，避免造成喷发危险。现有技术中，大多数控制单元采用单路调节，如果控制线路出现故障，分离器中液位持续出现偏差，产生安全隐患，影响生产效率，且流量比较大的情况下，单路调节效率低。

实用新型内容

基于上述技术问题，本实用新型提出一种电解水制氢系统。

本实用新型所采用的技术解决方案是：

一种电解水制氢系统，包括电解槽、氢侧气体分离器、氧侧气体分离器、氢侧控制单元和氧侧控制单元；

电解槽的产氢侧通过氢气输送管路与氢侧气体分离器连接，氢侧气体分离器的输出端与氢侧控制单元的输入端连接，氢侧控制单元的输出端依次连接氢侧纯化模块和氢侧干燥模块；

电解槽的产氧侧通过氧气输送管路与氧侧气体分离器连接，氧侧气体分离器的输出端与氧侧控制单元的输入端连接，氧侧控制单元的输出端依次连接氧侧纯化模块和氧侧干燥模块；

所述氢侧控制单元和氧侧控制单元均包括调节主路、调节辅路和排空支路，调节主路、调节辅路和排空支路并联连接。

优选的，所述调节主路上设置有相串联的第一通断阀和调节阀；所述调节辅路上设置有相串联的第二通断阀和针阀；所述排空支路包括相并联的第一排空管道和第二排空管道，在第一排空管道上设置有第三通断阀，在第二排空管道上设置有手动排空阀。

优选的，所述氢侧气体分离器和氧侧气体分离器还连接有碱液循环管道，碱液循环管道与电解槽相连通，在碱液循环管道上设置有碱液循环泵和碱液冷却器。

优选的，该电解水制氢系统还包括有碱液补给器，碱液补给器通过碱液补给管道与电解槽或碱液循环管道相连通。

优选地，所述氢侧气体分离器还连接有补水管道，补水管道与补水箱相连通，在补水管道上设置有补水泵。通过补水管道可补充电解消耗的水。

优选的，所述调节阀为自动调节阀。

本实用新型的有益技术效果是：

本实用新型中的控制单元通过设置与调节主路相并联的调节辅路，在调节辅路上串联接入有通断阀和针阀，当调节主路故障时，调节辅路上的通断阀打开，针阀连续细微地调节气流量，保证系统持续运行，不间断产生氢气，节省时间，同时避免气体分离器内气体憋气滞留，造成安全问题。