[发明专利]回用处理方法、装置及电解水系统

说明书

本申请提供一种回用处理装置、方法及电解水系统，包括：氧侧支撑框，具有氧气入气口和与所述氧气入气口连通的气体腔室；氢侧支撑框，具有氢端水进水口和与所述氢端水进水口连通的水侧腔室；所述氢侧支撑框和所述氧侧支撑框间隔设置，且所述气体腔室和所述水侧腔室正对设置；以及微孔氧化催化膜，所述微孔氧化催化膜设置于所述氧侧支撑框和所述氢侧支撑框之间，并将所述气体腔室和所述水侧腔室隔开；其中，所述气体腔室的气压配置为低于所述水侧腔室的水压。本申请旨在解决现有技术中氢端水回用安全风险高的技术问题。

技术领域

本申请涉及电解水技术领域，具体涉及一种回用处理方法、装置及电解水系统。

背景技术

PEM电解水制氢装置通过可再生能源(例如光伏、风力发电等)作为输入能源，为能源存储以及工业过程和移动行业提供高纯氢气。在该工艺中不产生任何污染以及温室气体排放，可以真正实现无碳能源循环，构建绿色可持续的能源结构。

PEM制氢过程中所使用的水为超纯水。因此，普通民用自来需要经过软化、去离子等一系列处理才能够使用。在电解制氢过程中电解槽阳极的纯水会通过质子通道进入阴极之后随氢气一起排出电解槽。从阴极区域排出的物质为氢气和水的混合物。氢气和水的混合物分离得到氢气和氢端水。现有技术对于氢端水的处理方式主要采取直接排放和静置缓冲的方式。直接排放造成了水资源浪费的同时，也增加了系统水处理装置的负担降低了系统部件的寿命。静置缓冲后的氢端水回收利用作为电解水的来源，进一步被电解；但是由于静置缓冲仅可以除去部分氢气但仍无法去除溶解氢，会增加安全风险。

发明内容

本申请提供一种回用处理方法、装置以及电解水系统，旨在解决现有技术中氢端水回用安全风险高的技术问题。

本申请实施例提出一种回用处理装置，用于对电解制氢的氢端水进行回收处理，包括：

氧侧支撑框，具有氧气入气口和与所述氧气入气口连通的气体腔室；供氢端水管道；

氢侧支撑框，具有氢端水进水口和与所述氢端水进水口连通的水侧腔室；所述氢侧支撑框和所述氧侧支撑框间隔设置，且所述气体腔室和所述水侧腔室正对设置；以及

微孔氧化催化膜，所述微孔氧化催化膜设置于所述氧侧支撑框和所述氢侧支撑框之间，并将所述气体腔室和所述水侧腔室隔开；

其中，所述气体腔室的气压配置为低于所述水侧腔室的水压。

可选地，所述处理装置还包括：调压阀，配置为调节所述气体腔室的压力，用于将所述气体腔室的气压调节至低于所述水侧腔室的水压。

可选地，所述处理装置还包括：

压力传感器，所述压力传感器配置为采集所述水侧腔室的水压；

控制器，所述控制器分别与所述压力传感器和所述调压阀电连接，配置为在所述水压低于所述气压时，生成调节信号；

所述调压阀配置为基于所述调节信号，调节所述气体腔室的气压至低于所述水侧腔室的水压。

可选地，所述微孔氧化催化膜包括膜基体和催化剂，所述催化剂设置于所述膜基体上；

其中，所述膜基体为聚丙烯膜基体、混合纤维酯微孔滤膜基体、醋酸纤维素膜基体、玻纤膜基体、再生纤维素膜基体、PTFE聚四氟乙烯膜基体以及MCE膜基体中的一种；

所述催化剂包括铂炭催化剂和/或纳米铂颗粒催化剂。

可选地，所述微孔氧化催化膜的厚度为50-300um；和/或

所述催化剂的厚度为0.1-5um；和/或

所述催化剂的载量为0.1-5mg/cm²。

可选地，所述微孔氧化催化膜的孔径为0.01-50um。