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本发明专利技术公开了一种制氢方法、制氢系统、制氢电解液的循环方法和循环装置,上述循环方法有氧侧电解液循环方法和/或氢侧电解液循环方法;氧侧电解液循环方法有步骤:对电解槽氧侧排出的气液混合物进行气液分离,获得氧侧分离电解液;对氧侧分离电解液进行降压气液分离,获得氧侧降压分离电解液;对氧侧降压分离电解液进行升压并将输入电解槽;氢侧电解液循环方法有步骤:对电解槽氢侧排出的气液混合物进行气液分离,获得氢侧分离电解液;对氢侧分离电解液进行降压气液分离,获得氢侧降压分离电解液;对氢侧降压分离电解液进行升压并输入电解槽。上述循环方法能提高电解水制氢所得的氢气纯度和氧气纯度,也能保证较高的系统压力。力。力。
,更具体地说,涉及一种制氢方法、制氢系统、制氢电解液的循环方法和循环装置。
[0002]目前,电解水制氢工艺中,电解槽电解产生的氢侧气液混合物和氧侧气液混合物分别进入各自的气液分离器中,气液分离器分离出的电解液汇合后进入换热器进行冷却,然后回输至电解槽。[0003]由于整个制氢系统的压力较高,电解液包含氢气和氧气,经过冷却的电解液带着氢气和氧气进入电解槽的阳极和阴极电解室内,造成阳极电解室内产生的氧气中混有氢气、阴极电解室内电解产生的氢气中混有氧气,导致获得的氢气的纯度较低。[0004]综上所述,怎么样提高电解水制氢所得的氢气纯度,是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
[0005]本专利技术的目的是提供一种制氢电解液的循环方法,以提高电解水制氢所得的氢气纯度。本专利技术的另一目的是提供一种制氢电解液的循环装置、一种制氢方法、以及一种制氢系统,其中,上述制氢方法有上述制氢电解液的循环方法,上述制氢系统包括上述制氢电解液的循环装置。[0006]为实现上述目的,本专利技术提供如下技术方案:[0007]一种制氢电解液的循环方法,包括氧侧电解液循环方法和/或氢侧电解液循环方法;[0008]其中,所述氧侧电解液循环方法有步骤:对电解槽氧侧排出的气液混合物进行气液分离,获得分离氧气和氧侧分离电解液;对所述氧侧分离电解液进行至少一次降压气液分离,获得降压分离氧气和氧侧降压分离电解液;对所述氧侧降压分离电解液进行升压,并将升压后的所述氧侧降压分离电解液输入所述电解槽;[0009]所述氢侧电解液循环方法有步骤:对电解槽氢侧排出的气液混合物进行气液分离,获得分离氢气和氢侧分离电解液;对所述氢侧分离电解液进行至少一次降压气液分离,获得降压分离氢气和氢侧降压分离电解液;对所述氢侧降压分离电解液进行升压,并将升压后的所述氢侧降压分离电解液输入所述电解槽。[0010]可选地,所述氧侧电解液循环方法还包括步骤:对所述氧侧降压分离电解液进行冷却,所述步骤对所述氧侧降压分离电解液进行冷却在所述步骤对所述氧侧降压分离电解液进行升压之前或之后;[0011]所述氢侧电解液循环方法还包括步骤:对所述氢侧降压分离电解液进行冷却,所述步骤对所述氢侧降压分离电解液进行冷却在所述步骤对所述氢侧降压分离电解液进行升压之前或之后。[0012]可选地,采用同一降压气液分离装置对所述氧侧分离电解液和所述氢侧分离电解液进行降压气液分离;[0013]或者,采用氧侧降压气液分离装置对所述氧侧分离电解液进行降压气液分离,采用氢侧降压气液分离装置对所述氢侧分离电解液进行降压气液分离,所述氧侧降压气液分离装置和所述氢侧降压气液分离装置非同一装置。[0014]可选地,采用同一升压泵对所述氧侧降压分离电解液和所述氢侧降压分离电解液进行升压;[0015]或者,采用氧侧升压泵对所述氧侧降压分离电解液进行升压,采用氢侧升压泵对所述氢侧降压分离电解液进行升压,所述氧侧升压泵和所述氢侧升压泵非同一升压泵。[0016]可选地,所述氧侧电解液循环方法中,将所述氧侧分离电解液的压力降压至0‑4.0MPa,将所述氧侧降压分离电解液的压力升至0.5‑4.0Mpa;[0017]所述氢侧电解液循环方法中,将所述氢侧分离电解液的压力降压至0‑4.0MPa,将所述氢侧降压分离电解液的压力升至0.5‑4.0Mpa。[0018]本专利技术提供的制氢电解液的循环方法中,通过对气液分离所得的氧侧分离电解液进行降压气液分离,即通过降压进一步分离出电解液中的氧气,降低了进入电解槽的电解液含氧量,以此来降低了阴极电解室内电解产生的氢气所混有的氧气量,有效提升了电解水制氢所得的氢气纯度;同时,通过对降压气液分离所得的氧侧降压分离电解液进行升压,保证了较高的系统压力,减小了气体在储存运送过程中的功耗,降低了能耗,实现了节能。[0019]本专利技术提供的制氢电解液的循环方法中,通过对气液分离所得的氢侧分离电解液进行降压气液分离,即通过降压进一步分离出电解液中的氢气,降低了进入电解槽的电解液含氢量,以此来降低了阳极电解室内电解产生的氧气所混有的氢气量,有效提升了电解水制氢所得的氧气纯度;同时,通过对降压气液分离所得的氢侧降压分离电解液进行升压,保证了较高的系统压力,减小了气体在储存运送过程中的功耗,降低了能耗,实现了节能。[0020]同时,本专利技术提供的制氢电解液的循环方法,可提升了电解水制氢所得的氢气纯度和氧气纯度,则减小了纯化设备的操作负荷,也提高了纯化设备中催化剂的常规使用的寿命,降低了成本。[0021]基于上述提供的制氢电解液的循环方法,本专利技术还提供了一种制氢方法,该制氢方法有上述任一项所述的循环方法。[0022]基于上述提供的制氢电解液的循环方法,本专利技术还提供了一种制氢电解液的循环装置,该制氢电解液的循环装置其特征是,包括:氧侧电解液循环装置和/或氢侧电解液循环装置;[0023]其中,所述氧侧电解液循环装置包含:氧侧气液分离装置,用于对电解槽氧侧排出的气液混合物进行气液分离;至少一个氧侧降压气液分离装置,用于对所述氧侧气液分离装置分离出的氧侧分离电解液进行降压气液分离;氧侧升压装置,用于对所述氧侧降压气液分离装置分离出的氧侧降压分离电解液进行升压;氧侧输送装置,用于将升压后的所述氧侧降压分离电解液输入所述电解槽;[0024]所述氢侧电解液循环装置包含:氢侧气液分离装置,用于对电解槽氢侧排出的气液混合物进行气液分离;至少一个氢侧降压气液分离装置,用于对所述氢侧气液分离装置分离出的氢侧分离电解液进行降压气液分离;氢侧升压装置,用于对所述氢侧降压气液分离装置分离出的氢侧降压分离电解液进行升压;氢侧输送装置,用于将升压后的所述氢侧降压分离电解液输入所述电解槽;[0025]若所述氧侧降压气液分离装置至少为两个,则任意两个所述氧侧降压气液分离装置串联;若所述氢侧降压气液分离装置至少为两个,则任意两个所述氢侧降压气液分离装置串联。[0026]可选地,所述氧侧电解液循环装置还包括:氧侧冷却装置,用于对所述氧侧降压分离电解液进行冷却;其中,所述氧侧冷却装置位于所述氧侧升压装置的上游或下游;[0027]所述氢侧电解液循环装置还包括:氢侧冷却装置,用于对所述氢侧降压分离电解液进行冷却;其中,所述氢侧冷却装置位于所述氢侧升压装置的上游或下游。[0028]可选地,所述氧侧冷却装置和所述氢侧冷却装置为同一装置。[0029]可选地,所述氧侧升压装置和所述氧侧输送装置为同一升压泵;[0030]和/或,所述氢侧升压装置和所述氢侧输送装置为同一升压泵;[0031]和/或,所述氧侧降压气液分离装置包含氧侧闪蒸器,所述氧侧闪蒸器
1.一种制氢电解液的循环方法,其特征是,包括:氧侧电解液循环方法和/或氢侧电解液循环方法;其中,所述氧侧电解液循环方法有步骤:对电解槽氧侧排出的气液混合物进行气液分离,获得分离氧气和氧侧分离电解液;对所述氧侧分离电解液进行至少一次降压气液分离,获得降压分离氧气和氧侧降压分离电解液;对所述氧侧降压分离电解液进行升压,并将升压后的所述氧侧降压分离电解液输入所述电解槽;所述氢侧电解液循环方法有步骤:对电解槽氢侧排出的气液混合物进行气液分离,获得分离氢气和氢侧分离电解液;对所述氢侧分离电解液进行至少一次降压气液分离,获得降压分离氢气和氢侧降压分离电解液;对所述氢侧降压分离电解液进行升压,并将升压后的所述氢侧降压分离电解液输入所述电解槽。2.依据权利要求1所述的循环方法,其特征是,所述氧侧电解液循环方法还包括步骤:对所述氧侧降压分离电解液进行冷却,所述步骤对所述氧侧降压分离电解液进行冷却在所述步骤对所述氧侧降压分离电解液进行升压之前或之后;所述氢侧电解液循环方法还包括步骤:对所述氢侧降压分离电解液进行冷却,所述步骤对所述氢侧降压分离电解液进行冷却在所述步骤对所述氢侧降压分离电解液进行升压之前或之后。3.依据权利要求1所述的循环方法,其特征是,采用同一降压气液分离装置对所述氧侧分离电解液和所述氢侧分离电解液进行降压气液分离;或者,采用氧侧降压气液分离装置对所述氧侧分离电解液进行降压气液分离,采用氢侧降压气液分离装置对所述氢侧分离电解液进行降压气液分离,所述氧侧降压气液分离装置和所述氢侧降压气液分离装置非同一装置。4.依据权利要求1所述的循环方法,其特征是,采用同一升压泵对所述氧侧降压分离电解液和所述氢侧降压分离电解液进行升压;或者,采用氧侧升压泵对所述氧侧降压分离电解液进行升压,采用氢侧升压泵对所述氢侧降压分离电解液进行升压,所述氧侧升压泵和所述氢侧升压泵非同一升压泵。5.依据权利要求1所述的循环方法,其特征是,所述氧侧电解液循环方法中,将所述氧侧分离电解液的压力降压至0‑4.0MPa,将所述氧侧降压分离电解液的压力升至0.5‑4.0Mpa;所述氢侧电解液循环方法中,将所述氢侧分离电解液的压力降压至0‑4.0MPa,将所述氢侧降压分离电解液的压力升至0.5‑4.0Mpa。6.一种制氢方法,其特征是,包括如权利要求1‑5中任一项所述的循环方法。7.一种制氢电解液的循环装置,其特征是,包括:氧侧电解液循环装置和/或氢侧电解液循环装置;其中,所述氧侧电解液循环装置包含:氧侧气液分离装置,用于对电解槽氧侧排出的气液混合物进行气液分离;至少一个氧侧降压气液分离装置,用于对所述氧侧气液分离装置分离出的氧侧分离电解液进行降压气液分离;氧侧升压装置...
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