本实用新型涉及氢气制造技术领域，更具体地说，涉及一种水电解制氢提纯装置。

  水电解制氢生产的基本工艺，生产出的氢气通过提纯过程将氢气提纯至符合国家标准要求的高纯度氢。在整套除杂提纯过程中，很容易做到除去氢气中的氧、水、碳氢化合物等杂质，但氢气中的氮气为惰性气体，很难除去，尤其是在生产源头即带有氮气，经常会造成氢气质量不达标。氢气的专用除氮装置成本高、效率低不适合大规模生产要求。

  因此，由于现存技术中存在上述的技术缺陷，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。

  本实用新型的目的为提供一种水电解制氢提纯装置，旨在解决现存技术中存在的氢气生产后氮气成分影响到氢气的纯度的问题。

  水电解制氢提纯装置，包括电解槽和原料水箱，所述原料水箱通过管道连接所述电解槽，还包括氧气管道、氢气管道、氢气收集管道、氢气放空管道、压力表、阀门、脱盐水入口管道、排气管、氢气浓度检测仪和布气器，所述氧气管道和氢气管道分别连接电解水槽的两端，所述氢气管道另一端分别连接氢气收集管道和氢气放空管道，所述氢气放空管道端部伸入到所述原料水箱内，且所述氢气放空管道伸入液面下端设有布气器，所述脱盐水入口管道伸入到所述原料水箱内，所述原料水箱上端设有压力表，所述原料水箱上端连接排气管，所述排气管上设有阀门，所述原料水箱上端还设有氢气浓度检测仪，所述氢气管道、氢气收集管道、氢气放空管道和脱盐水入口管道均设有阀门。

  优选的，还包括第一脱氧管和第二脱氧管，所述第一脱氧管和第二脱氧管串联在所述氢气管道上，所述第一脱氧管设于所述第二脱氧管前端。

  优选的，还包括干燥器，所述干燥器设于所述氢气收集管道上，所述干燥器为3a分子筛干燥器。

  本实用新型的有益之处在于：通过将产出的氢气气体通入到原料水箱中，将原料水箱水体内和空间内的大部分氮气成分挤出，使原料水箱的水体中和空间中充满氢气，从而从源头上降低了氮气对氢气纯度的影响；并在氢气传输管道上设置脱氧设备和干燥设备，使收集的氢气纯度大幅度的提升。本实用新型结构相对比较简单，使用起来更便捷，运行成本低，氢气纯度高。

  为了更清楚地说明本实用新型实施例或现存技术中的技术方案，下面将对实施例或现存技术描述中所需要用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够准确的通过这些附图获得其他的附图。

  图中：1电解槽；2原料水箱；3氧气管道；4氢气管道；5氢气收集管道；6氢气放空管道；7压力表；8阀门；9脱盐水入口管道；10排气管；11氢气浓度检测仪；12布气器；13第一脱氧管；14第二脱氧管；15干燥器；16液位计。

  本实用新型提供了一种水电解制氢提纯装置，本实用新型结构相对比较简单，使用起来更便捷，运行成本低，氢气纯度高。

  下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚和详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

  如图1所示的水电解制氢提纯装置，包括电解槽1和原料水箱2，所述原料水箱2通过管道连接所述电解槽1，将原料水从原料水箱2内输送入电解槽1中，可通过在管道上设置水泵和阀门8来控制供水。还包括氧气管道3、氢气管道4、氢气收集管道5、氢气放空管道6、压力表7、阀门8、脱盐水入口管道9、排气管10、氢气浓度检测仪11和布气器12，所述氧气管道3和氢气管道4分别连接电解水槽的两端，电解产生氧气通过氧气管道3输出并收集，产生的氢气通过氢气管道4输出，所述氢气管道4另一端分别连接氢气收集管道5和氢气放空管道6，所述氢气放空管道6端部伸入到所述原料水箱2内，可将产出的氢气通入到原料水箱2中，且所述氢气放空管道6伸入液面下端设有布气器12，所述脱盐水入口管道9伸入到所述原料水箱2内，所述原料水箱2上端设有压力表7，压力表7用于监测原料水箱2内的压力状态。所述原料水箱2上端连接排气管10，所述排气管10上设有阀门8，将氢气通入到原料水中从而将原料水中的氮气、氧气等杂质气体挤出原料水外，并可通过排气管10将杂质气体排出原料水箱2外，通过阀门8控制排出状态。所述原料水箱2上端还设有氢气浓度检测仪11，实时监测原料水箱2内的氢气浓度变化，并根据氢气浓度变化操作是否开启氢气放空管道6补充氢气，具体的，采用深圳市元之恒科技有限公司生产的型号为et3-h2的氢气浓度检测仪11。所述氢气管道4、氢气收集管道5、氢气放空管道6和脱盐水入口管道9均设有阀门8。具体的，如图2，所述布气器12为蛇形设置的管道，且管道上端设有出气孔。布气器12设置在原料水箱2的内底部，通过与氢气放空管道6连接，将氢气引入到原料水箱2内，并通过原料水箱2内的布气器12上出气孔将氢气排放到原料水中，从而在氢气均匀排放到原料水箱2中时，随着氢气逐渐向上排出水面，将原料水中的氮气、氧气等杂质成分带出原料水外，使原料水中的含有气体成分大部分为氢气，以此来降低了原料水中的杂质气体的成分。

  从电解水槽出来的氢气通过氢气管道4和氢气放空管道6进入原料水箱2，并进一步将氢气引入到设置在原料水箱2内的布气器12内，通过布气器12将氢气均匀排放到原料水中，将原料水内的氮气、氧气等杂质气体挤出，而使原料水中的气体成分大部分氢气成分，从源头上降低了杂质气体的影响。被挤出的杂质气体和氢气存在于原料水箱2内的空间，此时打开排气管10上的阀门8，将杂质气体和氢气的混合气体排出原料水箱2外，随着氢气的不断引入，其在原料水箱2上部空间内充满，并通过氢气浓度检测仪11检测原料水箱2上部空间内的氢气浓度，当氢气浓度达到99.9％以上时，关闭氢气放空管道6和排气管10上的阀门8，将原料水箱2内的原料水与外界的空气隔开，避免制氢过程中氮气的引入。此时开启氢气收集管道5上的阀门8，实现生产氢气的收集，并通过压力表7对原料水箱2内的压力进行监测。当原料水液位下降到某些特定的程度，压力表7监测压力会发生明显的变化，此时打开脱盐水入口管道9阀门8，引入原料水，通过氢气浓度检测仪11监测原料水箱2内的浓度变化，当浓度明显小于使用上的要求时，此时关闭氢气收集管道5上阀门8，打开氢气放空管道6和排气管10上的阀门8，对原料水布气并将杂质气体排出，当达到使用要求时，关闭氢气放空管道6阀门8和排气管10阀门8，继续氢气生产工作。

  更进一步的，还包括第一脱氧管13和第二脱氧管14，所述第一脱氧管13和第二脱氧管14串联在所述氢气管道4上，所述第一脱氧管13设于所述第二脱氧管14前端。第一脱氧管13和第二脱氧管14能够对氢气管道4内残余的部分氧分子进行脱除，提高氢气的纯度。具体的，脱氧管采用苏州擎邦机械有限公司生产的rm250/22型变色脱氧管，其内装设有吸附脱氧剂，其脱氧原理是脱氧剂的还原态物质直接与原料气中的氧气反应而脱氧，脱氧剂脱氧后由绿色变为褐色。在实际使用时，经上述脱氧管后，氢气中氧气含量低于0.01ppm，达到了较为理想的脱氧效果。

  更进一步的，还包括干燥器15，所述干燥器15设于所述氢气收集管道5上。干燥器15能够对氢气进行干燥，除去水分提高纯度，方便后续对其进行储存和应用。具体的在本实施例中，干燥器15采用3a分子筛干燥器，通过设置干燥器15箱体，并在干燥器15内设置3a分子筛层，即在两层不锈钢网之间设置3a分子筛层，使氢气通过上述3a分子筛层，使水汽得到吸收，对氢气实现了干燥功能。

  更进一步的，还包括液位计16，所述液位计16设于所述原料水箱2侧部。液位计16能够实时的显示原料水箱2中水量，可在水量达到最低值时，进行及时的补水，方便控制，提升工作效率。

  本实用新型的有益之处在于：通过将产出的氢气气体通入到原料水箱2中，将原料水箱2水体内和空间内的大部分氮气成分挤出，使原料水箱2的水体中和空间中充满氢气，从而从源头上降低了氮气对氢气纯度的影响；并在氢气传输管道上设置脱氧设备和干燥设备，使收集的氢气纯度大幅度的提升。本实用新型结构相对比较简单，使用起来更便捷，运行成本低，氢气纯度高。

  本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

  对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业方面技术人员可以在一定程度上完成或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业方面技术人员来说是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

  设计和制备新能源电极材料研究材料在氢气、氧气、二氧化碳等能源小分子电催化转化中的应用，通过先进表征手段和理论模拟计算理解催化位点和反应机理，力图发展几种具有应用前景的电催化剂材料。

  多酸团簇、金属有机框架材料的合成性能研究与计算模拟，最重要的包含： 1.多酸团簇-无机晶核共组装进行光催化分解水制氢与二氧化碳还原； 2.低维多孔材料的结构与催化性能的研究。

  低维纳米材料（纳米颗粒、纳米线/管/框/片、二维材料）的电子显微分析以及基于电子显微分析结果的先进能源材料设计、制备和器件应用。

  新能源材料设计、合成及应用研究。最重要的包含：1二氧化碳电催化还原、电催化分解水制氢等；2原子界面电极材料的制备及能量转换技术探讨研究。