[实用新型]一种双循环电解制氢装置

说明书

技术领域

本实用新型属于化工设备技术领域，特别涉及一种双循环电解制氢装置。

背景技术

在专利号为ZL201110146775.6的专利文献中，公开了一种水电解制氢装备，经该装备的电解槽制出的氢气经氢气水分离、冷却和洗涤冷凝工艺处理，经该装备的电解槽制出的氧气经氧气水分离、冷却和洗涤冷凝工艺处理，所述装备还包括一气体可调平衡装置，所述的经过工艺处理的氢气和氧气均通入该气体可调平衡装置，该气体可调平衡装置包括一中空腔体，该中空腔体被一薄膜片分隔为二个气腔，其中，一个为具有氢气出口和氢气入口的氢气气腔，另一个为具有氧气出口和氧气入口的氧气气腔，所述的氧气气腔内壁上还设有一凸台。

在前述专利文献说明书附图2中涉及的水电解制氢装备的工艺流程中，该工艺装备在实际运行中出现的不足之处是，H₂气水分离器和O₂气水分离器在气水分离后汇聚冷却回流至电解槽。如果出现H₂或O₂压力不平衡时，会在汇聚处造成气体间的互窜现象，很容易造成H₂或O₂气体纯度的降低现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种H2和O2双循环电解制氢装置，以解决现有技术中，H₂和O₂由于存在汇聚点产生气体互窜造成气体纯度下降的问题。

本实用新型的技术方案是，一种双循环电解制氢装置，包括H₂洗涤冷凝器、H₂气水分离器、O₂洗涤冷凝器、O₂气水分离器、气体可调平衡装置和电解槽，所述H₂洗涤冷凝器产生的冷凝水和H₂气水分离器产生的分离水汇流后经第一管道接入所述电解槽的第一输入口，所述O₂洗涤冷凝器产生的冷凝水和O₂气水分离器产生的分离水汇流后经第二管道接入所述电解槽的第二输入口。

进一步的，气体可调平衡装置包括一对U形罩壳，所述一对U形罩壳之间设有中间环7，所述中间环7与两侧的U形罩壳各通过一片薄膜片6隔开；

所述一对U形罩壳与各自对应的薄膜片6构成两个气腔，分别为具有氢气入口1和氢气出口4的氢气腔5、以及具有氧气入口和氧气出口9的氧气腔10；

所述中间环7上设有气体泄放导出管8，所述气体泄放导出管8将两片薄膜片6之间的空间与外界导通，气体泄放导出管8上还设有压力传感器19。

进一步的，所述薄膜片6呈圆形。

进一步的，所述氧气腔具有凸台，所述氧气出口9贯穿所述凸台。

进一步的，所述氢气腔5的厚度大于氧气腔10的厚度。

进一步的，所述氢气腔5与氧气腔10的厚度比为1:2。

本实用新型的有益效果是，由于在装置的工艺处理中，没有H₂和O₂工艺处理管道的汇流点，消除了气体的互窜现象，提高了H₂和O₂气体纯度，提高了生产的效率和质量。

此外，对于本实用新型中的气体可调平衡装置的特殊效果包括：

1)一旦薄膜片发生破损，氢氧气体也不会发生混合，避免了安全隐患。

2)移动膜片有效的发挥了传递推力以及确保出气孔畅通的作用，设计巧妙。

3)结构简单，可靠性强，装置制造成本较低。

4)设备开机后压力平衡速度加快，相应氢气产出时间缩短。

5)自动检测获知泄漏，反馈给设备停机，提高了设备的安全等级。

6)可以根据压力传感器的检测获知泄漏的程度，可靠性更高。

附图说明

图1是本实用新型的电解制氢装置组成原理示意图。

图2是本实用新型中的气体可调平衡装置的剖面图。

图3是图2中A-A向的剖视示意图。

其中，1——氢气入口，2——螺栓通孔，3——左外壳，4——氢气出口，5——氢气腔，6——薄膜片，7——中间环，8——气体泄放导出管，9——氧气出口，10——氧气腔，11——右外壳,19——压力传感器。

具体实施方式