[发明专利]制氢方法、制氢系统、制氢电解液的循环方法和循环装置

说明书

本发明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，上述循环方法包括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包括步骤：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包括步骤：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。

技术领域

本发明涉及电解水制氢技术领域，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。

背景技术

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。

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。

综上所述，如何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。

发明内容

本发明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。本发明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，上述制氢方法包括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。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

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；

其中，所述氧侧电解液循环方法包括步骤：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包括步骤：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。

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；

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。

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；

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。

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；

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。