[发明专利]一种电解制氢系统和电解制氢方法

权利要求书

1.一种电解制氢系统，其特征在于，包括：

电解槽、第一气液分离器和第二气液分离器；

所述电解槽的阴极一侧和所述第一气液分离器通过第一循环管路直接连通；

所述电解槽的阳极一侧和所述第二气液分离器通过第二循环管路直接连通；

所述电解制氢系统还包括第三输入管路，所述第三输入管路分别连通所述第一循环管路、所述第二循环管路和所述电解槽；

所述第一循环管路包括第一气液输出管路和第一输入管路；

所述电解槽具有阴极侧出口，所述阴极侧出口靠近所述电解槽的阴极，所述阴极侧出口适于电解液和阴极侧产生的气体流出所述电解槽；所述电解槽的阴极侧出口通过所述第一气液输出管路连通所述第一气液分离器的入口；

所述电解槽还包括阴极侧入口，所述阴极侧入口靠近所述电解槽的阴极，位于所述阴极侧出口的相对一侧，所述阴极侧入口适于电解液流入所述电解槽；所述第一输入管路连通所述第一气液分离器的液体出口和所述阴极侧入口；

所述第二循环管路包括第二气液输出管路和第二输入管路；

所述电解槽具有阳极侧出口，所述阳极侧出口靠近所述电解槽的阳极，所述阳极侧出口适于电解液和阳极侧产生的气体流出所述电解槽；所述电解槽的阳极侧出口通过所述第二气液输出管路连通所述第二气液分离器的入口；

所述电解槽还包括阳极侧入口，所述阳极侧入口靠近所述电解槽的阳极，位于所述阳极侧出口的相对一侧，所述阳极侧入口适于电解液流入所述电解槽；所述第二输入管路连通所述第二气液分离器的液体出口和所述阳极侧入口；

所述电解槽还包括第三入口，所述第三入口位于所述阳极侧入口和所述阴极侧入口之间；所述第三输入管路通过所述第三入口连通所述电解槽；

所述电解槽为零间隙双极碱性电解槽；

所述第一循环管路上设置有第一液泵；

所述第二循环管路上设置有第二液泵；

所述第一液泵设置于所述第一输入管路上靠近所述阴极侧入口一侧；

所述第二液泵设置于所述第二输入管路上靠近所述阳极侧入口一侧；

所述第三输入管路上设置有三通阀，所述三通阀为双入单出阀，两个入口分别连通所述第一输入管路和所述第二输入管路，一个出口连通所述第三入口；

所述第三输入管路上设置有第三液泵，所述第三液泵设置于所述三通阀和所述第三入口之间；

所述第三输入管路上，在所述三通阀和所述第一输入管路之间设置有第一流量阀；

所述第三输入管路上，在所述三通阀和所述第二输入管路之间设置有第二流量阀；

开通第三液泵，关闭第一液泵和第二液泵，电解液仅从第三输入管路进入电解槽；

关闭第三液泵，同时开启第一液泵和第二液泵，电解液仅从在第一循环管路和第二循环管路中循环流动。

2.一种电解制氢方法，其特征在于，

使用如权利要求1所述的电解制氢系统；

所述电解制氢系统具有两种工作模式，

在第一工作模式下，包括以下步骤：

开通所述第三输入管路；

控制电解液在所述电解槽和所述第一气液分离器间循环流动，同时控制电解液在所述电解槽和所述第二气液分离器间循环流动，电解液仅从所述第三输入管路进入所述电解槽；

从所述第一气液分离器将氢气分离出所述电解制氢系统；

从所述第二气液分离器将氧气分离出所述电解制氢系统；

在第二工作模式下，包括以下步骤：

关闭所述第三输入管路；

控制电解液在所述第一循环管路中循环流动，从所述第一气液分离器将氢气分离出所述电解制氢系统；

控制电解液在所述第二循环管路中循环流动，从所述第二气液分离器将氧气分离出所述电解制氢系统。

3.根据权利要求2所述的电解制氢方法，其特征在于

所述电解制氢系统在所述电解槽的输入功率在大于所述电解槽的额定功率的40%时，使用第一工作模式；

所述电解制氢系统在所述电解槽的输入功率在小于所述电解槽的额定功率的40%时，使用第二工作模式。