[实用新型]气液分离系统

说明书

本实用新型涉及电解水制氢技术领域，公开一种气液分离系统，包括气液分离单元、冷却单元、第一气体干燥单元、第二气体干燥单元、气体输出单元和控制单元；气液分离单元接入待干燥的气体并输出至冷却单元，冷却单元的输出端分别连接第一气体干燥单元的输入端和第二气体干燥单元的输入端，第一气体干燥单元和第二气体干燥单元均内置有再生干燥剂，控制单元根据再生干燥剂的实时湿度使第一气体干燥单元和第二气体干燥单元轮换地与冷却单元的输出端接通；气体输出单元的输出端输出干燥后的气体。该系统使用再生干燥剂以及通过轮换方式调配干燥单元，使系统始终保持良好的气体干燥效果，避免频繁更换干燥剂而拉高成本。

技术领域

本实用新型涉及电解水制氢技术领域，尤其是一种气液分离系统。

背景技术

PEM电解水制氢是在一定电压条件下，通过质子交换膜和催化剂将纯水进行分解产生氢气和氧气的一种制氢方法，目前在制氢领域已经具备良好的发展应用前景。在PEM电解水制氢过程中，为保证氢气的纯度和使用过程中的安全性，需要将氢气与水蒸气将进行分离，使气体干燥。

目前的气体干燥方案采用常年开启疏水的阀门或者是采用气水分离器或疏水阀来进行气水分离。例如，中国专利(专利号CN204723907 U)公开的一种气水分离系统，包括通过管路依次连接的第一电磁阀、第二压力表、分离器、安全阀以及第一压力表，第一电磁阀通过PLC控制柜控制，舱室抽回气体依次通过第一压力表后排入空气压缩机，第二压力表用于监测所述分离器内压力，分离器用于分离过滤所述舱室抽回气体中的水蒸气以及固体颗粒物，第一压力表用于监测分离器分离过滤后的气体压力。然而，上述技术方案至少存在以下缺陷：

1.通过安装阀门的方式不能将气水有效分离，且会造成气体大量浪费。

2.气水分离器只能将液态水分离，适合低温环境下使用，忽略了较高温度条件下氢气与水蒸气的分离，导致最终制取的气体纯度不能达到目标纯度。

3.干燥管内常用的可更换式干燥剂需要频繁更换，成本高，操作繁琐且容易造成气体泄漏事故。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种气液分离系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本实用新型提供一种气液分离系统，包括气液分离单元、冷却单元、第一气体干燥单元、第二气体干燥单元、气体输出单元和控制单元；

气液分离单元的输入端接入待干燥的气体，气液分离单元的输出端与冷却单元的输入端连接；

冷却单元的输出端分别连接第一气体干燥单元的输入端和第二气体干燥单元的输入端，第一气体干燥单元和第二气体干燥单元均内置有再生干燥剂，控制单元根据再生干燥剂的实时湿度使第一气体干燥单元和第二气体干燥单元轮换地与冷却单元的输出端接通；

气体输出单元分别连接第一气体干燥单元的输出端和第二气体干燥单元的输出端，气体输出单元的输出端输出干燥后的气体。

进一步地，气液分离单元包括气液分离器和第一压力传感器；气液分离器的输出端与冷却单元的输入端连接，第一压力传感器用于检测气液分离器的内部气压，气液分离器的泄气端接有泄压阀，控制单元分别连接第一压力传感器和泄压阀，控制单元从第一压力传感器获取气液分离器的内部气压以及通过泄压阀调节气液分离器的内部气压。

进一步地，气液分离单元还包括液位传感器；液位传感器用于检测气液分离器的内部液位，气液分离器的排水端接有排水阀，控制单元分别连接液位传感器和排水阀连接，控制单元从液位传感器获取气液分离器的内部液位以及通过排水阀调节气液分离器的内部液位。

进一步地，冷却单元包括第一冷却器、第二冷却器和冷却水循环器；第一冷却器、第二冷却器和冷却水循环器分别两两连接，形成冷却水循环流动环路，使冷却水循环器输出的冷却水顺次流经第二冷却器和第一冷却器后返回至冷却水循环器。