[发明专利]一种用于制氢系统的洗涤分离装置和制氢系统

说明书

本发明公开一种用于制氢系统的洗涤分离装置和制氢系统，涉及氢气或氧气制备技术领域，将氢气或氧气的洗涤、冷却、气水分离工艺过程集成为一体，降低设备的复杂化和大型化，减小使用场地和设备投入，提高了用于制氢系统的洗涤分离装置的经济性。用于制氢系统的洗涤分离装置包括壳体、洗涤组件和换热组件。壳体具有第一进气口、第一出气口和出液口。洗涤组件包含通气管，通气管一端与第一进气口连通，另一端延伸至壳体内洗涤液体的液面以下。换热组件具有多个用于流通冷却介质的换热管道，多个换热管道的外壁之间形成用于流通洗涤后的气体的流通空间。制氢系统包括气液分离框架和电解设备，所述气液分离框架包括上述的用于制氢系统的洗涤分离装置。

技术领域

本发明涉及氢气或氧气制备技术领域，尤其涉及一种用于制氢系统的洗涤分离装置和制氢系统。

背景技术

电解水制取氢气和氧气，是在充满电解液的氢氧分离器的电解槽中通入直流电，水分子在电极上发生电化学反应，分解成氢气和氧气。电解时，由于纯水的电离度较小，导电能力低，所以为了增加溶液的导电能力，使水能够顺利地电解成为氢气和氧气，一般在水溶液中添加酸性或碱性电解质，例如硫酸、氢氧化钠或氢氧化钾等。

在碱性水溶液进行电解获得的氢气或氧气中含有一定量的碱液，造成了电解液的浪费，需要向碱性水溶液中补碱。另外，为了避免含有碱液的氢气或氧气损伤下游设备，需要将氢气或氧气中的碱液去除。

因此，为了去除氢气或氧气中的碱液，同时向碱性水溶液中补碱，氢气或氧气的洗涤装置应运而生。现有的一种用于水电解制氢的氢氧洗涤器，装设于氢气或氧气分离器与气体冷却器之间。氢气或氧气经过充分洗涤后沿出气管进入气体冷却器，之后进入气水分离器，氢氧洗涤器内的洗涤液体沿溢流口进入氢气或氧气分离器进行补碱。

但是，现有技术中的洗涤、冷却、除水三个工艺过程为单独设备，设备之间需要进行管道连接，且冷却器设置于洗涤器的上部，造成用于制氢系统的洗涤分离装置的复杂化和大型化，对厂房的高度提出要求，带来占据空间大、维护成本和材料成本高等一系列问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于制氢系统的洗涤分离装置和制氢系统，降低设备的复杂化和大型化，减小使用场地和设备投入，提高了气体洗涤分离装置的经济性。

为了实现上述目的，第一方面，本发明提供一种用于制氢系统的洗涤分离装置，包括壳体、洗涤组件和换热组件。壳体具有第一进气口、第一出气口和出液口，第一进气口用于向壳体中通入待洗涤的气体，第一出气口设于壳体上方，用于排出洗涤后的气体。洗涤组件包含通气管，通气管一端与第一进气口连通，另一端延伸至壳体内洗涤液体的液面以下。换热组件设置于壳体内，位于洗涤组件的上方，用于冷却洗涤后的气体，换热组件具有多个用于流通冷却介质的换热管道，多个换热管道的外壁之间形成用于流通洗涤后的气体的流通空间。

采用上述技术方案时，用于制氢系统的洗涤分离装置包括壳体、洗涤组件和换热组件，壳体内盛装有洗涤液体，壳体具有第一进气口、第一出气口和出液口。洗涤组件包含通气管，通气管的一端与第一进气口连通，另一端延伸至壳体内洗涤液体的液面以下。通气管用于向洗涤液体中通入待洗涤气体，使得气体得到洗涤液体的洗涤作用，出液口用于释放壳体内的洗涤液体。换热组件设置于壳体内，位于洗涤组件的上方，用于冷却洗涤后的气体，最终使得从第一进气口通入的气体在壳体内依次经过洗涤、冷却作用后，从壳体的第一出气口排出。由此表明，本发明提供的用于制氢系统的洗涤分离装置对于气体的洗涤、冷却工艺均在壳体内完成，即将气体的洗涤、冷却工艺过程集成为一体，降低设备的复杂化和大型化，减小使用场地和设备投入，节约成本。