[发明专利]一种电解碱性水制氢的新工艺

权利要求书

1.一种电解碱性水制氢的新工艺，其特征在于，包括制氢系统，制氢系统包括氢气制备系统、气液分离系统、加水补碱系统、供配电及控制系统；氢气制备系统与气液分离系统连接，气液分离系统与加水补碱系统连接，供配电及控制系统分别与氢气制备系统、气液分离系统、加水补碱系统电线连接；

氢气制备系统包括电解槽，电解槽内的水在电流的作用下，分解成氢气和氧气；

气液分离系统包括氢、氧分离器，碱液过滤器，碱液冷却器，氢氧冷却器；氢气制备系统的电解槽分别与氢、氧分离器连接；

阳极液气液分离器的气体出口设置有氧气冷却器，并通过氧气冷却将氧气输送至用户，阴极液气液分离器的气体出口设置有氢气冷却器，并通过氢气冷却器将氢气输送至用户；

阳极液气液分离器的液体出口设置有阳极液循环槽，阳极液循环槽通过泵体与电解槽相连接，且在阳极液循环槽与电解槽连接管道处设置有阳极液过滤器和阳极液冷却器，阴极液气液分离器的液体出口设置有阴极液循环槽，阴极液循环槽通过泵体与电解槽相连接，且在阴极液循环槽与电解槽连接管道处设置有阴极液过滤器和阴极液冷却器；

加水补碱系统包括补水泵、配碱泵、原料水箱、碱液箱，碱液箱通过配碱泵分别与阳极液循环槽和阴极液循环槽连接，原料水箱通过补水泵与电解槽连接。

2.根据权利要求1所述的新型电解水制氢电解槽，其特征在于，气液分离系统的工作过程如下：

氢气制备装置输送过来的氢气、氧气、KOH溶液在氢、氧分离器内进行分离，分离后的氢气、氧气经冷却器冷却、捕滴器捕滴后自动放空处理；

分离后的碱液进入循环槽在泵的作用下重新返回电解槽进行电解；

电解过程中部分电能会转化成热能使电解槽的温度不断升高，通过调节碱液冷却器的冷却水流量，控制电解槽出口碱液温度。

3.根据权利要求1所述的新型电解水制氢电解槽，其特征在于，加水补碱系统的工作过程如下：

配制碱液时，开启配碱泵，碱液箱内的水开始在泵的作用下循环，逐渐将固体KOH或浓碱加入到碱液箱中，直到碱液比重达到设定的数值为止，KOH溶液的浓度控制在25％-35％，则氢氧化钾溶液配好；

配好的碱液注入制氢系统时仍然需要使用配碱泵；随着系统的运行，制氢系统内的纯水不断消耗，需要随时补充系统内的纯水，此动作靠补水泵来实现；补水泵的出口压力大于系统的运行压力，在制氢系统正常运行的情况下将水补充到制氢系统中。

4.根据权利要求1所述的新型电解水制氢电解槽，其特征在于，电解槽包括电槽组(4)；

电槽组(4)包括阳极端框电解槽、中框电解槽和阴极端框电解槽；

阳极端框电解槽与阴极端框电解槽之间并排设置有多个若干个中框电解槽，在阳极端框电解槽与中框电解槽的密封面之间、中框电解槽与中框电解槽的密封面之间、中框电解槽与阴极端框电解槽的密封面之间设置有两块密封垫片(41)，两块密封垫片(41)之间设置有一张透离子膜(42)，在阳极端框电解槽远离中框电解槽的一侧设置有固定框(41)，在阴极端框电解槽远离中框电解槽的一侧设置有固定框(41)，阳极端框电解槽与固定框(41)之间、阴极端框电解槽与固定框(41)之间设置有绝缘板(43)，两个固定框(41)之间通过锁槽螺杆(44)进行连接；

阳极端框电槽和阴极端框电槽通过多根电缆与直流电源连接形成回路；

进料总管和出料总管通过软管和每一个单元电槽的阴阳极接管连接。

5.根据权利要求1所述的一种电解碱性水制氢的新工艺，其特征在于，电解槽采用压滤机式的油缸压力锁槽方式进行组装，其包括油缸(51)、前固定座(52)、活动座(53)、后固定座(54)和侧杆(55)；

前固定座(52)、后固定座(54)和侧杆(55)围成矩形框架结构，在前固定座(52)的一侧设置有油缸(51)，油缸(51)的输出端与活动座(53)连接，阳极端框电解槽设置在活动座(53)上，阴极端框电解槽设置在后固定座(54)上。