[实用新型]电解制取高压氢气和氧气的系统

说明书

本实用新型涉及一种电解制取高压氢气和氧气的系统，属于在压力电解槽中制取氢气和氧气的技术领域。该系统包括电解槽、气液分离储罐、泵、液位传感器、管路和阀，电解槽采用多层电解槽单元平面叠拼而成，气液分离储罐只有一个，气液分离储罐内设隔板并将气液分离储罐内分为两个腔室，腔室分为上部储气的气室和下部储电解液的液室，隔板从气液分离器罐的顶内壁开始延伸到电解液面以下并与气液分离器罐的底内壁形成有间隙。该系统通过两个腔室下部彼此相通的液室内电解液，可以保持电解槽的阴极侧和阳极侧的进出压力始终稳定一致。进而可以使得电解槽可以在阴极侧和阳极侧稳定地产出氢气和氧气。

技术领域

本实用新型涉及一种电解制取高压氢气和氧气的系统，属于在压力电解槽中制取氢气和氧气的技术领域。

背景技术

氢气和氧气是常用工业和生活原料，氢气还是重要的能源原料。中国为了实现碳达峰与碳中和的目标，氢气作为替代传统含碳化石能源原料的一种重要绿色清洁能源原料已列入国家氢能产业发展目标规划中。目前氢气和氧气的储存和运输较多地采用压力气态储运方式，包括管道压力输送和压力罐储存运输。

通过电解水液来制氢气和氧气是现有主要制取氢气和氧气的技术，但一般是常压状态下电解制氢氧气，然后再通过压缩机对制取的氢气氧气加压后打入管道或储罐中。如公开号CN108692185A的中国专利申请公开了一种《高压高纯氢气制氢加氢一体机》。

已知的压力电解制氢氧气的循环系统，一般氢气和氧气是分开进行气液分离和储存的。如公开号CN113089022A中国专利申请公开的《一种碱性制氢电解槽的碱液循环系统及其

工作方法》。 由于一分子水产生一个氢气分子和半个氧气分子，因此电解水液时产生的氢气比氧气多。这样，对于分开的氢气气液分离储罐与氧气气液分离储罐来说，两个罐内气体体积和压力就不同，由此导致整个电解循环系统的压力不平衡，难以稳定通过电解产气来得到高压的氢气和氧气。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是：如何稳定地电解制取高压氢气和氧气。

本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是：一种电解制取高压氢气和氧气的系统，包括电解槽、气液分离储罐、泵、液位传感器、管路和阀，电解槽采用多层电解槽单元的平面构件叠拼而成，气液分离储罐内盛有未充满所述储罐的电解液，电解槽、气液分离储罐、泵、管路和阀均是密封耐压结构，所述气液分离储罐的电解液出口通过泵和管路与电解槽的电解液进口连接，所述气液分离储罐的气液回流口分别是设在气液分离器罐两侧壁的氢气电解液回流口和氧气电解液回流口，所述电解槽的气液出口分别是氢气液出口和氧气液出口，所述氢气电解液回流口通过管路与所述氢气液出口连接，所述氧气电解液回流口通过管路与所述氧气液出口连接；所述气液分离储罐只有一个，所述气液分离储罐内设隔板并将气液分离储罐内分为两个腔室，所述腔室分为上部储气的气室和下部储电解液的液室，所述隔板从气液分离器罐的顶内壁开始延伸到电解液的液面以下并与气液分离器罐的底内壁形成有间隙，两个腔室上部的两个气室被所述隔板隔开分别形成储存氢气的氢气室和储存氧气的氧气室，两个腔室下部的两个液室均储存电解液并在隔板以下彼此相通，所述电解液出口设在气液分离器罐的底部并与液室连通，所述氢气电解液回流口与所述氢气室连通，所述氧气电解液回流口与所述氧气室连通。

进一步，所述液位传感器包括设于气液分离器罐上部侧内壁的高位液位传感器和设于气液分离器罐下部侧内壁的低位液位传感器，所述低位液位传感器的位置高于隔板的下端；所述气液分离器罐在氢气室一侧设有连通氢气室的氢气放出口，所述气液分离器罐在氧气室一侧设有连通氧气室的氧气放出口；所述氢气放出口的外接管路上设有第一电磁阀，所述氧气放出口的外接管路上设有第二电磁阀，所述电磁阀根据所述液位传感器的传感信号进行开闭。

进一步，所述气液分离器罐的侧壁上设有加液口，所述加液口上设有密封盖。