本实用新型专利技术提供了一种制氢系统中气液分离一体化装置，包括筒体，所述的筒体内设置有隔板，所述隔板将筒体内分隔为气碱分离腔室和洗涤腔室。所述洗涤腔室所在筒体顶部设置有冷却器和气水分离器，物料进入筒体依次流经所述的气碱分离腔室、洗涤腔室、冷却器和气水分离器。所述的筒体内设置有贯穿所述隔板的集气管道和溢流管道，所述的集气管道用于将所述气碱分离腔室内的气体导入所述的洗涤腔室内，所述的溢流管道将所述洗涤腔室内液体溢流至所述的气碱分离腔室内。本实用新型专利技术所有工序均在一个容器内完成，有效地解决了水电解气液分离容器多、占用空间大、连接管道复杂的问题，可回收水和碱，节约材料成本，减少设备组装工作量。减少设备组装工作量。减少设备组装工作量。
【技术实现步骤摘要】
一种制氢系统中气液分离一体化装置
[0001]本技术属于制氢
，涉及制氢过程中产生的气体和液体的分离、洗涤和冷却，尤其涉及一种制氢系统中气液分离一体化装置。
技术介绍
[0002]在风力、光伏、水力丰富的地区，由于光伏发电的不稳定性造成了大量弃光电能，水电由于丰水期和调峰需要，产生了大量的弃水电能，风电由于其不稳定的特性，较难上网，因此每年弃风限电的电量规模庞大。水电解制氢可以很好的解决这些弃光、弃风、弃水的问题，氢气可以存储、可以运输、可以用于作为工业原料和能源应用于工业生产，也可以作为能源应用于人们的生活，还可以用于燃料电池发电，并且氢气使用过程中不会产生污染。
[0003]由于风力、光伏、水力丰富的地区均处于地理位置比较偏僻的地区，并且地势较为复杂，建房比较困难，集装箱式设备确可以很好地解决这个问题，但目前水电解制氢设备大部分都是撬装式设备，氢(氧)气分离、洗涤、冷却、气水分离环节均为分开独立进行，容器多，占用空间大，管道连接复杂，而集装箱空间有限，分体式设备给集装箱内的安装带来了极大的困难，并且分体式设备冷却后的产生的水和碱不容易回收，设备运行过程中碱损失较大，并且设备组装周期长。
[0004]CN208379019U公开了一种微型一体化氢气产生器，包括氢氧水电解器、氢气纯水储槽、氧气纯水储槽，氢气纯水储槽的顶部设置有氢气排出口，氧气纯水储槽的顶部设置有氧气排出口，氢气纯水储槽的顶部设置有纯水注水口，氢气纯水储槽的上端与氧气纯水储槽的上端相接且不导通，氢气纯水储槽的底部与氧气纯水储槽的底部相接且导通；氢氧水电解器设置在氢气纯水储槽、氧气纯水储槽之间，氢氧水电解器的氧气产出口、纯水入口直接与氧气纯水储槽连接，氢氧水电解器的氢气产出口直接与氢气纯水储槽连接；氧气排出口设置有增压室，氧气产出口的出氧量大于增压室的排氧量。
[0005]CN205193558U提供了水电解制氢的氢、氧分离器保护装置，氢气出口管道与氢气分离器的上部相连，氢气分离器的一侧分别安装有氢气磁性液位计、第一磁力传感器以及第一PLC控制系统，氧气出口管道与氧气分离器的上部相连，氧气分离器的一侧分别安装有氧气磁性液位计、第二磁力传感器以及第二PLC控制系统，氢气分离器与氧气分离器形状、大小相同，且二者位于同一水平线上，氢气分离器和氧气分离器的底部通过管道连接。
[0006]CN202297794U公开了一种水电解氢、氧气液分离控制装置，包括硅整流器、水电解槽、氢气/碱液分离综合塔、氧气/碱液分离综合塔、氧气放散管、脱氧塔、干燥塔、碱液循环泵、碱液补充控制阀，硅整流器电连接水电解槽，水电解槽分别通过管道连接氢气/碱液分离综合塔、氧气/碱液分离综合塔，氢气/碱液分离综合塔分别通过管道连接脱氧塔、碱液循环泵，脱氧塔通过管道连接干燥塔，碱液循环泵的输入管道上设有碱液补充控制阀；氧气/碱液分离综合塔上设置氧气放散管，氧气/碱液分离综合塔通过管道连接碱液循环泵，其特征是氢气/碱液分离综合塔、氧气/碱液分离综合塔上均设有液位变送器，每个液位变送器
均与PLC控制装置连接，PLC控制装置连接硅整流器。
[0007]以上报道的氢气、氧气分离装置占用空间大，管道连接复杂，给安装带来了极大的困难，冷却后的产生的水和碱都不容易回收，设备运行过程中碱的损失较大，并且设备组装周期长，不利于工业应用。
[0008]因此，如何在缩短氢气、氧气的分离工艺流程，简化工艺设备的同时，实现水和碱的回收成为亟待解决的问题。
技术实现思路
[0009]针对现有技术存在的不足，本技术的目的在于提供一种制氢系统中气液分离一体化装置，其中所有工序均在一个容器内完成，有效地节省了空间、减少了复杂的管道连接，可回收碱液和水。
[0010]为达此目的，本技术采用以下技术方案：
[0011]本技术提供了一种制氢系统中气液分离一体化装置，所述的制氢系统中气液分离一体化装置包括筒体，所述的筒体内竖直设置有隔板，所述隔板将筒体内分隔为气碱分离腔室和洗涤腔室。
[0012]所述洗涤腔室所在筒体顶部设置有冷却器和气水分离器，物料进入筒体依次流经所述的气碱分离腔室、洗涤腔室、冷却器和气水分离器。
[0013]所述的筒体内设置有贯穿所述隔板的集气管道和溢流管道，所述的集气管道用于将所述气碱分离腔室内的气体导入所述的洗涤腔室内，所述的溢流管道将所述洗涤腔室内的液体溢流至所述的气碱分离腔室内。
[0014]本技术提供的一种制氢系统中气液分离一体化装置以分离、洗涤、冷却、气水分离一体化的方式对电解槽产生的氢气和氧气进行处理，所有工序均在一个容器内完成，还有效地解决了容器多、占用空间大、连接管道复杂的问题。本技术可以将水电解后的氢气和氧气中含有的水和碱重新回收，解决了水和碱难以回收的问题。可以有效地减少设备重量，减少设备安装工作量，有效地节约材料成本，减少设备组装工作量，节约组装时间。
[0015]需要说明的是，本技术提供的一种制氢系统中气液分离一体化装置适用于处理电解水制氢过程中产生的气液混合物的气液分离，其中气体可以是氢气或氧气。本技术中对于筒体的结构、尺寸和样式等特征不做特殊要求或具体限定，示例性地，筒体可以为卧式圆筒形结构。当然能够理解的是，其他样式的筒体结构同样落入本技术的保护范围和公开范围之内，因此现有技术中已公开或新技术中未公开的其他筒体结构同样可以用于本技术中。
[0016]还需要说明的是，本技术提供的制氢系统中气液分离一体化装置在气液混合物进入筒体后，混合物中的碱液在重力的作用下进入气碱分离腔，气体通过集气管道流向洗涤腔室，完成气体和碱液的分离。流入洗涤腔室内的气体对于残余的碱液进一步洗涤去除。经洗涤后的气体内还含有部分水，冷却器将气体中的水分进行冷凝分离，气水分离器用于去除气体中残余的水分，最终达到气液分离的目的。
[0017]作为本技术一种优选技术方案，所述的气碱分离腔室内注入碱溶液形成第一液位。
[0018]所述的洗涤腔室盛有洗涤液形成第二液位。
[0019]作为本技术一种优选技术方案，所述集气管道伸入所述气碱分离腔室内的一端高于所述第一液位设置，所述的集气管道伸入洗涤腔室液的一端低于第二液位设置。
[0020]作为本技术一种优选技术方案，所述的集气管道为Z型或L型管道。
[0021]作为本技术一种优选技术方案，所述集气管道伸入所述气碱分离腔室内的一端紧贴所述筒体顶面，所述的集气管道伸入洗涤液的一端紧贴所述筒体底面。
[0022]作为本技术一种优选技术方案，所述集气管道位于洗涤液的管段设置有至少两个通气孔。
[0023]需要说明的是，本技术提供的制氢系统中气液分离一体化装置中，对于集气管道位于洗涤液的管段设置的通气孔的尺寸和排布形式不做特殊要求或具体限定。通气孔的作用在于实现气体在洗涤液内的均匀分布，提高洗涤的效果，其数量可根据实际工况、管段长度和具体要求而设置多个。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种制氢系统中气液分离一体化装置，其特征在于，所述的制氢系统中气液分离一体化装置包括筒体，所述的筒体内设置有隔板，所述隔板将筒体内分隔为气碱分离腔室和洗涤腔室；所述洗涤腔室所在的筒体顶部设置有冷却器和气水分离器，物料进入筒体依次流经所述的气碱分离腔室、洗涤腔室、冷却器和气水分离器；所述的筒体内设置有贯穿所述隔板的集气管道和溢流管道，所述的集气管道用于将所述气碱分离腔室内的气体导入所述洗涤腔室内，所述的溢流管道将所述洗涤腔室内的液体溢流至所述的气碱分离腔室内。2.根据权利要求1所述的制氢系统中气液分离一体化装置，其特征在于，所述的气碱分离腔室内注入碱溶液形成第一液位；所述的洗涤腔室盛有洗涤液形成第二液位。3.根据权利要求2所述的制氢系统中气液分离一体化装置，其特征在于，所述集气管道伸入所述气碱分离腔室内的一端高于所述第一液位设置，所述的集气管道伸入洗涤腔室的一端低于第二液位设置。4.根据权利要求1所述的制氢系统中气液分离一体化装置，其特征在于，所述的集气管道为Z型或L型管道。5.根据权利要求3所述的制氢系统中气液分离一体化装置，其特征在于，所述集气管道伸入所述气碱分离腔室内的一端紧贴所述筒体顶面，所述的集气管道伸入洗涤腔室的一端紧贴所述筒体底面。6.根据权利要求1所述的制氢系统中气液分离一体化装置，其特征在于，所述集气管道位于洗涤腔室的管段设置有至少...
【专利技术属性】
技术研发人员：王广玉，于德野，邓成，
申请(专利权)人：阳光电源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：
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