电解水制氢设备及其干燥器再生控制方法技术

本发明专利技术公开一种电解水制氢设备及其干燥器再生控制方法，其中，电解水制氢设备包括电解池、分离纯化组件、干燥器以及换热器，所述分离纯化组件用以对气液混合物进行气液分离并纯化；所述干燥器用以对气体进行干燥处理；所述换热器内具有第一通道和第二通道，所述第一通道外壁和所述第二通道的外壁相互接触，以使所述第一通道内的气体和所述第二通道内的气体进行热交换，所述第一通道的两端分别连通所述电解池的出口和所述分离纯化组件的进口，所述第二通道的两端分别连通所述分离纯化组件的出口和所述干燥器的进口。本发明专利技术技术方案旨在降低干燥器脱附再生的能耗，降低电解水制氢设备的综合能耗。设备的综合能耗。设备的综合能耗。

【技术实现步骤摘要】
电解水制氢设备及其干燥器再生控制方法


[0001]本专利技术涉及电解制氢
，特别涉及一种电解水制氢设备及其干燥器再生控制方法。

技术介绍

[0002]在现有的电解水制氢设备中，大多采用设有吸附剂的干燥器对气液分离并纯化后的氢气或者氧气进行干燥处理，以得到更加纯净干燥的气体。
[0003]而在现有的干燥器中，当吸附剂达到吸附饱和时，需要对吸附剂进行脱附再生，以使吸附剂循环使用，保障干燥器的正常运作。目前大多利用加热器对纯化后的气体进行加热，利用高温的气体进入干燥器内对吸附剂进行高温脱附实现吸附剂的再生。可是，利用加热器对气体进行加热的能耗较大，使得电解水制氢设备的整体能耗升高，进而导致电解水制氢设备的运行成本较高，经济性能较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术的主要目的是提供一种电解水制氢设备，旨在降低干燥器脱附再生的能耗，降低电解水制氢设备的综合能耗。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提出的电解水制氢设备包括电解池、分离纯化组件、干燥器以及换热器，所述分离纯化组件用以对气液混合物进行气液分离并纯化；所述干燥器用以对气体进行干燥处理；所述换热器内具有第一通道和第二通道，所述第一通道外壁和所述第二通道的外壁相互接触，以使所述第一通道内的气体和所述第二通道内的气体进行热交换，所述第一通道的两端分别连通所述电解池的出口和所述分离纯化组件的进口，所述第二通道的两端分别连通所述分离纯化组件的出口和所述干燥器的进口。
[0006]可选地，所述电解池的出口与所述分离纯化组件的进口连通。
[0007]可选地，所述电解池设有第一开关阀和第二开关阀，所述第一开关阀用以控制所述电解池出口与所述第一通道的连通和关闭，所述第二开关阀用以控制所述电解池出口与所述分离纯化组件进口的连通和关闭。
[0008]可选地，所述电解池的出口连接有出气总管，所述出气总管连通所述第一通道，所述出气总管设有出气支管，所述出气支管连接于所述分离纯化组件的进口。所述第一开关阀设于所述出气总管，并设于所述出气支管和所述换热器之间，所述第二开关阀设于所述出气支管。
[0009]可选地，所述电解水制氢设备还包括控制单元，所述控制单元电性连接所述第一开关阀和所述第二开关阀。
[0010]可选地，所述干燥器内设有温度传感器，所述温度传感器电性连接所述控制单元，所述温度传感器用以检测所述干燥器内的温度。
[0011]可选地，所述干燥器内还设有加热装置，所述加热装置与所述控制单元电性连接，所述加热装置用以对所述干燥器进行加热。
[0012]可选地，所述分离纯化组件包括气液分离装置以及纯化装置，所述气液分离装置的进口连通所述第一通道；所述纯化装置的进口与所述气液分离装置的出口连通，所述纯化装置的出口连通所述第二通道，所述纯化装置用以对气体进行除杂纯化。
[0013]可选地，所述换热器包括壳体、第一换热管以及第二换热管，所述壳体内形成有容置腔；所述第一换热管安装于所述容置腔内，并自下而上地贯穿所述容置腔设置，所述第一换热管形成所述第一通道；所述第二换热管安装于所述容置腔内，并缠绕所述第一换热管设置，所述第二换热管形成所述第二通道。
[0014]本专利技术还提出一种电解水制氢设备的干燥器再生控制方法，所述电解水制氢设备为以上所述的电解水制氢设备，所述干燥器再生控制方法包括以下步骤：
[0015]电解池电解工作至第一预设时间；
[0016]打开第一开关阀并关闭第二开关阀，电解池输出的气液混合物进入换热器的第一通道后，进入至分离纯化组件得到低温气体并进入换热器的第二通道，以使低温气体与第一通道内的高温混合物进行热交换得到高温气体；
[0017]所述第二通道内的高温气体进入干燥器，以使高温气体对干燥器内的吸附剂进行脱附再生。
[0018]可选地，所述第二通道内的高温气体进入干燥器，以使高温气体对干燥器内的吸附剂进行脱附再生的步骤之后，还包括：
[0019]电解池电解工作至第二预设时间后，关闭第一开关阀并打开第二开关阀，电解池输出的气液混合物进入分离纯化组件，以使气液混合物进行气液分离和纯化后得到低温气体；
[0020]所述分离纯化组件输出的低温气体进入干燥器，以使低温气体对干燥器进行冷却。
[0021]可选地，执行所述第二通道内的高温气体进入干燥器，以使高温气体对干燥器内的吸附剂进行脱附再生的步骤的同时，还包括：
[0022]控制干燥器内的加热装置开始升温；
[0023]每间隔第三预设时间，启动干燥器内的温度传感器获取干燥器的温度，并将检测到的温度与预设温度进行比对；
[0024]当检测到的温度与预设温度相同时，停止加热装置继续升温，并控制加热装置保持恒温。
[0025]本专利技术技术方案通过利用换热器的第一通道连通电解池的出口和分离纯化组件的进口，并利用换热器的第二通道连通分离纯化组件的出口和干燥器的进口，可以利用第一通道将电解池电解后的高温气液混合物输送至分离纯化组件中进行气液分离和除杂纯化，并利用第二通道将分离纯化组件处理后的低温气体输送至干燥器中。其中，通过将第一通道的外壁与第二通道的外壁相互接触，可以使第一通道内的高温气液混合物与第二通道内的低温气体进行热交换，进而使第二通道向干燥器输送经过热交换后的高温气体，以使高温气体进入干燥器内对干燥器内的吸附剂进行加热，以使吸附剂在高温作用下脱附，从而达到使干燥器内的吸附剂再生的目的。
[0026]在换热器的作用下，可以使电解池电解产生的热量经过气液混合物与分离纯化后的气体进行热交换，使得电解水制氢设备可以利用电解池电解产生的废热对分离纯化后的
气体进行加热，并应用到干燥器的脱附再生中，有利于减少电解水制氢设备中电热器的使用，降低干燥器的再生能耗，降低了电解水制氢设备的综合能耗，并且充分提高了电解水制氢设备的废热回收利用，进一步提高了电解水制氢设备的实用性。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
[0028]图1为本专利技术电解水制氢设备一实施例的管路结构图；
[0029]图2为图1的电解水制氢设备增加电解池与分离纯化组件连通的一实施例的管路结构图；
[0030]图3为本专利技术电解水制氢设备的干燥器再生控制方法一实施例的流程示意图；
[0031]图4为本专利技术电解水制氢设备的干燥器再生控制方法一实施例的干燥器完成脱附后对干燥器进行冷却的流程示意图；
[0032]图5为本专利技术电解水制氢设备的干燥器再生控制方法一实施例的控制干燥器内加热装置辅助加热的流程示意图。
[0033]附图标号说明：
[0034]标号名称标号名称100电解水制氢设备31气液分离装置10电解池3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电解水制氢设备，其特征在于，所述电解水制氢设备包括：电解池；分离纯化组件，所述分离纯化组件用以对气液混合物进行气液分离并纯化；干燥器，所述干燥器用以对气体进行干燥处理；以及换热器，所述换热器内具有第一通道和第二通道，所述第一通道外壁和所述第二通道的外壁相互接触，以使所述第一通道内的气体和所述第二通道内的气体进行热交换，所述第一通道的两端分别连通所述电解池的出口和所述分离纯化组件的进口，所述第二通道的两端分别连通所述分离纯化组件的出口和所述干燥器的进口。2.如权利要求1所述的电解水制氢设备，其特征在于，所述电解池的出口与所述分离纯化组件的进口连通。3.如权利要求2所述的电解水制氢设备，其特征在于，所述电解池设有第一开关阀和第二开关阀，所述第一开关阀用以控制所述电解池出口与所述第一通道的连通和关闭，所述第二开关阀用以控制所述电解池出口与所述分离纯化组件进口的连通和关闭。4.如权利要求3所述的电解水制氢设备，其特征在于，所述电解池的出口连接有出气总管，所述出气总管连通所述第一通道，所述出气总管设有出气支管，所述出气支管连接于所述分离纯化组件的进口；所述第一开关阀设于所述出气总管，并设于所述出气支管和所述换热器之间，所述第二开关阀设于所述出气支管。5.如权利要求3所述的电解水制氢设备，其特征在于，所述电解水制氢设备还包括控制单元，所述控制单元电性连接所述第一开关阀和所述第二开关阀。6.如权利要求5所述的电解水制氢设备，其特征在于，所述干燥器内设有温度传感器，所述温度传感器电性连接所述控制单元，所述温度传感器用以检测所述干燥器内的温度。7.如权利要求5所述的电解水制氢设备，其特征在于，所述干燥器内还设有加热装置，所述加热装置与所述控制单元电性连接，所述加热装置用以对所述干燥器进行加热。8.如权利要求3至7中任一所述的电解水制氢设备，其特征在于，所述分离纯化组件包括：气液分离装置，所述气液分离装置的进口连通所述第一通道；以及纯化装置，所述纯化装...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓强，
申请(专利权)人：阳光氢能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：