【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于电解水制氢，涉及一种碱性电解水制氢系统及其应用，尤其涉及一种铁悬浮物沉降装置、电解水制氢装置系统及其应用。
技术介绍
1、碱性电解水制氢是当前主流的电解水制氢方法，电解过程中包括碱性电解液中的阳极析氧反应和阴极析氢反应，这两个电化学反应的过电位大小与电流密度大小对电解水制氢的能耗以及产氢速率存在至关重要的影响。
2、贵金属ru或ir在析氧反应(oer)中具有较好的析氧性能，但价格昂贵，不适合大规模使用。工业中多采用镍网、泡沫镍或雷尼镍作为析氧电极材料，但由于镍本身的oer活性有限，因此这类电极无法满足高电流密度电解水制氢的需求。
3、在镍中添加少量铁元素得到的镍铁电极可以大幅度提高析氧电流密度。镍铁电极在低浓度碱液中表现出优良的析氧活性与稳定性，但在高温、强碱性的条件下，存在铁元素缓慢溶出的缺陷。铁元素在碱性电解液中的溶解度不高，会逐渐形成铁的氢氧化物或氧化物等固体悬浮物或沉淀，悬浮物或沉淀一方面会堵塞隔膜的部分微孔，导致隔膜的电阻增加，进一步导致电解的能耗上升；另一方面，悬浮物或沉淀沉积到阴极上，导致阴极析氢性能下降。
4、cn114717608a公开了一种长寿命的碱性电解水系统及控制方法，该系统包括氢分离器、氧分离器和电解槽，氢分离器、氧分离器的出液口均连接至碱液循环泵，碱液循环泵通过管路依次连接吸附单元、碱液冷却器和电解槽进液口，电解槽的两个出气口分别通过管路连接至氢分离器和氧分离器的进气口；出气口经管路依次连接脱碱单元。其通过吸附单元对碱性电解液中的杂质进行去除，但吸附单
5、cn103463872a公开了一种单层降尘室，该单层降尘室包括降尘箱，降尘箱的前后两侧分别设置有气体进管和气体出管，降尘室的底面设置有多个尘粒斗，降尘箱内均匀设置有交叉的变向板。该单层降尘室能够进行大颗粒固体颗粒沉降，但无法用于粒径较小的铁的氧化物或氢氧化物的分离。
6、由于铁的氢氧化物或氧化物等固体悬浮物或沉淀的粒径较小(粒径≤30μm)，很难通过常规的过滤装置去除；采用孔径过细的网状过滤装置又会导致碱性电解液的流动阻力变大，进而导致电解液的流速下降。因此，需要提供一种阻抗较低的铁悬浮物沉降装置、电解水制氢装置系统及其应用。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种铁悬浮物沉降装置、电解水制氢装置系统及其应用，所述铁悬浮物沉积装置于电解水制氢装置系统中的使用，能够将电解液中的铁悬浮物进行有效沉降，解决铁悬浮物堵塞隔膜部分微孔的问题，避免了隔膜电阻增加、能耗上升以及阴极析氢性能的下降。
2、为达到此专利技术目的，本专利技术采用以下技术方案：
3、第一方面，本专利技术提供了一种铁悬浮物沉降装置，所述铁悬浮物沉降装置包括沉降室；
4、所述沉降室由折流隔板分隔为进液沉降室与出液沉降室；所述进液沉降室与出液沉降室的顶部联通；
5、所述进液沉降室的侧壁设置有进液口，所述出液沉降室的侧壁设置有出液口；所述进液口与所述出液口的高度均低于折流隔板的高度，所述出液口的高度高于所述进液口的高度；
6、所述出液沉降室内倾斜设置有出液折流板；所述出液折流板的一端与出液口上方的侧壁连接，另一端延伸至出液口的下方。
7、本专利技术提供的铁悬浮物沉降装置通过折流隔板以及出液折流板的设置，改变了电解液在铁悬浮物沉降装置中的流动方向，实现了电解液流速降低。在进液沉降室中的电解液向上流动时，电解液中的铁悬浮物受重力以及流速减缓的作用而逐渐沉降；未在进液沉降室沉降的铁悬浮物随电解液越过折流隔板并改变流动方向，结合重力作用实现铁悬浮物的进一步沉降；出液沉降室中的上清液经过出液折流板的减速，再次进行沉降，最终在出液口处流出。
8、本专利技术所述铁悬浮物沉降装置的进液口与出液口处还设置有必要的阀门，本专利技术在此不做具体限定。
9、本专利技术所述铁悬浮物沉降装置处理的使用，能够解决铁悬浮物堵塞隔膜部分微孔、导致隔膜电阻增加的问题，解决了电解能耗上升以及阴极析氢性能下降的问题，提高了电解水制氢装置系统的性能以及使用寿命。
10、优选地，所述沉降室的顶部设置有排气口；
11、所述排气口设置有排气阀。
12、本专利技术通过在沉降室的顶部设置排气口，并在排气口处设置排气阀，能够实现当沉降室内的压力超过规定数值时，打开排气阀进行泄压的目的，从而保证了铁悬浮物沉降装置的安全运行。
13、优选地，所述沉降室内设置有压力传感器。所述压力传感器与外部的控制装置电连接，压力传感器将采集到的压力信号传递至控制装置，控制装置通过对比设定压力与采集到的压力来控制排气阀的启闭。
14、示例性的，所述控制装置包括但不限于工控机。
15、示例性的，本专利技术所述沉降室包括壳体与顶盖；所述顶盖与壳体法兰连接；所述排气口设置于顶盖上。本专利技术通过使顶盖与壳体进行法兰连接，既能够保证沉降室的气密性，又方便操作人员对沉降室的维护。
16、优选地，所述铁悬浮物沉降装置还设置有外置磁吸装置；
17、所述外置磁吸装置设置于沉降室的外部，且位于进液口的下方。
18、本专利技术所述外置磁吸装置包括但不限于磁铁；本专利技术通过外置磁吸装置的设置，能够加速铁悬浮物的沉降；且外置磁吸装置设置于进液口的下方，保证了铁悬浮物从进液口处就可以受到磁铁外力的吸引，增加了沉降效率；此外，所述铁悬浮物沉降装置的出液口高于进液口，保证了上清液不受磁铁吸引的铁悬浮物的影响，能够有效去除上清液中的铁悬浮物。
19、优选地，所述进液沉降室的体积大于所述出液沉降室的体积。
20、本专利技术通过使进液沉降室的体积大于出液沉降室的体积，提高了出液沉降室内的流速，结合重力作用，有利于未在进液沉降室沉降的悬浮物在出液沉降室内沉降。
21、优选地，所述进液沉降室和/或出液沉降室的底部设置有排污口。
22、进液沉降室和/或出液沉降室底部的排污口设置有利于排出沉降室中的污物；作为进一步优选地技术方案，排污口与外置磁吸装置相互配合，在开启排污口进行排污操作时，通过移动外置磁吸装置，能够实现对沉降物的松动作用，从而有利于沉降物的排出，避免沉降物对排污口的堵塞。
23、优选地，所述沉降室的外壁设置有保温材料。
24、所述保温材料为常规保温材料，本专利技术在此不做具体限定，只要能够实现保温的作用即可。
25、进一步优选地，所述沉降室内设置有温度传感器，用于测定沉降室内的电解液温度。
26、优选地，所述沉降室的材质包括耐腐蚀材质。
27、本专利技术所述耐腐蚀材质为耐氯离子以及三价铁离子腐蚀的材质。
28、优选地，所述沉降室的材质不锈钢或内壁镀镍的碳钢。
29、示例性的，所述不锈钢包括但不限于316l不锈钢。
30、优选地，所述铁悬浮物沉降装置还包括液位测量装置；所本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种铁悬浮物沉降装置，其特征在于，所述铁悬浮物沉降装置包括沉降室；
2.根据权利要求1所述的铁悬浮物沉降装置，其特征在于，所述沉降室的顶部设置有排气口；
3.根据权利要求1或2所述的铁悬浮物沉降装置，其特征在于，所述铁悬浮物沉降装置还设置有外置磁吸装置；
4.根据权利要求1-3任一项所述的铁悬浮物沉降装置，其特征在于，所述进液沉降室的体积大于所述出液沉降室的体积；
5.根据权利要求1-4任一项所述的铁悬浮物沉降装置，其特征在于，所述沉降室的外壁设置有保温材料；
6.一种电解水制氢装置系统，其特征在于，所述电解水制氢装置系统包括权利要求1-5任一项所述的铁悬浮物沉降装置。
7.根据权利要求6所述的电解水制氢装置系统，其特征在于，所述电解水制氢装置系统包括电解槽、氢分离器、氧分离器以及后处理单元；
8.根据权利要求7所述的电解水制氢装置系统，其特征在于，所述后处理单元包括依次连接的冷却装置、过滤装置与铁悬浮物沉降装置；
9.根据权利要求7或8所述的电解水制氢装置系统，其特征在于，所述铁
10.一种权利要求6-9任一项所述电解水制氢装置系统的应用，其特征在于，所述电解水制氢装置系统进行电解水制氢过程中，使用铁悬浮物沉降装置去除电解水中的铁悬浮物。
...【技术特征摘要】
1.一种铁悬浮物沉降装置，其特征在于，所述铁悬浮物沉降装置包括沉降室；
2.根据权利要求1所述的铁悬浮物沉降装置，其特征在于，所述沉降室的顶部设置有排气口；
3.根据权利要求1或2所述的铁悬浮物沉降装置，其特征在于，所述铁悬浮物沉降装置还设置有外置磁吸装置；
4.根据权利要求1-3任一项所述的铁悬浮物沉降装置，其特征在于，所述进液沉降室的体积大于所述出液沉降室的体积；
5.根据权利要求1-4任一项所述的铁悬浮物沉降装置，其特征在于，所述沉降室的外壁设置有保温材料；
6.一种电解水制氢装置系统，其特征在于，所述电解水制氢装置系统包括权利要求1-5...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐阳，吕锡嘉，万平玉，张树川，刘正军，苏志勇，刘化普，
申请(专利权)人：青岛绿色发展研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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