【技术实现步骤摘要】
本申请涉及水电解制氢，特别是涉及一种利用空冷的水电解制氢系统。
技术介绍
1、水电解制氢系统的工作原理是：当水电解槽(由浸没在电解液中的一对电极和一对电极中间设置的用以防止气体渗透的隔膜构成)通以一定的直流电时，水电解槽中的水就会发生分解，在阴极析出氢气，在阳极析出氧气，产生的氢气和氧气与电解液一起，分别送往氢分离器和氧分离器进行重力分离，重力分离后的电解液通过换热器冷却到一定温度后，利用循环泵再次被压送到水电解槽中电解，如此往复循环生成氢气和氧气。在此过程中，需要保证进入水电解槽的电解液维持在一定温度，避免水电解槽温度过高导致紧急停车。
2、水电解过程中，由于隔膜、电极的极板、电解液的电阻作用，会有一部分电能转化为热量放出，从而导致电解液温度升高，故会设置换热器对重力分离后的电解液进行冷却。现有技术中，换热器都是采用水冷方式(即采用冷却水进行降温)来对电解液进行冷却，控制进入水电解槽的电解液的温度，具体来说，就是利用水作为冷却介质，换热器的一侧走水，另一侧走电解液，来实现带走电解液中热量的目的。例如，专利cn113699537a公布了一种差压式纯水电解制氢系统，用冷却水来冷却电解过程中产生的热量。但是水冷方式存在冷却水用量大、维护费用高、对环境污染大等问题。
技术实现思路
1、本申请的目的是提供一种利用空冷的水电解制氢系统，可解决水冷方式所存在的冷却水用量大、维护费用高、对环境污染大等问题。
2、为实现上述目的，本申请提供了如下方案：
3、第一
4、所述水电解槽与所述直流电源电连接；所述水电解槽用于对水进行电解，产生氢气和氧气；
5、所述氧分离器与所述水电解槽管道连接；所述氧分离器用于对携带电解液的氧气进行重力分离，产生氧气和电解液；
6、所述氢分离器与所述水电解槽管道连接；所述氢分离器用于对携带电解液的氢气进行重力分离，产生氢气和电解液；
7、所述空冷器分别与所述氧分离器和所述氢分离器管道连接；所述空冷器用于采用空冷的方式对所述氧分离器产生的电解液和所述氢分离器产生的电解液进行冷却，产生冷却后电解液；
8、所述循环泵分别与所述空冷器和所述水电解槽管道连接；所述循环泵用于将所述空冷器产生的冷却后电解液输送至所述水电解槽中。
9、可选地，所述直流电源由新能源发电装置供电或者由电网供电。
10、可选地，所述水电解槽为碱性电解槽或者质子交换膜电解槽。
11、可选地，所述空冷器为干式空冷器、湿式空冷器或者干-湿混合式空冷器。
12、可选地，所述利用空冷的水电解制氢系统还包括：过滤器；所述过滤器位于所述循环泵和所述水电解槽之间，所述过滤器的一端与所述循环泵管道连接，所述过滤器的另一端与所述水电解槽管道连接；所述过滤器用于对所述循环泵输送的冷却后电解液进行过滤，得到过滤后电解液，并将过滤后电解液输送至所述水电解槽中。
13、可选地，所述利用空冷的水电解制氢系统还包括：氧综合塔和第一气水分离器；
14、所述氧综合塔与所述氧分离器管道连接；所述氧综合塔用于利用水对所述氧分离器产生的氧气进行洗涤和冷却，产生携带水的氧气；
15、所述第一气水分离器与所述氧综合塔管道连接；所述第一气水分离器用于对携带水的氧气进行气水分离，产生氧气和水。
16、可选地，所述利用空冷的水电解制氢系统还包括：氢综合塔和第二气水分离器；
17、所述氢综合塔与所述氢分离器管道连接；所述氢综合塔用于利用水对所述氢分离器产生的氢气进行洗涤和冷却，产生携带水的氢气；
18、所述第二气水分离器与所述氢综合塔管道连接；所述第二气水分离器用于对携带水的氢气进行气水分离，产生氢气和水。
19、可选地，所述新能源发电装置采用风力发电和光伏发电中的至少一项。
20、可选地，所述利用空冷的水电解制氢系统还包括：第一管道、第二管道和总管道；所述第一管道的一端连接所述总管道的一端，所述第二管道的一端连接所述总管道的一端，所述第一管道的另一端连接所述氧分离器的输出端，所述第二管道的另一端连接所述氢分离器的输出端，所述总管道的另一端连接所述空冷器的输入端。
21、第二方面，本申请提供了一种利用空冷的水电解制氢系统，所述利用空冷的水电解制氢系统包括：直流电源、水电解槽、氧分离器、氢分离器、第一空冷器、第二空冷器和循环泵；
22、所述水电解槽与所述直流电源电连接；所述水电解槽用于对水进行电解，产生氢气和氧气；
23、所述氧分离器与所述水电解槽管道连接；所述氧分离器用于对携带电解液的氧气进行重力分离，产生氧气和电解液；
24、所述氢分离器与所述水电解槽管道连接；所述氢分离器用于对携带电解液的氢气进行重力分离，产生氢气和电解液；
25、所述第一空冷器与所述氧分离器管道连接；所述第一空冷器用于采用空冷的方式对所述氧分离器产生的电解液进行冷却，得到冷却后电解液；
26、所述第二空冷器与所述氢分离器管道连接；所述第二空冷器用于采用空冷的方式对所述氢分离器产生的电解液进行冷却，得到冷却后电解液；
27、所述循环泵分别与所述第一空冷器、所述第二空冷器和所述水电解槽管道连接；所述循环泵用于将所述第一空冷器产生的冷却后电解液和所述第二空冷器产生的冷却后电解液输送至所述水电解槽中。
28、根据本申请提供的具体实施例，本申请公开了以下技术效果：
29、本申请提供了一种利用空冷的水电解制氢系统，包括：直流电源、水电解槽、氧分离器、氢分离器、空冷器和循环泵，在直流电源的作用下，水电解槽对水进行电解，产生氢气和氧气，氧分离器对携带电解液的氧气进行重力分离，产生氧气和电解液，氢分离器对携带电解液的氢气进行重力分离，产生氢气和电解液，空冷器采用空冷的方式对氧分离器产生的电解液和氢分离器产生的电解液进行冷却，产生冷却后电解液，循环泵将空冷器产生的冷却后电解液输送至水电解槽中。本申请采用空冷方式来对电解液进行冷却，空冷方式是一种以空气作为冷却介质的冷却方式，它通过空气与热流体进行热交换，从而实现冷却效果，由于使用空气作为冷却介质，不再需要大量的水资源，空冷器的维护费用相对较低，且循环水冷却系统通常要加入各种杀菌剂、除藻剂等药剂，来维护循环冷却水系统的水质，而空冷器不需要加入药剂，对环境污染小，相较于水冷方式，不再需要冷却水，维护费用低，对环境污染小，从而可解决水冷方式所存在的冷却水用量大、维护费用高、对环境污染大等问题。
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1.一种利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述利用空冷的水电解制氢系统包括：直流电源、水电解槽、氧分离器、氢分离器、空冷器和循环泵；
2.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述直流电源由新能源发电装置供电或者由电网供电。
3.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述水电解槽为碱性电解槽或者质子交换膜电解槽。
4.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述空冷器为干式空冷器、湿式空冷器或者干-湿混合式空冷器。
5.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述利用空冷的水电解制氢系统还包括：过滤器；所述过滤器位于所述循环泵和所述水电解槽之间，所述过滤器的一端与所述循环泵管道连接，所述过滤器的另一端与所述水电解槽管道连接；所述过滤器用于对所述循环泵输送的冷却后电解液进行过滤，得到过滤后电解液，并将过滤后电解液输送至所述水电解槽中。
6.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述利用空冷的水电解制氢系统还包括：氧综合塔和第
7.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述利用空冷的水电解制氢系统还包括：氢综合塔和第二气水分离器；
8.根据权利要求2所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述新能源发电装置采用风力发电和光伏发电中的至少一项。
9.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述利用空冷的水电解制氢系统还包括：第一管道、第二管道和总管道；所述第一管道的一端连接所述总管道的一端，所述第二管道的一端连接所述总管道的一端，所述第一管道的另一端连接所述氧分离器的输出端，所述第二管道的另一端连接所述氢分离器的输出端，所述总管道的另一端连接所述空冷器的输入端。
10.一种利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述利用空冷的水电解制氢系统包括：直流电源、水电解槽、氧分离器、氢分离器、第一空冷器、第二空冷器和循环泵；
...【技术特征摘要】
1.一种利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述利用空冷的水电解制氢系统包括：直流电源、水电解槽、氧分离器、氢分离器、空冷器和循环泵；
2.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述直流电源由新能源发电装置供电或者由电网供电。
3.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述水电解槽为碱性电解槽或者质子交换膜电解槽。
4.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述空冷器为干式空冷器、湿式空冷器或者干-湿混合式空冷器。
5.根据权利要求1所述的利用空冷的水电解制氢系统，其特征在于，所述利用空冷的水电解制氢系统还包括：过滤器；所述过滤器位于所述循环泵和所述水电解槽之间，所述过滤器的一端与所述循环泵管道连接，所述过滤器的另一端与所述水电解槽管道连接；所述过滤器用于对所述循环泵输送的冷却后电解液进行过滤，得到过滤后电解液，并将过滤后电解液输送至所述水电解槽中。
6.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：殷鹏刚，史吉华，贾文磊，马敬峰，
申请(专利权)人：氢舟绿能科技无锡有限公司，
类型：发明
国别省市：
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