【技术实现步骤摘要】
本技术涉及电解水制氢,特别涉及一种洗涤器和制氢系统。
技术介绍
1、氢能作为一种绿色无污染的能源载体,可通过电解水技术实现氢能与电能的高效转化,有望作为风力、光伏发电的重要调节手段,更好的服务于人们的日常生活和工业生产。
2、现有技术中,由电解槽产生的氢气和氧气经分离后仍会夹带碱液,需要通过洗涤器对氢气、氧气进行洗涤,来降低后端设备负荷,节省成本。然而,随着制氢规模的加大,因进气分布不均等因素导致的洗涤器的洗涤效果不佳问题愈发严重,进而导致进入纯化系统的氢气品质较差(含碱量较高),极易出现纯化系统催化剂中毒,影响纯化系统效率,增大纯化系统催化剂投入成本。
技术实现思路
1、本技术的主要目的是提供一种洗涤器,旨在提高气体的洗涤效率。
2、为实现上述目的,本技术提出的洗涤器用于洗涤制氢系统中气体,所述洗涤器包括:
3、壳体,内侧底部形成有洗涤腔,所述壳体开设有气体进口、气体出口;
4、连通管,具有第一端和第二端,所述第一端连通所述气体进口,所述第二端伸入所述洗涤腔;以及
5、气体分布组件,置于所述洗涤腔内,且连通所述第二端,所述气体分布组件开设有多个出气口,各所述出气口分别沿所述壳体的径向和轴向错开设置。
6、可选地,所述气体分布组件包括环设于所述第二端外周的环管,所述环管沿所述第二端的延伸方向间隔布设有多个,各所述环管的轮廓线的半径不一,所述出气口设置在所述环管上。
7、可选地,在朝所述第一端的方向上
8、可选地,至少部分所述出气口的轴线朝向所述第二端倾斜,和/或,至少部分所述出气口的轴线朝背离所述第二端的方向倾斜。
9、可选地,所述环管的管道半径为r,相邻两所述环管在所述壳体的径向上的间距为a、在所述壳体的轴向上的间距为b,所述出气口的轴线与水平方向之间的倾斜角度均为p0,p2-p1<p0<p2+p1;
10、其中,
11、可选地,至少部分所述出气口配置为排水口,所述排水口面向所述洗涤腔的腔底壁开设,并用于排空所述气体分布组件内的液体。
12、可选地,所述洗涤器还包括除沫组件,所述除沫组件内置于所述洗涤腔,且位于所述气体分布组件靠近所述第一端的一侧。
13、可选地,所述除沫组件包括沿所述壳体的轴向间隔设置的第一除沫孔板和第二除沫孔板,所述第一除沫孔板位于所述气体分布组件和所述第二除沫孔板之间,并且,在所述壳体的轴向上,所述第一除沫孔板的第一过孔和所述第二除沫孔板的第二过孔交错设置。
14、可选地,所述洗涤器还包括冷却装置,所述冷却装置设于所述壳体的外壁。
15、可选地,所述冷却装置配置为半管夹套,所述半管夹套包括夹套本体、设于所述夹套本体的循环冷却液进口和循环冷却液出口,所述半管夹套绕设在所述壳体的外壁。
16、可选地,所述洗涤器的内壁上设有亲水结构,所述亲水结构至少位于由洗涤腔内流出的气体扩散至所述气体出口的路径上。
17、可选地,所述洗涤器还包括气液分离组件,所述气液分离组件连接于所述气体出口的边沿,且用于对流入所述气液分离组件的气体进行至少一次气液分离操作。
18、可选地,所述气液分离组件包括壳部和捕液器,所述壳部与所述壳体连接,且开设有第一过口和第二过口,所述捕液器位于所述第一过口和所述第二过口之间。
19、可选地,所述捕液器包括一级捕液丝网和二级捕液丝网,在所述壳体的轴向上,所述一级捕液丝网的厚度为h1,所述二级捕液丝网的厚度为h2,h2=2h1。
20、可选地,所述洗涤腔开设有补液口,用于补充洗涤液至所述洗涤腔。
21、可选地,所述洗涤器还包括补液管路,所述补液管路与所述补液口连通,且开设有补液过孔。
22、可选地,所述补液管路包括主管路和多条分支管路,所述主管路与所述补液口连通,所述分支管路与所述主管路连通,且朝远离所述主管路的方向延伸,所述分支管路上开设有所述补液过孔。
23、可选地,各所述分支管路沿所述主管路的周向间隔排布;
24、和/或,各所述分支管路沿所述主管路的径向间隔排布。
25、可选地,所述补液过孔设置有多个,且沿所述分支管路的周向间隔排布;
26、和/或,所述补液过孔设置有多个,且沿所述分支管路的延伸方向间隔排布。
27、可选地,在所述分支管路的延伸方向上,相邻设置的两个所述分支管路上,所对应开设的各补液过孔均错开设置。
28、可选地,所述壳体包括依次连接的上封头、筒体和下封头,所述上封头开设有所述气体出口,所述筒体开设有所述气体进口和溢流孔;
29、所述洗涤腔包括第一腔和第二腔,所述第一腔形成于所述下封头,且内置有所述气体分布组件,所述第二腔形成于所述筒体,且位于所述溢流孔和所述下封头之间,所述溢流孔连通所述制氢系统中的分离器。
30、本技术还提出一种制氢系统,该制氢系统包括如上所述的洗涤器。
31、本技术技术方案中,气体分布组件内置于壳体的洗涤腔,利用洗涤腔位于壳体的底部,连通管的第二端伸入洗涤腔,气体分布组件可远离气体进口设置,使得由气体分布组件的出气口射出的气体由下往上地上升,实现对气体中夹带的碱液进行再分离,且有效延长气体流经洗涤液的时长,提高洗涤效率;配合气体分布组件上各出气口在壳体的径向和轴向上的错开设置,能够充分利用洗涤腔的洗涤空间,减少洗涤液死区,还可减小气体射流后的快速聚结,提高气体洗涤时的分布均匀性,进而提高气体和洗涤液的混合程度,进一步提高气体的洗涤效率。
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1.一种洗涤器,用于洗涤制氢系统中气体,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述气体分布组件包括环设于所述第二端外周的环管,所述环管沿所述第二端的延伸方向间隔布设有多个,各所述环管的轮廓线的半径不一,所述出气口设置在所述环管上。
3.如权利要求2所述的洗涤器,其特征在于,在朝所述第一端的方向上,各所述环管的半径逐层增大。
4.如权利要求2所述的洗涤器,其特征在于,至少部分所述出气口的轴线朝向所述第二端倾斜,和/或,至少部分所述出气口的轴线朝背离所述第二端的方向倾斜。
5.如权利要求4所述的洗涤器,其特征在于,所述环管的管道半径为R,相邻两所述环管在所述壳体的径向上的间距为A、在所述壳体的轴向上的间距为B,所述出气口的轴线与水平方向之间的倾斜角度均为P0,P2-P1<P0<P2+P1;
6.如权利要求2所述的洗涤器,其特征在于,至少部分所述出气口配置为排水口,所述排水口面向所述洗涤腔的腔底壁开设,并用于排空所述气体分布组件内的液体。
7.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述洗涤器
8.如权利要求7所述的洗涤器,其特征在于,所述除沫组件包括沿所述壳体的轴向间隔设置的第一除沫孔板和第二除沫孔板,所述第一除沫孔板位于所述气体分布组件和所述第二除沫孔板之间,并且,在所述壳体的轴向上,所述第一除沫孔板的第一过孔和所述第二除沫孔板的第二过孔交错设置。
9.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述洗涤器还包括冷却装置,所述冷却装置设于所述壳体的外壁。
10.如权利要求9所述的洗涤器,其特征在于,所述冷却装置配置为半管夹套,所述半管夹套包括夹套本体、设于所述夹套本体的循环冷却液进口和循环冷却液出口,所述半管夹套绕设在所述壳体的外壁。
11.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述洗涤器的内壁上设有亲水结构,所述亲水结构至少位于由洗涤腔内流出的气体扩散至所述气体出口的路径上。
12.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述洗涤器还包括气液分离组件,所述气液分离组件连接于所述气体出口的边沿,且用于对流入所述气液分离组件的气体进行至少一次气液分离操作。
13.如权利要求12所述的洗涤器,其特征在于,所述气液分离组件包括壳部和捕液器,所述壳部与所述壳体连接,且开设有第一过口和第二过口,所述捕液器位于所述第一过口和所述第二过口之间。
14.如权利要求13所述的洗涤器,其特征在于,所述捕液器包括一级捕液丝网和二级捕液丝网,在所述壳体的轴向上,所述一级捕液丝网的厚度为H1,所述二级捕液丝网的厚度为H2,H2=2H1。
15.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述洗涤腔开设有补液口,用于补充洗涤液至所述洗涤腔。
16.如权利要求15所述的洗涤器,其特征在于,所述洗涤器还包括补液管路,所述补液管路与所述补液口连通,且开设有补液过孔。
17.如权利要求16所述的洗涤器,其特征在于,所述补液管路包括主管路和多条分支管路,所述主管路与所述补液口连通,所述分支管路与所述主管路连通,且朝远离所述主管路的方向延伸,所述分支管路上开设有所述补液过孔。
18.如权利要求17所述的洗涤器,其特征在于,各所述分支管路沿所述主管路的周向间隔排布;
19.如权利要求17所述的洗涤器,其特征在于,所述补液过孔设置有多个,且沿所述分支管路的周向间隔排布;
20.如权利要求17所述的洗涤器,其特征在于,在所述分支管路的延伸方向上,相邻设置的两个所述分支管路上,所对应开设的各补液过孔均错开设置。
21.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述壳体包括依次连接的上封头、筒体和下封头,所述上封头开设有所述气体出口,所述筒体开设有所述气体进口和溢流孔;
22.一种制氢系统,其特征在于,包括如权利要求1至21中任一项所述的洗涤器。
...【技术特征摘要】
1.一种洗涤器,用于洗涤制氢系统中气体,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述气体分布组件包括环设于所述第二端外周的环管,所述环管沿所述第二端的延伸方向间隔布设有多个,各所述环管的轮廓线的半径不一,所述出气口设置在所述环管上。
3.如权利要求2所述的洗涤器,其特征在于,在朝所述第一端的方向上,各所述环管的半径逐层增大。
4.如权利要求2所述的洗涤器,其特征在于,至少部分所述出气口的轴线朝向所述第二端倾斜,和/或,至少部分所述出气口的轴线朝背离所述第二端的方向倾斜。
5.如权利要求4所述的洗涤器,其特征在于,所述环管的管道半径为r,相邻两所述环管在所述壳体的径向上的间距为a、在所述壳体的轴向上的间距为b,所述出气口的轴线与水平方向之间的倾斜角度均为p0,p2-p1<p0<p2+p1;
6.如权利要求2所述的洗涤器,其特征在于,至少部分所述出气口配置为排水口,所述排水口面向所述洗涤腔的腔底壁开设,并用于排空所述气体分布组件内的液体。
7.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述洗涤器还包括除沫组件,所述除沫组件内置于所述洗涤腔,且位于所述气体分布组件靠近所述第一端的一侧。
8.如权利要求7所述的洗涤器,其特征在于,所述除沫组件包括沿所述壳体的轴向间隔设置的第一除沫孔板和第二除沫孔板,所述第一除沫孔板位于所述气体分布组件和所述第二除沫孔板之间,并且,在所述壳体的轴向上,所述第一除沫孔板的第一过孔和所述第二除沫孔板的第二过孔交错设置。
9.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述洗涤器还包括冷却装置,所述冷却装置设于所述壳体的外壁。
10.如权利要求9所述的洗涤器,其特征在于,所述冷却装置配置为半管夹套,所述半管夹套包括夹套本体、设于所述夹套本体的循环冷却液进口和循环冷却液出口,所述半管夹套绕设在所述壳体的外壁。
11.如权利要求1所述的洗涤器,其特征在于,所述洗涤器的内壁上设有...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈明星,任九金,
申请(专利权)人:阳光氢能科技有限公司,
类型:新型
国别省市:
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