去离子单元以及制氢系统的制作方法

本技术涉及电解水，尤其是涉及一种去离子单元以及制氢系统。

背景技术：

1、相关技术中，原料水电解氢的核心部件是电解槽，电解水制氢对原料水的要求较高，如果进入电解槽内的原料水含有较多金属离子，不仅会导致氢气纯度较低，还会影响电解槽性能。

2、可以通过在电解槽上游设置去离子器，去离子器通过离子交换膜将原料水内的多余金属离子去除，降低原料水导电率，提高电解槽工作稳定性和安全性。但是，离子交换膜在原料水中容易被氧化，出现降解现象，离子交换膜的体积增大并出现破碎，甚至会堵塞过滤器，且产生的低分子可溶性有机物容易导致制氢系统故障，并对电解槽造成损伤。

技术实现思路

1、本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种去离子单元，所述去离子单元的离子交换膜的使用寿命更长，且可以使制氢系统的工作稳定性、安全性更高。

2、本实用新型进一步提出了一种采用上述去离子单元的制氢系统。

3、根据本实用新型第一方面实施例的去离子单元，包括：除氧模块以及去离子模块，所述除氧模块具有进气口和除氧进水口、除氧出水口，所述去离子模块具有去离子进水口和去离子出水口，所述去离子进水口与所述除氧出水口相连；其中所述进气口用于向所述除氧模块供给惰性气体，所述除氧模块用于去除流入所述除氧模块的原料水中的氧元素，所述去离子模块用于去除流入所述去离子模块的原料水中的金属离子。

4、根据本实用新型实施例的去离子单元，通过设置除氧模块，在进行去离子作业之前，通过除氧模块降低原料水的氧化性，以延缓离子交换膜的氧化速度，延长离子交换膜的使用寿命，确保离子交换膜的交换容量保持稳定，避免水流阻力增大，以提高去离子模块的工作稳定性和可靠性，并可以避免离子交换膜的碎裂，以避免堵塞过滤器、降低制氢系统出现故障的概率，也可以避免电解槽出现损坏，延长制氢系统的工作稳定性和可靠性。

5、根据本实用新型的一些实施例，所述除氧模块包括除氧壳体，所述进气口、所述除氧进水口、所述除氧出水口均形成于所述除氧壳体，所述除氧壳体内设置有气体分布管，以使所述惰性气体在所述除氧壳体内均布。

6、进一步地，所述气体分布管的包括：进气管段和出气管段，所述出气管段为多个，且并联设置于所述进气管段。

7、进一步地，所述出气管段上设置有多个第一出气口，多个所述第一出气口呈阵列排布。

8、在一些实施例中，所述除氧壳体上还设置有第二出气口，所述第二出气口用于排出所述除氧壳体内的氧气。

9、进一步地，所述第二出气口上设置有单向阀。

10、根据本实用新型第二方面实施例的制氢系统，包括：依次连通的循环泵、电解槽以及氧气分离器、上述实施例中所述的去离子单元，所述除氧进水口与所述循环泵出口相连，所述去离子出水口与所述电解槽进口相连。

11、进一步地，所述循环泵与所述电解槽通过并联的第一支路和第二支路连通，所述第一支路构造为所述电解槽与所述循环泵直连，所述第二支路上设置有所述去离子单元。

12、进一步地，所述制氢系统还包括：电导率分析仪，所述电导率分析仪邻近所述电解槽进口。

13、进一步地，所述第一支路上设置有第一开闭阀，所述第二支路上设置有第二开闭阀。

14、本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

技术特征：

1.一种去离子单元，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的去离子单元，其特征在于，所述除氧模块(11)包括除氧壳体(111)，所述进气口、所述除氧进水口、所述除氧出水口均形成于所述除氧壳体(111)，所述除氧壳体(111)内设置有气体分布管(112)，以使所述惰性气体在所述除氧壳体(111)内均布。

3.根据权利要求2所述的去离子单元，其特征在于，所述气体分布管(112)的包括：进气管段(1121)和出气管段(1122)，所述出气管段(1122)为多个，且并联设置于所述进气管段(1121)。

4.根据权利要求3所述的去离子单元，其特征在于，所述出气管段(1122)上设置有多个第一出气口，多个所述第一出气口呈阵列排布。

5.根据权利要求2-4中任一项所述的去离子单元，其特征在于，所述除氧壳体(111)上还设置有第二出气口。

6.根据权利要求5所述的去离子单元，其特征在于，所述第二出气口上设置有单向阀(113)。

7.一种制氢系统(100)，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的制氢系统(100)，其特征在于，所述循环泵(20)与所述电解槽(30)通过并联的第一支路和第二支路连通，所述第一支路构造为所述电解槽(30)与所述循环泵(20)直连，所述第二支路上设置有所述去离子单元。

9.根据权利要求8所述的制氢系统(100)，其特征在于，还包括：电导率分析仪(50)，所述电导率分析仪(50)邻近所述电解槽(30)进口。

10.根据权利要求9所述的制氢系统(100)，其特征在于，所述第一支路上设置有第一开闭阀(60)，所述第二支路上设置有第二开闭阀(70)。

技术总结
本技术公开了一种去离子单元以及制氢系统，去离子单元包括：除氧模块以及去离子模块，除氧模块具有进气口和除氧进水口、除氧出水口，去离子模块具有去离子进水口和去离子出水口，去离子进水口与除氧出水口相连；其中进气口用于向除氧模块供给惰性气体，除氧模块用于去除流入除氧模块的原料水中的氧元素，去离子模块用于去除流入去离子模块的原料水中的金属离子。由此，可以降低原料水的氧化性，延长离子交换膜的使用寿命，确保离子交换膜的交换容量保持稳定，避免水流阻力增大，并可以避免离子交换膜的碎裂，以避免堵塞过滤器、降低制氢系统出现故障的概率，也可以避免电解槽出现损坏，延长制氢系统的工作稳定性和可靠性。

技术研发人员：邓强,徐飞飞,钱亮
受保护的技术使用者：阳光氢能科技有限公司
技术研发日：20230728
技术公布日：2024/3/31