一种新型碱性电解水气液分离装置的制作方法

本技术涉及电解水制氢，具体涉及一种新型碱性电解水气液分离装置。

背景技术：

1、氢能源作为高效、洁净和理想的二次能源，受到了全世界的广泛重视。大规模、廉价制氢是开发和利用氢能的重要环节之一。目前氢的商业化生产有四个主要来源：天然气、石油、煤和电解，分别占世界氢气产量的48％、30％、18％和4％。化石燃料重整制氢是工业氢的主要来源，原料价格相对低廉，但产品氢气成分较为复杂，含有多种气态烃，并且化石能源重整制氢生产过程会排放大量co2、以及co等其他温室气体，污染环境。电解水制氢，生产过程没有温室气体排放，符合碳中和碳达峰的发展要求，而且电解水制氢与可再生能源相结合，能够提高可再生能源利用率，解决间歇性电源储能问题，促进氢能产业绿色应用。

2、目前，国内碱性电解水在水电解行业中占主导地位，技术相对成熟，设备造价低，是实现大规模生产氢的重要手段。

3、在碱性电解水制氢过程中，电解槽的阴阳极产生氢气、氧气和碱液的混合物，而想要制取纯净的绿色氢气，首先需要对气液进行分离。现有气液分离装置对气液分离不彻底，碱液循环泵会把氢/氧碱液循环到电解槽，导致电解槽氢/氧纯度降低，且增加了爆炸的风险。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本实用新型提出一种新型碱性电解水气液分离装置，该分离装置能够使电解槽碱液中的氢/氧气体脱离完全，提高电解槽氢/氧出口侧的气体纯度。

2、本实用新型所采用的技术解决方案是：

3、一种碱性电解水气液分离装置，包括罐体，在罐体的上部设置有碱液进口，在罐体的内部设置有螺旋滑道，碱液进口与螺旋滑道的顶部相连通，经碱液进口进入的碱液流入螺旋滑道的顶部，并顺着螺旋滑道流至其底部；在罐体的下部设置有碱液出口，在罐体的顶部设置有氢/氧气体出口。

4、优选的，所述螺旋滑道包括若干个盘体，所有盘体呈上下叠放布置，且上下相邻盘体顺序贯通；螺旋滑道整体呈竖向布置。

5、优选的，在盘体的周圈设置有竖向布置的侧沿。

6、优选的，所述螺旋滑道设置多个，在碱液进口处设置有气液进口总管，气液进口总管通过分流管与螺旋滑道的顶部连通，所述分流管的设置个数与螺旋滑道的设置个数相等。

7、优选的，在螺旋滑道的中心设置有中心管，螺旋滑道的盘体固定在中心管上。

8、优选的，中心管的上部侧壁设置有气液出口，所述分流管的一端与气液进口总管连接，分流管的另一端从中心管的顶部插入中心管中，并与气液出口相连通。

9、优选的，所述螺旋滑道的顶端和底端分别通过支撑架与罐体相连接。

10、优选的，所述支撑架包括外周圆环，在外周圆环的内部交叉布置有支撑条，支撑条与分流管相连接，外周圆环固定在罐体的内壁上。

11、优选的，在罐体的底部设置有排污口。

12、本实用新型的有益技术效果是：

13、1.本实用新型采用螺旋滑道式结构进行碱性电解水气液分离，可增加气液混合体的流动距离，减小气液混合体的液位深度，增加了气液混合体的面积，气泡从液体中脱离的距离更短，脱离时间充分，脱离更彻底。本实用新型对碱性电解水具有优异的气液分离效果。

14、2.本实用新型采用螺旋滑道式结构，在确保气液分离效果的前提下，还可节省整体占用体积；而且在罐体中可通过呈蜂窝状布置多个螺旋滑道，从气液进口总管进入的碱液经分流管分流至各个螺旋滑道，使得分离装置对气液分离的处理量成倍数增长，而且整体结构布置规整，占用空间小，集成化程度高，便于推广使用。

15、3.本实用新型气液分离装置设计简单、气液分离效果优异，提高了电解槽氢/氧出口侧的气体纯度。

技术特征：

1.一种新型碱性电解水气液分离装置，其特征在于：包括罐体，在罐体的上部设置有碱液进口，在罐体的内部设置有螺旋滑道，碱液进口与螺旋滑道的顶部相连通，经碱液进口进入的碱液流入螺旋滑道的顶部，并顺着螺旋滑道流至其底部；在罐体的下部设置有碱液出口，在罐体的顶部设置有氢/氧气体出口。

2.根据权利要求1所述的一种新型碱性电解水气液分离装置，其特征在于：所述螺旋滑道包括若干个盘体，所有盘体呈上下叠放布置，且上下相邻盘体顺序贯通；螺旋滑道整体呈竖向布置。

3.根据权利要求2所述的一种新型碱性电解水气液分离装置，其特征在于：在盘体的周圈设置有竖向布置的侧沿。

4.根据权利要求2所述的一种新型碱性电解水气液分离装置，其特征在于：所述螺旋滑道设置多个，在碱液进口处设置有气液进口总管，气液进口总管通过分流管与螺旋滑道的顶部连通，所述分流管的设置个数与螺旋滑道的设置个数相等。

5.根据权利要求4所述的一种新型碱性电解水气液分离装置，其特征在于：在螺旋滑道的中心设置有中心管，螺旋滑道的盘体固定在中心管上。

6.根据权利要求5所述的一种新型碱性电解水气液分离装置，其特征在于：中心管的上部侧壁设置有气液出口，所述分流管的一端与气液进口总管连接，分流管的另一端从中心管的顶部插入中心管中，并与气液出口相连通。

7.根据权利要求4所述的一种新型碱性电解水气液分离装置，其特征在于：所述螺旋滑道的顶端和底端分别通过支撑架与罐体相连接。

8.根据权利要求7所述的一种新型碱性电解水气液分离装置，其特征在于：所述支撑架包括外周圆环，在外周圆环的内部交叉布置有支撑条，支撑条与分流管相连接，外周圆环固定在罐体的内壁上。

9.根据权利要求1所述的一种新型碱性电解水气液分离装置，其特征在于：在罐体的底部设置有排污口。

技术总结
本技术公开一种碱性电解水气液分离装置，包括罐体，在罐体的上部设置有碱液进口，在罐体的内部设置有螺旋滑道，碱液进口与螺旋滑道的顶部相连通，经碱液进口进入的碱液流入螺旋滑道的顶部，并顺着螺旋滑道流至其底部；在罐体的下部设置有碱液出口，在罐体的顶部设置有氢/氧气体出口。所述螺旋滑道包括若干个盘体，所有盘体呈上下叠放布置，且上下相邻盘体顺序贯通；螺旋滑道整体呈竖向布置。本技术采用螺旋滑道式结构进行碱性电解水气液分离，可增加气液混合体的流动距离，减小气液混合体的液位深度，增加了气液混合体的面积，气泡从液体中脱离的距离更短，脱离时间充分，脱离更彻底。本技术对碱性电解水具有优异的气液分离效果。

技术研发人员：赵海超,王杰,赵宏
受保护的技术使用者：青岛创启信德新能源科技有限公司
技术研发日：20230823
技术公布日：2024/3/27