碱水制氢设备及电解系统的制作方法

本申请涉及碱水制氢设备，特别涉及一种碱水制氢设备及电解系统。

背景技术：

1、氢能作为一种清洁无碳、灵活高效、应用场景丰富的二次能源，是推动传统化石能源清洁高效利用和支撑可再生能源大规模发展的理想互联媒介，是实现交通运输、工业和建筑等领域大规模深度脱碳的最佳选择，其产业链较长，能够带动上下游产业共同发展。

2、碱性水电解目前作为制取氢气的较成熟的技术方案，受到了广泛的关注。碱水制氢设备由于所需部件较多，各部件之间的管路连接复杂，一套碱水制氢设备的安装不仅需要专业人员，且安装工序繁杂，导致设备的开机延误，影响设备的运行。若安装过程中部件之间的致密性不佳，还会造成较大的安全忧患。

技术实现思路

1、鉴于上述问题，本申请提供一种碱水制氢设备及电解系统，至少能够解决前述的技术问题。

2、根据本申请的第一方面，提供一种碱水制氢设备，包括：

3、至少一个电解模块，将电解槽、挤压装置、总管路及其供给电解液及循环用的各种配管布置于一个单元模块内，构成电解模块；该电解模块用于碱水电解，并提供进出电解槽的各种流体通道；

4、至少一个循环模块，将阴极液循环罐及阳极液循环罐及其对应的循环泵、管道仪表阀门布置于一个单元模块内，构成循环模块，其中，阴极液循环罐接纳能够电解生成的氢气的循环的阴极液，阳极液循环罐接纳能够电解生成的氧气的循环的阳极液；所述循环模块用于分离阴阳极液中的氢气及氧气，使脱除氧气和氢气的电解液供给电解模块循环利用；

5、至少一个换热器模块，包含为电解液换热的第一换热器、为所述循环模块分离出来的氢气及氧气换热的第二换热器，以及控制气相压力的阀门，所述阀门用以维持一定的反应温度及压力；第一换热器、第二换热器和阀门布置于一个单元模块内，构成换热器模块；

6、至少一个储槽模块，包含纯水储槽、碱液储槽，用于保持整个电解系统平稳有序运转；纯水储槽和碱液储槽布置于一个单元模块内，构成储槽模块。

7、在一些可选实施例中，所述至少一个电解模块、所述至少一个循环模块、所述至少一个换热器模块和所述至少一个储槽模块之间通过管路按照电解液流动的线路相互连接。

8、在一些可选实施例中，所述电解模块、所述循环模块、所述换热器模块和所述储槽模块的数量根据电解效能及电解容量而确定。

9、在一些可选实施例中，所述电解模块上还设置有分别控制温度、压力、流量的阀门仪表，通过阀门仪表能够获取电解槽的电解状态，并基于电解状态控制电解液的温度、压力及流量。

10、在一些可选实施例中，所述电解模块中，所述电解槽通过所述挤压装置挤紧，所述电解槽内部空腔构成电解场所；进出各个电解槽的液体及气体通过总管与配管相连接，配管再与其他模块中的对接接口连接。

11、在一些可选实施例中，所述阴极液循环罐与循环泵连接，所述阴极液循环罐通过电解模块的流体管道与电解槽导通；

12、所述阳极液循环罐与循环泵连接，所述阳极液循环罐通过电解模块的流体管道与电解槽导通。

13、在一些可选实施例中，所述纯水储槽、所述碱液储槽通过储槽模块上设置的管路接口与电解槽的流体通道连接。

14、根据本申请的第二方面，提供一种电解系统，其包括上述的碱水制氢设备。

15、本申请实施例的技术方案，通过将碱水制氢设备拆解为电解模块、循环模块、换热器模块和储槽模块，各模块之间可以通过相应的管道对接，因此，可以根据电解容量及电解效率等选择相应数量的模块，以适用于不同的产能及产出效能，通过模块上设置的管路接口相互连接，实现了碱水制氢设备的快速组装。本申请实施例通过将碱水制氢设备模块化，可以确保每个模块的结构更稳定，模块内的管路接口连接更密闭，设备安装方只要将模块之间的流路通道对接密封即可。本申请实施例提升了碱水制氢设备的安装普适性，安装效率更高。

16、上述说明仅是本申请技术方案的概述，为了能够更清楚了解本申请的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本申请的具体实施方式。

技术特征：

1.一种碱水制氢设备，其特征在于，所述设备包括：

2.根据权利要求1所述的碱水制氢设备，其特征在于，所述至少一个电解模块、所述至少一个循环模块、所述至少一个换热器模块和所述至少一个储槽模块之间通过管路按照电解液流动的线路相互连接。

3.根据权利要求1所述的碱水制氢设备，其特征在于，所述电解模块、所述循环模块、所述换热器模块和所述储槽模块的数量根据电解效能及电解容量而确定。

4.根据权利要求2所述的碱水制氢设备，其特征在于，所述电解模块上还设置有分别控制温度、压力、流量的阀门仪表，通过阀门仪表能够获取电解槽的电解状态，并基于电解状态控制电解液的温度、压力及流量。

5.根据权利要求2所述的碱水制氢设备，其特征在于，所述电解模块中，所述电解槽通过所述挤压装置挤紧，所述电解槽内部空腔构成电解场所；进出各个电解槽的液体及气体通过总管与配管相连接，配管再与其他模块中的对接接口连接。

6.根据权利要求2所述的碱水制氢设备，其特征在于，所述阴极液循环罐与循环泵连接，所述阴极液循环罐通过电解模块的流体管道与电解槽导通；

7.根据权利要求2所述的碱水制氢设备，其特征在于，所述纯水储槽、所述碱液储槽通过储槽模块上设置的管路接口与电解槽的流体通道连接。

8.一种电解系统，其包括上述权利要求1至7任一项所述的碱水制氢设备。

技术总结
本申请公开了一种碱水制氢设备及电解系统，制氢设备包括：至少一个电解模块，将电解槽、挤压装置、总管路及其供给电解液及循环用的各种配管布置于一个单元模块内，构成电解模块；至少一个循环模块，将阴极液循环罐及阳极液循环罐及其对应的循环泵、管道仪表阀门布置于一个单元模块内，构成循环模块；至少一个换热器模块，包含为电解液换热的第一换热器、为循环模块分离出来的氢气及氧气换热的第二换热器，以及控制气相压力的阀门，所述阀门用以维持一定的反应温度及压力；至少一个储槽模块，包含纯水储槽、碱液储槽，用于保持整个电解系统平稳有序运转；纯水储槽和碱液储槽布置于一个单元模块内，构成储槽模块。本申请提升了安装效率。

技术研发人员：张兀,乔霄峰,司继松,张丽蕊,马托梅
受保护的技术使用者：蓝星（北京）化工机械有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21