制氢系统的制作方法

本申请属于电解水制氢，尤其涉及一种制氢系统。

背景技术：

1、制氢系统中一般通过设置换热器对在系统内循环的电解液进行温度调控，在实际调控中，通过调节换热器中冷却液入口处的阀门开度，以改变冷却液的流量实现对温度的控制，但阀门关小可能损伤水泵，而且阀门关小流速加快，流量不一定是线性变化，此方法存在难以对温度精准控制的缺陷。

技术实现思路

1、本申请旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本申请提出一种制氢系统，可以使制氢系统内循环的电解液温度控制更加精确。

2、第一方面，本申请提供了一种制氢系统，包括：

3、电解槽；

4、氢气气液分离装置和氧气气液分离装置，所述氢气气液分离装置和所述氧气气液分离装置的进气口分别与所述电解槽的氢气侧出口和氧气侧出口相连；

5、第一换热器和合流三通调节阀，所述氢气气液分离装置和所述氧气气液分离装置中一个的出液口与所述第一换热器的第一路的进口相连，所述第一换热器的第一路的出口与所述合流三通调节阀的第一进口相连，所述氢气气液分离装置和所述氧气气液分离装置中另一个的出液口与所述合流三通调节阀的第二进口相连，所述合流三通调节阀的出口与所述电解槽的进液口相连。

6、根据本申请实施例提出的制氢系统，通过设置合流三通调节阀，使回流到电解槽的进液口的电解液可以分为经过第一换热器的冷流路和不经过第一换热器的热流路，热流路和冷流路在合流三通调节阀处汇合实现温度调节，使温度控制更加精准，控制效果更好。

7、根据本申请的一个实施例，所述制氢系统还包括：

8、第二换热器和第三换热器，所述氢气气液分离装置和所述氧气气液分离装置的出气口分别与所述第二换热器和所述第三换热器的第一路的进口相连；

9、氢气气水分离器和氧气气水分离器，所述氢气气水分离器和所述氧气气水分离器的进气口分别与所述第二换热器和所述第三换热器的第一路的出口相连。

10、根据本申请的一个实施例，所述制氢系统为碱性制氢系统，所述氢气气液分离装置包括氢气气液分离器和氢气洗涤器，所述氧气气液分离装置包括氧气气液分离器和氧气洗涤器，所述氢气气液分离器和所述氧气气液分离器的进气口分别与所述电解槽的氢气侧出口和氧气侧出口相连；

11、氢气洗涤器和氧气洗涤器，所述氢气洗涤器和所述氧气洗涤器的进气口分别与所述氢气气液分离器和所述氧气气液分离器的出气口相连；

12、所述氢气气液分离器和所述氧气气液分离器的底部通过连通管连通。

13、根据本申请的一个实施例，所述制氢系统为pem制氢系统，所述氢气气液分离装置包括氢气气液分离器，所述氧气气液分离装置包括氧气气液分离器，所述氧气气液分离器的出液口与所述第一换热器的第一路的进口相连，所述氢气气液分离器的出液口与所述合流三通调节阀的第二进口相连，所述氢气气液分离器的出液口与所述合流三通调节阀的第二进口之间设有第一控制阀，所述氧气气液分离器的出液口与所述合流三通调节阀的第二进口之间通过旁通管相连。

14、根据本申请的一个实施例，所述旁通管设有第二控制阀。

15、根据本申请的一个实施例，所述制氢系统还包括：

16、闪蒸器，所述第一控制阀与所述合流三通调节阀的第二进口通过所述闪蒸器相连。

17、根据本申请的一个实施例，所述闪蒸器的补压口与所述氧气气液分离器相连；

18、或者，所述闪蒸器的补压口与氮气源相连；

19、或者，所述闪蒸器的第一补压口与所述氧气气液分离器相连，所述闪蒸器的第二补压口与氮气源相连。

20、根据本申请的一个实施例，所述第一换热器包括第一至第三路以及冷却液流路，所述氢气气液分离装置的出气口与所述第一换热器的第二路的进口相连，所述氧气气液分离装置的出气口与所述第一换热器的第三路的进口相连。

21、根据本申请的一个实施例，所述第一路布置在所述第二路和所述第三路之间。

22、根据本申请的一个实施例，所述制氢系统的粗氢排放口高于所述第一换热器的第二路的出口，且高度差为h1，满足：h1≥5m；

23、和/或，

24、所述制氢系统的粗氧气排放口高于所述第一换热器的第三路的出口，且高度差为h2，满足：h2≥5m。

25、根据本申请的一个实施例，所述制氢系统的粗氢排放口与所述第一换热器的第二路的出口之间的管路具有弯曲段；

26、和/或，

27、所述制氢系统的粗氧气放口与所述第一换热器的第三路的出口之间的管路具有弯曲段。

28、本申请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，或通过本申请的实践了解到。

技术特征：

1.一种制氢系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢系统还包括：

3.根据权利要求2所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢系统为碱性制氢系统，所述氢气气液分离装置包括氢气气液分离器和氢气洗涤器，所述氧气气液分离装置包括氧气气液分离器和氧气洗涤器，所述氢气气液分离器和所述氧气气液分离器的进气口分别与所述电解槽的氢气侧出口和氧气侧出口相连，所述氢气洗涤器和所述氧气洗涤器的进气口分别与所述氢气气液分离器和所述氧气气液分离器的出气口相连；

4.根据权利要求2所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢系统为pem制氢系统，所述氢气气液分离装置包括氢气气液分离器，所述氧气气液分离装置包括氧气气液分离器，所述氧气气液分离器的出液口与所述第一换热器的第一路的进口相连，所述氢气气液分离器的出液口与所述合流三通调节阀的第二进口相连，所述氢气气液分离器的出液口与所述合流三通调节阀的第二进口之间设有第一控制阀，所述氧气气液分离器的出液口与所述合流三通调节阀的第二进口之间通过旁通管相连。

5.根据权利要求4所述的制氢系统，其特征在于，所述旁通管设有第二控制阀。

6.根据权利要求4所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢系统还包括：

7.根据权利要求6所述的制氢系统，其特征在于，所述闪蒸器的补压口与所述氧气气液分离器相连；

8.根据权利要求1-7中任一项所述的制氢系统，其特征在于，所述第一换热器包括第一至第三路以及冷却液流路，所述氢气气液分离装置的出气口与所述第一换热器的第二路的进口相连，所述氧气气液分离装置的出气口与所述第一换热器的第三路的进口相连。

9.根据权利要求8所述的制氢系统，其特征在于，所述第一路布置在所述第二路和所述第三路之间。

10.根据权利要求8所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢系统的粗氢排放口高于所述第一换热器的第二路的出口，且高度差为h1，满足：h1≥5m；

11.根据权利要求10所述的制氢系统，其特征在于，所述制氢系统的粗氢排放口与所述第一换热器的第二路的出口之间的管路具有弯曲段；

技术总结
本申请公开了一种制氢系统，属于电解水制氢技术领域。制氢系统包括：电解槽；氢气气液分离装置和氧气气液分离装置，氢气气液分离装置和氧气气液分离装置的进气口分别与电解槽相连；第一换热器和合流三通调节阀，氢气气液分离装置和氧气气液分离装置中一个的出液口与第一换热器的第一路的进口相连，第一换热器的第一路的出口与合流三通调节阀的第一进口相连，氢气气液分离装置和氧气气液分离装置中另一个的出液口与合流三通调节阀的第二进口相连，合流三通调节阀的出口与电解槽的进液口相连。通过设置合流三通调节阀，将回流到电解槽的进液口的电解液分为冷流路和热流路，热流路和冷流路在合流三通调节阀处汇合实现温度调节，使温度控制效果更好。

技术研发人员：陈佩琦,徐飞飞,孟欣
受保护的技术使用者：阳光氢能科技有限公司
技术研发日：20230627
技术公布日：2024/2/1