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  本发明专利技术公开了制氢装置领域内的一种碱溶液电解制氢装置，包括直流电源、电解槽、氢分离器和氧分离器，电解槽的底部设有碱液进液口；电解槽的阳极区上部接通氧分离器的循环液进口，氧分离器顶部的气相出口经阀接通大气；电解槽的阴极区上部接通氢分离器的循环液进口，氢分离器顶部的气相出口连接至氢气洗涤器，氢气洗涤器经三通阀一接通气水分离器的进口；氢分离器和氧分离器底部循环液出口依次经碱液冷却器、碱液循环泵和碱液过滤器接通碱液进液口；气水分离器的出气口经三通阀二、干燥系统连接至氢气储罐。电解液采用质量浓度为25~30%的KOH或NaOH水溶液，该装置能安全制氢，制氢效率高，设备资金投入低，生产连续性好。

  本专利技术涉及一种氢气生产装置和生产方法，特别涉及一种电解制氢装置及其制氢方法。

  现有技术中，有一种电解水制氢系统，其申请号：9.1；申请日：2012-10-30；该装置包含供电装置、电解槽、氢分离器、氧分离器、纯化塔，供电装置与电解槽相连，氢分离器、氧分离器分别连接在电解槽上，氢分离器与纯化塔相互连接。本专利技术所述的电解水制氢系统，将碱性液体电解分离获得氢气，并对氢气经过纯化塔进行纯化处理，以获得高纯度的氢气。现存技术中，还有一种制氢系统，其申请号：1.X；申请日：2013-11-28；公开号：203625483U；公开日：2014-06-04，该装置包含依次连接的自动补水子系统、电解子系统、气体分离子系统和氢气过滤子系统，所述氢气过滤子系统设置标准氢气出口与废气出口，还包括氢气标定装置，所述氢气标准装置的外部端口连接标准氢气瓶，所述自动补水子系统包括集水箱，所述集水箱内设置电解水进口、电解水进口与浑浊水出口，所述集水箱在电解水进口设置过滤器；电解水进口连接电解子系统。现存技术中的不足之处在于：现有的制氢系统主要是从理论上解决如何制氢的问题，而不能用来生产实践，其未能解决初始状态下氢气不纯的问题，如何高效洗涤氢气的问题，其电解效能不高，制氢过程控制不方便，且生产的连续性差。

  本专利技术的目的是提供一种碱溶液电解制氢装置，使其可以安全制氢，制氢效率高，设备资金投入低，生产连续性好。为此，本专利技术是通过如下技术方案得以实现的：一种碱溶液电解制氢装置，包括直流电源、电解槽、氢分离器和氧分离器，直流电源的电源正极和负极分别接通电解槽的阳极板和阴极板，电解槽的底部设有碱液进液口；电解槽的阳极区上部接通氧分离器的循环液进口，氧分离器顶部的气相出口经阀接通大气；电解槽的阴极区上部接通氢分离器的循环液进口，氢分离器顶部的气相出口连接至氢气洗涤器的进口并延伸至氢气洗涤器内的溢流口下方，氢气洗涤器顶部的出口连接三通阀一的进口，三通阀一的一路出口经丝网阻火器接通大气，三通阀一的另一路出口接通气水分离器的进口；氢分离器和氧分离器底部分别设有循环液出口，所述循环液出口依次经碱液冷却器、碱液循环泵和碱液过滤器接通碱液进液口；所述气水分离器的出气口经三通阀二连接至干燥系统，干燥系统的出口经管道过滤器连接至氢气储罐；所述氢分离器和氧分离器内分别设有水冷却机构；气水分离器的底部经阀连接至氢气排水水封机构；所述氢气洗涤器上设有补水口，氢气洗涤器的溢流口连接至氢分离器。本专利技术在工作时，其电解液采用质量浓度为25~30%的 KOH或NaOH水溶液，在电解时，阳极产生氧气，阴极产生氢气；工作过程中，电解槽是满液的，通过两路出口分别接通氢分离器和氧分离器，在氢分离器和氧分离器中实现氢分离和氧分离，碱溶液能够最终靠碱液循环泵再次循环进入电解槽内，分离后的氢气经洗涤、气水分离、干燥后进入氢气储罐。通过三通阀一可以再一次进行选择将氢气通过丝网阻火器后在大气中点燃焚烧，在系统内产生氢气纯度不高时，可避免其他气体的影响，尤其是在生产初期，可避免系统内的残留气体进入氢气储罐内。此外，电解液的消耗可通过氢气洗涤器补充进入系统内，补充的水中无碱，可充分洗涤氢气，避免氢气中夹带碱液或析出的碱颗粒，清洗后的水通过与氢分离器内的碱液混合，最后再与氧分离器内抽出的碱液混合，使其进入电解槽时，已经被充分混合，避免了电解槽内局部碱浓度不均匀所带来的问题。与现存技术相比，本专利技术的结构相对比较简单、控制方便，能够解决初始产氢时的气体不纯的问题，产氢后，可连续生产，其设备投资小，管理成本低。作为本专利技术的进一步改善，所述干燥系统包括干燥塔A、干燥塔B和再生冷却器，所述干燥塔A、干燥塔具有相同的内部结构，分别包括同轴设置的外塔和内塔，内塔和外塔之间设有分子筛，内塔底部与外塔接通，内塔中心设有加热器，内塔上部设有内塔进出气口，外塔上部设有外塔进出气口；所述再生冷却器包括可以互换的两个气相口，还包括冷却水的进出口，以及内底端设置的排污口，排污口经阀连接至氢气排水水封机构；三通阀二的出口一路接通三通阀三的进口，另一路连接至再生冷却器上的任一气相口，三通阀三两路出口一路连接至干燥塔A的内塔进出气口，另一路连接至干燥塔B的内塔进出气口；干燥塔A和干燥塔B的内塔进出气口还经三通阀四连接所述干燥系统的出口；干燥塔A的外塔进出气口与再生冷却器的一个气相口相连，干燥塔B的外塔进出气口与再生冷却器的另一个气相口相连。该方案通过干燥塔A、干燥塔B和再生冷却器的设置，使得两个干燥塔中的一个在工作，另外一个则利用氢的热量进行干燥塔的再生，无须利用外界气体进行再生，使得干燥塔A和干燥塔B在工作和再生两种工况下可以每时每刻进行切换，无需停止系统的工作，使得制氢的连续性更好。作为本专利技术的进一步改善，所述电解槽为压滤式双极结构，中间极板为正极，两端极板为负极，进液管设置在电解槽下部，阴极区的上部设有氢液出口，阳极区上部设有氧液出口。其中的氢液是指含氢的碱液，氧液是指含氧的碱液。该电解槽的结构使得碱液易于分配，氢液和氧液能充分分离，电解槽工作效率高。进一步地，所述氢气洗涤器、氧分离器和氢分离器上分别设有用于控制压力和液位的传感器。通过压力和液位调节，使得装置内可稳定产氢。进一步地，所述氢气洗涤器的气相出口的管路上旁通连接有在线氢中氧分析仪；所述氧分离器的气相出口的管路上旁通连接有在线氧中氢分析仪。通过相应的分析仪可以得知所产氢气和氧气的纯度，以便能够最终靠相应阀的转换实现氢气储存和排空；同时，能够最终靠产氢气和氧气的纯度对系统内的各工作参数进行调节，使其处于最佳产氢状态。为了能实现自动排污，所述气水分离器和再生冷却器底部与氢气排水水封机构相连的阀为自动排污阀。为能实现自动控制，所述三通阀为气动三通球阀。本专利技术还提供了利用上述装置进行制氢的方法，采用KOH或NaOH碱液作为电解液，电解槽内的碱液中的碱质量百分浓度为25~30%，电解槽的工作时候的温度为85~90℃，额定电流900~950A，电压48~55V。电解液中还能加入有质量浓度0.2~0.3%的V2O5，V2O5的加入可增加碱液中水的电离率，提高水的电解，减少能耗，可获得最佳制氢效果。附图说明图1为本专利技术工作原理图。图2为干燥塔结构示意图。其中，1电解槽，2碱液过滤器，3碱液循环泵，4碱液冷却器，5氢分离器，6氧分离器，7氢气洗涤器，8三通阀一，9丝网阻火器，10气水分离器，11干燥塔A，1101外塔进出气口，1102内塔进出气口，1103内塔，1104外塔，1105分子筛，1106加热器，12再生冷却器，13干燥塔B，14管道过滤器，15三通阀二，16三通阀三，17三通阀四，18氢气排水水封机构，19在线直流电源。此外，P为压力计或压力继电器，T为温度计或温度继电器，L为液位计，K为补水管接口，M为碱液补充口。具体实施方式如图所示，为一种碱溶液电解制氢装置，最重要的包含直流电源23、电解槽1、氢分离器5和氧分离器6，直流电源23的电源正极和负极分别接通电解槽1的阳极板和阴极板，电解槽1的底部设有碱液进液口；电解槽1的阳极区上部接通氧分离器6的循环液进口，氧分离器

  碱溶液电解制氢装置及制氢方法class=thumbnailBig />

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  一种碱溶液电解制氢装置，包括直流电源、电解槽、氢分离器和氧分离器，直流电源的电源正极和负极分别接通电解槽的阳极板和阴极板，其特征是：电解槽的底部设有碱液进液口；电解槽的阳极区上部接通氧分离器的循环液进口，氧分离器顶部的气相出口经阀接通大气；电解槽的阴极区上部接通氢分离器的循环液进口，氢分离器顶部的气相出口连接至氢气洗涤器的进口并延伸至氢气洗涤器内的溢流口下方，氢气洗涤器顶部的出口连接三通阀一的进口，三通阀一的一路出口经丝网阻火器接通大气，三通阀一的另一路出口接通气水分离器的进口；氢分离器和氧分离器底部分别设有循环液出口，所述循环液出口依次经碱液冷却器、碱液循环泵和碱液过滤器接通碱液进液口；所述气水分离器的出气口经三通阀二连接至干燥系统，干燥系统的出口经管道过滤器连接至氢气储罐；所述氢分离器和氧分离器内分别设有水冷却机构；气水分离器的底部经阀连接至氢气排水水封机构；所述氢气洗涤器上设有补水口，氢气洗涤器的溢流口连接至氢分离器。

  1.一种碱溶液电解制氢装置，包括直流电源、电解槽、氢分离器和氧分离器，直流电源的电源正极和负极分别接通电解槽的阳极板和阴极板，其特征是：电解槽的底部设有碱液进液口；电解槽的阳极区上部接通氧分离器的循环液进口，氧分离器顶部的气相出口经阀接通大气；电解槽的阴极区上部接通氢分离器的循环液进口，氢分离器顶部的气相出口连接至氢气洗涤器的进口并延伸至氢气洗涤器内的溢流口下方，氢气洗涤器顶部的出口连接三通阀一的进口，三通阀一的一路出口经丝网阻火器接通大气，三通阀一的另一路出口接通气水分离器的进口；氢分离器和氧分离器底部分别设有循环液出口，所述循环液出口依次经碱液冷却器、碱液循环泵和碱液过滤器接通碱液进液口；所述气水分离器的出气口经三通阀二连接至干燥系统，干燥系统的出口经管道过滤器连接至氢气储罐；所述氢分离器和氧分离器内分别设有水冷却机构；气水分离器的底部经阀连接至氢气排水水封机构；所述氢气洗涤器上设有补水口，氢气洗涤器的溢流口连接至氢分离器。2.依据权利要求1所述的一种碱溶液电解制氢装置，其特征是：所述干燥系统包括干燥塔A、干燥塔B和再生冷却器，所述干燥塔A、干燥塔具有相同的内部结构，分别包括同轴设置的外塔和内塔，内塔和外塔之间设有分子筛，内塔底部与外塔接通，内塔中心设有加热器，内塔上部设有内塔进出气口，外塔上部设有外塔进出气口；所述再生冷却器包括可以互换的两个气相口，还包括冷却水的进出口，以及内底端设置的排污口，排污口经阀连接至氢气排水水封机构；三通阀二的出口一路接通三通阀三的进口，另一路连接至再生冷却器上的任一气相...