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  1.本实用新型涉及制氢技术领域，特别涉及一种电解水制氢用纯化装置与制氢系统。

  2.电解水制氢系统中氢气的纯化流程是先脱氧后脱水，然而目前的纯化装置脱氧效果差，且常规使用的寿命较短。

  3.本实用新型的最大的目的是提出一种电解水制氢用纯化装置和制氢系统，旨在提高电解水制氢用纯化装置的常规使用的寿命以及脱氧效果。

  4.为实现上述目的，本实用新型提出一种，包括：脱氧塔，具有第一进气口和第一出气口；

  5.第一填充层，设于所述脱氧塔内，用于吸附通入所述脱氧塔的氢气所夹带的水蒸气；

  6.第二填充层，设于所述脱氧塔内，用于对通入所述脱氧塔的氢气进行脱氧；

  7.氢气自第一进气口依次经过第一填充层、第二填充层，最后自第一出气口通出。

  8.可选地，所述第一填充层为分子筛、氧化铝、沸石、硅胶中的一种或几种。

  9.可选地，所述第一填充层和第二填充层间设置有第一分隔网，所述第一分隔网用于分隔所述第一填充层和第二填充层。

  10.可选地，所述第一分隔网包括网面和边界，所述边界环设于所述网面外周设置，所述边界的厚度大于所述网面的厚度。

  15.氢气自第二进气口依次经过第三填充层、第四填充层，最后自第二出气口通出。

  16.可选地，所述干燥塔与所述脱氧塔串联设置；氢气自所述脱氧塔的第一进气口依次经过第一填充层、第二填充层后自第一出气口通出至所述干燥塔，自所述干燥塔的第二进气口依次经过第三填充层、第四填充层，最后自第二出气口通出。

  17.可选地，所述第三填充层为氧化铝、沸石、硅胶中的一种或几种；所述第四填充层为分子筛。

  18.可选地，所述第三填充层和第四填充层间设置有第二分隔网，所述第二分隔网用于分隔所述第三填充层和第四填充层。

  19.可选地，所述第二分隔网包括网面和边界，所述边界环设于所述网面外周设置，所述边界的厚度大于所述网面的厚度。

  20.本实用新型还公开了一种制氢系统，包括如上任一项所述的电解水制氢用纯化装置。

  21.本实用新型公开了一种电解水制氢用纯化装置以及应用该电解水制氢纯化系统的制氢系统，所述电解水制氢用纯化装置包含脱氧塔、第一填充层和第二填充层，脱氧塔具有第一进气口和第一出气口，第一填充层和第二填充层均设于所述脱氧塔内，第一填充层用于吸附通入所述脱氧塔的氧气所夹带的水蒸气，第二填充层用于对通入所述脱氧塔的氢气进行脱氧，氢气自第一进气口依次经过第一填充层、第二填充层，最后自第一出气口通出；本实用新型所提出的电解水制氢用纯化装置能够对所通入的氢气进行高效脱氧，且常规使用的寿命长。

  22.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现存技术中的技术方案，下面将对实施例或现存技术描述中所需要用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还能够准确的通过这些附图示出的结构获得其他的附图。

  本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

  下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

  需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后

  )，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

  另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员可以在一定程度上完成为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或没办法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

  本实用新型公开了一种电解水制氢用纯化装置，所述电解水制氢用纯化装置(下文简称为纯化装置)包括脱氧塔以及设于所述脱氧塔内的第一填充层300a和第二填充层400a，脱氧塔具有第一进气口100a和第一出气口200a，氢气自第一进气口100a进入，依次经过第一填充层300a、第二填充层400a，最后自第一出气口200a通出，其中，第一填充层300a用于吸附氢气所夹带的水蒸气，第二填充层400a用于对经第一填充层300a处理后的氢气进行脱氧。

  具体地，氢气自下而上地通入脱氧塔的，第一进气口100a位于下方，第一出气口200a位于上方，需要说明的是，此处所述的上方、下方是相对而言的，一般是指沿重力方向上的上方和下方；确切地，是以氢气通入的入口为第一进气口100a，氢气通出的出口为第一出气口200a。

  在本实施例中，第一填充层300a为吸水剂，相对靠近第一进气口100a设置；第二填充层400a为脱氧剂，相对靠近第一出气口200a设置。氢气自第一进气口100a通入，依次经过第一填充层300a(进行脱水)、第二填充层400a(进行脱氧)，最后从第一出气口200a通出，也即，所通入的氢气先进行脱水，除去氢气中所夹带的少量水分后再进行脱氧。通过电解水制备氢气，通入脱氧塔的氢气都会夹带少量水蒸气，水蒸气的存在会对脱氧剂的脱氧效果造成一定的影响，当装置停车时，水蒸气冷凝成液体水分子更是会影响到脱氧剂的常规使用的寿命，因此，在脱氧前先对氢气进行脱水能够很大程度地避免前述负面影响，提高脱氧剂的脱氧效率以及使用寿命。

  在一实施例中，第一填充层300a为分子筛、氧化铝、沸石、硅胶中的一种或几种。考虑到氢气在脱氧时的温度可能会高于常温，普通吸水材料受温度影响其吸水能力可能会一下子就下降(温度是影响吸水材料吸附性能至关重要的一个指标)，而分子筛具有高热稳性，能够在温度比较高的情况下保持较好的吸水性，因此，优选使用分子筛作为第一填充层300a。氢气在经过分子筛层时，绝大多数的水蒸气已被脱除，很大程度上避免了水蒸气对脱氧剂造成的影响，提高了脱氧剂的脱氧效果及使用寿命。

  进一步地，为了最大化分层脱氧塔的使用效果，可在双层填料(第一填充层300a和第二填充层400a)的交界处添加分隔网，该分隔网需要能够有效分隔上下两种填料。在一实施例中，第一填充层300a和第二填充层400a间设置有第一分隔网500a，第一分隔网500a用于分隔第一填充层300a和第二填充层400a。

  再进一步地，为更好地固定下层填料(第一填充层300a)，以避免氢气气流通过时两层填料(第一填充层300a和第二填充层400a)互串的影响，在一实施例中，第一分隔网500a包括网面501和边界502，边界502环设于网面501外周设置，边界502的厚度大于网面501的厚度，也即度第一分隔网500a的边界502采用加厚处理，具体可参考图2和图3。如此设

  置，可以在不影响分隔网分隔效果的前提下，增加了分隔网的重量，使其可以更好的固定住第一填料层。

  在一实施例中，所提出的电解水制氢用纯化装置还包括干燥塔以及设于所述干燥塔内的第三填充层300b和第四填充层400b，干燥塔具有第二进气口100b和第二出气口200b，氢气自第二进气口100b依次经过第三填充层300b、第四填充层400b，最后自第二出气口200b通出，第三填充层300b用于对所通入的氢气进行粗脱水，第四填充层400b用于对所通入的氢气进行深度脱水。

  当氢气经过脱氧塔到达干燥塔时，先经过干燥塔下端的第三填充层300b，再流经第四填充层400b，第三填充层300b除具有吸附部分水蒸气的作用外还具有均匀分布氢气气流的作用，保证气流均匀进入第四填充层400b，以提高第四填充层400b的吸附效率，氢气经第四填充层400b处理完毕后自第二出气口200b通出，进入下一流程。

  在一实施例中，干燥塔与脱氧塔串联设置，氢气自脱氧塔的第一进气口100a依次经过第一填充层300a、第二填充层400a后自第一出气口200a通出至干燥塔，自干燥塔的第二进气口100b依次经过第三填充层300b、第四填充层400b，最后自第二出气口200b通出

  在一实施例中，第四填充层400b为分子筛，分子筛具有对于水的大吸附容量，能够对氢气进行深度脱水。

  第三填充层300b为氧化铝、沸石、硅胶中的一种或几种时，除能起到上文所述的对氢气进行粗脱水以及均匀气流分布的作用外，还具有降低干燥塔温升的效果；以第三填充层300b为氧化铝为例，相比于常规的于干燥塔内全部填充分子筛的方案，部分填充氧化铝可以大大降低干燥塔的温升，具体而言，分子筛具有对于水的大吸附容量，能够对氢气进行深度脱水，但是分子筛吸水后的放热量大，所造成的的温升会在某些特定的程度上影响到装置的吸水效果。因此，采用氧化铝与分子筛双层填料的方案很好地利用了不同吸附剂的吸附特性，能够最大化提升氢气的脱水效果，且氧化铝更容易再生，价格也更加便宜，整体的成本是下降的。

  综上，双料填充的方案相比于常规的全部填充分子筛的方案，能够大大降低干燥塔的温升(温度是影响吸水材料吸附性能至关重要的一个指标)，且能够在氢气进入分子筛层(第四填充层400b)前进行气流的均匀分布，保证气流均匀进入分子筛层，有效地提高了分子筛的吸水效果；总体而言，无论从吸水性、还是经济效益上考量，其效益均是提升的。

  与双层填料脱氧塔相类似地，为了最大化分层干燥塔的使用效果，可在双层填料(第三填充层300b和第四填充层400b)的交界处添加分隔网，在一实施例中，第三填充层300b和第四填充层400b间设置有第二分隔网500b，用于分隔第三填充层300b和第四填充层400b。可选地，第二分隔网500b材质为不锈钢丝网。

  与双层填料脱氧塔相类似地，为更好地固定干燥塔下层填料(第三填充层300b)，以避免氢气气流通过时两层填料(第三填充层300b和第四填充层400b)互串的影响，在一实施例中，第二分隔网500b包括网面501和边界502，边界502环设于网面501外周设置，边界502的厚度大于网面501的厚度。如此设置，可以在不影响分隔网分隔效果的前提下，增加了分隔网的重量，使其可以更好的固定住第三填料层。

  在一实施例中，参考图1，脱氧塔或干燥塔的上封头与塔体使用法兰连接，如此利

  需要说明的是，图1可以借鉴为脱氧塔也可以借鉴为干燥塔，其仅为原理示意图，并不意味着脱氧塔和干燥塔完全一样，同部分的不同标号也仅是为了起到便于区分、说明及理解的作用。

  本实用新型还公开了一种制氢系统，该制氢系统包括上述任一实施例的电解水制氢用纯化装置。

  以上仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本使用新型的专利保护范围内。

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