【技術實現步驟摘要】
本申請涉及電解水制氫的領域，尤其是涉及一種電解水制氫系統及制氫方法。
技術介紹
1、電解水制氫是獲取氫氣這種綠色能源的環保且安全的途徑，電解水制氫的方法具備多種，其中aem電解水制氫，即使用陰離子交換膜制氫，相比較于一般的堿性電解水制氫具備更高的效率以及更小的設備體積的優勢，同時相比較于pem電解水制氫，即使用質子交換膜制氫，成本更加低，未來發展前景廣泛。
2、現有aem電解水制氫能使用自來水或弱堿性溶液進行電解，將電解液送入至電解槽內進行電解，產生的氫氣和氧氣分別送入至對應的氣液分離器中進行分離，然后經過對應的純度檢測送入至儲氣瓶內，例如，公告號為cn220099216u的一種aem電解水制氫一體化集成設備。
3、針對上述中的相關技術，自來水或使用其配置的弱堿性溶液雖然成本較低且使用便利，但是其中存在一定量的鈣鎂離子，長時間送入電解槽內將使得電解槽內壁和電極上形成水垢，容易對電解水制氫的效率造成影響。
技術實現思路
1、為了降低電解水制氫的效率所受到的影響，本申請提供一種電解水制氫系統及制氫方法。
2、第一方面，本申請提供的一種電解水制氫系統采用如下的技術方案。
3、一種電解水制氫系統，包括將水電解以形成氫氣和氧氣的電解槽、連通于電解槽且對氫氣進行冷卻的氫氣熱交換器和對氧氣進行冷卻的氧氣熱交換器、連通于氫氣熱交換器以將氫氣和冷凝液分離的氫氣氣液分離器、連通于氧氣熱交換器以將氧氣和冷凝液分離的氧氣氣液分離器、連通于氫氣氣液分離器且對氫
4、通過采用上述技術方案，在使用自來水進行電解之前，由樹脂罐將自來水中鈣鎂離子去除，并且在自來水進入樹脂罐之前，會先將懸浮物和有機物盡可能的去除，并且沉淀罐能先將自來水中大部分鈣鎂離子去除，以減少需要停止電解水以更換樹脂罐中離子交換樹脂的頻率，有助于提升電解水制氫的效率。
5、可選的，所述處理箱體設置兩個，處理箱體內連通于沉淀罐的一側處設有cod傳感器和懸浮物傳感器，cod傳感器和懸浮物傳感器電連接有控制器，兩個處理箱體進水口處連通有同一個進水三通閥，兩個處理箱體出水口連通有同一個出水三通閥，進水三通閥和出水三通閥電連接于控制器。
6、通過采用上述技術方案，能在處理箱體內的活性炭需要更換時，能將進水三通閥和出水三通閥切換，以使得活性炭較高的更換頻率下也不易對電解水制氫造成較大的影響。
7、可選的，所述沉淀罐上部連通有加入碳酸根和氫氧根的混合溶液的加堿管，沉淀罐固定連接有供電解液從下部經過的隔板，沉淀罐底部連通有向電解液中送入惰性氣體的通氣管，沉淀罐內壁位于隔板遠離于沉淀罐連通樹脂罐的一側處均勻開設有數個出氣口，隔板底部同樣成型向隔板朝向出氣口的側面放出惰性氣體的出氣口，通氣管和加堿管位于隔板朝向沉淀罐連通處理箱體的一側處。
8、通過采用上述技術方案，向水中加入一定量的堿液，即碳酸根和氫氧根的混合溶液，使得自來水中鈣鎂離子能盡可能多的在沉淀罐中形成沉淀物，同時，沉淀罐內壁和隔板朝向堿液加入一側處由惰性氣體帶動溶液向上流動，以使得堿液和自來水更充分混合，隔板能使得未充分混合的自來水和堿液不易直接排出沉淀罐，以盡可能使得自來水中較多鈣鎂離子在沉淀罐中形成沉淀物。
9、可選的，所述沉淀罐可拆卸連接有過渣臺，過渣臺成型有過渣腔，過渣腔貫穿開設有供細微沉淀物通過的過渣口，過渣腔內放置兩個用于承接沉淀物且能阻擋沉淀物通過的網盒，沉淀罐底部可拆卸連接有能開啟以進行沉淀物清理的罐體門。
10、通過采用上述技術方案，沉淀罐底部的沉淀物進入至網盒內，以在不需要開啟罐體門的情況下進行沉淀物的清理，以減少需要停止電解水制氫以進行沉淀物清理的頻率。
11、可選的，所述沉淀罐周邊設有立架，立架轉動連接有旋轉架，立架設有驅動旋轉架轉動的旋轉架電機，旋轉架可拆卸連接有四個換盒氣缸，四個換盒氣缸動力桿一一對應可拆卸連接有四組盒桿，四組盒桿一一對應可拆卸連接于四個網盒，兩個網盒位于沉淀罐內且另外兩個網盒位于沉淀罐外。
12、通過采用上述技術方案，提升網盒的取出效率，也盡可能減少沉淀物在過渣腔內的沉淀量，使得網盒能更加順利放回至過渣腔內。
13、可選的，所述過渣臺內設有兩個加熱管，兩個加熱管一一對應連通于氫氣熱交換器和氧氣熱交換器。
14、通過采用上述技術方案，提升過渣臺和網盒處的溫度，使得沉淀物盡可能在過渣臺和網盒處形成，并且還能利用送出電解槽的具備較高溫度的氫氣和氧氣的熱量進行加熱，節省能源。
15、可選的，所述過渣臺上表面環繞過渣腔成型有下渣斜面，旋轉架可拆卸連接有除垢氣缸，除垢氣缸動力桿可拆卸連接有端桿，端桿轉動連接有橫桿，端桿設有驅動橫桿轉動的端桿電機，橫桿插接且滑動連接有刮桿，刮桿端部貼合于下渣斜面，橫桿和刮桿之間可拆卸連接有迫使刮桿遠離于轉軸的壓縮彈簧，旋轉架固定連接有能抵接或貼近于沉淀罐上表面的桿軌，刮桿端部能進入至桿軌中。
16、通過采用上述技術方案，以將下渣斜面的沉淀盡可能地去除，并且壓縮彈簧的存在使得刮桿的轉動軸線即使和沉淀罐內圈中心線不一致的情況下也能緊貼于沉淀罐內壁，軌桿以便刮桿進入至沉淀罐內以及從沉淀罐中移出。
17、可選的，每個所述盒桿內部均滑動連接有一組兩個的卡桿，卡桿插接于網盒一端呈l型，相遠離的同組兩個卡桿能插接于網盒以使得網盒隨同盒桿進行同步移動，卡桿鉸接有驅動件，相近兩個驅動件為一組且相鉸接，盒桿上部可拆卸連接有動力桿鉸接于相近兩個驅動件鉸接處的卡桿電缸，同組兩個卡桿之間設有迫使兩個卡桿相遠離的卡桿彈簧。
18、通過采用上述技術方案，以使得網盒在放入至過渣腔內后，盒桿能較便利地脫離于網盒，也使得在刮桿將下渣斜面上的沉淀物刮除時，網盒能進行一定的承接。
19、可選的，所述沉淀罐位于隔板朝向出氣口一側的兩位置處連通有同一個循環管，循環管管身設有使得沉淀罐底部電解液泵送至沉淀罐上部的循環泵，過渣臺位于循環管上下兩端之間。
20、通過采用上述技術方案，以使得在網盒取出于沉淀罐后，循環管將沉淀罐底部和上部的溶液進行循環傳輸，使得過渣腔處的液體從下向上流動，以使得在刮桿刮落而進入至過渣腔處的一些沉淀物能被帶動通過過渣口，以使得網盒后續放回至過渣腔內的位置不易產生偏差，也使得后續需要將網盒從沉淀罐內取出時，盒桿能順利對應于網盒。
21、第二方面，本申請提供的一種電解水制氫方法采用如下的技術方案。
22、一種電解水制氫方法，使用上述的一種電解水制氫系統，具體包括如下步驟。
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【技術保護點】
1.一種電解水制氫系統，其特征在于：包括將水電解以形成氫氣和氧氣的電解槽（1）、連通于電解槽（1）且對氫氣進行冷卻的氫氣熱交換器（2）和對氧氣進行冷卻的氧氣熱交換器（3）、連通于氫氣熱交換器（2）以將氫氣和冷凝液分離的氫氣氣液分離器（4）、連通于氧氣熱交換器（3）以將氧氣和冷凝液分離的氧氣氣液分離器（5）、連通于氫氣氣液分離器（4）且對氫氣純度進行檢測的氫氣純度檢測儀（51）、連通于氧氣氣液分離器（5）且對氧氣純度進行檢測的氧氣純度檢測儀（52）、連通于氫氣純度檢測儀（51）以將氫氣收集的氫儲氣罐（53）、連通于氧氣純度檢測儀（52）以將氧氣收集的氧儲氣罐（54）、供電解液進入且內設活性炭以吸附懸浮物和有機物的處理箱體（55）、連通于處理箱體（55）且對內部的電解液進行加熱的沉淀罐（56）、連通于沉淀罐（56）和電解槽（1）且對電解液中鈣鎂離子進行交換的樹脂罐（57）。
2.根據權利要求1所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：所述處理箱體（55）設置兩個，處理箱體（55）內連通于沉淀罐（56）的一側處設有COD傳感器（58）和懸浮物傳感器（59），COD傳感器（58）
3.根據權利要求1所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：所述沉淀罐（56）上部連通有加入碳酸根和氫氧根的混合溶液的加堿管（44），沉淀罐（56）固定連接有供電解液從下部經過的隔板（45），沉淀罐（56）底部連通有向電解液中送入惰性氣體的通氣管（46），沉淀罐（56）內壁位于隔板（45）遠離于沉淀罐（56）連通樹脂罐（57）的一側處均勻開設有數個出氣口（27），隔板（45）底部同樣成型向隔板（45）朝向出氣口（27）的側面放出惰性氣體的出氣口（27），通氣管（46）和加堿管（44）位于隔板（45）朝向沉淀罐（56）連通處理箱體（55）的一側處。
4.根據權利要求3所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：所述沉淀罐（56）可拆卸連接有過渣臺（47），過渣臺（47）成型有過渣腔（48），過渣腔（48）貫穿開設有供細微沉淀物通過的過渣口（49），過渣腔（48）內放置兩個用于承接沉淀物且能阻擋沉淀物通過的網盒（32），沉淀罐（56）底部可拆卸連接有能開啟以進行沉淀物清理的罐體門（16）。
5.根據權利要求4所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：所述沉淀罐（56）周邊設有立架（33），立架（33）轉動連接有旋轉架（28），立架（33）設有驅動旋轉架（28）轉動的旋轉架電機（21），旋轉架（28）可拆卸連接有四個換盒氣缸（34），四個換盒氣缸（34）動力桿一一對應可拆卸連接有四組盒桿（35），四組盒桿（35）一一對應可拆卸連接于四個網盒（32），兩個網盒（32）位于沉淀罐（56）內且另外兩個網盒（32）位于沉淀罐（56）外。
6.根據權利要求4所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：所述過渣臺（47）內設有兩個加熱管（26），兩個加熱管（26）一一對應連通于氫氣熱交換器（2）和氧氣熱交換器（3）。
7.根據權利要求5所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：所述過渣臺（47）上表面環繞過渣腔（48）成型有下渣斜面（31），旋轉架（28）可拆卸連接有除垢氣缸（36），除垢氣缸（36）動力桿可拆卸連接有端桿（23），端桿（23）轉動連接有橫桿（38），端桿（23）設有驅動橫桿（38）轉動的端桿電機（24），橫桿（38）插接且滑動連接有刮桿（39），刮桿（39）端部貼合于下渣斜面（31），橫桿（38）和刮桿（39）之間可拆卸連接有迫使刮桿（39）遠離于轉軸（37）的壓縮彈簧（22），旋轉架（28）固定連接有能抵接或貼近于沉淀罐（56）上表面的桿軌（25），刮桿（39）端部能進入至桿軌（25）中。
8.根據權利要求7所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：每個所述盒桿（35）內部均滑動連接有一組兩個的卡桿（29），卡桿（29）插接于網盒（32）一端呈L型，相遠離的同組兩個卡桿（29）能插接于網盒（32）以使得網盒（32）隨同盒桿（35）進行同步移動，卡桿（29）鉸接有驅動件（11），相近兩個驅動件（11）為一組且相鉸接，盒桿（35）上部可拆卸連接有動力桿鉸接于相近兩個驅動件（11）鉸接處的卡桿電缸（12），同組兩個卡桿（29）之間設有迫使兩個卡桿相遠離的卡桿彈簧（13）。
9.根據權利要求7所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：所述沉淀罐（56）位于隔板（45）朝向出氣口...
【技術特征摘要】
1.一種電解水制氫系統，其特征在于：包括將水電解以形成氫氣和氧氣的電解槽（1）、連通于電解槽（1）且對氫氣進行冷卻的氫氣熱交換器（2）和對氧氣進行冷卻的氧氣熱交換器（3）、連通于氫氣熱交換器（2）以將氫氣和冷凝液分離的氫氣氣液分離器（4）、連通于氧氣熱交換器（3）以將氧氣和冷凝液分離的氧氣氣液分離器（5）、連通于氫氣氣液分離器（4）且對氫氣純度進行檢測的氫氣純度檢測儀（51）、連通于氧氣氣液分離器（5）且對氧氣純度進行檢測的氧氣純度檢測儀（52）、連通于氫氣純度檢測儀（51）以將氫氣收集的氫儲氣罐（53）、連通于氧氣純度檢測儀（52）以將氧氣收集的氧儲氣罐（54）、供電解液進入且內設活性炭以吸附懸浮物和有機物的處理箱體（55）、連通于處理箱體（55）且對內部的電解液進行加熱的沉淀罐（56）、連通于沉淀罐（56）和電解槽（1）且對電解液中鈣鎂離子進行交換的樹脂罐（57）。
2.根據權利要求1所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：所述處理箱體（55）設置兩個，處理箱體（55）內連通于沉淀罐（56）的一側處設有cod傳感器（58）和懸浮物傳感器（59），cod傳感器（58）和懸浮物傳感器（59）電連接有控制器（41），兩個處理箱體（55）進水口處連通有同一個進水三通閥（42），兩個處理箱體（55）出水口連通有同一個出水三通閥（43），進水三通閥（42）和出水三通閥（43）電連接于控制器（41）。
3.根據權利要求1所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：所述沉淀罐（56）上部連通有加入碳酸根和氫氧根的混合溶液的加堿管（44），沉淀罐（56）固定連接有供電解液從下部經過的隔板（45），沉淀罐（56）底部連通有向電解液中送入惰性氣體的通氣管（46），沉淀罐（56）內壁位于隔板（45）遠離于沉淀罐（56）連通樹脂罐（57）的一側處均勻開設有數個出氣口（27），隔板（45）底部同樣成型向隔板（45）朝向出氣口（27）的側面放出惰性氣體的出氣口（27），通氣管（46）和加堿管（44）位于隔板（45）朝向沉淀罐（56）連通處理箱體（55）的一側處。
4.根據權利要求3所述的一種電解水制氫系統，其特征在于：所述沉淀罐（56）可拆卸連接有過渣臺（47），過渣臺（47）成型有過渣腔（48），過渣腔（48）貫穿開設有供細微沉淀物通過的過渣口（49），過渣腔（48）內放置兩個用于承接沉淀物且能阻擋沉淀物通過的網盒（32），沉淀罐（56）底部可拆卸連接有能開啟以進行沉淀物清理的罐體門（16）。
5.根...
【專利技術屬性】
技術研發人員：董皓，王玉峰，
申請(專利權)人：浙江億孚氫能裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：
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