水電解制氫除氮裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電解制氫領域，具體涉及一種水電解制氫除氮裝置。
【背景技術】
[0002]水電解制氫生產工藝，生產出的氫氣通過脫水、除氧等提純過程將氫氣提純至符合國家標準要求的高純度氫。在整套除雜提純過程中，很容易做到除去氫氣中的氧、水、碳氫化合物等雜質，但氫氣中的氮氣很難出去，經常會造成氫氣質量不達標。氫氣的專用除氮裝置成本高、效率低不適合大規模生產要求。。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是提供一種水電解制氫除氮裝置，本裝置既可以降低氫氣中的氮含量，使氫氣質量達到國家標準，同時又無需新增專用除氮裝置。
[0004]為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案:
[0005]本實用新型水電解制氫除氮裝置，包括電解槽、原料水箱、氫氣管道、氧氣管道和氣相放空管道，氫氣管道和氧氣管道分別連接電解槽的兩端，氧氣管道的另一端伸入原料水箱的液面內，氣相放空管的一端與氧氣管道相連、另一端伸入原料水箱內。
[0006]本實用新型水電解制氫除氮裝置與現有技術不同之處在于:一方面，利用水電解過程副產物氧氣與原料水箱中的水充分混合并形成氧氣保護層，減少和杜絕氫氣生產過程氮氣的引入量，有效降低氫氣中氮氣含量，使產品氫氣質量達到國家高純氫標準；另一方面，無需增加新的提純設備，節省成本。
[0007]本實用新型水電解制氫除氮裝置，氣相放空管道由第一排氣管道和第二排氣管道組成，第二排氣管道的一端伸入原料水箱內，第二排氣管道的另一端伸出原料水箱外，第一排氣管道的進氣端與氧氣管道相連，第一排氣管道的出氣端與第二排氣管道相連。
[0008]由于氧氣源源不斷從電解槽經由氧氣管道排入原料水箱，必然引起原料水箱內的壓力增大，為保證原料水箱內的壓力均衡，多余的氧氣經由第一排起管道和第二排氣管道排放到大氣中。
[0009]本實用新型水電解制氫除氮裝置，第一排氣管道上設有第一壓力連鎖控制閥，第二排氣管道上設有第二壓力連鎖控制閥，氧氣管道上安裝有第三壓力連鎖控制閥。
[0010]本實用新型水電解制氫除氮裝置，還包括壓力檢測控制器，壓力檢測控制器的檢測端與原料水箱連接，壓力檢測控制器的控制端與第一壓力連鎖控制閥和第二壓力連鎖控制閥相連。
[0011]當壓力檢測控制器檢測原料水箱內的壓力，保證原料水箱內出于正壓狀態下將空氣排出，當原料水箱內的壓力降低時，壓力檢測控制器通過控制與其相連的第一壓力連鎖控制閥和第二壓力連鎖控制閥，減少原料水箱內氣體的排放量，增大氧氣的進入量。
[0012]本實用新型水電解制氫除氮裝置，還包括液位計和脫鹽水入口管道，液位計安裝在原料水箱的側壁上，脫鹽水管道伸入原料水箱的液面內。
[0013]電解水制氫過程中，水被逐漸消耗，為了確保制氫的連續性，必須要加入原料水。當液位計檢測到原料水箱內的液面下降時，待加入的原料水通過脫鹽水入口管道注入到原料水箱內。
[0014]綜上所述，本實用新型的有益效果是，有效降低了氫氣中的含氮量，氫氣純度能達到國家標準，節省成本。
[0015]下面結合附圖對本實用新型的水電解制氫除氮裝置作進一步說明。
【附圖說明】
[0016]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0017]如圖1所示，本實用新型水電解制氫除氮裝置包括電解槽1、原料水箱2、氫氣管道
3、氧氣管道4和氣相放空管道，氫氣管道3和氧氣管道4分別連接電解槽I的兩端，氧氣管道4的另一端伸入原料水箱2的液面內，氣相放空管的一端與氧氣管道4相連、另一端伸入原料水箱2內。氣相放空管道由第一排氣管道6和第二排氣管道7組成，第二排氣管道7的一端伸入原料水箱2內，第二排氣管道7的另一端伸出原料水箱2外，第一排氣管道6的進氣端與氧氣管道4相連，第一排氣管道6的出氣端與第二排氣管道7相連。第一排氣管道6上設有第一壓力連鎖控制閥102，第二排氣管道上設有第二壓力連鎖控制閥103，氧氣管道上安裝有第三壓力連鎖控制閥101。還包括壓力檢測控制器8，壓力檢測控制器8的檢測端與原料水箱2連接，壓力檢測控制器8的控制端與第一壓力連鎖控制閥102和第二壓力連鎖控制閥103相連。還包括液位計5和脫鹽水入口管道9，液位計5安裝在原料水箱2的側壁上，脫鹽水管道9伸入原料水箱的液面內。
[0018]本實用新型的工作過程為:從電解槽出來的氧氣通過氧氣管道進入原料水箱，將原料水箱內的氮氣排出，并在原料水箱內形成一層保護層，將原料水箱內的原料水與外界的空氣隔開，避免制氫過程中氮氣的引入。當氧氣持續從氧氣管道進入原料水箱內時，必然引起原料水箱內的壓力變化，安裝在原料水箱上的壓力檢測控制器檢測到變化后，通過控制與之相連的第一壓力連鎖控制閥和第二壓力連鎖控制閥來調解氧氣的進入和排出量，從而維持原料水箱內的壓力恒定。此外，電解過程中原料水的消耗可以通過液位計的變化來檢測，當需要補充原料水時，可以通過脫鹽水管道補充。
[0019]以上所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，并非對本實用新型的范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.水電解制氫除氮裝置，其特征是:包括電解槽(I)、原料水箱(2)、氫氣管道(3)、氧氣管道(4)和氣相放空管道，氫氣管道(3)和氧氣管道(4)分別連接電解槽(I)的兩端，氧氣管道(4)的另一端伸入原料水箱(2)的液面內，氣相放空管的一端與氧氣管道(4)相連、另一端伸入原料水箱(2)內。2.根據權利要求1所述的水電解制氫除氮裝置，其特征在于:氣相放空管道由第一排氣管道(6)和第二排氣管道(7)組成，第二排氣管道(7)的一端伸入原料水箱(2)內，第二排氣管道(7)的另一端伸出原料水箱(2)外，第一排氣管道(6)的進氣端與氧氣管道(4)相連，第一排氣管道(6)的出氣端與第二排氣管道(7)相連。3.根據權利要求2所述的水電解制氫除氮裝置，其特征在于:第一排氣管道(6)上設有第一壓力連鎖控制閥(102)，第二排氣管道(7)上設有第二壓力連鎖控制閥(103)，氧氣管道上安裝有第三壓力連鎖控制閥(101)。4.根據權利要求2所述的水電解制氫除氮裝置，其特征在于:還包括壓力檢測控制器(8)，壓力檢測控制器(8)的檢測端與原料水箱(2)連接，壓力檢測控制器(8)的控制端與第一壓力連鎖控制閥(102)和第二壓力連鎖控制閥(103)相連。5.根據權利要求2所述的水電解制氫除氮裝置，其特征在于:還包括液位計(5)和脫鹽水入口管道(9)，液位計(5)安裝在原料水箱(2)的側壁上，脫鹽水管道(9)伸入原料水箱的液面內。
【專利摘要】本實用新型屬于電解制氫領域。本實用新型解決的技術問題是：現有電解水制得的氫氣含氮量高，必須使用專用提純設備。本實用新型的技術方案為：水電解制氫除氮裝置，包括電解槽、原料水箱、氫氣管道、氧氣管道和氣相放空管道，氫氣管道和氧氣管道分別連接電解槽的兩端，氧氣管道的另一端伸入原料水箱的液面內，氣相放空管的一端與氧氣管道相連、另一端伸入原料水箱內。本實用新型的有益效果是，有效降低了氫氣中的含氮量，氫氣純度能達到國家標準，節省成本。
【IPC分類】C25B15/00, C25B1/04
【公開號】CN205205238
【申請號】CN201521065393
【發明人】王鵬, 楊賀, 姬智, 李闖, 欒懷慶, 田玉成
【申請人】廊坊黎明氣體有限公司
【公開日】2016年5月4日
【申請日】2015年12月18日