本發(fā)明涉及氫氣回收，具體為一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置。

背景技術(shù)：

1、電化學(xué)淡化水是一種利用電化學(xué)原理來去除水中溶解鹽分和其他雜質(zhì)的技術(shù)，主要用于海水淡化、苦咸水淡化以及工業(yè)廢水處理等領(lǐng)域，這種方法能夠有效地將含鹽量高的水轉(zhuǎn)化為淡水，以滿足飲用水、農(nóng)業(yè)灌溉或工業(yè)用水的需求。

2、如中國專利公告號(cn113493239a)中公開的供一種電化學(xué)處理裝置、海水淡化系統(tǒng)和方法，涉及水處理領(lǐng)域，該電化學(xué)處理裝置，包括電解槽、電源以及第一電極組和第二電極組，第一電極組中，第一陽極包括尺寸穩(wěn)定陽極(dsa電極)，第一陰極包括鈦電極，電源接通后，陽極直接氧化有機物的同時可在線產(chǎn)生活性氯、活性氧等強氧化性物質(zhì)，能夠有效殺菌、滅藻、破壞大分子有機物，減緩膜表面污染，第二電極組中，第二陽極/第二陰極包括鐵電極或鋁電極，可在線產(chǎn)生鐵離子或鋁離子等具有絡(luò)合作用的離子，經(jīng)過水解、聚合反應(yīng)成一系列多核羥基配合物和氫氧化物，與水中的懸浮物、污染物發(fā)生絮凝作用，將污染物去除，同時該絮體物質(zhì)能在膜表面形成濾餅層，進一步減輕膜污染。

3、但是如上述公開專利為例的現(xiàn)有技術(shù)中還存在著對于電化學(xué)淡水流程中所產(chǎn)生的氫氣回收利用效率較差的問題，在電化學(xué)用于海水淡化、苦咸水淡化、工業(yè)高純水、電容去離子過程中，利用帶電電極吸附水中的離子，從而去除水中的溶解固體，這種方法通常在兩個電極之間形成電容器結(jié)構(gòu)，通過調(diào)節(jié)電壓來控制離子的吸附和釋放，會產(chǎn)生氫氣、氧化和氯氣，目前的電化學(xué)淡化水處理生產(chǎn)過程中沒有對產(chǎn)生的氫氣等回收利用。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，具備氫氣回收利用效果好等優(yōu)點，解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在著對于電化學(xué)淡水流程中所產(chǎn)生的氫氣回收利用效率較差的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，包括機架，所述機架的左側(cè)內(nèi)壁設(shè)有用于對電化學(xué)淡化水產(chǎn)生的氫氣進行提純回收的回收機構(gòu)，所述回收機構(gòu)的外側(cè)設(shè)有對壓縮空氣進行熱能處理的余熱機構(gòu)；

3、所述回收機構(gòu)包括固定在機架左側(cè)內(nèi)壁的氣水分離器，所述氣水分離器頂端的左右兩側(cè)分別連通有氣水混合液管和外排水管，所述機架內(nèi)腔的背壁固定有活塞泵，所述活塞泵的輸入端固定有與氣水分離器連通的送氣管，所述機架腔的背壁且位于活塞泵的右側(cè)設(shè)有分離提純器，且分離提純器與活塞泵的輸出端之間連通有第一氣管，所述機架內(nèi)壁的中部固定有氫氣壓縮機，所述氫氣壓縮機的進氣端固定有與分離提純器出氣端連通的第二氣管，所述機架的內(nèi)頂壁固定有高壓儲罐，且高壓儲罐的進氣端固定有與氫氣壓縮機出氣端連通的高壓氣管，所述高壓儲罐的出氣端設(shè)有將氫氣回收用于發(fā)電的發(fā)電組件；

4、所述余熱機構(gòu)包括固定在高壓氣管外側(cè)的收集盒，所述高壓氣管的外側(cè)且位于收集盒的內(nèi)部套裝有螺旋吸熱管，所述螺旋吸熱管的頂端連通有送水管，且螺旋吸熱管的底端連通有放水管，所述機架的外側(cè)固定有熱水儲箱，所述熱水儲箱的外側(cè)固定有循環(huán)泵，且循環(huán)泵的出水端與送水管的底端連通，所述熱水儲箱的外側(cè)固定有抽水泵，所述抽水泵的進水端連通有另一端貫穿并延伸至熱水儲箱內(nèi)部的抽水管，所述抽水泵的出水端連通有出水管。

5、進一步，所述機架的外側(cè)設(shè)有控制器，所述機架的左右兩側(cè)均鉸接有箱門。

6、進一步，所述第一氣管的外側(cè)固定有調(diào)節(jié)閥。

7、進一步，所述氣水混合液管和外排水管的外側(cè)均固定有單向閥，且氣水混合液管和外排水管的頂端均貫穿并延伸至機架的外側(cè)。

8、進一步，所述收集盒的左右兩端均開設(shè)有連接孔，且收集盒經(jīng)兩個連接孔固定在高壓氣管的外側(cè)。

9、進一步，所述放水管的底端貫穿并延伸至熱水儲箱的內(nèi)頂壁，所述熱水儲箱與機架相對的一側(cè)之間固定有固定支架。

10、進一步，所述循環(huán)泵的進水端連通有冷水導(dǎo)入管，所述螺旋吸熱管的外側(cè)纏繞有高導(dǎo)熱薄膜。

11、進一步，所述發(fā)電組件包括與高壓儲罐的出氣端連通的氫氣排出管，所述機架的右側(cè)內(nèi)壁固定有發(fā)電電池組，且發(fā)電電池組的頂端與氫氣排出管的底端連通，所述機架內(nèi)腔的背壁固定有供氧風(fēng)機，所述供氧風(fēng)機的出風(fēng)端固定有與發(fā)電電池組的底端連通的供氧管。

12、進一步，所述氫氣排出管的外側(cè)固定有泄壓閥，所述氫氣排出管外側(cè)且位于發(fā)電電池組的上方固定有截止閥。

13、進一步，所述供氧管的外側(cè)固定有控制閥，所述發(fā)電電池組為pem燃料電池組。

14、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本申請的技術(shù)方案具備以下有益效果：

15、1、該基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，回收機構(gòu)實現(xiàn)了從電化學(xué)淡化水過程中產(chǎn)生的氫氣的高效回收和提純，不僅提高氫氣的利用率，還通過提純至高純度，此外，通過將氫氣壓縮至高壓狀態(tài)并儲存，為氫燃料電池提供了穩(wěn)定的氫源，發(fā)電組件中的pem燃料電池組利用這些高純度氫氣與氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能，供用戶使用，不僅減少了對傳統(tǒng)能源的依賴，降低了能源成本，還減少了環(huán)境污染，促進了清潔能源的利用。

16、2、該基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，余熱機構(gòu)通過收集盒、螺旋吸熱管、熱水儲箱、循環(huán)泵和抽水泵等設(shè)備，實現(xiàn)了對氫氣壓縮過程中產(chǎn)生的熱量的有效回收和利用，不僅提高了能源的綜合利用效率，還通過將余熱轉(zhuǎn)化為熱水，為系統(tǒng)提供了額外的熱能資源，減少了能源的浪費，降低了系統(tǒng)的運行成本，并且提高了整個系統(tǒng)的能源效率，此外，通過循環(huán)泵和抽水泵的配合使用，確保了熱水供應(yīng)的可靠性，有助于減少對傳統(tǒng)能源的依賴。

技術(shù)特征：

1.一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，包括機架(1)，其特征在于：所述機架(1)的左側(cè)內(nèi)壁設(shè)有用于對電化學(xué)淡化水產(chǎn)生的氫氣進行提純回收的回收機構(gòu)(2)，所述回收機構(gòu)(2)的外側(cè)設(shè)有對壓縮空氣進行熱能處理的余熱機構(gòu)(3)；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，其特征在于：所述機架(1)的外側(cè)設(shè)有控制器，所述機架(1)的左右兩側(cè)均鉸接有箱門。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，其特征在于：所述第一氣管(27)的外側(cè)固定有調(diào)節(jié)閥。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，其特征在于：所述氣水混合液管(22)和外排水管(23)的外側(cè)均固定有單向閥，且氣水混合液管(22)和外排水管(23)的頂端均貫穿并延伸至機架(1)的外側(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，其特征在于：所述收集盒(31)的左右兩端均開設(shè)有連接孔，且收集盒(31)經(jīng)兩個連接孔固定在高壓氣管(211)的外側(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，其特征在于：所述放水管(34)的底端貫穿并延伸至熱水儲箱(35)的內(nèi)頂壁，所述熱水儲箱(35)與機架(1)相對的一側(cè)之間固定有固定支架。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，其特征在于：所述循環(huán)泵(36)的進水端連通有冷水導(dǎo)入管(310)，所述螺旋吸熱管(32)的外側(cè)纏繞有高導(dǎo)熱薄膜。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，其特征在于：所述發(fā)電組件(4)包括與高壓儲罐(210)的出氣端連通的氫氣排出管(41)，所述機架(1)的右側(cè)內(nèi)壁固定有發(fā)電電池組(42)，且發(fā)電電池組(42)的頂端與氫氣排出管(41)的底端連通，所述機架(1)內(nèi)腔的背壁固定有供氧風(fēng)機(43)，所述供氧風(fēng)機(43)的出風(fēng)端固定有與發(fā)電電池組(42)的底端連通的供氧管(44)。

9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，其特征在于：所述氫氣排出管(41)的外側(cè)固定有泄壓閥(45)，所述氫氣排出管(41)外側(cè)且位于發(fā)電電池組(42)的上方固定有截止閥(46)。

10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，其特征在于：所述供氧管(44)的外側(cè)固定有控制閥(47)，所述發(fā)電電池組(42)為pem燃料電池組。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及一種基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，屬于氫氣回收領(lǐng)域，包括機架，所述機架的左側(cè)內(nèi)壁設(shè)有用于對電化學(xué)淡化水產(chǎn)生的氫氣進行提純回收的回收機構(gòu)，所述回收機構(gòu)的外側(cè)設(shè)有對壓縮空氣進行熱能處理的余熱機構(gòu)。該基于電化學(xué)淡化水系統(tǒng)的氫氣回收裝置，回收機構(gòu)實現(xiàn)了從電化學(xué)淡化水過程中產(chǎn)生的氫氣的高效回收和提純，不僅提高氫氣的利用率，還通過提純至高純度，此外，通過將氫氣壓縮至高壓狀態(tài)并儲存，為氫燃料電池提供了穩(wěn)定的氫源，發(fā)電組件中的PEM燃料電池組利用這些高純度氫氣與氧氣發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生電能，供用戶使用，不僅減少了對傳統(tǒng)能源的依賴，降低了能源成本，還減少了環(huán)境污染，促進了清潔能源的利用。

技術(shù)研發(fā)人員：孔慶云,李華,許衛(wèi)國,徐蕾
受保護的技術(shù)使用者：江蘇豐海新能源淡化海水發(fā)展有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/23