本技術(shù)涉及電解水制氫的領(lǐng)域，尤其是涉及一種電解水制氫系統(tǒng)及制氫方法。

背景技術(shù)：

1、電解水制氫是獲取氫氣這種綠色能源的環(huán)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(shè)備體積的優(yōu)勢，同時(shí)相比較于pem電解水制氫，即使用質(zhì)子交換膜制氫，成本更加低，未來發(fā)展前景廣泛。

2、現(xiàn)有aem電解水制氫能使用自來水或弱堿性溶液進(jìn)行電解，將電解液送入至電解槽內(nèi)進(jìn)行電解，產(chǎn)生的氫氣和氧氣分別送入至對應(yīng)的氣液分離器中進(jìn)行分離，然后經(jīng)過對應(yīng)的純度檢測送入至儲氣瓶內(nèi)，例如，公告號為cn220099216u的一種aem電解水制氫一體化集成設(shè)備。

3、針對上述中的相關(guān)技術(shù)，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(shí)間送入電解槽內(nèi)將使得電解槽內(nèi)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(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了降低電解水制氫的效率所受到的影響，本技術(shù)提供一種電解水制氫系統(tǒng)及制氫方法。

2、第一方面，本技術(shù)提供的一種電解水制氫系統(tǒng)采用如下的技術(shù)方案。

3、一種電解水制氫系統(tǒng)，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(jìn)行冷卻的氫氣熱交換器和對氧氣進(jìn)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氣純度進(jìn)行檢測的氫氣純度檢測儀、連通于氧氣氣液分離器且對氧氣純度進(jìn)行檢測的氧氣純度檢測儀、連通于氫氣純度檢測儀以將氫氣收集的氫儲氣罐、連通于氧氣純度檢測儀以將氧氣收集的氧儲氣罐、供電解液進(jìn)入且內(nèi)設(shè)活性炭以吸附懸浮物和有機(jī)物的處理箱體、連通于處理箱體且對內(nèi)部的電解液進(jìn)行加熱的沉淀罐、連通于沉淀罐和電解槽且對電解液中鈣鎂離子進(jìn)行交換的樹脂罐。

4、通過采用上述技術(shù)方案，在使用自來水進(jìn)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(jìn)入樹脂罐之前，會先將懸浮物和有機(jī)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(shè)置兩個(gè)，處理箱體內(nèi)連通于沉淀罐的一側(cè)處設(shè)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(gè)處理箱體進(jìn)水口處連通有同一個(gè)進(jìn)水三通閥，兩個(gè)處理箱體出水口連通有同一個(gè)出水三通閥，進(jìn)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(shù)方案，能在處理箱體內(nèi)的活性炭需要更換時(shí)，能將進(jìn)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(jīng)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(nèi)壁位于隔板遠(yuǎn)離于沉淀罐連通樹脂罐的一側(cè)處均勻開設(shè)有數(shù)個(gè)出氣口，隔板底部同樣成型向隔板朝向出氣口的側(cè)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(cè)處。

8、通過采用上述技術(shù)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(shí)，沉淀罐內(nèi)壁和隔板朝向堿液加入一側(cè)處由惰性氣體帶動(dòng)溶液向上流動(dòng)，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(shè)有供細(xì)微沉淀物通過的過渣口，過渣腔內(nèi)放置兩個(gè)用于承接沉淀物且能阻擋沉淀物通過的網(wǎng)盒，沉淀罐底部可拆卸連接有能開啟以進(jìn)行沉淀物清理的罐體門。

10、通過采用上述技術(shù)方案，沉淀罐底部的沉淀物進(jìn)入至網(wǎng)盒內(nèi)，以在不需要開啟罐體門的情況下進(jìn)行沉淀物的清理，以減少需要停止電解水制氫以進(jìn)行沉淀物清理的頻率。

11、可選的，所述沉淀罐周邊設(shè)有立架，立架轉(zhuǎn)動(dòng)連接有旋轉(zhuǎn)架，立架設(shè)有驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)架轉(zhuǎn)動(dòng)的旋轉(zhuǎn)架電機(jī)，旋轉(zhuǎn)架可拆卸連接有四個(gè)換盒氣缸，四個(gè)換盒氣缸動(dòng)力桿一一對應(yīng)可拆卸連接有四組盒桿，四組盒桿一一對應(yīng)可拆卸連接于四個(gè)網(wǎng)盒，兩個(gè)網(wǎng)盒位于沉淀罐內(nèi)且另外兩個(gè)網(wǎng)盒位于沉淀罐外。

12、通過采用上述技術(shù)方案，提升網(wǎng)盒的取出效率，也盡可能減少沉淀物在過渣腔內(nèi)的沉淀量，使得網(wǎng)盒能更加順利放回至過渣腔內(nèi)。

13、可選的，所述過渣臺內(nèi)設(shè)有兩個(gè)加熱管，兩個(gè)加熱管一一對應(yīng)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(shù)方案，提升過渣臺和網(wǎng)盒處的溫度，使得沉淀物盡可能在過渣臺和網(wǎng)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(jìn)行加熱，節(jié)省能源。

15、可選的，所述過渣臺上表面環(huán)繞過渣腔成型有下渣斜面，旋轉(zhuǎn)架可拆卸連接有除垢氣缸，除垢氣缸動(dòng)力桿可拆卸連接有端桿，端桿轉(zhuǎn)動(dòng)連接有橫桿，端桿設(shè)有驅(qū)動(dòng)橫桿轉(zhuǎn)動(dòng)的端桿電機(jī)，橫桿插接且滑動(dòng)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(yuǎn)離于轉(zhuǎn)軸的壓縮彈簧，旋轉(zhuǎn)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(jìn)入至桿軌中。

16、通過采用上述技術(shù)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(zhuǎn)動(dòng)軸線即使和沉淀罐內(nèi)圈中心線不一致的情況下也能緊貼于沉淀罐內(nèi)壁，軌桿以便刮桿進(jìn)入至沉淀罐內(nèi)以及從沉淀罐中移出。

17、可選的，每個(gè)所述盒桿內(nèi)部均滑動(dòng)連接有一組兩個(gè)的卡桿，卡桿插接于網(wǎng)盒一端呈l型，相遠(yuǎn)離的同組兩個(gè)卡桿能插接于網(wǎng)盒以使得網(wǎng)盒隨同盒桿進(jìn)行同步移動(dòng)，卡桿鉸接有驅(qū)動(dòng)件，相近兩個(gè)驅(qū)動(dòng)件為一組且相鉸接，盒桿上部可拆卸連接有動(dòng)力桿鉸接于相近兩個(gè)驅(qū)動(dòng)件鉸接處的卡桿電缸，同組兩個(gè)卡桿之間設(shè)有迫使兩個(gè)卡桿相遠(yuǎn)離的卡桿彈簧。

18、通過采用上述技術(shù)方案，以使得網(wǎng)盒在放入至過渣腔內(nèi)后，盒桿能較便利地脫離于網(wǎng)盒，也使得在刮桿將下渣斜面上的沉淀物刮除時(shí)，網(wǎng)盒能進(jìn)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(cè)的兩位置處連通有同一個(gè)循環(huán)管，循環(huán)管管身設(shè)有使得沉淀罐底部電解液泵送至沉淀罐上部的循環(huán)泵，過渣臺位于循環(huán)管上下兩端之間。

20、通過采用上述技術(shù)方案，以使得在網(wǎng)盒取出于沉淀罐后，循環(huán)管將沉淀罐底部和上部的溶液進(jìn)行循環(huán)傳輸，使得過渣腔處的液體從下向上流動(dòng)，以使得在刮桿刮落而進(jìn)入至過渣腔處的一些沉淀物能被帶動(dòng)通過過渣口，以使得網(wǎng)盒后續(xù)放回至過渣腔內(nèi)的位置不易產(chǎn)生偏差，也使得后續(xù)需要將網(wǎng)盒從沉淀罐內(nèi)取出時(shí)，盒桿能順利對應(yīng)于網(wǎng)盒。

21、第二方面，本技術(shù)提供的一種電解水制氫方法采用如下的技術(shù)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(tǒng)，具體包括如下步驟。

23、步驟1、將自來水泵入處理箱體以去除水中懸浮物和有機(jī)物；

24、步驟2、處理箱體中自來水進(jìn)入至沉淀罐內(nèi)以使得大部分鈣鎂離子形成沉淀物并配置成弱堿電解液；

25、步驟3、沉淀罐中電解液送入樹脂罐內(nèi)以去除剩余鈣鎂離子；

26、步驟4、樹脂罐內(nèi)電解液送入至電解槽進(jìn)行電解以在電解槽兩側(cè)電極處分別生成氫氣和氧氣；

27、步驟5、電解槽中氧氣和氫氣分別送出以進(jìn)行冷卻；

28、步驟6、冷卻后的氫氣和氧氣分別進(jìn)行氣液分離；

29、步驟7、氣液分離后的氫氣和氧氣經(jīng)過純度檢測達(dá)標(biāo)后分別進(jìn)行存儲。

30、通過采用上述技術(shù)方案，在對自來水進(jìn)行電解之前，先去除自來水中的鈣鎂離子和有機(jī)物及懸浮物，以使得電解槽的維護(hù)頻率降低，有助于電解水制氫的效率提升。

31、綜上所述，本技術(shù)包括至少以下有益效果：

32、在使用自來水進(jìn)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(jìn)入樹脂罐之前，會先將懸浮物和有機(jī)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。