一种电解制氢设备的碱液回收系统的制作方法
1.本实用新型涉及电解制氢技术领域，尤其涉及一种电解制氢设备的碱液回收系统。
背景技术：
2.目前，碱性电解液分氢氧化钾水溶液和氢氧化钠水溶液。由于碱性电解液会吸收空气中的二氧化碳，水分子的蒸发或者一些杂质，造成电解液中co
32-、cl-等离子含量增大，电阻率增大，蓄电池容量降低，而使得电解液报废，因此碱性电解制氢设备需要定期排出一部分浓碱液。这部分浓碱液给环境处理带来了负担，且限制了碱性电解制氢在高原、海岛等生态环境要求较高地区的应用。
技术实现要素：
3.针对上述现有技术中本实用新型实施例提出一种电解制氢设备的碱液回收系统，通过设置真空蒸发器和蒸发结晶器将排出的浓碱液通过蒸发、结晶为水和结晶固体，水和纯化结晶后的碱固体又可重复在碱性电解制氢系统中重复利用。
4.具体的，本实用新型实施例提出了一种电解制氢设备的碱液回收系统，所述电解制氢设备包括电解组件、蒸馏水供应组件和电解液供应组件；其中电解组件包括盛放一定碱性电解液的电解槽，其中所述电解槽内设置有隔膜将所述电解槽分为阳极室和阴极室；其中蒸馏水供应组件向所述阴极室输出蒸馏水；所述电解液供应组件向所述阳极室输出碱性电解液；其中碱液回收系统包括
5.蒸发组件；其输入端与所述电解槽的所述碱性电解液输出端连接，用于将碱性电解液闪蒸；其中蒸发组件的蒸馏水输出端与所述蒸馏水供应组件的输入端连接；
6.结晶组件；其液体输入端与所述蒸发组件连接，用于接收所述蒸发组件闪蒸出的浓碱液并将所述浓碱液蒸发结晶；所述结晶组件的气体输入端连接所述电解制氢设备的热气输出端；所述结晶组件的蒸馏水输出端与所述蒸馏水供应组件的输入端连接；所述结晶组件的碱性结晶输出端与所述电解液供应组件的输入端连接。
7.在一些实施例中，电解制氢设备的碱液回收系统还包括过滤组件；其中所述过滤组件设置的输入端连接所述电解槽的所述碱性电解液输出端，其输出端连接所述蒸发组件的所述碱性电解液输人端。
8.在一些实施例中，所述过滤组件内至少设置两层过滤膜。
9.在一些实施例中，所述蒸馏水供应组件和电解液供应组件的输出端均设置流量计。
10.在一些实施例中，所述蒸馏水供应组件包括蒸馏水储罐，其中所述蒸馏水储罐的输出端与所述流量计连接，并在所述蒸馏水储罐和所述蒸馏水供应组件上的所述流量计之间设置第一电磁阀。
11.在一些实施例中，所述电解液供应组件包括电解液储罐，其中所述电解液储罐的
输出端与所述流量计连接，并在所述电解液储罐和所述电解液供应组件上的所述流量计之间设置第二电磁阀。
12.在一些实施例中，所述结晶组件和所述蒸发组件的蒸馏水输出端均设置阀门。
13.在一些实施例中，所述电解槽内设置碱性检测计，所述碱性检测计用于检测所述电解槽中所述碱性电解液的酸碱度。
14.相对于现有技术，本实用新型的有益效果为：
15.本实用新型实施例中提供了一种电解制氢设备的碱液回收系统，实现了电解制氢设备的碱液零排放，从而拓宽了碱性电解制氢设备的应用场景。同时实现了对碱液排污的重复利用，碱液回收过程中采用的热量输入来自电解组件的散热，不产生额外输入，节约了资源和能源。此外，实现了补充配碱的就地存储和利用，节省了运输成本。
附图说明
16.本实用新型上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
17.图1为本实用新型一个实施例提供的电解制氢设备的碱液回收系统的结构示意图；
18.图2为本实用新型另一个实施例提供的电解制氢设备的碱液回收系统的结构示意图；
19.附图标记说明：
20.1、电解液储罐；2、结晶组件；3、蒸发组件；4、过滤组件；5、蒸馏水储罐；6、电解槽；7、阴极室；8、阳极室；9、隔膜；10、蒸馏水泵；11、蒸馏水流量计；12、电解液流量计；13、电解液泵。
具体实施方式
21.为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，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一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本实用新型公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本实用新型公开的概念。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。
22.在附图中示出了根据本实用新型公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
23.下面参照附图1-图2所示描述本实用新型实的施例，具体的，本实用新型实施例提出了一种电解制氢设备的碱液回收系统，包括蒸发组件3和结晶组件2；其中蒸发组件3的碱性电解液输入端与电解槽6的碱性电解液输出端连接，蒸发组件3用于将碱性电解液闪蒸；其中蒸发组件3的蒸馏水输出端与蒸馏水供应组件的输入端连接；
24.结晶组件2的液体输入端(电解液输入端)与蒸发组件3连接，用于接收蒸发组件3闪蒸出的浓碱液并将浓碱液蒸发结晶；结晶组件2的气体输入端连接电解制氢设备的热气输出端；结晶组件2的蒸馏水输出端与蒸馏水供应组件的输入端连接；结晶组件2的碱性结晶输出端与电解液供应组件的输入端连接。
25.具体的如图1所示，电解制氢设备包括电解组件、蒸馏水供应组件和电解液供应组件；其中电解组件包括盛放一定碱性电解液的电解槽6，其中电解槽6内设置有隔膜9将电解槽6分为阳极室8和阴极室7，其中阳极室8内的电极连接阳极，其中阴极室7内的电极连接阴极，蒸馏水供应组件向阴极室7输出蒸馏水；电解液供应组件向阳极室8输出碱性电解液。
26.其中电解槽6内的碱性电解液在经过一段电解后，碱性电解液的中的oh-增大，在一些实施例中可在电解槽6内设置碱性检测计，当设置碱性检测计检测到，碱性电解液的中的oh-增大到一定阈值时，碱性电解液自动由电解槽6的述碱性电解液输出端输出到蒸发组件3的碱性电解液输入端。
27.本实施例中碱性电解液进入蒸发组件3后利用碱性电解液的初温即80-90℃和初压1.0mpa左右，在真空蒸发器内迅速闪蒸，闪蒸分为水蒸气和浓碱液；其中浓碱液输出至结晶组件2的液体输入端，水蒸气通过蒸发组件3的蒸馏水输出端进入蒸馏水供应组件的输入端，进入蒸馏水供应组件后可向电解槽6内供应蒸馏水，实现重新进入循环。有利的，蒸发组件3的蒸馏水输出端设置阀门。
28.进入结晶组件2的浓碱液在结晶组件2内蒸发结晶，其中结晶组件2的气体输入端连接电解制氢设备的热气输出端，利用电解槽6电解时的放热的热气作为结晶组件2蒸发结晶的热气，其中蒸发结晶的水蒸气通过结晶组件2的蒸馏水输出端输出至蒸馏水供应组件，进入蒸馏水供应组件后可向电解槽6内供应蒸馏水，实现重新进入循环。有利的，结晶组件2的蒸馏水输出端设置阀门。
29.获得的碱性结晶通过结晶组件2的碱性结晶输出端与电解液供应组件的输入端连接，输出至电解液供应组件，进入电解液供应组件后可向电解槽6内供应碱性电解液，实现重新进入循环。可知的碱性电解液经过蒸发组件3和结晶组件2后可实现一定程度的浓缩与纯化，纯化后的碱性电解液可重新进入电解槽6内作为碱性电解液。本实施例中结晶组件2产生的碱性结晶作为电解槽6的补碱的来源，在需要补充碱性电解液时作为碱液配制的原料，节省了运输成本
30.在一些实施例中，电解制氢设备的碱液回收系统还包括过滤组件4；其中过滤组件4设置的输入端连接电解槽6的碱性电解液输出端，其输出端连接蒸发组件3的碱性电解液输人端，可选的过滤组件4内至少设置两层过滤膜，本实施例中利用过滤组件4对电槽排除的的碱性电解液进行过滤处理，过滤掉其中的杂质并将过滤后的电解液引入蒸发组件3进行浓缩纯化。
31.在一些实施例中，蒸馏水供应组件包括蒸馏水储罐5，其中蒸馏水储罐5的输出端设置流量计，并在蒸馏水储罐5和蒸馏水供应组件上的流量计之间设置第一电磁阀。为区分本实施例中的蒸馏水储罐5的输出端设置流量计为蒸馏水流量计11，且为方便蒸馏水的输送设置蒸馏水泵10。
32.在一些实施例中，电解液供应组件包括电解液储罐1，其中电解液储罐1的输出端设置流量计，并在电解液储罐1和电解液供应组件上的流量计之间设置第二电磁阀。为区分
本实施例中的电解液储罐1的输出端设置流量计为电解液流量计12，且为方便碱性电解液的输送设置电解液泵13。
33.本领域技术人员可知的，如图2所示，蒸馏水储罐5的输出端设置蒸馏水流量计11和第一电磁阀，电解液储罐1的输出端设置流量计和第二电磁阀可在一定程度上管控蒸馏水和碱性电解液对电解槽6的供应量。
34.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
35.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示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。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
36.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。
技术特征：
1.一种电解制氢设备的碱液回收系统，其特征在于，所述电解制氢设备包括电解组件、蒸馏水供应组件和电解液供应组件；其中电解组件包括盛放一定碱性电解液的电解槽，其中所述电解槽内设置有隔膜将所述电解槽分为阳极室和阴极室；其中蒸馏水供应组件向所述阴极室输出蒸馏水；所述电解液供应组件向所述阳极室输出碱性电解液；其中碱液回收系统包括蒸发组件；其输入端与所述电解槽的所述碱性电解液输出端连接，用于将所述碱性电解液闪蒸；其中所述蒸发组件的蒸馏水输出端与所述蒸馏水供应组件的输入端连接；结晶组件；其液体输入端与所述蒸发组件连接，用于接收所述蒸发组件闪蒸出的浓碱液并将所述浓碱液蒸发结晶；所述结晶组件的气体输入端连接所述电解制氢设备的热气输出端；所述结晶组件的蒸馏水输出端与所述蒸馏水供应组件的输入端连接；所述结晶组件的碱性结晶输出端与所述电解液供应组件的输入端连接。2.根据权利要求1中所述的系统，其特征在于，还包括过滤组件；其中所述过滤组件设置的输入端连接所述电解槽的所述碱性电解液输出端，其输出端连接所述蒸发组件的所述碱性电解液输人端。3.根据权利要求2中所述的系统，其特征在于，所述过滤组件内至少设置两层过滤膜。4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述蒸馏水供应组件和所述电解液供应组件的输出端均设置流量计。5.根据权利要求4中所述的系统，其特征在于，所述蒸馏水供应组件包括蒸馏水储罐，其中所述蒸馏水储罐的输出端与所述流量计连接，并在所述蒸馏水储罐和所述蒸馏水供应组件上的所述流量计之间设置第一电磁阀。6.根据权利要求4中所述的系统，其特征在于，所述电解液供应组件包括电解液储罐，其中所述电解液储罐的输出端与所述流量计连接，并在所述电解液储罐和所述电解液供应组件上的所述流量计之间设置第二电磁阀。7.根据权利要求1-6中任一所述的系统，其特征在于，所述结晶组件和所述蒸发组件的蒸馏水输出端均设置阀门。8.根据权利要求1-6中任一所述的系统，其特征在于，所述电解槽内设置碱性检测计，所述碱性检测计用于检测所述电解槽中所述碱性电解液的酸碱度。
技术总结
本实用新型实施例提出了一种电解制氢设备的碱液回收系统，包括蒸发组件；其输入端与电解槽的碱性电解液输出端连接，用于将碱性电解液闪蒸；其中蒸发组件的蒸馏水输出端与蒸馏水供应组件的输入端连接；和结晶组件；其液体输入端与蒸发组件连接，用于接收蒸发组件闪蒸出的浓碱液并将浓碱液蒸发结晶；结晶组件的气体输入端连接电解制氢设备的热气输出端；结晶组件的蒸馏水输出端与蒸馏水供应组件的输入端连接；结晶组件的碱性结晶输出端与电解液供应组件的输入端连接。本实用新型实施例中通过设置真空蒸发器和蒸发结晶器将排出的浓碱液通过蒸发、结晶为水和结晶固体，水和纯化结晶后的碱固体又可重复在碱性电解制氢系统中重复利用。复利用。复利用。
