[实用新型]基于电解水制氢站的氧气深冷液化制备液氧的装置

说明书

本实用新型公开了基于电解水制氢站的氧气深冷液化制备液氧的装置,其中，来自电解水制氢站的氧气输送管道依次经由氧气脱氢撬块、氧气脱水撬块后连接冷箱的氧通道入口，冷箱的氧通道出口连接液氧储罐，氮气循环压缩机的出口连接第一氮气冷却器的入口，第一氮气冷却器的出口连接膨胀机增压端的入口，膨胀机增压端的出口经由第二氮气冷却器之后连接冷箱的第一氮通道入口，冷箱的第一氮通道出口连接膨胀机膨胀端的入口，膨胀机膨胀端出口连接冷箱的第二氮通道入口，第二氮通道出口通过氮气进气管道连接氮气循环压缩机的入口。本实用新型具有运行安全、管理方便、不产生污染、能量消耗低、液氧纯度高、杂质含量少、适用于各种应用场合的优点。

技术领域

本实用新型涉及基于电解水制氢站的氧气深冷液化制备液氧的装置。

背景技术

燃料电池汽车的全面推广和应用，对于保持和改善大气环境质量、提高人居环境水平，有着突出的经济、社会和环境意义。而作为为氢燃料电池汽车供应氢燃料的主要载体，制氢/加氢站的大范围推广应用，对推动氢燃料电池汽车的产业化，实现氢能的可持续发展有着重要和深远的意义。

随着氢燃料电池汽车的全面推广和应用，会有大量的电解水制氢项目投资建设。由于项目由电解水制备氢气同时生产氧气，以往是将氧气直接放空，造成资源的浪费。因此将氧气回收成为十分重要的课题。

实用新型内容

本实用新型意在寻找一种基于电解水制氢站的氧气深冷液化制备液氧的装置。

本实用新型的基于电解水制氢站的氧气深冷液化制备液氧的装置包括氧气脱氢撬块(装置)、氧气脱水撬块(装置)、冷箱、液氧储罐、氮气循环压缩机、膨胀机；

其中，来自电解水制氢站的氧气输送管道依次经由氧气脱氢撬块、氧气脱水撬块后连接冷箱的氧通道入口，冷箱的氧通道出口连接液氧储罐，

氮气循环压缩机的出口连接第一氮气冷却器的入口，第一氮气冷却器的出口连接膨胀机增压端的入口，膨胀机增压端的出口经由第二氮气冷却器之后连接冷箱的第一氮通道入口，冷箱的第一氮通道出口连接膨胀机膨胀端的入口，膨胀机膨胀端出口连接冷箱的第二氮通道入口，第二氮通道出口通过氮气进气管道连接氮气循环压缩机的入口。

进一步地，冷箱的氧通道、第一氮通道、第二氮通道可实现换热。

进一步地，氮气进气管道与补充氮气管道汇合后连接氮气循环压缩机的入口。

本项目将电解生产的氧气经过预处理除掉其中的氢气和水分，经与板换中的冷氮气进行换热制备液氧。

氮气经压缩机压缩及膨胀机的节流膨胀等过程制得项目所需的冷量。与氧气换热完成后重新进行循环操作。

采用高效的脱氢、脱水设备去除原料气中的杂质，减少对后续设备的影响。

微量的氢气会容易与氧气/液氧达到爆炸极限，优化工艺以便于氢气的及时排除，从而减少安全隐患。

具体工艺流程如下：补充氮气与由冷箱出来的返流低压氮气汇合进入氮气循环压缩机被压缩到一定压力并冷却。然后进入被膨胀机驱动的增压机，利用膨胀机所输出的能量得以增压，冷却后的氮气进入冷箱内主换热器与返流的氮气进行热交换。当冷却到较低温度后，进入透平膨胀机膨胀制冷。膨胀后的氮气进入换热器底部，与脱氢、脱水后的氧气换热制得液氧产品，液氧产品至液氧储罐储存，复热的低压氮气与补充氮气汇合去氮气循环压缩机。

本实用新型具有如下特点：

1、本装置不产生污染，整个生产过程无废气产生，废水是氧气脱氢脱水产生，是氢气与氧气反应生成的纯水，废固是脱氢催化剂与干燥剂，有生产厂家回收处理。

2、电解水制氢是将制得的氧气放空处理，造成资源的浪费。氧气深冷制液氧装置的意义在于液氧回收利用。