[发明专利]一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统

说明书

本申请提出一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统，包括通过管路依次首尾连接构成电解液循环回路的第一电解槽、余液容纳罐、第二电解槽和电解液换热器，所述第一电解槽通入海水，所述第一电解槽内电解产生的浓盐水通入所述余液容纳罐，所述余液容纳罐向所述第二电解槽通入所述浓盐水进行电解反应，通过设置第一电解槽通入海水进行制氢电解，第一电解槽内产生的浓盐水经过余液容纳罐通入第二电解槽内进行氯碱生产，将海水制氢和氯碱生产进行耦合，以电解后的浓盐水作为原料制备NaOH，可以有效解决海水电解后产生的浓盐水的处理问题，此外，可减少传统氯碱工业中的化盐工序，减少淡水与能量的消耗。

技术领域

本申请涉及电解制氢技术领域，尤其涉及一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统。

背景技术

随着全球能源需求的快速增长，化石燃料的有限性及其对环境造成的污染促使全球各国寻找清洁可持续的替代能源。氢能由于其零碳排放及可再生性将在全球能源转型中发挥重大作用。电解水制氢是未来最具发展前景的制氢方法，目前电解水制氢采用的均为纯水，但由于随着人口的增长，淡水的稀缺性逐渐增加，而地球表面97％的水是海水，因此，海水将成为未来电解水制氢的主要原料，但是随着电解进行，海水中的Cl-逐渐积累，电解液逐渐成为浓盐水，过高的Cl-浓度会加快电极的腐蚀，造成海水在电解制氢方面应用的限制。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的目的在于提出一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统，通过设置第一电解槽通入海水进行制氢电解，第一电解槽内产生的浓盐水经过余液容纳罐通入第二电解槽内进行氯碱生产，将海水制氢和氯碱生产进行耦合，以电解后的浓盐水作为原料制备NaOH，可以有效解决海水电解后产生的浓盐水的处理问题，此外，可减少传统氯碱工业中的化盐工序，减少淡水与能量的消耗。

为达到上述目的，本申请提出的一种电解海水制氢耦合氯碱生产系统，包括通过管路依次首尾连接构成电解液循环回路的第一电解槽、余液容纳罐、第二电解槽和电解液换热器，所述第一电解槽通入海水，所述第一电解槽内电解产生的浓盐水通入所述余液容纳罐，所述余液容纳罐向所述第二电解槽通入所述浓盐水进行电解反应，所述第二电解槽内电解产生的淡盐水流经所述电解液换热器换热后回流至所述第一电解槽。

进一步地，还包括通过管路依次连接的气液分离器、气体冷却器和水雾捕滴器，所述气液分离器和所述第一电解槽连接，所述气液分离器还和所述电解液换热器连通，所述气液分离器内分离出的电解液经过所述电解液换热器的换热回流至所述第一电解槽，所述第一电解槽内产生的气体依次通过所述气液分离器、所述气体冷却器和所述水雾捕滴器进行纯化。

进一步地，还包括氢气洗涤塔，所述氢气洗涤塔和所述第二电解槽连接以对所述第二电解槽产生的氢气进行洗涤。

进一步地，还包括氢气储罐，所述氢气洗涤塔和所述水雾捕滴器共连于所述氢气储罐用以储存氢气。

进一步地，还包括氯气洗涤塔，所述氯气洗涤塔和所述第二电解槽的连接用以对所述第二电解槽产出的氯气进行洗涤。

进一步地，还包括高位水箱，所述高位水箱和所述第一电解槽连接，所述高位水箱内储存有海水，所述高位水箱用于向所述第一电解槽通入海水。

进一步地，还包括碱液换热器，所述碱液换热器和所述第二电解槽连接，所述第二电解槽内产生的碱液经过所述碱液换热器的换热后排出。

进一步地，还包括设置于所述第一电解槽内的液位检测器以及设置于所述高位水箱和所述第一电解槽之间管路上的进水阀，所述液位检测器和所述进水阀电连接，当所述液位检测器检测到所述第一电解槽内的液位位于第一设定位置时，所述进水阀开启，当所述液位检测器检测到所述第一电解槽内的液位位于第二设定位置时，所述进水阀关闭，其中，所述第二设定位置高于所述第一设定位置。