1.本發(fā)明涉及水電解制氫領(lǐng)域，特別涉及一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法。

背景技術(shù)：

2.水電解制氫裝置中的冷凝水是指氫氣在流動過程中夾帶水蒸氣經(jīng)過管道或者通過容器形成的液態(tài)水?！稓錃庹驹O(shè)計規(guī)范gb50177》中規(guī)定各類制氫系統(tǒng)中，設(shè)備及其管道內(nèi)的冷凝水，均應(yīng)經(jīng)各自的專用水封裝置或排水水封排至室外。

3.電解槽中的水在直流電的作用下會被分解為一份氫氣和1/2份氧氣，生成的氫氣、氧氣與電解液一起被送至附屬設(shè)備框架的氣液分離內(nèi)進行分離，氫氣和氧氣分別經(jīng)過氫氣、氧氣冷卻器冷卻、捕滴器、汽水分離器除水，最后形成冷凝水。

4.在電解水后，形成的酸性冷凝水通常是先經(jīng)過蒸汽汽提后，將汽提塔塔頂蒸汽直接排放大氣，而塔底冷凝液經(jīng)離心泵升壓后，也直接排放掉，這樣的處理方法簡單，經(jīng)濟成本低，但是由于電解水的工藝的限制，凝結(jié)水中會含有較多的二氧化碳以及一些有毒的有機物，導(dǎo)致周圍水質(zhì)酸化，對成大氣污染嚴重，給環(huán)境保護帶來嚴重不良影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

5.為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，包括以下步驟，步驟s10，收集冷凝水并離心過濾，回收固體顆粒物；步驟s40，將冷凝水經(jīng)離心泵升壓后排出，通過除氧器進行除氧；步驟s50，除氧后的冷凝水注入預(yù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，進行除酸性處理，并回收。

6.進一步的，步驟s10之后還包括，步驟s20，將冷凝水進行降壓并且升溫，并且進行蒸汽氣提。

7.進一步的，在步驟s20中，將冷凝水降壓至0.8mpa至1.0mpa之間，并通過加熱裝置進行加熱，使其溫度處于180度至240度之間

8.進一步的，在步驟s20中向汽提塔的底端部注入壓力維持在3mpa至5mpa之間的高壓蒸汽。

9.進一步的，氣提塔內(nèi)的操作溫度維持在2.5mpa至3.5mpa之間，操作溫度維持200度至260度之間

10.進一步的，汽提塔整體由不銹鋼制成，其優(yōu)選為0cr18ni9不銹鋼。

11.進一步的，步驟s20之后還包括，步驟s30，將蒸汽狀態(tài)下的冷凝水進行熱量回收。

12.進一步的，所述步驟s30包括，步驟s31，在汽提塔的頂端開設(shè)通氣管，并且連接設(shè)置冷凝管；用于將聚集在塔頂?shù)母邷卣羝尫懦鋈?；步驟s32，在提汽塔的外部設(shè)置與冷凝管相連的溫差發(fā)電裝置。

13.進一步的，在制氫裝置的出水處設(shè)置有過濾池，池中設(shè)置有若干個過濾膜。

14.進一步的，在除氧設(shè)備的一側(cè)設(shè)置有靜置設(shè)備，將除氧之后的冷凝水注入靜置設(shè)

備中靜置沉淀。

15.與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果：

16.通過將冷凝水中的成固體顆粒狀態(tài)下的催化劑進行初步回收，再經(jīng)過除氧以及除酸處理后，能夠使排出冷凝水成中性，而且通過預(yù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)器及內(nèi)部的催化劑，能夠?qū)μ妓峒捌渌挠袡C物質(zhì)進行分解，排出之后，不會使周圍的水質(zhì)酸性化，降低對周圍環(huán)境的污染和破壞，在進行水回收降低成本的同時，也減少了治污成本。

附圖說明

17.圖1為本發(fā)明中冷凝水回收再利用工作流程示意圖；

具體實施方式

18.為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

19.實施例

20.如圖1所示，本實施例中所述的一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，包括以下步驟，

21.步驟s10，收集冷凝水并離心過濾，回收固體顆粒物；

22.步驟s40，將冷凝水經(jīng)離心泵升壓后排出，通過除氧器進行除氧；

23.步驟s50，除氧后的冷凝水注入預(yù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，進行除酸性處理，并回收。

24.在電解水后，形成的酸性冷凝水通常是先經(jīng)過蒸汽汽提后，將汽提塔塔頂蒸汽直接排放大氣，而塔底冷凝液經(jīng)離心泵升壓后，也直接排放掉，這樣的處理方法簡單，經(jīng)濟成本低，但是由于電解水的工藝的限制，凝結(jié)水中會含有較多的二氧化碳以及一些有毒的有機物，導(dǎo)致周圍水質(zhì)酸化，對成大氣污染嚴重，給環(huán)境保護帶來嚴重不良影響。

25.在本方案中，先通過將冷凝水中的成固體顆粒狀態(tài)下的催化劑進行初步回收，再經(jīng)過除氧以及除酸處理后，能夠使排出冷凝水成中性，而且通過預(yù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)器及內(nèi)部的催化劑，能夠?qū)μ妓峒捌渌挠袡C物質(zhì)進行分解，排出之后，不會使周圍的水質(zhì)酸性化，降低對周圍環(huán)境的污染和破壞，在進行水回收降低成本的同時，也減少了治污成本。

26.參考圖1，在步驟s10之后，還包括，

27.步驟s20，將冷凝水進行降壓并且升溫，并且進行蒸汽氣提。

28.具體的，將冷凝水降壓至0.8mpa至1.0mpa之間，并通過加熱裝置進行加熱，使其溫度處于180度至240度之間；之后再將降壓后的冷凝水注入至汽提塔中；

29.進一步的，利用高壓蒸汽發(fā)生裝置，向汽提塔的底端部注入壓力維持在3mpa至5mpa之間的高壓蒸汽；

30.進一步的，氣提塔內(nèi)的操作溫度大致維持在2.5mpa至3.5mpa之間，操作溫度維持200度至260度之間；

31.同樣，考慮到制氫后輸出的冷凝水為酸性，內(nèi)部溶解有一定量的二氧化碳，因此，汽提塔整體由不銹鋼制成，其優(yōu)選為0cr18ni9不銹鋼。

32.使用時，由于通過向氣提塔中注入了高壓蒸汽，能夠?qū)淠械母鞣N物質(zhì)起到分離作用，在冷凝水處于高溫蒸汽的狀態(tài)下時，其內(nèi)部原本溶解的溶解物會和蒸汽水相分離，二氧化碳氣體此時也不再溶解在向上逃逸的水蒸氣中，起到初步除酸的作用。

33.參考圖1，在步驟s20之后，還包括，步驟s30，將蒸汽狀態(tài)下的冷凝水進行熱量回收。

34.具體的，所述步驟s30包括，

35.步驟s31，在汽提塔的頂端開設(shè)通氣管，并且連接設(shè)置冷凝管；用于將聚集在塔頂?shù)母邷卣羝尫懦鋈ィ?br />
36.步驟s32，在提汽塔的外部設(shè)置與冷凝管相連的溫差發(fā)電裝置。

37.使用時，能利用塔頂逃逸的蒸汽使冷凝管的兩端的溫度存在差異，設(shè)置的溫差發(fā)電裝置能夠借助于該溫差，進行溫差發(fā)電，能夠?qū)⒄羝麪顟B(tài)下的冷凝水產(chǎn)生的熱量進行回收，從而減少冷凝水回收過程中的熱量的浪費。

38.參考圖1，在制氫裝置的出水處設(shè)置有過濾池，池中設(shè)置有若干個過濾膜。

39.使用時，在將冷凝水離心處理之后，在將離心后的冷凝水再通過過濾膜進行過濾處理，能夠?qū)淠械奶N含的電解水催化劑過濾干凈，以便于對催化劑這類固體顆粒物進行回收，減少電解水的物料成本。

40.參考圖1，在除氧設(shè)備的一側(cè)設(shè)置有靜置設(shè)備，將除氧之后的冷凝水注入靜置設(shè)備中靜置沉淀一段時間，從而進一步的去除掉沉淀物，能夠避免回收后的冷凝水繼續(xù)產(chǎn)生渾濁，影響二次使用。

技術(shù)特征：

1.一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，其特征在于，包括以下步驟，步驟s10，收集冷凝水并離心過濾，回收固體顆粒物；步驟s40，將冷凝水經(jīng)離心泵升壓后排出，通過除氧器進行除氧；步驟s50，除氧后的冷凝水注入預(yù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，進行除酸性處理，并回收。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，其特征在于，步驟s10之后還包括，步驟s20，將冷凝水進行降壓并且升溫，并且進行蒸汽氣提。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，其特征在于，在步驟s20中，將冷凝水降壓至0.8mpa至1.0mpa之間，并通過加熱裝置進行加熱，使其溫度處于180度至240度之間。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，其特征在于，在步驟s20中向汽提塔的底端部注入壓力維持在3mpa至5mpa之間的高壓蒸汽。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，其特征在于，氣提塔內(nèi)的操作溫度維持在2.5mpa至3.5mpa之間，操作溫度維持200度至260度之間。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，其特征在于，汽提塔整體由不銹鋼制成，其優(yōu)選為0cr18ni9不銹鋼。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，其特征在于，步驟s20之后還包括，步驟s30，將蒸汽狀態(tài)下的冷凝水進行熱量回收。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，其特征在于，所述步驟s30包括，步驟s31，在汽提塔的頂端開設(shè)通氣管，并且連接設(shè)置冷凝管；用于將聚集在塔頂?shù)母邷卣羝尫懦鋈?；步驟s32，在提汽塔的外部設(shè)置與冷凝管相連的溫差發(fā)電裝置。9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，其特征在于，在制氫裝置的出水處設(shè)置有過濾池，池中設(shè)置有若干個過濾膜。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，其特征在于，在除氧設(shè)備的一側(cè)設(shè)置有靜置設(shè)備，將除氧之后的冷凝水注入靜置設(shè)備中靜置沉淀。

技術(shù)總結(jié)

本發(fā)明公開了一種基于水電解制氫設(shè)備的冷凝水回收再利用方法，涉及水電解制氫領(lǐng)域，包括以下步驟，步驟S10，收集冷凝水并離心過濾，回收固體顆粒物；步驟S40，將冷凝水經(jīng)離心泵升壓后排出，通過除氧器進行除氧；步驟S50，除氧后的冷凝水注入預(yù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)器，進行除酸性處理，并回收。通過將冷凝水中的成固體顆粒狀態(tài)下的催化劑進行初步回收，再經(jīng)過除氧以及除酸處理后，能夠使排出冷凝水成中性，而且通過預(yù)轉(zhuǎn)化反應(yīng)器及內(nèi)部的催化劑，能夠?qū)μ妓峒捌渌挠袡C物質(zhì)進行分解，排出之后，不會使周圍的水質(zhì)酸性化。的水質(zhì)酸性化。的水質(zhì)酸性化。

技術(shù)研發(fā)人員：袁志鐳 馬星 張沖 涂維黨 敬一楓 李太斌 劉光春 程瑩 粟麗蓉 郭榮鑫 周心怡 何鵬

受保護的技術(shù)使用者：中國華能集團清潔能源技術(shù)研究院有限公司 華能集團技術(shù)創(chuàng)新中心有限公司 四川華能太平驛水電有限責(zé)任公司 四川華能寶興河水電有限責(zé)任公司 四川華能嘉陵江水電有限責(zé)任公司 四川華能東西關(guān)水電股份有限公司 四川華能康定水電有限責(zé)任公司 四川華能涪江水電有限責(zé)任公司 華能明臺電力有限責(zé)任公司

技術(shù)研發(fā)日：2022.04.29

技術(shù)公布日：2022/7/29