一种适用于碱性电解水的气液分离器的制作方法

本技术涉及一种电解水制氢设备，尤其涉及一种适用于碱性电解水的气液分离器。

背景技术：

1、目前电解水制氢工艺中，碱性电解水制氢技术最为成熟，具有电解槽结构简单、成本低廉等特点，碱性电解水需要借助25-30％的koh或者naoh水溶液作为电解质，koh或者naoh水溶液进行循环电解，电解后的碱液和氢气需进行分离。

2、传统的气液分离器(包括氢分离器和氧分离器)，如图1所示，包括设备筒体1、气液入口2、液体出口3、气体出口4、设备排空口5、液位计接口6、设备支座7等组成，来自电解槽阴极侧的碱液和反应生成的氢气，来到氢分离器，进行气液分离，来自电解槽阳极侧的碱液和反应生成的氧气，来到氧分离器，进行气液分离。无论氢分离器和氧分离器，都为如图1所示的结构，碱液和反应生成的气体，从气液入口进入气液分离器，气体和碱液在筒体内分离，气体从气体出口4排出，送到下游纯化进行提纯操作，碱液从液体出口3排出，回到电解槽循环电解。

3、现有的上述传统气液分离器，气体和液体仅依靠气、液相比重不同以及重力进行气液分离，分离效果不是很好；为了达到较好的分离效果，气液分离器一般需要设计的很大，以增加停留时间，降低流速，但是会增加设备成本及占据工作空间。

技术实现思路

1、实用新型目的：本实用新型的目的是提供一种提高气液分离效果的适用于碱性电解水的气液分离器。

2、技术方案：本实用新型所述的一种适用于碱性电解水的气液分离器，包括筒体，筒体下部设有气液入口和液体出口，筒体顶部设有气体出口；其特征在于，所述筒体内部设有进液分配管、一级留液装置和二级留液装置；进液分配管安装于气液入口；一级留液装置安装于筒体某个截面位置，设有第一破沫孔，其外轮廓顶部与筒体内壁相贴合，底部浸在液体中；二级留液装置安装于气体出口处，设有第二破沫孔。

3、优选地，所述进液分配管一端连接气液入口，一端封闭，侧面设有若干通孔。

4、优选地，所述通孔设有若干排，均匀布置于进液分配管底部中心线两侧。

5、优选地，所述通孔的总流通面积大于气液入口的截面积。

6、优选地，所述一级留液装置包括隔板和第一破沫孔，第一破沫孔均匀布置于隔板上。

7、优选地，所述第一破沫孔的形状为菱形，有利于气相中的雾滴聚集流下。

8、优选地，所述隔板底部与筒体内壁之间留有液体通道，避免隔板两侧液面出现高度差。

9、优选地，所述二级留液装置包括气体出口管和破沫网，气体出口管联通气体出口和破沫网，破沫网安装于气体出口管底部，上下封闭，侧面设有所述第二破沫孔。

10、优选地，所述第二破沫孔的形状为菱形，有利于气相中的雾滴聚集流下。

11、优选地，所述第二通气孔均与布置于破沫网侧壁，最下层第二通气孔与破沫网底部相对应，在破沫网内侧聚集的雾滴也可以顺利流下。

12、工作原理：通过进液分配管对气液两相流进行均匀分配，两侧斜向下的开孔，使得气液两相流流出时搅拌气液分离器中的液体，有助于气相从液相中分离；利用一级留液装置的隔板和破沫孔，再次对气液相进行分离，隔板上菱形的破沫孔有助于气相中的雾滴聚集形成液滴，并顺菱形孔流下；利用二级留液装置对气相中的雾滴再次分离，菱形的破沫孔有助于气相中的雾滴聚集形成液滴，并顺菱形孔流下。

13、有益效果：与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：1、通过均流、搅拌流程，能够更好地实现液相中气液的分离；通过一级留液装置、二级留液装置破沫，能够实现气相中液相的二次分离，可以更好地提高气液分离效果；2、提高氢气纯度：碱性电解水中，碱液在气液分离器和电解槽中循环使用，碱液中的气体含量降低后，有助于提高氢气纯度；3、延长系统寿命：氢气从气液分离器离开后，进入下游，如果气液分离效果不好，氢气携带的碱液因其强腐蚀性会降低下游纯化装置设备及吸附剂的寿命，相反，高效分离后，会延长系统的寿命。

技术特征：

1.一种适用于碱性电解水的气液分离器，包括筒体(1)，筒体(1)下部设有气液入口(2)和液体出口(3)，筒体(1)顶部设有气体出口(4)；其特征在于，所述筒体(1)内部设有进液分配管(5)、一级留液装置(6)和二级留液装置(7)；进液分配管(5)安装于气液入口(2)处；一级留液装置(6)安装于筒体(1)内某个截面位置，设有第一破沫孔(62)，其外轮廓顶部与筒体内壁相贴合，底部浸在液体中；二级留液装置(7)安装于气体出口(4)处，设有第二破沫孔(73)。

2.根据权利要求1所述适用于碱性电解水的气液分离器，其特征在于，所述进液分配管(5)一端连接气液入口(2)，一端封闭，侧面设有若干通孔(51)。

3.根据权利要求2所述适用于碱性电解水的气液分离器，其特征在于，所述通孔(51)设有若干排，均匀布置于进液分配管(5)底部中心线两侧。

4.根据权利要求2所述适用于碱性电解水的气液分离器，其特征在于，所述通孔(51)的总流通面积大于气液入口(2)的截面积。

5.根据权利要求1所述适用于碱性电解水的气液分离器，其特征在于，所述一级留液装置(6)包括隔板(61)和第一破沫孔(62)，第一破沫孔(62)均匀布置于隔板(61)上。

6.根据权利要求5所述适用于碱性电解水的气液分离器，其特征在于，所述第一破沫孔(62)的形状为菱形。

7.根据权利要求5所述适用于碱性电解水的气液分离器，其特征在于，所述隔板(61)底部与筒体(1)内壁之间留有液体通道。

8.根据权利要求1所述适用于碱性电解水的气液分离器，其特征在于，所述二级留液装置(7)包括气体出口管(71)和破沫网(72)，气体出口管(71)连通气体出口(4)和破沫网(72)，破沫网(72)安装于气体出口管(71)底部，上下封闭，侧面设有所述第二破沫孔(73)。

9.根据权利要求8所述适用于碱性电解水的气液分离器，其特征在于，所述第二破沫孔(73)均与布置于破沫网(72)侧壁，最下层第二破沫孔(73)与破沫网(72)底部相对应。

10.根据权利要求8所述适用于碱性电解水的气液分离器，其特征在于，所述第二破沫孔(73)的形状为菱形。

技术总结
本技术公开了一种适用于碱性电解水的气液分离器，包括筒体，筒体下部设有气液入口和液体出口，筒体顶部设有气体出口；所述筒体内部设有进液分配管、一级留液装置和二级留液装置；进液分配管安装于气液入口；一级留液装置安装于筒体某个截面位置，设有第一破沫孔，其外轮廓顶部与筒体内壁相贴合，底部浸在液体中；二级留液装置安装于气体出口处，设有第二破沫孔。本技术通过均流、搅拌流程，能够更好地实现液相中气液的分离；通过一级留液装置、二级留液装置破沫，能够实现气相中液相的二次分离，可以更好地提高气液分离效果。

技术研发人员：李建伟,陈晓星,王建,董鲁峰,史莹飞,石俊峰
受保护的技术使用者：江苏龙蟠氢能源科技有限公司
技术研发日：20230620
技术公布日：2024/2/1