一种固体氧化物电解池电解水制氢系统的制作方法

本技术涉及固体氧化物电池，特别是涉及一种固体氧化物电解池电解水制氢系统。

背景技术：

1、目前发展的电解水制氢技术主要有碱性水电解槽(alkaline electrolysiscell，aec)、质子交换膜电解池(proton exchange membrane electrolysis cell，pemec)和固体氧化物电解池(solid oxide electrolysis cell，soec)等，其中，soec作为一种新型高效能量转化装置(700-900℃)，通过高温下的电化学反应过程，可将原料h2o转化为h2和o2，实现由电能和热能向化学能的高效转化。对于碱性水电解槽和质子交换膜电解池，其存在的问题有制氢技术成本较高、总制氢效率低而且大部分发电过程需消耗化石燃料，导致co2的排放量增加。

2、另外，现有的电解水制氢系统通常是基于固体氧化物，而目前基于固体氧化物的电解池处于常温状态，导致分子间的活跃程度交底，并且现有的电解池存在电机损耗量较高等问题，进而导致电解水制氢的效率低、析氢效率低等问题的存在。因此，目前亟需一种析氢效率高且使用寿命长的固体氧化物电解池电解水制氢系统。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，既可实现氢气的高效、清洁、大规模制备，又可有效的消纳风电等可再生能源富余电力，具有节能环保、高效稳定的特点，为解决能源危机和环境污染极具重要意义。

2、为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，包括固体氧化物燃料电池、电解槽和加热器，所述电解槽分别与固体氧化物燃料电池和加热器相连，所述电解槽的两侧分别连接有气体分离组件，两个所述气体分离组件的位置处分别设置有气体回收组件。

3、优选的，两个所述气体分离组件为氢分离器和氧分离器，所述氢分离器与所述氧分离器分别对应设置在所述电解槽的阴极和阳极。

4、优选的，所述气体回收组件包括氢气回收组件和氧气回收组件，所述氢气回收组件和氧气回收组件的结构均为储气罐。

5、优选的，所述氢气回收组件与氢分离器之间还设置有纯化塔，所述纯化塔分别与所述氢气回收组件和氢分离器相通。

6、优选的，所述纯化塔与所述氢分离器之间设置有第一调节阀，用于调节氢气的流量。

7、优选的，所述氧气回收组件与氧分离器之间相通连接，且所述氧气回收组件和氧分离器之间设置有第二调节阀，用于调节氧气的流量。

8、优选的，所述氧分离器处还设置有冷凝器，所述冷凝器与所述氧分离器之间相通连接，用于冷凝未反应的水蒸气和混合气体。

9、优选的，所述冷凝器的一侧连接有循环水泵，所述循环水泵与电解槽的阳极相通连接。

10、根据本实用新型提供的具体实施例，本实用新型公开了以下技术效果：

11、本实用新型提供了一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，既可实现氢气的高效、清洁、大规模制备，又可有效的消纳风电等可再生能源富余电力，具有节能环保、高效稳定的特点，为解决能源危机和环境污染极具重要意义。

技术特征：

1.一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，其特征在于，包括固体氧化物燃料电池、电解槽和加热器，所述电解槽分别与固体氧化物燃料电池和加热器相连，所述电解槽的两侧分别连接有气体分离组件，两个所述气体分离组件的位置处分别设置有气体回收组件。

2.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，其特征在于，两个所述气体分离组件为氢分离器和氧分离器，所述氢分离器与所述氧分离器分别对应设置在所述电解槽的阴极和阳极。

3.根据权利要求1所述的一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，其特征在于，所述气体回收组件包括氢气回收组件和氧气回收组件，所述氢气回收组件和氧气回收组件的结构均为储气罐。

4.根据权利要求3所述的一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，其特征在于，所述氢气回收组件与氢分离器之间还设置有纯化塔，所述纯化塔分别与所述氢气回收组件和氢分离器相通。

5.根据权利要求4所述的一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，其特征在于，所述纯化塔与所述氢分离器之间设置有第一调节阀，用于调节氢气的流量。

6.根据权利要求3所述的一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，其特征在于，所述氧气回收组件与氧分离器之间相通连接，且所述氧气回收组件和氧分离器之间设置有第二调节阀，用于调节氧气的流量。

7.根据权利要求6所述的一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，其特征在于，所述氧分离器处还设置有冷凝器，所述冷凝器与所述氧分离器之间相通连接，用于冷凝未反应的水蒸气和混合气体。

8.根据权利要求7所述的一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，其特征在于，所述冷凝器的一侧连接有循环水泵，所述循环水泵与电解槽的阳极相通连接。

技术总结
本技术提供了一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，属于固体氧化物电池技术领域，包括固体氧化物燃料电池、电解槽和加热器，所述电解槽分别与固体氧化物燃料电池和加热器相连，所述电解槽的两侧分别连接有气体分离组件，两个所述气体分离组件的位置处分别设置有气体回收组件。本技术采用上述的一种固体氧化物电解池电解水制氢系统，既可实现氢气的高效、清洁、大规模制备，又可有效的消纳风电等可再生能源富余电力，具有节能环保、高效稳定的特点，为解决能源危机和环境污染极具重要意义。

技术研发人员：李平,黄世俊,万丽丽
受保护的技术使用者：成都华盛氢能工程技术中心（有限合伙）
技术研发日：20240321
技术公布日：2024/10/31