制氢系统中的分离器怎么选？一文看懂！

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在碱性制氢系统中，分离器是一个虽不“显眼”却至关重要的设备。

它的主要任务，是在不同环节中高效分离氢气与液体（碱液或水），确保氢气纯度、设备安全与系统稳定。

不同工况下使用的分离器类型不同，选择正确，才能保证系统安全稳定运行、提高制氢效率。

一

两种常见分离场景

1、电解槽下游的分离场景

这一段的分离器主要负责气体与碱液的分离，通常选择重力卧式分离器。它容积大、有效降低流速、延长气液停留时间，防止液体夹带和腐蚀，让气体更“干净”地分离出来。

2、气体冷却器下游的分离场景

此阶段主要是气体与水的分离，去除冷凝水，优选立式丝网分离器。通过丝网结构捕集微小水滴聚结沉降，实现更高纯度的氢气输出。

小贴士：当制氢产量较小（比如≤20标方/小时）时，为了节省空间，很多设备会采用“分离器+洗涤器+冷却器一体化立式结构”。

这样不仅结构紧凑，还方便安装与维护，非常适合小型撬装式装置。

二

常见分离器类型对比

型式

优点

局限

典型应用

重力卧式

停留时间长、抗波动强

占地大

电解槽下游

立式丝网

效率高、占地小

易液泛、气速敏感

冷却器下游

叶片除雾

压降低、耐脏性好

对细雾效果一般

大流量系统

旋流分离

紧凑、高速适用

压降高

高压蒸汽场景

纤维床

捕集极细液滴

压降高、易堵

超高纯氢系统

三

设计与计算要点

1、重力分离器：以时间换效率

由筒体、封头、防冲挡板、折流板等组成。

停留时间：3–6分钟

配合防冲挡板与折流板，可减速并延长分离路径，提高气液分离效率。

2、立式丝网分离器：气速决定命运

其实就是把卧式结构“竖起来”，并在上部加装丝网分离层。它能让细小液滴在丝网上聚结、沉降，从而实现高效分离。

丝径：0.22–0.28 mm

丝网高度：100–150 mm

关键计算公式（Souders–Brown 准则）：

vₘₐₓ = K × √((ρ_L − ρ_G)/ρ_G)

• 过快→ 液泛；

• 过慢→ 聚结不充分

建议根据实际气量与负荷波动留出10–20%的裕量。

3、压降与防腐

压降越低越稳定，但需考虑结垢后增加的阻力。

材质建议：304/316L不锈钢；如含氯或高浓碱环境，建议使用双相钢或防腐涂层。

四

现场布置与控制要点

1、入口整流

在重力分离器入口处，不建议设置可能引起流速或方向突变的阀门或弯头，否则会影响分离效果。

2、控制好气体流速

对于立式丝网分离器而言，气体流速过大，液滴容易被“吹走”；气速太低，又无法形成有效湍流，都会导致分离效率下降。保持合适的气速区间非常关键。

3、液位控制

配置磁翻板液位计或差压变送器，防止液泛。

4、压差监测

丝网压降升高说明可能堵塞或结盐，应及时冲洗。

5、自动排液

冷凝水和碱液排放必须畅通，防止夹带返混。

保温防冻：低温工况应对液相区域加装伴热。

五

小结

电解槽下游：选用重力卧式分离器

冷却器下游：选用立式丝网分离器

小产量装置：推荐立式一体化结构

注意控制流速与流向，确保分离高效稳定。

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PROFILE

计为技术工程师

陈工

陈工，是计为自动化资深工程师，长期专注于液位测量设备的现场应用与技术改进，具备丰富的工程实践经验。曾多次参与石化、电力等行业项目，对雷达液位计、磁翻板液位计等仪表的选型、安装与故障分析有深入研究，尤其擅长解决密封、振动、温差等极端工况下的安装问题，帮助客户提升系统稳定性与测量可靠性。

计为专注于物位测量仪表的研发与生产，提供可靠的自动化解决方案。拥有50+项国家专利，荣获国家高新技术企业认证。

封面丨小黄

文字丨陈工

图片丨阿刀

审核丨小田