CN118856803B - 一种深冷分离氢气提纯方法及提纯装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种深冷分离氢气提纯方法及提纯装置，涉及氢气提纯技术领域，包括电离制氢装置、液冷装置和分离罐体，所述分离罐体水平设置，所述电离制氢装置通过管件与分离罐体的顶部连接，所述液冷装置对分离罐体的内部注入液氮进行制冷，所述分离罐体的内部安装有冷凝机构，冷凝机构与液冷装置连接。本发明通过设置分离罐体和冷凝机构，对氢气混合气体进行分级提纯，根据混合气体内不同气体的液化温度，对氢气混合气体内的杂质气体进行液化分离，将深冷的液体导入气化腔室进行气化，对氢气的液化环境供冷，增加氢气的接触面积，提高氢气液化提纯的效率，同时减少环境制冷的能量消耗，提高氢气深冷冷凝分离的纯度质量。

Description

一种深冷分离氢气提纯方法及提纯装置

技术领域

本发明涉及氢气提纯技术领域，具体为一种深冷分离氢气提纯方法及提纯装置。

背景技术

氢能，氢和氧进行化学反应释放出的化学能，是一种二次清洁能源，加速开发利用的一种清洁能源，并且氢能资源丰富，能够可持续发展，氢能同样能够用于氢能汽车的使用，在氢能汽车中，以氢作为能源的汽车，将氢反应所产生的化学能转换为机械能以推动车辆，相比燃油汽车大大降低汽车使用对环境的污染。

根据汽车用氢标准，需要氢能源汽车所使用的氢气达到使用标准，在对氢气进行提纯生产时需要经过复杂的操作工序，大多通过膜分离法和吸附法对氢气进行提纯，但受限于聚合物膜和分子筛的使用寿命，过长时间的工作影响氢气提纯质量，采用低温冷凝法对氢气进行提纯时，根据混合气体的成分进行分级制冷，对气体进行液化分离，使得低温冷凝法能够持续稳定的对氢气进行提纯处理，保证氢气提纯的质量。

对电解制氢产生的混合气体进行提纯时，电解制氢产生的气体成分较少，但通过一般的深冷分离装置对混合气体冷凝提纯，能耗较高，气体冷凝效率低，较难精准的控制混合气体环境的温度，容易造成环境过冷影响冷凝提纯质量。

故，需要推出一种深冷分离氢气提纯方法及提纯装置，对氢气混合气体进行分级提纯，对杂气液化分离的同时，利用液体气化对装置内部供冷，降低氢气提纯环境制冷的能量消耗，同时增加氢气深冷的接触面积，提高氢气提纯的效率和纯度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种深冷分离氢气提纯方法及提纯装置，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：

一种深冷分离氢气提纯装置，包括电离制氢装置、液冷装置和分离罐体，所述分离罐体水平设置，所述电离制氢装置通过管件与分离罐体的顶部连接，所述液冷装置对分离罐体的内部注入液氮进行制冷，所述分离罐体的内部安装有冷凝机构，冷凝机构与液冷装置连接；

所述分离罐体包括存气罐，所述存气罐的底部设置有进气管，所述存气罐的底部安装有出气管，所述进气管的一侧设置有排气管；

所述冷凝机构包括液压缸，所述液压缸与分离罐体的顶部连接，所述液压缸的底端竖直贯穿存气罐连接有冷凝罐，所述冷凝罐的内部设置有中空夹层，所述冷凝罐通过液冷装置将液氮导入冷凝罐的中空夹层内；

所述电离制氢装置用于制取氢气，电力制氢装置将制取的氢气混合气体导入冷凝机构中进行冷凝提纯，所述液冷装置用于对冷凝机构进行制冷。

在一个实施例中，所述冷凝罐的顶部设置有伸缩导管，所述伸缩导管的顶端与进气管连接，所述冷凝罐内竖直安装有内置导管，所述伸缩导管与内置导管连通，所述内置导管的底端水平开设有通孔，所述内置导管的内壁活动连接有活动卡杆，所述活动卡杆通过弹性气腔与内置导管之间构成伸缩结构，所述活动卡杆的顶部高于内置导管上通孔的水平位置。进气管与电离制氢装置连接，将产生的氢气混合气体导入伸缩导管内，气体顺着伸缩导管进入内置导管内壁，气体增压推动活动卡杆向下移动，将活动卡杆的顶部挤压至通孔之下，使得内置导管内部的氢气混合气体通过通孔喷入冷凝罐中，氢气混合气体快速水平流动与冷凝罐的内壁接触，提高氢气提纯的效率，将势能转化为动能，加快对氢气混合气体降温冷凝的速度。

在一个实施例中，所述冷凝罐的内部设置有导气套管，所述导气套管的内壁活动卡接有活动圆板，所述导气套管的顶部开设有开孔，所述导气套管的底部与存气罐内部连通。存气罐、冷凝罐和液压缸之间构成针筒结构，通过控制液压缸的伸缩，调节冷凝罐内部的环境压力，在冷凝罐内注入氢气混合气体需要降温冷凝加工时，伸长液压缸，同时打开排气管，带动冷凝罐顺着存气罐的内壁向下移动，导气套管内的活动圆板受到向上的推力，活动圆板208顺着导气套管207的内壁向上移动的同时，对冷凝罐内的氢气混合气体加压，提高分子间的运动频率，使得氢气更容易达到冷凝状态，降低冷凝所需的成本消耗。

在一个实施例中，所述导气套管设置有若干个，若干个所述导气套管关于冷凝罐的内壁环形等距分布，所述导气套管的底部内壁设置有限位环。导气套管内设置有中空结构，若干个导气套管均与冷凝罐内中空夹层连通，液冷装置产生的液氮同样经过导气套管内，通过若干个导气套管的设置，增加冷凝罐内氢气混合气体的接触面积，加快氢气冷凝分离的效率。

在一个实施例中，所述冷凝罐的底部设置有积液凹槽，所述积液凹槽的底部安装有电控阀门，所述积液凹槽的内部设置有液面检测装置，所述电控阀门与液面检测装置电性连接。通过液面监测装置对积液凹槽冷凝的液体量进行监测，将液面高度数据传输至电控阀门中，控制电控阀门开启将冷凝的液体排出，在冷凝罐底部与存气罐内壁之间进行气化，气压增大推动活动圆板向上移动，同时气化反应对导气套管进行吸热降温，减少冷凝罐内的制冷能量消耗。

在一个实施例中，所述积液凹槽设置为圆筒形，所述活动卡杆位于积液凹槽的垂直正上方，所述积液凹槽的内壁直径与活动卡杆底部的直径大小相等。配合内置导管内加气产生气压推动活动卡杆移动，活动卡杆向下移动挤压积液凹槽内的冷凝液体，加快气体冷凝后的排出效率。

在一个实施例中，所述冷凝罐的外壁与存气罐的内壁贴合，所述冷凝罐的内壁通过液冷装置构成深冷腔室，所述存气罐的内壁在冷凝罐的底部构成气化腔室，所述存气罐的内壁在冷凝罐的顶部构成排气腔室，所述导气套管的内部通过活动圆板分隔为上下两部分，所述活动圆板的上方通过导气套管顶部的开孔与深冷腔室连通，所述活动圆板的下方与气化腔室连通，所述冷凝罐的顶部安装有排气阀门，所述深冷腔室通过排气阀门与排气腔室连通，所述冷凝罐通过液压缸伸缩进行升降移动。在氢气液化提纯后进入气化腔室除湿，同时气体膨胀推动活动圆板向上挤压，同时打开排气阀门，将冷凝罐内剩余气体排出，恢复冷凝罐内深冷腔室的环境温度，便于后续氢气混合气体的提纯加工，剩余气体通过排气阀门流入排气腔室后，关闭排气阀门，收缩液压缸，将气体由排气管排出。

在一个实施例中，所述深冷腔室、排气腔室和气化腔室内均设置有压力传感器，所述深冷腔室内部设置有温度传感器。

在一个实施例中，所述深冷分离氢气提纯方法包括以下具体操作步骤：

步骤一：通过电离制氢装置对水体进行电解制取氢气，将制取的氢气混合气体导入冷凝机构中；

步骤二：由液冷装置对冷凝机构进行制冷，调控冷凝机构中氢气混合气体的环境温度，将冷凝液化的氢气进行分离提纯；

步骤三：氢气液化后导入气化腔室中，恢复氢气的气体状态，去除液化氢内部的水分，提高氢气纯度；

步骤四：将氢气由气化腔室排出，导入存装氢气的罐体中进行存储。

所述步骤二还包括以下具体操作步骤：

步骤二-a：低纯度氢气通过进气管导入冷凝罐中，根据低纯度氢气内所含成分，控制冷凝罐内部的温度，对冷凝罐内部的环境进行分级制冷；

步骤二-b：在分级制冷的过程中，通过积液凹槽内部的液面检测装置对冷凝的液体量进行检测，冷凝分离的液化气体量不再增加后打开积液凹槽内的电控阀门，将液化气体排至气化腔室，气化腔室内发生液体气化，通过导气套管对深冷腔室内部进行供冷，对后续气体的冷凝分离供冷。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明通过设置分离罐体和冷凝机构，对氢气混合气体进行分级提纯，根据混合气体内不同气体的液化温度，对氢气混合气体内的杂质气体进行液化分离，将深冷的液体导入气化腔室进行气化，对氢气的液化环境供冷，增加氢气的接触面积，提高氢气液化提纯的效率，同时减少环境制冷的能量消耗；

本发明通过设置有深冷分离氢气提纯方法，减少氢气深冷加工中其他气体成分的含量，提高氢气深冷冷凝分离的纯度质量，同时配合提纯装置对冷凝气体气化的吸热效果进行利用，进一步降低氢气提纯的能量消耗，对氢气混合气体中的其他气体进行冷凝提取，便于使用者的回收利用，提高本装置的经济效益。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明的侧视剖面结构示意图；

图3是本发明的冷凝机构结构示意图；

图4是本发明的冷凝机构内部剖面结构示意图；

图5是本发明的深冷分离氢气提纯方法流程示意图。

图中：

1、分离罐体；101、存气罐；102、进气管；103、出气管；104、排气管；

2、冷凝机构；201、液压缸；202、冷凝罐；203、伸缩导管；204、排气阀门；205、内置导管；206、活动卡杆；207、导气套管；208、活动圆板；209、积液凹槽；

3、液冷装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-图5，本发明提供技术方案：

一种深冷分离氢气提纯装置，包括电离制氢装置、液冷装置3和分离罐体1，分离罐体1水平设置，电离制氢装置通过管件与分离罐体1的顶部连接，液冷装置3对分离罐体1的内部注入液氮进行制冷，分离罐体1的内部安装有冷凝机构2，冷凝机构2与液冷装置3连接；

分离罐体1包括存气罐101，存气罐101的底部设置有进气管102，存气罐101的底部安装有出气管103，进气管102的一侧设置有排气管104；

冷凝机构2包括液压缸201，液压缸201与分离罐体1的顶部连接，液压缸201的底端竖直贯穿存气罐101连接有冷凝罐202，冷凝罐202的内部设置有中空夹层，冷凝罐202通过液冷装置3将液氮导入冷凝罐202的中空夹层内；

电离制氢装置用于制取氢气，电力制氢装置将制取的氢气混合气体导入冷凝机构2中进行冷凝提纯，液冷装置3用于对冷凝机构2进行制冷。

冷凝罐202的顶部设置有伸缩导管203，伸缩导管203的顶端与进气管102连接，冷凝罐202内竖直安装有内置导管205，伸缩导管203与内置导管205连通，内置导管205的底端水平开设有通孔，内置导管205的内壁活动连接有活动卡杆206，活动卡杆206通过弹性气腔与内置导管205之间构成伸缩结构，活动卡杆206的顶部高于内置导管205上通孔的水平位置。进气管102与电离制氢装置连接，将产生的氢气混合气体导入伸缩导管203内，气体顺着伸缩导管203进入内置导管205内壁，气体增压推动活动卡杆206向下移动，将活动卡杆206的顶部挤压至通孔之下，使得内置导管205内部的氢气混合气体通过通孔喷入冷凝罐202中，氢气混合气体快速水平流动与冷凝罐202的内壁接触，提高氢气提纯的效率，将势能转化为动能，加快对氢气混合气体降温冷凝的速度。

导入冷凝罐202内部的氢气混合气体由通孔水平喷出，将氢气混合气体与导气套管207的外壁充分接触，加快氢气混合气体的整体降温速度，保证导气套管207的外壁形成的低温环境对氢气混合气体稳定降温，为后续加入氢气混合气体注入进行加工做准备，

冷凝罐202的内部设置有导气套管207，导气套管207的内壁活动卡接有活动圆板208，导气套管207的顶部开设有开孔，导气套管207的底部与存气罐101内部连通。存气罐101、冷凝罐202和液压缸201之间构成针筒结构，通过控制液压缸201的伸缩，调节冷凝罐202内部的环境压力，在冷凝罐202内注入氢气混合气体需要降温冷凝加工时，伸长液压缸201，同时打开排气管104，带动冷凝罐202顺着存气罐101的内壁向下移动，导气套管207内的活动圆板208受到向上的推力，活动圆板208顺着导气套管207的内壁向上移动的同时，对冷凝罐202内的氢气混合气体加压，提高分子间的运动频率，使得氢气更容易达到冷凝状态，降低冷凝所需的成本消耗。

导气套管207设置有若干个，若干个导气套管207关于冷凝罐202的内壁环形等距分布，导气套管207的底部内壁设置有限位环。导气套管207内设置有中空结构，若干个导气套管207均与冷凝罐202内中空夹层连通，液冷装置3产生的液氮同样经过导气套管207内，通过若干个导气套管207的设置，增加冷凝罐202内氢气混合气体的接触面积，加快氢气冷凝分离的效率。

冷凝罐202的底部设置有积液凹槽209，积液凹槽209的底部安装有电控阀门，积液凹槽209的内部设置有液面检测装置，电控阀门与液面检测装置电性连接。通过液面监测装置对积液凹槽209冷凝的液体量进行监测，将液面高度数据传输至电控阀门中，控制电控阀门开启将冷凝的液体排出，冷凝液体在冷凝罐202底部与存气罐101内壁之间进行气化，气压增大推动活动圆板208向上移动，同时气化反应对导气套管207进行吸热降温，减少冷凝罐202内的制冷能量消耗，活动圆板208往复运动的同时，对深冷液体气化除湿后产生的冰面进行清理，保证装置的稳定运行。

积液凹槽209设置为圆筒形，活动卡杆206位于积液凹槽209的垂直正上方，积液凹槽209的内壁直径与活动卡杆206底部的直径大小相等。配合内置导管205内加气产生气压推动活动卡杆206移动，活动卡杆206向下移动挤压积液凹槽209内的冷凝液体，加快气体冷凝后的排出效率。

冷凝罐202的外壁与存气罐101的内壁贴合，冷凝罐202的内壁通过液冷装置3构成深冷腔室，存气罐101的内壁在冷凝罐202的底部构成气化腔室，存气罐101的内壁在冷凝罐202的顶部构成排气腔室，导气套管207的内部通过活动圆板208分隔为上下两部分，活动圆板208的上方通过导气套管207顶部的开孔与深冷腔室连通，活动圆板208的下方与气化腔室连通，冷凝罐202的顶部安装有排气阀门204，深冷腔室通过排气阀门204与排气腔室连通，冷凝罐202通过液压缸201伸缩进行升降移动。在氢气液化提纯后进入气化腔室除湿，同时气体膨胀推动活动圆板208向上挤压，同时打开排气阀门204，将冷凝罐202内剩余气体排出，恢复冷凝罐202内深冷腔室的环境温度，便于后续氢气混合气体的提纯加工，剩余气体通过排气阀门204流入排气腔室后，关闭排气阀门204，收缩液压缸201，将气体由排气管104排出。

深冷腔室、排气腔室和气化腔室内均设置有压力传感器，深冷腔室内部设置有温度传感器。

深冷分离氢气提纯方法包括以下具体操作步骤：

步骤一：通过电离制氢装置对水体进行电解制取氢气，将制取的氢气混合气体导入冷凝机构2中电解制氢产生的氢气混合气体包含氢气、氧气、水蒸气、气体杂质和氮气；

通过电解制氢制取氢气混合气体，节能环保，同时不产生温室气体或其他污染物，更有利于提升氢气提纯的安全性。

步骤二：由液冷装置3对冷凝机构2进行制冷，调控冷凝机构2中氢气混合气体的环境温度，将冷凝液化的氢气进行分离提纯；

液冷装置3通过将低温液氮循环供给至冷凝罐202内，实现液冷装置3对冷凝罐202的制冷，液冷装置3设置有温度中控平台，同时在液冷装置3与冷凝罐202之间设置有电控阀门，温度中空平台控制电控阀门调整液氮流入冷凝罐202内的量，调整冷凝罐202内部的环境温度，配合氢气混合气体的多种气体冷凝温度进行同步调整。

步骤三：氢气液化后导入气化腔室中，恢复氢气的气体状态，去除液化氢内部的水分，提高氢气纯度；

液态氢气注入气化腔室内后，环境温度改变，致使液态氢气气化膨胀，但环境温度低于零下，液态氢气中含杂的水分贴合气化腔室的内壁发生结冰，后续通过下压冷凝罐202收集氢气时，冷凝罐202的底部同时对气化腔室内壁的冰体刮除清理，氢气排出后环境温度缓和，冰体在积压的作用下落入存气罐101底部的凹槽中，存气罐101底部的凹槽设置有排料孔，在高压环境下冰体液化，通过排料孔将冰体排出清理。

步骤四：将氢气由气化腔室排出，导入存装氢气的罐体中进行存储。

在出气管末端同时连接多个存储罐体，对氢气混合气体中的可利用气体进行收集，利用本装置的分级制冷分离出多种气体，通过对分离出的气体依次收集处理，提高对电离制氢装置产生气体的利用率，减少对能源的浪费。

步骤二还包括以下具体操作步骤：

步骤二-a：低纯度氢气通过进气管102导入冷凝罐202中，根据低纯度氢气内所含成分，控制冷凝罐202内部的温度，对冷凝罐202内部的环境进行分级制冷；

具体的，根据步骤一中通过电离制氢装置制取的氢气混合气体，通过液冷装置3对冷凝罐202内的环境制冷，根据氧气和氮气的冷凝温度，对深冷腔室内进行分级制冷，将深冷腔室内的温度降低至氧气冷凝的温度，再将深冷腔室内的温度进一步降低对氮气冷凝，同时配合气化腔室，将液体在气化腔室内气化进行除湿，气化后的气体通过下压冷凝罐202挤出，对提取分离的气体进行收集利用，提高本装置的经济效益；

步骤二-b：在分级制冷的过程中，通过积液凹槽209内部的液面检测装置对冷凝的液体量进行检测，冷凝分离的液化气体量不再增加后打开积液凹槽209内的电控阀门，将液化气体排至气化腔室，气化腔室内发生液体气化，通过导气套管207对深冷腔室内部进行供冷，对后续气体的冷凝分离供冷；

具体的，在对冷凝罐202内部进行深冷降温后，利用排出的液体气化吸热降温，对冷凝罐202和导气套管207制冷，保证后续气化腔室内氢气液化的环境温度需求，增加氢气深冷加工的接触面积，提高氢气冷凝的效率，减少气化腔室内其他气体的含量，提高氢气提纯的质量。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种深冷分离氢气提纯装置，包括电离制氢装置、液冷装置（3）和分离罐体（1），其特征在于：所述分离罐体（1）水平设置，所述电离制氢装置通过管件与分离罐体（1）的顶部连接，所述液冷装置（3）对分离罐体（1）的内部注入液氮进行制冷，所述分离罐体（1）的内部安装有冷凝机构（2），冷凝机构（2）与液冷装置（3）连接；

所述分离罐体（1）包括存气罐（101），所述存气罐（101）的底部设置有进气管（102），所述存气罐（101）的底部安装有出气管（103），所述进气管（102）的一侧设置有排气管（104）；

所述冷凝机构（2）包括液压缸（201），所述液压缸（201）与分离罐体（1）的顶部连接，所述液压缸（201）的底端竖直贯穿存气罐（101）连接有冷凝罐（202），所述冷凝罐（202）的内部设置有中空夹层，所述冷凝罐（202）通过液冷装置（3）将液氮导入冷凝罐（202）的中空夹层内；

所述电离制氢装置用于制取氢气，电力制氢装置将制取的氢气混合气体导入冷凝机构（2）中进行冷凝提纯，所述液冷装置（3）用于对冷凝机构（2）进行制冷；

所述冷凝罐（202）的顶部设置有伸缩导管（203），所述伸缩导管（203）的顶端与进气管（102）连接，所述冷凝罐（202）内竖直安装有内置导管（205），所述伸缩导管（203）与内置导管（205）连通，所述内置导管（205）的底端水平开设有通孔，所述内置导管（205）的内壁活动连接有活动卡杆（206），所述活动卡杆（206）通过弹性气腔与内置导管（205）之间构成伸缩结构，所述活动卡杆（206）的顶部高于内置导管（205）上通孔的水平位置；

所述冷凝罐（202）的内部设置有导气套管（207），所述导气套管（207）的内壁活动卡接有活动圆板（208），所述导气套管（207）的顶部开设有开孔，所述导气套管（207）的底部与存气罐（101）内部连通；

所述冷凝罐（202）的底部设置有积液凹槽（209），所述积液凹槽（209）的底部安装有电控阀门，所述积液凹槽（209）的内部设置有液面检测装置，所述电控阀门与液面检测装置电性连接；

所述积液凹槽（209）设置为圆筒形，所述活动卡杆（206）位于积液凹槽（209）的垂直正上方，所述积液凹槽（209）的内壁直径与活动卡杆（206）底部的直径大小相等；

所述冷凝罐（202）的外壁与存气罐（101）的内壁贴合，所述冷凝罐（202）的内壁通过液冷装置（3）构成深冷腔室，所述存气罐（101）的内壁在冷凝罐（202）的底部构成气化腔室，所述存气罐（101）的内壁在冷凝罐（202）的顶部构成排气腔室，所述导气套管（207）的内部通过活动圆板（208）分隔为上下两部分，所述活动圆板（208）的上方通过导气套管（207）顶部的开孔与深冷腔室连通，所述活动圆板（208）的下方与气化腔室连通，所述冷凝罐（202）的顶部安装有排气阀门（204），所述深冷腔室通过排气阀门（204）与排气腔室连通，所述冷凝罐（202）通过液压缸（201）伸缩进行升降移动。

2.根据权利要求1所述的一种深冷分离氢气提纯装置，其特征在于：所述导气套管（207）设置有若干个，若干个所述导气套管（207）关于冷凝罐（202）的内壁环形等距分布，所述导气套管（207）的底部内壁设置有限位环。

3.根据权利要求2所述的一种深冷分离氢气提纯装置，其特征在于：所述深冷腔室、排气腔室和气化腔室内均设置有压力传感器，所述深冷腔室内部设置有温度传感器。

4.一种深冷分离氢气提纯方法，引用权利要求1-3任意一项所述的一种深冷分离氢气提纯装置，其特征在于：所述深冷分离氢气提纯方法包括以下具体操作步骤：

步骤一：通过电离制氢装置对水体进行电解制取氢气，将制取的氢气混合气体导入冷凝机构（2）中；

步骤二：由液冷装置（3）对冷凝机构（2）进行制冷，调控冷凝机构（2）中氢气混合气体的环境温度，将冷凝液化的氢气进行分离提纯；

步骤三：氢气液化后导入气化腔室中，恢复氢气的气体状态，去除液化氢内部的水分，提高氢气纯度；

步骤四：将氢气由气化腔室排出，导入存装氢气的罐体中进行存储。

5.根据权利要求4所述的一种深冷分离氢气提纯方法，其特征在于：所述步骤二还包括以下具体操作步骤：

步骤二-a：低纯度氢气通过进气管（102）导入冷凝罐（202）中，根据低纯度氢气内所含成分，控制冷凝罐（202）内部的温度，对冷凝罐（202）内部的环境进行分级制冷；

步骤二-b：在分级制冷的过程中，通过积液凹槽（209）内部的液面检测装置对冷凝的液体量进行检测，冷凝分离的液化气体量不再增加后打开积液凹槽（209）内的电控阀门，将液化气体排至气化腔室，气化腔室内发生液体气化，通过导气套管（207）对深冷腔室内部进行供冷，对后续气体的冷凝分离供冷。