本技術(shù)涉及一種堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，屬于電解水。

背景技術(shù)：

1、當(dāng)多臺電解槽并聯(lián)使用時，由于每個電解槽的運行工況存在差異性，導(dǎo)致電解槽進入分離器的氣液壓力不同，繼而對各個電解槽的出口阻力不同，電解槽內(nèi)部會出現(xiàn)壓力失衡的運行缺陷，造成氫氣和氧氣透過隔膜發(fā)生氫氧互竄的現(xiàn)象，嚴(yán)重時發(fā)生爆炸影響電解槽運行的安全性。

2、除了若干電解槽之間存在運行工況差異性，每個電解槽與分離器的壓力同樣存在差異性，可能會出現(xiàn)分離器內(nèi)的氣體反竄至電解槽，使電解槽氫側(cè)和氧側(cè)壓力出現(xiàn)失衡的現(xiàn)象，進一步增加電解槽運行的控制難度。

3、因此有必要設(shè)計出針對一種或多種多臺電解槽并聯(lián)時安全穩(wěn)定運行的監(jiān)測系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中電解槽運行工況的不一致性、電解槽產(chǎn)氣量和壓力的不均衡性、各個電解槽內(nèi)的壓力與分離器總的壓力存在差異性等導(dǎo)致低壓力的電解槽排氣不暢，甚至出現(xiàn)氣體反竄的難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本實用新型提供一種堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，監(jiān)測電解槽氧氣側(cè)氧中氫的濃度指標(biāo)，避免分離器因氧中氫含量超標(biāo)引發(fā)停車，確保分離器長期穩(wěn)定運行。

2、本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括若干電解槽、氧氣分離器、氫氣分離器、堿液冷卻器以及堿液循環(huán)泵，

4、每個電解槽的氧側(cè)出口與一個氧氣預(yù)處理器的輸入端連接，若干氧氣預(yù)處理器的氣體輸出端與同一個氧氣分離器氣相端連通，若干氧氣預(yù)處理器的液體輸出端與同一個氧氣分離器液相端連接；每個電解槽的氫側(cè)出口與氫氣分離器連接，氧氣分離器、氫氣分離器同時與堿液冷卻器連接，堿液冷卻器冷卻后的堿液通過堿液循環(huán)泵與匹配電解槽連通；

5、在每個電解槽的進口處設(shè)置堿液溫度監(jiān)測器，用于監(jiān)測堿液的溫度；

6、在每個電解槽的氧側(cè)出口、氫側(cè)出口處順次安裝止回閥、壓力變送器以及調(diào)節(jié)閥；

7、氧氣預(yù)處理器的輸入端、氣體輸出端分別設(shè)置有氧中氫分析儀；

8、作為本實用新型的進一步設(shè)計，所述氧氣預(yù)處理器包括相互連通的脫氫裝置與分離罐，且脫氫裝置位于分離罐的頂部，脫氫裝置與分離罐通過法蘭可拆卸連接；

9、所述脫氫裝置用于氧氣中的氫氣與氧氣進行催化反應(yīng)；

10、所述分離罐用于氧氣中液態(tài)與氣態(tài)的分離；

11、作為本實用新型的進一步設(shè)計，在脫氫裝置的頂部安裝電加熱器，啟動電加熱器，保持脫氫裝置內(nèi)部溫度≤200℃；

12、作為本實用新型的進一步設(shè)計，在脫氫裝置中設(shè)置脫氫催化劑，所述脫氫催化劑是以鈦或其他金屬為載體的鈀催化劑；

13、作為本實用新型的進一步設(shè)計，設(shè)置在氧氣預(yù)處理器輸入端的氧中氫分析儀對電解槽運行進行監(jiān)測，具體包括對電解槽氧側(cè)氧中氫進行測試分析以及控制；

14、作為本實用新型的進一步設(shè)計，設(shè)置在氧氣預(yù)處理器氣體輸出端的氧中氫分析儀對氧氣預(yù)處理器處理后的指標(biāo)結(jié)果進行檢測。

15、通過以上技術(shù)方案，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型具有以下有益效果：

16、1、本實用新型提供的堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，在每個電解槽的氧側(cè)出口均設(shè)置一個氧氣預(yù)處理器，其頂部為脫氫裝置，底部為分離罐，氧側(cè)氣液分離后及時有效地去除氫氣，大大降低了安全風(fēng)險，保障整個電解水制氫系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運行；

17、2、本實用新型提供的堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，氧氣預(yù)處理器的輸入端、氣體輸出端分別設(shè)置有氧中氫分析儀，先進行氣液分離，再進行監(jiān)測，輸入端的氧中氫分析儀起到監(jiān)測電解槽穩(wěn)定工作的作用，氣體輸出端的氧中氫分析儀起到對氧側(cè)含氫量超標(biāo)處理完成后的檢測作用，避免分離器因氧中氫含量超標(biāo)引發(fā)停車，確保分離器長期穩(wěn)定運行；

18、3、本實用新型提供的堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，基于輸入端氧中氫分析儀的測試和控制，針對不同負(fù)荷調(diào)節(jié)循環(huán)量、循環(huán)溫度以及調(diào)節(jié)閥開度，控制氧中氫含量，避免氫含量超標(biāo)導(dǎo)致連鎖停機現(xiàn)象，確保電解水制氫系統(tǒng)穩(wěn)定運行。

技術(shù)特征：

1.一種堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：包括若干電解槽、氧氣分離器、氫氣分離器、堿液冷卻器以及堿液循環(huán)泵，

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：所述氧氣預(yù)處理器包括相互連通的脫氫裝置與分離罐，且脫氫裝置位于分離罐的頂部，脫氫裝置與分離罐通過法蘭可拆卸連接；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：在脫氫裝置的頂部安裝電加熱器，啟動電加熱器，保持脫氫裝置內(nèi)部溫度≤200℃。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：在脫氫裝置中設(shè)置脫氫催化劑，所述脫氫催化劑是以鈦為載體的鈀催化劑。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：設(shè)置在氧氣預(yù)處理器輸入端的氧中氫分析儀對電解槽運行進行監(jiān)測，具體包括對電解槽氧側(cè)氧中氫進行測試分析以及控制。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于：設(shè)置在氧氣預(yù)處理器氣體輸出端的氧中氫分析儀對氧氣預(yù)處理器處理后的指標(biāo)結(jié)果進行檢測。

技術(shù)總結(jié)
本技術(shù)涉及一種堿性電解水制氫過程中氧中氫濃度在線監(jiān)測系統(tǒng)，每個電解槽的氧側(cè)出口與一個氧氣預(yù)處理器的輸入端連接，若干氧氣預(yù)處理器的氣體輸出端與同一個氧氣分離器氣相端連通，若干氧氣預(yù)處理器的液體輸出端與同一個氧氣分離器液相端連接；每個電解槽的氫側(cè)出口與氫氣分離器連接，氧氣分離器、氫氣分離器同時與堿液冷卻器連接，堿液冷卻器冷卻后的堿液通過堿液循環(huán)泵與匹配電解槽連通；在每個電解槽的氧側(cè)出口、氫側(cè)出口處順次安裝止回閥、壓力變送器以及調(diào)節(jié)閥；氧氣預(yù)處理器的輸入端、氣體輸出端分別設(shè)置有氧中氫分析儀。本技術(shù)能夠避免分離器因氧中氫含量超標(biāo)引發(fā)停車，確保分離器長期穩(wěn)定運行。

技術(shù)研發(fā)人員：劉桂林,張羽,黃建剛,王法根
受保護的技術(shù)使用者：江蘇雙良?xì)淠茉纯萍加邢薰?br/>技術(shù)研發(fā)日：20240715
技術(shù)公布日：2025/5/8