【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统及控制方法，属于电解水。
技术介绍
1、当多台电解槽并联使用时，由于每个电解槽的运行工况存在差异性，导致电解槽进入分离器的气液压力不同，继而对各个电解槽的出口阻力不同，电解槽内部会出现压力失衡的运行缺陷，造成氢气和氧气透过隔膜发生氢氧互窜的现象，严重时发生爆炸影响电解槽运行的安全性。
2、除了若干电解槽之间存在运行工况差异性，每个电解槽与分离器的压力同样存在差异性，可能会出现分离器内的气体反窜至电解槽，使电解槽氢侧和氧侧压力出现失衡的现象，进一步增加电解槽运行的控制难度。
3、因此有必要设计出针对一种或多种多台电解槽并联时安全稳定运行的监测系统以及控制方法，以解决现有技术中电解槽运行工况的不一致性、电解槽产气量和压力的不均衡性、各个电解槽内的压力与分离器总的压力存在差异性等导致低压力的电解槽排气不畅，甚至出现气体反窜的难题。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统及控制方法，监测电解槽氧气侧氧中氢的浓度指标，避免分离器因氧中氢含量超标引发停车，确保分离器长期稳定运行。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、一种碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，包括若干电解槽、氧气分离器、氢气分离器、碱液冷却器以及碱液循环泵，
4、每个电解槽的氧侧出口与一个氧气预处理器的输入端连接，若干氧气预处理器的气体输出端与同一
5、在每个电解槽的进口处设置碱液温度监测器，用于监测碱液的温度；
6、在每个电解槽的氧侧出口、氢侧出口处顺次安装止回阀、压力变送器以及调节阀；
7、氧气预处理器的输入端、气体输出端分别设置有氧中氢分析仪；
8、作为本专利技术的进一步设计，所述氧气预处理器包括相互连通的脱氢装置与分离罐，且脱氢装置位于分离罐的顶部，脱氢装置与分离罐通过法兰可拆卸连接；
9、所述脱氢装置用于氧气中的氢气与氧气进行催化反应；
10、所述分离罐用于氧气中液态与气态的分离；
11、作为本专利技术的进一步设计，在脱氢装置的顶部安装电加热器，启动电加热器，保持脱氢装置内部温度≤200℃；
12、作为本专利技术的进一步设计，在脱氢装置中设置脱氢催化剂，所述脱氢催化剂是以钛或其他金属为载体的钯催化剂；
13、作为本专利技术的进一步设计，设置在氧气预处理器输入端的氧中氢分析仪对电解槽运行进行监测，具体包括对电解槽氧侧氧中氢进行测试分析以及控制；
14、作为本专利技术的进一步设计，设置在氧气预处理器气体输出端的氧中氢分析仪对氧气预处理器处理后的指标结果进行检测；
15、根据所述碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统的控制方法，设置在氧气预处理器输入端的氧中氢分析仪对电解槽氧侧氧中氢监测时，若监测的氧中氢含量≥0.5%，控制系统对碱液循环泵进行控制从而控制碱液流量，直至氧中氢含量＜0.8%；
16、若监测的氧中氢含量≥0.8%，控制系统通过碱液温度监测器控制碱液冷却器调节碱液温度，直至氧中氢含量＜1.0%；
17、若监测的氧中氢含量≥1.0%，控制系统控制碱液流量、碱液温度，同时调节调节阀以及压力变送器，通过控制调节阀的开度将电解槽氢氧两侧压力变送器之间的压差调节至≤3kpa，直至氧中氢含量＜1.5%；
18、若监测的氧中氢含量≥1.5%，系统停机处理；
19、作为本专利技术的进一步设计，控制系统对碱液循环泵、碱液冷却器以及调节阀开度时，设置在氧气预处理器气体输出端的氧中氢分析仪检测的氢气含量＜1.5%。
20、通过以上技术方案，相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：
21、1、本专利技术提供的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，在每个电解槽的氧侧出口均设置一个氧气预处理器，其顶部为脱氢装置，底部为分离罐，氧侧气液分离后及时有效地去除氢气，大大降低了安全风险，保障整个电解水制氢系统安全稳定地运行；
22、2、本专利技术提供的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，氧气预处理器的输入端、气体输出端分别设置有氧中氢分析仪，先进行气液分离，再进行监测，输入端的氧中氢分析仪起到监测电解槽稳定工作的作用，气体输出端的氧中氢分析仪起到对氧侧含氢量超标处理完成后的检测作用，避免分离器因氧中氢含量超标引发停车，确保分离器长期稳定运行；
23、3、本专利技术提供的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统的控制方法，基于输入端氧中氢分析仪的测试和控制，针对不同负荷调节循环量、循环温度以及调节阀开度，控制氧中氢含量，避免氢含量超标导致连锁停机现象，确保电解水制氢系统稳定运行。
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1.一种碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：包括若干电解槽、氧气分离器、氢气分离器、碱液冷却器以及碱液循环泵，
2.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：所述氧气预处理器包括相互连通的脱氢装置与分离罐，且脱氢装置位于分离罐的顶部，脱氢装置与分离罐通过法兰可拆卸连接；
3.根据权利要求2所述的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：在脱氢装置的顶部安装电加热器，启动电加热器，保持脱氢装置内部温度≤200℃。
4.根据权利要求2所述的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：在脱氢装置中设置脱氢催化剂，所述脱氢催化剂是以钛或其他金属为载体的钯催化剂。
5.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：设置在氧气预处理器输入端的氧中氢分析仪对电解槽运行进行监测，具体包括对电解槽氧侧氧中氢进行测试分析以及控制。
6.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：设置在氧气预处理器气体
7.根据权利要求1-6任一所述碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统的控制方法，其特征在于：设置在氧气预处理器输入端的氧中氢分析仪对电解槽氧侧氧中氢监测时，若监测的氧中氢含量≥0.5%，控制系统对碱液循环泵进行控制从而控制碱液流量，直至氧中氢含量＜0.8%；
8.根据权利要求7所述碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统的控制方法，其特征在于：控制系统对碱液循环泵、碱液冷却器以及调节阀开度时，设置在氧气预处理器气体输出端的氧中氢分析仪检测的氢气含量＜1.5%。
...【技术特征摘要】
1.一种碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：包括若干电解槽、氧气分离器、氢气分离器、碱液冷却器以及碱液循环泵，
2.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：所述氧气预处理器包括相互连通的脱氢装置与分离罐，且脱氢装置位于分离罐的顶部，脱氢装置与分离罐通过法兰可拆卸连接；
3.根据权利要求2所述的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：在脱氢装置的顶部安装电加热器，启动电加热器，保持脱氢装置内部温度≤200℃。
4.根据权利要求2所述的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：在脱氢装置中设置脱氢催化剂，所述脱氢催化剂是以钛或其他金属为载体的钯催化剂。
5.根据权利要求1所述的碱性电解水制氢过程中氧中氢浓度在线监测系统，其特征在于：设置在...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘桂林，张羽，黄建刚，王法根，
申请(专利权)人：江苏双良氢能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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