【技术实现步骤摘要】
本申请涉及电解水制氢，具体涉及一种用于电解水制氢的测试装置及方法。
技术介绍
1、目前电解水制氢主要有三种方式：碱性电解水制氢、固体氧化物电解水制氢和质子交换膜电解水制氢。其中固体氧化物电解制氢技术尚未步入商业化；传统的碱性电解制氢虽技术成熟，但由于设备体积大、效率低、成分复杂等缺陷，生产成本较高；质子交换膜电解水制氢具有电流密度高、灵活性强、效率高、能量容量大等特点，可较好匹配可再生能源，并且由于结构紧凑，可以在高达350bar的高压下运行，有利于氢气的存储和输运，可以有效降低压缩和存储带来的损耗，具有优秀的发展前景。
2、而实现质子交换膜电解水制氢技术的实际投入，需要明确电解槽的性能参数因此在质子交换膜电解槽的研发过程，需要进行多次验证，以明确电解槽内各部件关键参数。但是在测试过程，由于所用于测试的电解槽结构限制，其内部液体会从阳极侧渗透到阴极侧，导致阴极侧液体升高，因此需有采取有效手段排出阴极侧的液体同时避免污染。
技术实现思路
1、为克服上述现有技术的不足，本申请提供了一种用于电解水制氢的测试装置及方法，具体采用如下技术方案：
2、一种用于电解水制氢的测试装置，包括储水罐、纯化柱、电导率测试仪、循环泵、电解槽、第一气液分离器以及第二气液分离器，且所述储水罐、纯化柱、电导率测试仪以及循环泵依次串联连通；
3、所述循环泵的下游分别设有第一通路和第二通路，其中所述第一通路用于连通循环泵与电解槽的阳极进口，所述第二通路用于连通循环泵与第一气液分离
4、所述电解槽的阴极出口设有第三通路和第四通路，其中所述第三通路用于连通电解槽阴极出口与第二气液分离器的进口，所述第四通路用于连通电解槽阴极出口与储水罐；其中所述第三通路上设有第二并联点，所述第四通路一端连接至第二并联点，所述第四通路另一端连接至储水罐。
5、可选的：所述第一通路设有第一阀门，所述第一阀门设置在电解槽与第一并联点之间；所述第二通路设有第二阀门，所述第二阀门位于第一并联点与第一气液分离器之间。
6、可选的：所述第三通路设有第三阀门，所述第三阀门设置在电解槽与第二并联点之间；所述第四通路设有第四阀门，第四阀门位于第四通路中第二并联点与储水罐之间。
7、可选的：所述第一阀门和第二阀门均采用电动阀门，且所述电导率测试仪分别控制第一阀门和第二阀门的启闭状态。
8、可选的：所述电解槽的阳极出口设有第五通路，且所述第五通路的一端连接电解槽的阳极出口，所述第五通路的另一端并联至第二通路中第二阀门的下游位置。
9、可选的：所述第一气液分离器的进口位置设有氟离子浓度监测仪，所述氟离子浓度监测仪用于监测回流至储水罐的液体的氟离子浓度。
10、可选的：所述第一气液分离器的气体出口设有第一干燥器，所述第一干燥器用于干燥第一气液分离器所分离出的气体。
11、可选的：所述第二气液分离器的气体出口设有第二干燥器，所述第二干燥器用于干燥第二气液分离器所分离出的气体。
12、进一步的，本申请还公开一种用于电解水制氢的测试方法，其采用如上述的测试装置进行测试，所述测试方法至少包括如下步骤：
13、当进行电解水制氢测试时，第一通路保持打开，第二通路保持关闭，储水罐中液体依次经纯化柱、电导率测试仪、循环泵后，通入电解槽的阳极进口；
14、电解槽通电并进行制氢作业，此时第三通路保持打开，第四通路保持关闭，电解槽阳极所产生气体经第五通路通入第一气液分离器，电解槽阴极所产生气体经第三通路通入第二气液分离器；
15、当电解水制氢测试完毕后，第三通路保持关闭，第四通路保持打开，电解槽阴极的液体经第四通路回流至储水罐内。
16、可选的：当进行电解水制氢测试前，保持第一通路关闭，保持第二通路打开，使储水罐中液体依次经纯化柱、电导率测试仪、循环泵后，通入第一气液分离器并最终回流至储水罐。
17、有益效果
18、本申请的技术方案获得了下列有益效果：
19、本申请的测试装置通过在电解槽阴极设置循环回路，通过控制阀门启闭以解决电解过程液体从阳极向阴极渗透问题，实现将电极槽阴极的液体回收至储水罐并重新被阳极利用，以节省水量，进而可降低电解制氢测试成本并提高测试效率。
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1.一种用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，包括储水罐、纯化柱、电导率测试仪、循环泵、电解槽、第一气液分离器以及第二气液分离器，且所述储水罐、纯化柱、电导率测试仪以及循环泵依次串联连通；
2.根据权利要求1所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述第一通路设有第一阀门，所述第一阀门设置在电解槽与第一并联点之间；所述第二通路设有第二阀门，所述第二阀门位于第一并联点与第一气液分离器之间。
3.根据权利要求1所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述第三通路设有第三阀门，所述第三阀门设置在电解槽与第二并联点之间；所述第四通路设有第四阀门，第四阀门位于第四通路中第二并联点与储水罐之间。
4.根据权利要求2所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述第一阀门和第二阀门均采用电动阀门，且所述电导率测试仪分别控制第一阀门和第二阀门的启闭状态。
5.根据权利要求2所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述电解槽的阳极出口设有第五通路，且所述第五通路的一端连接电解槽的阳极出口，所述第五通路的另一端并联至第二通路中第二阀门的下游
6.根据权利要求1所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述第一气液分离器的进口位置设有氟离子浓度监测仪，所述氟离子浓度监测仪用于监测回流至储水罐的液体的氟离子浓度。
7.根据权利要求1所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述第一气液分离器的气体出口设有第一干燥器，所述第一干燥器用于干燥第一气液分离器所分离出的气体。
8.根据权利要求1所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述第二气液分离器的气体出口设有第二干燥器，所述第二干燥器用于干燥第二气液分离器所分离出的气体。
9.一种用于电解水制氢的测试方法，其采用如权利要求1-8任一项所述的测试装置进行测试，其特征在于，至少包括如下步骤：
10.根据权利要求9所述的用于电解水制氢的测试方法，其特征在于，当进行电解水制氢测试前，保持第一通路关闭，保持第二通路打开，使储水罐中液体依次经纯化柱、电导率测试仪、循环泵后，通入第一气液分离器并最终回流至储水罐。
...【技术特征摘要】
1.一种用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，包括储水罐、纯化柱、电导率测试仪、循环泵、电解槽、第一气液分离器以及第二气液分离器，且所述储水罐、纯化柱、电导率测试仪以及循环泵依次串联连通；
2.根据权利要求1所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述第一通路设有第一阀门，所述第一阀门设置在电解槽与第一并联点之间；所述第二通路设有第二阀门，所述第二阀门位于第一并联点与第一气液分离器之间。
3.根据权利要求1所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述第三通路设有第三阀门，所述第三阀门设置在电解槽与第二并联点之间；所述第四通路设有第四阀门，第四阀门位于第四通路中第二并联点与储水罐之间。
4.根据权利要求2所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述第一阀门和第二阀门均采用电动阀门，且所述电导率测试仪分别控制第一阀门和第二阀门的启闭状态。
5.根据权利要求2所述的用于电解水制氢的测试装置，其特征在于，所述电解槽的阳极出口设有第五通路，且所述第五通路的一端连接电解槽的阳极出口，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈梦东，邓占锋，谭晖，章雷其，
申请(专利权)人：北京智慧能源研究院，
类型：发明
国别省市：
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