[發明專利]一種測試PEM電解槽陰極水滲透量的測試裝置

在審

• 申請號: 202211488107.6
• 申請日: 2022-11-25
• 公開（公告）號: CN115726005A
• 公開（公告）日: 2023-03-03
• 發明（設計）人: 謝登印;王成;王朝;朱自政;張明;吳啟明;張西兆
• 申請（專利權）人: 上海氫邁工程技術有限公司;張家港氫云新能源研究院有限公司
• 主分類號: C25B15/023
• 分類號: C25B15/023;C25B9/23;C25B1/04
• 代理公司: 南京蘇科專利代理有限責任公司 32102
• 代理人: 陶升

本發明公開了測試PEM電解槽陰極水滲透量的測試裝置，包括：測試用氫氣冷卻器、測試用氫氣氣液分離罐、抽水泵、吹掃氣源，電解槽陰極輸出管一端與PEM電解槽相連，電解槽陰極輸出管另一端與測試用氫氣冷卻器進口相連，測試用氫氣冷卻器出口通過管道與測試用氫氣氣液分離罐氣液進口相連，測試用氫氣氣液分離罐排水口與排水管的一端相連，測試用氫氣氣液分離罐的氫氣出口與氫氣管一端相連，抽水泵進口通過水泵支路與電解槽陰極輸出管相連，吹掃氣源出口通過吹掃支路與電解槽陰極輸出管相連。所述的測試裝置能通過吹掃氣源對系統進行吹掃，另外，PEM電解槽陰極側的剩水能通過抽水泵抽取，所以所述的測試裝置可以實現對陰極滲透水的準確計量。

技術領域

本發明涉及電解制氫設備領域，具體涉及一種測試PEM電解槽陰極水滲透量的測試裝置。

背景技術

PEM水電解制氫系統隨著反應的進行，陽極側的水會通過質子交換膜滲透到陰極側，陰極側中產生的氫氣會混合著水蒸氣一起向外輸出，為了更好的氣液分離，首先需要在氫氣冷卻器中對混合有氫氣和水的氣液混合物進行冷卻，然后氣液混合物會被輸送至氫氣氣液分離罐中進行氣液分離，分離下來的水被留于氫氣氣液分離罐中，分離出來的氫氣會進入后道系統。實際生產中使用的氫氣冷卻器和氫氣氣液分離罐的選型需要根據水滲透至陰極側的量來設計。

目前的PEM電解槽陰極水滲透量的測試裝置的結構包括：測試用氫氣冷卻器、測試用氫氣氣液分離罐，電解槽陰極輸出管的一端用于與PEM電解槽的陰極側出口相連，電解槽陰極輸出管的另一端與測試用氫氣冷卻器的進口相連，在電解槽陰極輸出管上串聯有一個陰極出口開關閥，測試用氫氣冷卻器的出口通過管道與測試用氫氣氣液分離罐的氣液進口相連，測試用氫氣氣液分離罐的排水口與排水管的一端相連，排水管上串聯有一個排水閥，測試用氫氣氣液分離罐的氫氣出口與氫氣管的一端相連，氫氣管上串聯有一個氫氣開關閥。

目前滲透水量的衡量主要根據測試用氫氣氣液分離罐中液位的水平來衡量。但是采用測試用氫氣氣液分離罐的液位衡量水滲透量的方案，無法統計管路和電解槽中的水量，對實際滲透水量的多少無法做到準確統計。

發明內容

本發明所要解決的技術方案為：將提供一種快速準確測試PEM電解槽陰極水滲透量的測試裝置。

為了解決上述問題，本發明所采用的技術方案為：一種測試PEM電解槽陰極水滲透量的測試裝置，包括：測試用氫氣冷卻器、測試用氫氣氣液分離罐，其特征在于：還設置有抽水泵、吹掃氣源，電解槽陰極輸出管的一端用于與PEM電解槽的陰極側出口相連，電解槽陰極輸出管的另一端與測試用氫氣冷卻器的進口相連，在電解槽陰極輸出管上串聯有一個陰極出口開關閥，測試用氫氣冷卻器的出口通過管道與測試用氫氣氣液分離罐的氣液進口相連，測試用氫氣氣液分離罐的排水口與排水管的一端相連，排水管上串聯有一個排水閥，測試用氫氣氣液分離罐的氫氣出口與氫氣管的一端相連，氫氣管上串聯有一個氫氣開關閥，抽水泵的進口通過一根水泵支路與電解槽陰極輸出管相連，在水泵支路上串聯有一個抽水開關閥，吹掃氣源的出口通過吹掃支路與電解槽陰極輸出管相連，在吹掃支路上串聯有一個吹掃開關閥，陰極出口開關閥位于水泵支路和吹掃支路之間。

進一步的，前述的一種測試PEM電解槽陰極水滲透量的測試裝置，其中：在吹掃支路上還串聯有一個減壓閥。

進一步的，前述的一種測試PEM電解槽陰極水滲透量的測試裝置，其中：抽水泵為小揚程低壓水泵。

進一步的，前述的一種測試PEM電解槽陰極水滲透量的測試裝置，其中：吹掃氣源為氮氣瓶。

進一步的，前述的一種測試PEM電解槽陰極水滲透量的測試裝置，其中：在測試用氫氣氣液分離罐上設置有磁翻板液位計。