本发明专利技术提供一种电解槽的氢气泄露检测方法、检测装置和电解槽。电解槽的氢气泄露检测方法,包括:在电解槽运行过程中,获取电解槽内的各个电解小室的小室电压;根据所述小室电压满足电压异常条件,则将该小室电压所对应的电解小室标记为异常电解小室;在电解槽停机后,对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到实际电化学阻抗数据;根据所述实际电化学阻抗数据,判断所述异常电解小室是否发生氢气泄露。本发明专利技术的电解槽的氢气泄露检测方法、检测装置和电解槽,通过引入电化学阻抗检测技术,提供了一种更为直接、准确和不受外部条件影响的氢气泄露诊断手段,有助于提高电解槽的安全性和效率。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电解,尤其涉及一种电解槽的氢气泄露检测方法、检测装置和电解槽。
技术介绍
1、相关技术中,在碱水制氢电解槽运行过程中,受垫片和隔膜的影响,阴极产生的氢气会渗透到阳极半小室中。一方面,阳极半小室中的氢气会发生氢氧化反应(hor),占用阳极电极催化活性,降低电解槽电流效率;另一方面,当阳极小室中的氢气含量增大时,可能发生氢氧燃烧,甚至爆炸的风险。
2、在现有技术中,电解槽厂商主要采用监控小室电压的方法来间接验证小室内部是否发生氢气渗漏。但是,由于小室电压受小室流量、小室温度、小室一致性等多方面影响,无法直接由小室电压的数据来验证是否发生氢气渗漏,因此上述方法无法准确反映出电解槽的氢气泄露情况。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种电解槽的氢气泄露检测方法、检测装置和电解槽,用以解决现有技术中的缺陷,实现如下技术效果:引入电化学阻抗检测技术,提供了一种更为直接、准确和不受外部条件影响的氢气泄露诊断手段,有助于提高电解槽的安全性和效率。
2、根据本专利技术第一方面实施例的电解槽的氢气泄露检测方法,包括:
3、在电解槽运行过程中,获取电解槽内的各个电解小室的小室电压;
4、根据所述小室电压满足电压异常条件,则将该小室电压所对应的电解小室标记为异常电解小室;
5、在电解槽停机后,对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到实际电化学阻抗数据;
6、根据所述实际电化学阻抗数据,判断所述异常电解小室是否发生氢气泄露。</p>7、根据本专利技术的一个实施例,所述根据所述小室电压满足电压异常条件,则将该小室电压所对应的电解小室标记为异常电解小室的步骤,具体包括:
8、根据两个相邻电解小室的小室电压的电压差值大于预设电压差值,则在该两个相邻的电解小室中,将较低的小室电压所对应的所述电解小室标记为异常电解小室。
9、根据本专利技术的一个实施例,所述对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到实际电化学阻抗数据的步骤,具体包括:
10、利用电化学阻抗检测装置,连接在所述异常电解小室中的阴极双极板和阳极双极板,对所述异常电解小室输入小幅度正弦交流信号,同时反馈得到所述实际电化学阻抗数据。
11、根据本专利技术的一个实施例,在所述对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到实际电化学阻抗数据的步骤中,所述实际电化学阻抗数据包括实际隔膜阻抗rm和实际电荷转移阻抗rct。
12、根据本专利技术的一个实施例,所述在电解槽停机后,对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到电化学阻抗数据步骤之后,电解槽的氢气泄露检测方法还包括:
13、在所述电解槽停机后,对与所述异常电解小室相邻的正常的电解小室进行电化学阻抗检测,以得到标准电化学阻抗数据;
14、则所述根据所述电化学阻抗数据,判断所述异常电解小室是否发生氢气泄露的步骤,具体包括:
15、根据所述实际电化学阻抗数据与所述标准电化学阻抗数据之间的对比结果,判断所述异常电解小室是否发生氢气泄露。
16、根据本专利技术的一个实施例,所述实际电化学阻抗数据包括实际隔膜阻抗rm和实际电荷转移阻抗rct,所述标准电化学阻抗数据包括标准隔膜阻抗rm’和标准电荷转移阻抗rct’;
17、则所述根据所述电化学阻抗数据与所述标准电化学阻抗数据之间的对比结果,判断所述异常电解小室是否发生氢气泄露的步骤,具体包括:
18、在所述实际隔膜阻抗rm与所述标准隔膜阻抗rm’之差大于第一阻抗差,且所述实际电荷转移阻抗rct与所述标准电荷转移阻抗rct’之差大于第二阻抗差的情况下,确定所述异常电解小室发生氢气泄露;
19、在所述实际隔膜阻抗rm与所述标准隔膜阻抗rm’之差小于第一阻抗差,和/或,所述实际电荷转移阻抗rct与所述标准电荷转移阻抗rct’之差小于第二阻抗差的情况下,确定所述异常电解小室未发生氢气泄露。
20、根据本专利技术的一个实施例,在所述根据所述电化学阻抗数据与所述标准电化学阻抗数据之间的对比结果,判断所述异常电解小室是否发生氢气泄露的步骤之后,电解槽的氢气泄露检测方法还包括:
21、在所述异常电解小室发生氢气泄露的情况下,根据所述电化学阻抗数据与所述标准电化学阻抗数据之间差值所处区间范围,确定所述异常电解小室的氢气泄露程度并发出对应的氢气泄露警报。
22、根据本专利技术的一个实施例,所述根据所述实际电化学阻抗数据,判断所述异常电解小室是否发生氢气泄露的步骤,具体包括:
23、在所述实际电化学阻抗数据处于预设的电化学阻抗范围内的情况下,确定所述异常电解小室未发生氢气泄露;
24、在所述实际电化学阻抗数据超出或者低于预设的电化学阻抗范围内的情况下,确定所述异常电解小室发生氢气泄露。
25、根据本专利技术第二方面实施例的电解槽的氢气泄露检测装置,包括:
26、获取模块,用于在电解槽运行过程中,获取电解槽内的各个电解小室的小室电压;
27、第一控制模块,用于根据所述小室电压满足电压异常条件,则将该小室电压所对应的电解小室标记为异常电解小室;
28、第二控制模块,用于在电解槽停机后,对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到实际电化学阻抗数据;
29、第三控制模块,用于根据所述实际电化学阻抗数据,判断所述异常电解小室是否发生氢气泄露。
30、根据本专利技术第三方面实施例的电解槽,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如本专利技术第一方面实施例所述电解槽的氢气泄露检测方法;
31、还包括阴极双极板、阳极双极板、阴极电极、阳极电极、隔膜、阴极与阴极双极板组成的阴极小室、阳极与阳极双极板组成的阳极小室、以及电化学阻抗检测装置。
32、本专利技术给出一种电解槽的氢气泄露检测方法,且本专利技术的氢气泄露检测方法相较于现有技术主要具有以下优点:
33、(1)直接的内部泄露诊断:现有技术通常通过监控小室电压来间接验证氢气泄露,这种方法受到小室流量、温度等多种因素的影响,不能直接确定是否发生氢气泄露。而本专利技术的方法通过电化学阻抗检测,直接对电解槽小室进行诊断,可以更准确地判断小室内部是否发生氢气渗漏。(2)不受外部条件影响:现有技术中的小室电压监测方法受到小室流量、小室温度等因素的影响,这些因素可能导致误判。而本专利技术在电解槽停机时进行电化学阻抗检测,此时不受小室流量、温度等外部条件的影响,数据结果更加准确可靠。(3)创新的电化学阻抗检测方法:本专利技术采用电化学阻抗检测方法,这是一种新的技术手段,通过分析隔膜阻抗rm和电荷转移阻抗rct,可以更精确地识别氢气泄露的位置和程度。(4)提高安全性:通过准确诊断氢气泄露,可以及时采取措施修复,从而降低氢氧燃烧甚至爆炸的风险,提高电解槽的运行安全性。(5)提高效率:准确诊断氢气泄露有助于维护电解槽的正常运行,避免因氢气泄露导致的本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,所述根据所述小室电压满足电压异常条件,则将该小室电压所对应的电解小室标记为异常电解小室的步骤,具体包括:
3.根据权利要求2所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,所述对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到实际电化学阻抗数据的步骤,具体包括:
4.根据权利要求3所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,在所述对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到实际电化学阻抗数据的步骤中,所述实际电化学阻抗数据包括实际隔膜阻抗Rm和实际电荷转移阻抗Rct。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,所述在电解槽停机后,对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到电化学阻抗数据步骤之后,还包括:
6.根据权利要求5中所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,所述实际电化学阻抗数据包括实际隔膜阻抗Rm和实际电荷转移阻抗Rct,所述标准电化学阻抗数据包括标准隔膜阻抗Rm’和标准电荷转移阻抗Rct’;
7.根据权利要求5中所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,在所述根据所述电化学阻抗数据与所述标准电化学阻抗数据之间的对比结果,判断所述异常电解小室是否发生氢气泄露的步骤之后,还包括:
8.根据权利要求1至4中任一项所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,所述根据所述实际电化学阻抗数据,判断所述异常电解小室是否发生氢气泄露的步骤,具体包括:
9.一种电解槽的氢气泄露检测装置,其特征在于,包括:
10.一种电解槽,其特征在于,包括存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1至8任一项所述电解槽的氢气泄露检测方法;
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【技术特征摘要】
1.一种电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,所述根据所述小室电压满足电压异常条件,则将该小室电压所对应的电解小室标记为异常电解小室的步骤,具体包括:
3.根据权利要求2所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,所述对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到实际电化学阻抗数据的步骤,具体包括:
4.根据权利要求3所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,在所述对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到实际电化学阻抗数据的步骤中,所述实际电化学阻抗数据包括实际隔膜阻抗rm和实际电荷转移阻抗rct。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电解槽的氢气泄露检测方法,其特征在于,所述在电解槽停机后,对异常电解小室进行电化学阻抗检测以得到电化学阻抗数据步骤之后,还包括:
6.根据权利要求5中所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭宏程,尹思佳,陈婉清,
申请(专利权)人:三一氢能有限公司,
类型:发明
国别省市:
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