控制设备、控制方法及氢气制备系统技术方案

本发明专利技术公开了控制设备、控制方法及氢气制备系统，具体地，控制设备用于控制向盐水电解装置提供的阳极溶液的ph值，盐水电解装置包括并列设置的多个电解槽单元，每个电解槽单元包括阳极室、阴极室、将阳极室和阴极室隔开的离子交换膜以及设置在阳极室的阳极和在阴极室设置为与阳极相对的阴极，盐水溶液作为阳极溶液注入至每个电解槽单元的阳极室，其特征在于，控制设备包括：盐酸注入单元，以可变的输出流量向阳极溶液中加入预定浓度的盐酸，以及盐酸流量控制单元，基于施加至阳极和阴极的电流以及运行的电解槽单元的数量计算向阳极溶液加入的盐酸的设定流量，并且基于计算的设定流量动态地调整盐酸注入单元的输出流量以控制阳极溶液的ph值。

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及电解，更具体地涉及用于控制向盐水电解装置提供的阳极溶液的ph值的控制设备、控制方法及氢气制备系统。

技术介绍

1、使用风能或光伏发电装置产生的电电解盐水来制备氢气，将可再生的风能和太阳能转换为化学能储存。离子交换法电解盐水溶液制取氯气和氢气的基本原理是：2ncl+2h2o＝2noh+cl2+h2。在离子交换膜法电解盐水的电解槽中，用离子交换膜将阳极室和阴极室隔开，电解时从电解槽的下部往阳极室注入经过精制的ncl溶液，往阴极室注入水。在阳极室中cl-放电，生成cl2，从电解槽顶部放出，同时n+带着少量水分子透过阳离子交换膜流向阴极室。在阴极室中h+放电，生成h2，也从电解槽顶部放出。阴极室内的液体称为阴极液，阳极室内的液体称为阳极液。

2、此外，阳极室还会发生副反应，生成次氯酸，次氯酸根进一步在阳极上产生少量的氧气。但是，氧气浓度过高会降低氯气的纯度以及会对阳极产生氧化和腐蚀，降低电流效率。

3、因此，阳极室中的氧气浓度是电解工艺中主要控制参数，因此如何控制阳极室中的氧气浓度是至关重要的。

4、此外，可以考虑通过本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.控制设备，所述控制设备用于控制向盐水电解装置(10)提供的阳极溶液的ph值，所述盐水电解装置(10)包括并列设置的多个电解槽单元(11)，每个电解槽单元(11)包括阳极室(11A)、阴极室(11B)、将所述阳极室(11A)和所述阴极室(11B)隔开的离子交换膜(12)以及设置在所述阳极室(11A)的阳极(13)和在所述阴极室(11B)设置为与所述阳极(13)相对的阴极(14)，盐水溶液作为所述阳极溶液注入至每个电解槽单元(11)的所述阳极室(11A)，其特征在于，所述控制设备包括：

2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述盐酸流量控制单元(42)包括：

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【技术特征摘要】

1.控制设备，所述控制设备用于控制向盐水电解装置(10)提供的阳极溶液的ph值，所述盐水电解装置(10)包括并列设置的多个电解槽单元(11)，每个电解槽单元(11)包括阳极室(11a)、阴极室(11b)、将所述阳极室(11a)和所述阴极室(11b)隔开的离子交换膜(12)以及设置在所述阳极室(11a)的阳极(13)和在所述阴极室(11b)设置为与所述阳极(13)相对的阴极(14)，盐水溶液作为所述阳极溶液注入至每个电解槽单元(11)的所述阳极室(11a)，其特征在于，所述控制设备包括：

2.根据权利要求1所述的控制设备，其特征在于，所述盐酸流量控制单元(42)包括：

3.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，所述盐酸注入单元(41)包括：

4.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，通过跨每个电解槽单元的所述阳极和所述阴极设置的电流传感器来测量施加至所述阳极和所述阴极的电流。

5.根据权利要求2所述的控制设备，其特征在于，所述控制单元(421)包括比例积分微分控制器，所述盐酸的所述设定流量作为所述比例积分微分控制器的参考输入值，所述盐酸注入单元(41)的所述输出流量作为所述比例积分微分控制器的控制输入值，所述控制信号基于所述比例积分微分控制器的输出结果。

6.根据权利要求2-5中任一项所述的控制设备，其特征在于，施加至所述阳极和所述阴极的电流、运行的所述电解槽单元的数量以及所述盐酸的所述设定流量之间的函数关系为下式：

7.根据权利要求6所述的控制设备，其特征在于，所述补偿系数的范围为0.75-1.25，所述修正系数的范围为90％-98％。

8.根据权利要求6所述的控制设备，其特征在于，其特征在于，所述控制设备还包括：

9.控制方法，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张波，
申请(专利权)人：西门子中国有限公司，
类型：发明
国别省市：