电解水制氢设备及其氧中氢取样分析系统的制作方法

本技术涉及电解制氢，尤其涉及一种电解水制氢设备及其氧中氢取样分析系统。

背景技术：

1、在电解水制氢过程中，电解槽的内部不可避免地会发生氢气跨膜扩散的现象，导致生成的氧气中会混入一定量的氢气。当阳极侧的氧中氢浓度超过一定限值时，就会存在氢气爆炸的安全风险，此时电解槽需要被强制停机。因此，为了电解槽安全运行，需要对氧中氢浓度进行实时监测。

2、目前，氧中氢测量装置是通过对分离系统的氧气出口管道取样进行检测。具体地，采样样本在进入测量装置后，需要先经过气液分离器分离，分离后的气体进入气体分析仪表，检测氧中氢浓度。

3、但是，申请人发现现有技术中至少存在以下缺陷：采样样本在经过气液分离器分离后，得到的气体样本中仍会携带有碱液。随着系统长时间运行，气体样本中携带的碱液不断积累，容易导致损坏气体分析仪表，从而影响氧中氢浓度的连续检测。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种电解水制氢设备及其氧中氢取样分析系统，用以至少解决现有技术中所存在的问题之一。

2、为了实现上述目的，本实用新型提供一种电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，包括：

3、电解槽，用于电解水生成氧气和氢气，所述电解槽设有氧侧出口；

4、样本分离装置，至少包括依次设置的一级气液分离器和二级气液分离器，所述一级气液分离器与所述氧侧出口相连接，所述一级气液分离器用于对所述氧侧出口排出的气液混合物进行分离，所述一级气液分离器设有一级气相出口；

5、所述二级气液分离器与所述一级气相出口相连接，所述二级气液分离器用于对所述一级气相出口排出的气液混合物进行分离，所述二级气液分离器设有二级气相出口；

6、分析装置，与所述二级气相出口相连接，所述分析装置用于对所述二级气相出口排出的气体样本进行氧中氢浓度检测。

7、根据本实用新型提供的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，还包括：

8、冷却装置，设置于所述二级气液分离器与所述分析装置之间，所述冷却装置用于对所述气体样本进行冷却，以使所述气体样本的温度满足所述分析装置的工作温度。

9、根据本实用新型提供的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，所述冷却装置和所述二级气液分离器集成于一体设置。

10、根据本实用新型提供的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，还包括：

11、氧侧输出管路，与所述氧侧出口相连接，所述电解槽的数量至少为两个，各个所述电解槽均设有所述氧侧出口和所述氧侧输出管路；

12、分离装置，分别与各个所述氧侧输出管路相连接，所述分离装置用于对各个所述电解槽生成的氧气进行气液分离；

13、至少两个支路管路，分别与各个所述电解槽一一对应设置，所述支路管路的一端与所述氧侧输出管路相连接、另一端与所述一级气液分离器的入口相连接，且所述一级气液分离器、所述二级气液分离器和所述分析装置分别与各个所述电解槽一一对应设置。

14、根据本实用新型提供的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，还包括：

15、碱液回收装置，所述一级气液分离器设有一级液相出口，所述电解槽设有碱液入口，所述碱液回收装置的一端与所述一级液相出口相连接、另一端与所述碱液入口相连接，所述碱液回收装置用于将所述一级液相出口排出的碱液回流至所述电解槽中。

16、根据本实用新型提供的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，所述碱液回收装置包括：

17、碱液循环泵，用于将碱液泵入所述碱液入口，所述碱液循环泵的出口与所述碱液入口相连接；

18、第一疏水阀，其一端与所述一级液相出口相连接、另一端与所述碱液循环泵的入口相连接，所述第一疏水阀用于供所述一级液相出口排出的碱液通过。

19、根据本实用新型提供的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，还包括：

20、第一连接管路，其一端与所述一级液相出口相连接、另一端与所述二级气液分离器的入口相连接；

21、减压阀，设置于所述第一连接管路上，所述减压阀用于调节所述第一连接管路的流量。

22、根据本实用新型提供的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，还包括：

23、水封装置，所述二级气液分离器设有二级液相出口，所述水封装置用于储存所述二级液相出口排出的凝液；

24、第二疏水阀，其一端与所述二级液相出口相连接、另一端与所述水封装置的入口相连接，所述第二疏水阀用于供所述凝液通过。

25、根据本实用新型提供的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，所述分析装置包括：

26、气体传感器，通过第二连接管路与所述二级气相出口相连接，所述气体传感器用于对所述气体样本进行氧中氢浓度检测；

27、干燥器，设置于所述第二连接管路上，所述干燥器用于对所述气体样本进行干燥；

28、流量计，设置于所述第二连接管路上，所述流量计用于检测所述第二连接管路的流量。

29、本实用新型还提供一种电解水制氢设备，包括如上述任一项所述的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统。

30、本实用新型提供的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，包括：电解槽，用于电解水生成氧气和氢气，电解槽设有氧侧出口；样本分离装置，至少包括依次设置的一级气液分离器和二级气液分离器，一级气液分离器与氧侧出口相连接，一级气液分离器用于对氧侧出口排出的气液混合物进行分离，一级气液分离器设有一级气相出口；二级气液分离器与一级气相出口相连接，二级气液分离器用于对一级气相出口排出的气液混合物进行分离，二级气液分离器设有二级气相出口；分析装置，与二级气相出口相连接，分析装置用于对二级气相出口排出的气体样本进行氧中氢浓度检测。如此设置，通过对电解槽的氧侧出口取样进行多级气液分离后，再进入分析装置对气体样本进行氧中氢浓度检测，可有效防止气体样本中携带碱液，以免损坏分析装置，从而有效保障系统可靠运行，大大提高系统的稳定性，避免影响氧中氢浓度连续检测。

技术特征：

1.一种电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，其特征在于，还包括：

3.根据权利要求2所述的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，其特征在于，所述冷却装置（4）和所述二级气液分离器（3）集成于一体设置。

4.根据权利要求1所述的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，其特征在于，还包括：

5.根据权利要求1所述的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，其特征在于，还包括：

6.根据权利要求5所述的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，其特征在于，所述碱液回收装置包括：

7.根据权利要求1所述的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求3所述的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，其特征在于，还包括：

9.根据权利要求1所述的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统，其特征在于，所述分析装置包括：

10.一种电解水制氢设备，其特征在于，包括如权利要求1-9任一项所述的电解水制氢设备的氧中氢取样分析系统。

技术总结本技术涉及电解制氢领域，提供一种电解水制氢设备及其氧中氢取样分析系统，包括电解槽、样本分离装置及分析装置，样本分离装置至少包括一级气液分离器和二级气液分离器。电解槽用于电解水生成氧气和氢气。一级气液分离器用于对氧侧出口排出的气液混合物进行分离，二级气液分离器用于对一级气相出口排出的气液混合物进行分离。分析装置用于对二级气液分离器排出的气体样本进行氧中氢浓度检测。如此设置，通过对电解槽的氧侧出口取样进行多级气液分离后，再进入分析装置对气体样本进行氧中氢浓度检测，可有效防止气体样本中携带碱液，以免损坏分析装置，从而有效保障系统可靠运行，大大提高系统的稳定性，避免影响氧中氢浓度连续检测。技术研发人员：徐圣,杨渊,江晨阳受保护的技术使用者：三一氢能有限公司技术研发日：20231117技术公布日：2024/7/18