PEM制氢测试系统及其制氢测试工艺.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113981470A(43)申请公布日2022.01.28(21)申请号202111432288.6(22)申请日2021.11.29(71)申请人大连锐格新能源科技有限公司地址116000辽宁省大连市甘井子区新水泥路777号(72)发明人高鹏汤庆张伟董义文(74)专利代理机构大连智高专利事务所(特殊普通合伙)21235代理人宋文君(51)Int.Cl.C25B1/04(2021.01)C25B9/23(2021.01)C25B15/023(2021.01)C25B15/027(2021.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称PEM制氢测试系统及其制氢测试工艺(57)摘要本发明属于PEM制氢领域，公开了一种PEM制氢测试系统及其制氢测试工艺。系统中去离子水储液罐并联有板式换热器，去离子水储液罐另连接被测样品PEM，被测样品PEM上并联电解电压供给单元，被测样品PEM另有一支路串联一个板式换热器，板式换热器另一端连接冷凝分水器，冷凝分水器另一端管路连接两个并联的干燥器，两个干燥器另一端连接出口管路。相较于现有其他设备而言匹配度更高；本发明可以自由灵活调节测试压力，而且可以实时监测不同条件下的制氢量和制氧量，可同时回收氢气和氧气，预留有氢氧采样口可以实时采样；本发明采用可拆卸式干燥器和可恢复型硅干燥剂，使干燥剂更换更加方便而且可以循环使用。CN113981470ACN113981470A权利要求书1/1页1.PEM制氢测试系统，其特征在于，包括湿度传感器(1)、质量流量计(2)、电解电压供给单元(3)、板式换热器(4)、循环水泵(5)、去离子水储液罐(6)、液位计(7)、电导率仪(8)、排水阀(9)、蠕动泵(10)、伴热加温带(11)、冷凝分水器(12)、自动排水阀(13)、干燥器切换阀(14)、干燥器(15)、二次冷水循环管路(16)；其中去离子水储液罐(6)上并联一个板式换热器(4)，并联管路上设有循环水泵(5)和排水阀(9)，去离子水储液罐(6)上另有一管路连接被测样品PEM(17)，该管路上设有蠕动泵(10)和伴热加温带(11)，被测样品PEM(17)上并联电解电压供给单元(3)，被测样品PEM(17)另有一支路串联一个板式换热器(4)，板式换热器(4)另一端连接冷凝分水器(12)，冷凝分水器(12)上设有自动排水阀(13)，冷凝分水器(12)另一端管路连接两个并联的干燥器(15)，干燥器(15)两端管路均设有干燥器切换阀(14)，两个干燥器(15)另一端连接出口管路，出口管路上依次设有湿度传感器(1)、质量流量计(2)，其中所述板式换热器(4)上设有二次冷水循环管路(16)用以换热，所述去离子水储液罐(6)上装有液位计(7)和电导率仪(8)。2.根据权利要求1所述的PEM制氢测试系统的制氢测试工艺，其特征在于，具体为：去离子水储液罐(6)中补满去离子水，将板式换热器(4)通过二次冷水循环管路(16)通入二次冷水，启动循环水泵(5)，然后给去离子水储液罐(6)加热至设定温度，利用电导率仪(8)监控去离子水的电导率，如果电导率高自动打开排水阀(9)排去部分去离子水并补充电导率低的去离子水直至电导率降为正常范围，在此过程使用液位计(7)监测液位避免去离子水不足或溢出；设定伴热加温带(11)温度保证去离子水温度恒定于设定温度，当电导率达标且去离子水温达到设定温度后，启动蠕动泵(10)设定蠕动泵(10)供给流量，为被测样品PEM(17)提供燃料，然后被测样品PEM(17)连接已设好电解电压和电解电流的电解电压供给系统，被测样品PEM(17)在电解电压和电流作用下开始电解水制取氢气；样品制备出的气体进入板式换热器(4)换热，将制备出来的高温气体降温冷凝分离出气体中的水蒸气，再经过冷凝分水器(12)分离制备气体和液态水，液态水达到一定的液位后由自动排水阀(13)自动排出，制备出的气体经过干燥器(15)后分离气体中多余的水蒸汽，干燥的气体经过质量流量计(2)检测出制备气体的流量。2CN113981470A说明书1/3页PEM制氢测试系统及其制氢测试工艺技术领域[0001]本发明属于PEM制氢领域，具体涉及一种PEM制氢测试系统及其制氢测试工艺。背景技术[0002]随着氢燃料电池行业的快速发展，氢气储能和制备行业即将迎来高峰，现有的制氢技术以商品化的水电解制氢技术最为成熟。水电解制氢主要有三种，碱性水电解制氢、质子交换膜水电解制氢和固体氧化物水电解技术，PEM水电解槽能在高电流密度下工作，体积小，效率高，生成的氢气纯度可高达99.999％，被认为是最有发展前景的水电解技术。[0003]随着PEM制氢的发展，急需PEM制氢样品的测试评价系统，目前国