取样检测装置及制氢装置的制作方法

本技术涉及电解槽，具体而言，涉及一种取样检测装置及制氢装置。

背景技术：

1、目前，碱性水电解制氢装置通过水在电解槽中电解作用从而产生氢气、氧气，产生的气体分别夹带着液体，以气液混合状态进入气液分离器中进行气液分离。在制氢装置中，氧中氢含量是衡量电解槽性能以及制氢装置安全性的一个重要指标。

2、现有技术中，电解槽产生的氧气或氢气中含有碱性物质，碱性物质会损坏氧中氢分析仪或氢中氧分析仪。因此，需要一种能够去除电解槽产生的氧气或氢气中的碱性物质的取样检测装置。对应类似环境中的气体检测，也存在着相同的问题。

技术实现思路

1、本实用新型提供了一种取样检测装置及制氢装置，以解决现有技术中的无法准确对电解槽产生的氢气中的氧气含量或电解槽产生的氧气中的氢气含量进行测量的问题。

2、为了解决上述问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了一种取样检测装置，包括取样分离部和分析仪，取样分离部包括取样分离器、分流结构和除盐水结构，取样分离器的入口和电解槽连接，取样分离器的出口和分析仪的入口连接，分流结构设置在取样分离器内部，除盐水结构将除盐水喷洒在分流结构上，以洗涤从电解槽输入气体中的碱性物质，分析仪用于对气体中的杂质的含量进行检测。

3、进一步地，除盐水结构包括除盐水管路和除盐水阀，除盐水管路和取样分离器连接，除盐水阀设置在除盐水管路上，除盐水阀用于控制除盐水管路的流量和/或通断。

4、进一步地，取样检测装置还包括排空旁路，排空旁路设置在分析仪的入口处，排空旁路用于分流分析仪的入口处的气体，减少气体在分析仪的入口处的停留时间。

5、进一步地，取样检测装置还包括压力表和自控阀门，自控阀门设置在排空旁路上，压力表用于检测取样分离器中的压力，当检测到取样分离器中的压力超过设定值，自控阀门打开。

6、进一步地，取样检测装置还包括液位控制部，液位控制部与取样分离器连接，液位控制部检测到取样分离器中的液位达到设定值的情况下，液位控制部将取样分离器中的部分液体排出。

7、进一步地，分流结构为金属丝网，金属丝网将气体分流成多个小股气流，以使气体与除盐水充分混合。

8、进一步地，当对电解槽产出的氧气进行分析时，取样分离器的入口与电解槽的氧气出口连接，分析仪为氧中氢分析仪，氧中氢分析仪对电解槽的氧气出口输出的气体中的氢气含量进行检测；当对电解槽产出的氢气进行分析时，取样分离器的入口与电解槽的氢气出口连接，分析仪为氢中氧分析仪，氢中氧分析仪对电解槽的氢气出口输出的气体中的氧气含量进行检测。

9、进一步地，取样检测装置还包括换热器、排空旁路和温控部，换热器的一端与取样分离部连接，换热器的另一端与分析仪连接，换热器用于对取样分离部输出的气体换热，以改变气体的温度；温控部用于检测经换热器换热后的气体的温度，当检测到气体的温度超过设定温度，温控部控制气体通过排空旁路排出。

10、进一步地，温控部包括温度传感器和切断阀，温度传感器用于检测经换热器换热后的气体的温度，切断阀设置连接在分析仪的入口的管路上，切断阀关闭的情况下，气体从排空旁路排出。

11、进一步地，取样检测装置还包括氮气管路，氮气管路与取样分离部连通；当取样检测装置停止工作，氮气管路向取样分离器充入氮气，对取样检测装置进行氮气置换。

12、根据本实用新型的另一方面，提供了一种制氢装置，包括电解槽和上述的取样检测装置，电解槽用于制造氢气和氧气，电解槽输出的气体的一部分进入取样检测装置。

13、进一步地，制氢装置还包括气体洗涤器和气液分离器，取样检测装置包括排液管路，排液管路的两端分别与取样分离器、气液分离器连接，气液分离器用于处理排液管路输出的液体物和电解槽输出的气体；气液分离器分离出的液体物输送到电解槽，气液分离器分离出的气体进入气体洗涤器；取样检测装置包括排空旁路，排空旁路的两端分别与取样分离器的出口、气体洗涤器连接，气体洗涤器用于洗涤排空旁路输出的气体和气液分离器输出的气体，以去除碱性物质，气体洗涤器中的液体输送到气液分离器，气体洗涤器洗涤后的气体排出。

14、进一步地，电解槽和取样检测装置均为多个，多个取样检测装置与多个电解槽一一对应连接。

15、进一步地，电解槽和取样检测装置均为多个，每个电解槽与至少两个具有相同功能的取样检测装置可通断地连接，每个取样检测装置与至少两个电解槽可通断地连接。

16、应用本实用新型的技术方案，提供了一种取样检测装置，包括取样分离部和分析仪，取样分离部包括取样分离器、分流结构和除盐水结构，取样分离器的入口和电解槽连接，取样分离器的出口和分析仪的入口连接，分流结构设置在取样分离器内部，除盐水结构将除盐水喷洒在分流结构上，以洗涤从电解槽输入气体中的碱性物质，分析仪用于对气体中的杂质的含量进行检测。采用本方案，取样分离部用于去除气体中的碱性物质，分析仪用于对氢气中氧气杂质的含量或氧气中氢气杂质的含量进行检测。取样分离部包括取样分离器、分流结构和除盐水结构，气体进入取样分离器，分流结构固定在取样分离器内，分流结构用于将气体分流成多个小股气流。除盐水结构向分流结构喷洒除盐水，对气体进行洗涤，去除碱性物质。分流结构将气体分流成多个小股气流后，除盐水可以和气体充分混合洗涤，更加充分地去除气体中的碱性物质。

技术特征：

1.一种取样检测装置，其特征在于，包括取样分离部(10)和分析仪(21)，所述取样分离部(10)包括取样分离器(11)、分流结构(12)和除盐水结构(13)，所述取样分离器(11)的入口和电解槽(63)连接，所述取样分离器(11)的出口和所述分析仪(21)的入口连接，所述分流结构(12)设置在所述取样分离器(11)内部，所述除盐水结构(13)将除盐水喷洒在所述分流结构(12)上，以洗涤从所述电解槽(63)输入气体中的碱性物质，所述分析仪(21)用于对气体中的杂质的含量进行检测。

2.根据权利要求1所述的取样检测装置，其特征在于，所述除盐水结构(13)包括除盐水管路(131)和除盐水阀(132)，所述除盐水管路(131)和所述取样分离器(11)连接，所述除盐水阀(132)设置在所述除盐水管路(131)上，所述除盐水阀(132)用于控制所述除盐水管路(131)的流量和/或通断。

3.根据权利要求1所述的取样检测装置，其特征在于，所述取样检测装置还包括排空旁路(22)，所述排空旁路(22)设置在所述分析仪(21)的入口处，所述排空旁路(22)用于分流所述分析仪(21)的入口处的气体，减少气体在所述分析仪(21)的入口处的停留时间。

4.根据权利要求3所述的取样检测装置，其特征在于，所述取样检测装置还包括压力表(23)和自控阀门(24)，所述自控阀门(24)设置在所述排空旁路(22)上，所述压力表(23)用于检测所述取样分离器(11)中的压力，当检测到所述取样分离器(11)中的压力超过设定值，所述自控阀门(24)打开。

5.根据权利要求1所述的取样检测装置，其特征在于，所述取样检测装置还包括液位控制部(30)，所述液位控制部(30)与所述取样分离器(11)连接，所述液位控制部(30)检测到所述取样分离器(11)中的液位达到设定值的情况下，所述液位控制部(30)将所述取样分离器(11)中的部分液体排出。

6.根据权利要求1所述的取样检测装置，其特征在于，所述分流结构(12)为金属丝网，所述金属丝网将气体分流成多个小股气流，以使气体与除盐水充分混合。

7.根据权利要求1所述的取样检测装置，其特征在于，当对所述电解槽产出的氧气进行分析时，所述取样分离器(11)的入口与所述电解槽(63)的氧气出口连接，所述分析仪(21)为氧中氢分析仪，所述氧中氢分析仪对所述电解槽(63)的氧气出口输出的气体中的氢气含量进行检测；当对所述电解槽(63)产出的氢气进行分析时，所述取样分离器(11)的入口与所述电解槽(63)的氢气出口连接，所述分析仪(21)为氢中氧分析仪，所述氢中氧分析仪对所述电解槽(63)的氢气出口输出的气体中的氧气含量进行检测。

8.根据权利要求1所述的取样检测装置，其特征在于，所述取样检测装置还包括换热器(41)、排空旁路(22)和温控部(50)，所述换热器(41)的一端与所述取样分离部(10)连接，所述换热器(41)的另一端与所述分析仪(21)连接，所述换热器(41)用于对所述取样分离部(10)输出的气体换热，以改变气体的温度；所述温控部(50)用于检测经所述换热器(41)换热后的气体的温度，当检测到气体的温度超过设定温度，所述温控部(50)控制气体通过所述排空旁路(22)排出。

9.根据权利要求8所述的取样检测装置，其特征在于，所述温控部(50)包括温度传感器(51)和切断阀(52)，所述温度传感器(51)用于检测经所述换热器(41)换热后的气体的温度，所述切断阀(52)设置连接在所述分析仪(21)的入口的管路上，所述切断阀(52)关闭的情况下，气体从所述排空旁路(22)排出。

10.根据权利要求1所述的取样检测装置，其特征在于，所述取样检测装置还包括氮气管路(42)，所述氮气管路(42)与所述取样分离部(10)连通；当所述取样检测装置停止工作，所述氮气管路(42)向所述取样分离器(11)充入氮气，对所述取样检测装置进行氮气置换。

11.一种制氢装置，其特征在于，包括电解槽(63)和权利要求1至10任一项所述的取样检测装置，所述电解槽(63)用于制造氢气和氧气，所述电解槽(63)输出的气体的一部分进入所述取样检测装置。

12.根据权利要求11所述的制氢装置，其特征在于，所述制氢装置还包括气体洗涤器(61)和气液分离器(62)，所述取样检测装置包括排液管路(32)，所述排液管路(32)的两端分别与所述取样分离器(11)、所述气液分离器(62)连接，所述气液分离器(62)用于处理所述排液管路(32)输出的液体物和所述电解槽(63)输出的气体；所述气液分离器(62)分离出的液体物输送到所述电解槽(63)，所述气液分离器(62)分离出的气体进入所述气体洗涤器(61)；

13.根据权利要求11所述的制氢装置，其特征在于，所述电解槽(63)和所述取样检测装置均为多个，多个所述取样检测装置与多个所述电解槽(63)一一对应连接。

14.根据权利要求11所述的制氢装置，其特征在于，所述电解槽(63)和所述取样检测装置均为多个，每个所述电解槽(63)与至少两个具有相同功能的所述取样检测装置可通断地连接，每个所述取样检测装置与至少两个所述电解槽(63)可通断地连接。

技术总结
本技术提供了一种取样检测装置及制氢装置，取样检测装置包括取样分离部和分析仪，取样分离部包括取样分离器、分流结构和除盐水结构，取样分离器的入口和电解槽连接，取样分离器的出口和分析仪的入口连接，分流结构设置在取样分离器内部，除盐水结构将除盐水喷洒在分流结构上，以洗涤从电解槽输入气体中的碱性物质，分析仪用于对氢气中氧气杂质含量或氧气中氢气杂质含量进行检测。分流结构用于将气体分流成多个小股气流。除盐水结构向分流结构喷洒除盐水，对气体进行洗涤，去除碱性物质。分流结构将气体分流成多个小股气流后，除盐水可以和气体充分混合洗涤，更加充分地去除气体中的碱性物质。

技术研发人员：王雷,范利明,侯立标,贾国亮,孟欣
受保护的技术使用者：阳光氢能科技有限公司
技术研发日：20230905
技术公布日：2024/5/16