【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于電解水系統監測，具體涉及一種電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法。
技術介紹
1、質子交換膜電解水制氫技術由于電流密度大、產氫純度高、與可再生能源適配性強等優勢成為氫氣生產領域的重要發展方向。pem電解槽作為質子交換膜電解水制氫系統中的核心組成部分，其壽命直接決定了整個系統的使用年限。雜質離子的存在會降低膜的質子傳導率，加速電極腐蝕、阻塞催化位點、影響電流分布等，從而影響電解槽的運行效率、能耗和壽命。在實際使用中，借助去離子罐降低雜質離子含量，通常安裝在陽極側的旁路，能夠除去進水管路及其閥件中產生的雜質離子，在一定程度上保護電解槽，但是不能判斷雜質離子的類型以及具體來源于水質、閥件還是電解槽內部，增加了檢修時間和人工成本。尤其當電解槽停機后，內部的水需要保存在電解槽內，可能會導致離子累積乃至質子膜的降解，影響系統的運行效率和生產的安全性，從而影響系統的制氫性能，甚至存在安全隱患。
技術實現思路
1、本專利技術所要解決的技術問題是：提供一種電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，可快速準確地定位到異常部件，降低人工檢修成本和時間，保證生產安全。
2、為解決上述技術問題，本專利技術的技術方案是：
3、一種電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，包括以下步驟：對電解水系統中的電解液進行取樣，檢測電解液中雜質離子的類型及濃度并反饋至控制器；連續取樣多次，控制器計算多次采樣中雜質離子濃度的相對標準偏差，當所述相對標準偏差小于設定值時，采樣數據可信
4、進一步的，所述雜質離子為除h+以外的其他陰陽離子。
5、進一步的，對電解水系統中的電解液進行取樣的位置位于電解槽的陽極出口。
6、進一步的，所述雜質離子的來源包括水質、管閥件和電解槽。
7、進一步的，如測得ca2+、mg2+、so42-、cl-的其中一種或多種超出所設定的正常濃度范圍，則所述雜質離子來源于水質，輸出純水機故障信號，系統報警。
8、進一步的，如測得存在fe2+或fe3+，則所述雜質離子來源于管閥件，輸出管閥件故障信號，系統報警停機。
9、進一步的，如測得存在f-，則所述雜質離子來源于水質或電解槽，對純水機出口的電解液進行取樣檢測，分析是否存在f-，如存在，則水質存在問題，系統報警，輸出純水機故障信號；如不存在f-，則水質不存在問題，則所述雜質離子來源于電解槽內部的質子交換膜，輸出質子交換膜故障信號，系統報警停機。
10、進一步的，如測得存在ti4+，則所述雜質離子來源于電解槽內部的雙極板或氣體擴散層，輸出雙極板/氣體擴散層故障信號，系統報警停機。
11、進一步的，通過離子測定儀或離子色譜儀檢測電解液中雜質離子的類型及濃度并反饋至控制器。
12、采用了上述技術方案后，本專利技術的有益效果是：
13、由于本專利技術的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，包括以下步驟：對電解水系統中的電解液進行取樣，檢測電解液中雜質離子的類型及濃度并反饋至控制器；連續取樣多次，控制器計算多次采樣中雜質離子濃度的相對標準偏差，當相對標準偏差小于設定值時，采樣數據可信，進行后續分析，若不小于設定值，采樣數據不可信，對檢測設備進行校準重新測量；控制器分析測得的各類型雜質離子的濃度是否超出所設定的相應的正常濃度范圍，如超出，根據超出的雜質離子的類型判斷雜質離子的來源，輸出相應故障信號，并執行報警或報警停機指令；如未超出，輸出系統正常信號；控制器將測得的雜質離子的類型、濃度以及故障信號發送至上位機進行顯示并存儲，該方法可對流出電解槽的電解液中雜質離子進行定性分析，根據雜質離子的類型，能夠準確判斷雜質離子的具體來源，從而定位具體的故障或失效部位，控制器在線監測系統中雜質離子，節省了故障排查時間，便于維保，降低了生產過程中的安全隱患。
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1.一種電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，對電解水系統中的電解液進行取樣的位置位于電解槽的陽極出口。
3.根據權利要求2所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，所述雜質離子為除H+以外的其他陰陽離子。
4.根據權利要求3所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，所述雜質離子的來源包括水質、管閥件和電解槽。
5.根據權利要求4所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，如測得Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-的其中一種或多種超出所設定的正常濃度范圍，則所述雜質離子來源于水質，輸出純水機故障信號，系統報警。
6.根據權利要求4所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，如測得存在Fe2+或Fe3+，則所述雜質離子來源于管閥件，輸出管閥件故障信號，系統報警停機。
7.根據權利要求4所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其
8.根據權利要求4所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，如測得存在Ti4+，則所述雜質離子來源于電解槽內部的雙極板或氣體擴散層，輸出雙極板/氣體擴散層故障信號，系統報警停機。
9.根據權利要求1至8任一項所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，通過離子測定儀或離子色譜儀檢測電解液中雜質離子的類型及濃度并反饋至控制器。
...【技術特征摘要】
1.一種電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，包括以下步驟：
2.根據權利要求1所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，對電解水系統中的電解液進行取樣的位置位于電解槽的陽極出口。
3.根據權利要求2所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，所述雜質離子為除h+以外的其他陰陽離子。
4.根據權利要求3所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，所述雜質離子的來源包括水質、管閥件和電解槽。
5.根據權利要求4所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，如測得ca2+、mg2+、so42-、cl-的其中一種或多種超出所設定的正常濃度范圍，則所述雜質離子來源于水質，輸出純水機故障信號，系統報警。
6.根據權利要求4所述的電解水系統監測雜質離子來源的定性分析方法，其特征在于，如測得存在...
【專利技術屬性】
技術研發人員：紀孟菲，趙強，唐笑，郝佳，王翔，許嘉威，傅林，
申請(專利權)人：山東國創燃料電池技術創新中心有限公司，
類型：發明
國別省市：
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