專利名稱：快速恢復(fù)電化學(xué)式微氧儀投運(yùn)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明主要用于水電解制氫設(shè)備停產(chǎn)檢修，盡快使滯后運(yùn)行的電化學(xué)式微氧儀恢復(fù)運(yùn)行。
背景技術(shù)：
水電解制氫運(yùn)行期間經(jīng)常發(fā)生以下問題
(I)氫氣泄漏。氫氣具有特殊的物理性能易泄漏，由于分子量小和粘度低，其泄漏性約為空氣的2倍；易擴(kuò)散，約比空氣擴(kuò)散快3. 8倍。所以水電解制氫系統(tǒng)設(shè)備或管路的連接法蘭或絲扣部位頻繁發(fā)生漏氣事件。(2)堿液泄漏。水電解制氫采用電解質(zhì)為28 30%質(zhì)量濃度的KOH溶液，電解槽和制氫框架設(shè)備正常運(yùn)行溫度為85 90°C，強(qiáng)堿在高溫下腐蝕性很強(qiáng)，導(dǎo)致設(shè)備和管路經(jīng)常發(fā)生腐蝕漏液事件。氫氣化學(xué)活性很強(qiáng)，易燃、易爆，所以發(fā)生氫氣泄漏事件時(shí)為保證安全系統(tǒng)必須停運(yùn)后采取特殊措施處理泄漏問題。系統(tǒng)經(jīng)常停運(yùn)處理故障，但事后生產(chǎn)恢復(fù)很緩慢，主要問題在于電化學(xué)式微氧儀恢復(fù)正常運(yùn)行時(shí)間滯后。圖I是現(xiàn)有氫氣生產(chǎn)工藝流程簡圖。圖中，有兩臺水電解制氫設(shè)備1#、2#，每套水電解制氫設(shè)備生產(chǎn)能力為100Nm3/h， 分別由電解槽、制氫框架和純化框架組成。兩套電化學(xué)式微氧儀分別用于純化框架出口檢測產(chǎn)品氫氣是否合格，該檢測數(shù)據(jù)傳送到PLC控制系統(tǒng)。如果檢測產(chǎn)品氫氣含氧> lOppm， 系統(tǒng)控制純化到后部球罐的三通控制閥為“排空”狀態(tài)，氫氣不能到達(dá)球罐；如果檢測產(chǎn)品氫氣含氧< IOppm,到球罐的三通控制閥為“球罐”狀態(tài),氫氣輸送到球罐。如圖I所不。當(dāng)系統(tǒng)停產(chǎn)檢修時(shí)該微氧儀處于空氣環(huán)境，氧含量達(dá)到21. 8%(218000 ppm)，嚴(yán)重消耗電化學(xué)微氧儀探頭、電池壽命。當(dāng)制氫系統(tǒng)恢復(fù)生產(chǎn)后，微氧儀由含氧218000 ppm工況恢復(fù)到< IOppm需要通常約6 8小時(shí)以上，期間PLC檢測氫氣不合格連續(xù)排空，浪費(fèi)大量氫氣，而且嚴(yán)重制約后部氫氣用戶生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決檢修期間大量空氣串入微氧儀探頭、縮短其壽命的問題，本發(fā)明提供快速恢復(fù)電化學(xué)式微氧儀投運(yùn)方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是
本發(fā)明的操作步驟包括I、將微氧儀管路與氮?dú)夤苈愤B接，即在微氧儀的輸入管路并氫氣取樣閥的輸出管路上通過兩個(gè)控制閥與氮?dú)夤苈愤B接，兩個(gè)控制閥之間設(shè)有一個(gè)排氣閥；
2、在微氧儀上設(shè)置一個(gè)常開的排氣閥。3、通入含氧< 20PPm且壓力是O. 7MPa的氮?dú)猓髁渴荗. OOlNmVh。
4、關(guān)閉微氧儀氫氣取樣閥，關(guān)閉排氣閥。5、將兩個(gè)控制閥開啟，氮?dú)忭樌M(jìn)入微氧儀。本發(fā)明正常制氫時(shí)，兩個(gè)控制閥關(guān)閉，兩個(gè)控制閥之間的排氣閥處于開啟位置防止氫氣和氮?dú)饣ゴ?，微氧儀前的取樣閥處于開啟狀態(tài)，氫氣能到達(dá)微氧儀，微氧儀上的常開排氣閥可以順利排出尾氣。本發(fā)明采取在水電解制氫系統(tǒng)停產(chǎn)檢修時(shí)給電化學(xué)式微氧儀連續(xù)通氮?dú)獾姆椒ǎ?以保護(hù)檢測探頭、隔離空氣，避免了空氣對電化學(xué)式微氧儀壽命的嚴(yán)重影響，縮短了水電解制氫檢修后微氧儀的投運(yùn)時(shí)間，提高了水電解制氫運(yùn)行效率。與此同時(shí)還大大縮短了系統(tǒng)檢修后微氧儀的恢復(fù)時(shí)間，恢復(fù)過程小于O. 5小時(shí)，為制氫投產(chǎn)縮短了時(shí)間，提高了系統(tǒng)工作效率，減少了氫氣排放。


圖I是現(xiàn)有氫氣生產(chǎn)工藝流程簡圖。圖2是本發(fā)明的設(shè)備結(jié)構(gòu)圖。圖中，I、氮?dú)夤苈罚?、純化框架，3、微氧儀，4、控制閥，5、控制閥，6、排氣閥，7、常開排氣閥，8、控制閥，9、取樣閥，10、三通控制閥，11、球罐。
具體實(shí)施例方式I、將微氧儀管路與氮?dú)夤苈稩連接，即在微氧儀3的輸入管路并氫氣取樣閥9的輸出管路上通過兩個(gè)控制閥5、8與氮?dú)夤苈稩連接，兩個(gè)控制閥5、8之間設(shè)有一個(gè)排氣閥 6 ；
2、在微氧儀3上設(shè)置一個(gè)常開的排氣閥7。3、水電解槽制氫停止,球罐進(jìn)口堵盲板。4、通入含氧< 20PPm且壓力是O. 7MPa的氮?dú)?，流量是O. 00 INmVh。5、制氫框架和電解槽以氮?dú)獯祾邭錃夂细瘛?、純化框架以氮?dú)獯祾邭錃夂细窈箨P(guān)閉吹掃控制閥4。7、關(guān)閉微氧儀氫氣取樣閥9。8、關(guān)閉排氣閥6。9、將兩個(gè)控制閥5、8開啟，氮?dú)忭樌M(jìn)入微氧儀，保證空氣不進(jìn)入微氧儀探頭。說明1、控制閥4、純化框架2、取樣閥9、三通控制閥10和球罐11均是水電解制氫設(shè)備的配套設(shè)施。
權(quán)利要求
1.快速恢復(fù)電化學(xué)式微氧儀投運(yùn)方法，其特征是包括下述操作步驟(1)、將微氧儀管路與氮?dú)夤苈愤B接，即在微氧儀的輸入管路并氫氣取樣閥的輸出管路上通過兩個(gè)控制閥與氮?dú)夤苈愤B接，兩個(gè)控制閥之間設(shè)有一個(gè)排氣閥；(2)、在微氧儀上設(shè)置一個(gè)常開的排氣閥；(3 )、通入含氧< 20PPm且壓力是O. 7MPa的氮?dú)?，流量是O. OOlNmVh ；(4)、關(guān)閉微氧儀氫氣取樣閥,關(guān)閉排氣閥；(5)、將兩個(gè)控制閥開啟，氮?dú)忭樌M(jìn)入微氧儀。
全文摘要
快速恢復(fù)電化學(xué)式微氧儀投運(yùn)方法，主要用于水電解制氫設(shè)備停產(chǎn)檢修，它包括下述操作步驟(1)、將微氧儀管路與氮?dú)夤苈愤B接，即在微氧儀的輸入管路并氫氣取樣閥的輸出管路上通過兩個(gè)控制閥與氮?dú)夤苈愤B接，兩個(gè)控制閥之間設(shè)有一個(gè)排氣閥；(2)、在微氧儀上設(shè)置一個(gè)常開的排氣閥。(3)、通入含氧＜20PPm且壓力是0.7MPa的氮?dú)猓髁渴?.001Nm3/h。(4)、關(guān)閉微氧儀氫氣取樣閥，關(guān)閉排氣閥。(5)、將兩個(gè)控制閥開啟，氮?dú)忭樌M(jìn)入微氧儀。縮短了系統(tǒng)檢修后微氧儀的恢復(fù)時(shí)間，恢復(fù)過程小于0.5小時(shí)，為制氫投產(chǎn)縮短了時(shí)間，提高了系統(tǒng)工作效率，減少了氫氣排放。
文檔編號C25B15/00GK102586802SQ20121006126
公開日2012年7月18日 申請日期2012年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月9日
發(fā)明者劉華平, 周樹君, 楊華峰, 趙太鐵 申請人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司