电解槽在运行一段时间后,会出现电解槽直流电压偏高,氢中氢含量升高的现象,如果氧中氢指标有上升趋势(不论幅度多大),可能存在局部闪爆,要避免更大范围危险,就要分析原因,解决问题。
1、检查计量仪表、阀门是否正常,电源计量精度是否准备。
2、清洗系统及更换碱液:用2%浓度的一水柠檬酸清洗,洗过后新配碱液,启机后看电压及氧中氢。
3、运行参数问题:当功率上升时,电流增大,产气量增加,但可能会导致电解槽内部的反应不均匀,例如在电极局部区域可能会产生大量气泡,影响气体的分离效果,使得氢气更容易混入氧气中。
1、小室乳突或者网格网的间隙偏大,两个小室间的接触点少,造成电压偏高:调整下电解槽的碟簧,紧固电解槽,各种工况下比较下俩台氧中氢的指标。
2、小室隔膜和垫片间隙不够:调整下电解槽的碟簧品牌,紧固电解槽。
3、压力问题:多台电解槽并联使用时,由于每个电解槽的运行工况存在差异性,导致电解槽进入分离器的气液压力不同,继而对各个电解槽的出口阻力不同,电解槽内部会出现压力失衡的运行缺陷,造成氢气和氧气透过隔膜发生氢氧互窜的现象。
1、电极表面可能积累了污垢或结垢,导致电极表面电阻增加,电催化性能下降,影响电子传递效率,使电压升高。
2、电极损坏或局部短路,电极可能存在损坏,导致局部电流密度不均匀,使得整体电压升。
3、隔膜被杂质堵塞、污染或损坏,会导致离子传输受阻,增加电阻,从而使电压升高。此外,隔膜的老化、破损或者被腐蚀等情况可能会使两侧电极直接接触,造成短路,引起小室电压波动。
4、电解槽内部的碱液管路或者氢氧管路有金属杂质堆积,造成电流在流道内部短路,使电压降低。若出小室的氢/氧通道堵塞,生成的氢气和氧气不能及时排出,会导致小室内有效电解面积减小,造成小室电压变大。
5、电解槽多次启停,还要考虑反向电流对电极的冲击,电极受到反向电流冲击后,电压会增加,放出一点碱液出来,看碱液颜色有没有变化。
以上电解槽内部问题,只能返厂维修,拆开电解槽,查看和测试内部部件外观和性能变化。
电解槽本身在出厂前就存在的问题:
1、材料和部件选型:大批量的大标方制氢项目想多少,材料和部件也可能也是第一次试用,并没有长期的应用经验。
2、生产工艺问题:电解槽是多个部件的人工组装,生产线的调试、人员的水平难免存在差异。
3、电解槽的设计工艺:小标方行业应用多,电解槽毕竟是化工设备,大标方的电解槽设计工艺并不是简单的等比例放大,设计工艺可能也会存在问题。
1、电极与隔膜维护难:电极长期处于强碱性环境,易腐蚀,影响性能与寿命,需定期检查更换;隔膜易受杂质污染堵塞,气体渗透会降低效率,清洁或更换复杂。
2、电解液管理复杂:要监控浓度、温度与液位,杂质积累会降低电解效率,需定期净化或更换,过程繁琐。
3、密封性能要求高:需防止电解液泄漏及气体泄漏,密封件老化会致泄漏,需定期检查更换,确保密封难度大。
4、故障排查修复难:涉及多系统,故障时定位问题困难,需专业技术与设备,维修耗时久。
5、维护成本高:电解槽内部问题,需要返厂维修,维护成本高。