一種用于氚濃集的spe電解系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，包括電解池系統(tǒng)、含氚水供應(yīng)系統(tǒng)、氣液分離器、氚水收集系統(tǒng)、氫氣干燥系統(tǒng)、氧氣干燥系統(tǒng)、氫氣收集系統(tǒng)、產(chǎn)品氧氣收集儲罐、冷凝系統(tǒng)以及檢測和控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型還提供了該用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。本實(shí)用新型電解系統(tǒng)可以滿足水相氚濃集的全部工藝需求，包括氚水循環(huán)濃集、氫泄露緊急斷電、分子篩干燥床不間斷處理工藝等。同時，含氚水的循環(huán)濃集使得含氚水濃集濃度可以定量控制，大幅提高氚濃集效率，而且也獲得了大量貧氚氫氣。
【專利說明】
一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及化工和核技術(shù)及設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及的是一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]核電站運(yùn)行過程會產(chǎn)生含氚廢水，如果不能合理處置放射性含氚廢水，將會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。而且自然界中氚的豐度極低，含氚水中氚的回收具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。因此，開發(fā)高效、節(jié)能、環(huán)保、低成本的水去氚化技術(shù)和裝備，對于回收氚元素，并使廢水達(dá)到環(huán)境排放指標(biāo)，都具有非常重要的意義。
[0003]固體聚合物電解質(zhì)(Solid Polymer Electrolyte，SPE)電解，即SPE電解，對于含氚水氚富集過程具有明顯的優(yōu)勢:(I)固體聚合物電解質(zhì)膜具有優(yōu)異的氫同位素分離性能，氚T+透膜能力遠(yuǎn)小于氫H+，使得SPE電解產(chǎn)生貧氚氫氣的同時，將氚濃縮于液相；(2)SPE膜還具有優(yōu)良的抗輻照性能，對于輻射性氚的處理具有顯著的耐久性。目前已有的電解-催化交換水去氚化的工藝(CECE)，將SPE電解與氫同位素催化交換工藝耦合，具有非常高的去氚因子。
[0004]SPE電解用于氚富集過程時要求具有較高的處理量，需要開發(fā)完善高效的工藝系統(tǒng)，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行的同時，提高系統(tǒng)處理含氚水的能力；同時必須增大膜電極組件(Membrane Electrode Assemblies,MEA)的工作效率，雙極板流場的改良對于降低接觸電阻、改善傳質(zhì)效率、提高電解效率并降低電解成本至關(guān)重要。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供了一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，可以方便、準(zhǔn)確地控制含氚水濃集過程，滿足氚濃集過程的全部工藝需求，并顯著提升了工藝處理效率。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]—種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，包括電解池系統(tǒng)、含氚水供應(yīng)系統(tǒng)、氣液分離器、氚水收集系統(tǒng)、氫氣干燥系統(tǒng)、氧氣干燥系統(tǒng)、氫氣收集系統(tǒng)、產(chǎn)品氧氣收集儲罐、冷凝系統(tǒng)以及檢測和控制系統(tǒng);其中:
[0008]所述電解池系統(tǒng)用于電解含氚水，獲得氚濃集水相和貧氚氫氣;其包括SPE電解池模塊和直流電源，所述的SPE電解池模塊包括依次疊加組裝的陽極雙極板、陽極密封圈、陽極擴(kuò)散層、陽極催化層、質(zhì)子交換膜、陰極催化層、陰極擴(kuò)散層、陰極密封圈和陰極雙極板；所述陽極雙極板連接陽極擴(kuò)散層的表面上刻有陽極雙極板流道，且該雙極板流道中設(shè)有含氚水入口和水氧出口；所述陰極雙極板連接陰極擴(kuò)散層的表面刻有陰極雙極板流道，且該雙極板流道只設(shè)有氫氣出口 ；所述的直流電源正極連接陽極雙極板，負(fù)極連接陰極雙極板；
[0009]所述含氚水供應(yīng)系統(tǒng)與陽極雙極板上的雙極板流道中的含氚水入口連接，用于向SPE電解池模塊供應(yīng)含氚水，并將SPE電解后未達(dá)到氚濃縮指標(biāo)的含氚水循環(huán)引入SPE電解池模塊中繼續(xù)處理；
[0010]所述氣液分離器分別與SPE電解池模塊中的水氧出口、氚水收集系統(tǒng)、氧氣干燥系統(tǒng)連接，用于將SPE電解池模塊流出的富氚水和氧氣兩相混合物進(jìn)行氣液分離，使氧氣進(jìn)入氧氣干燥系統(tǒng)，富氚水進(jìn)入氚水收集系統(tǒng)；
[0011 ]所述氚水收集系統(tǒng)與含氚水供應(yīng)系統(tǒng)連接，用于檢測由氣液分離系統(tǒng)流出的富氚水濃度，收集達(dá)到濃集指標(biāo)的含氚水，并將濃度未達(dá)標(biāo)的含氚水循環(huán)輸入含氚水供應(yīng)系統(tǒng)；
[0012]所述氫氣干燥系統(tǒng)用于干燥由SPE電解池模塊中的氫氣出口流出的貧氚氫氣，并且可以實(shí)現(xiàn)分子篩干燥床同時干燥和活化并保證工藝連續(xù)不中斷的目標(biāo);其包括均與氫氣出口連接、且呈并聯(lián)關(guān)系的第一分子篩干燥床和第二分子篩干燥床，設(shè)置在第一分子篩干燥床上用于對其進(jìn)行加熱的第一分子篩干燥床加熱器，設(shè)置在第二分子篩干燥床上用于對其進(jìn)行加熱的第二分子篩干燥床加熱器，同時與第一和第二分子篩干燥床連接的第一氣體壓縮機(jī)和第一氣體加熱器，同時與第一分子篩干燥床和第二分子篩干燥床連接、用于活化時除去分子篩干燥床中的水蒸氣的第一冷凝器，以及與第一冷凝器連接的第一氣體循環(huán)栗;所述第一氣體壓縮機(jī)與氫氣收集系統(tǒng)連接；
[0013]所述氧氣干燥系統(tǒng)用于干燥氣液分離后的氧氣，除去氧氣中的水蒸氣，并向產(chǎn)品氧氣收集儲罐輸入合格氧氣產(chǎn)品，該系統(tǒng)也可以實(shí)現(xiàn)分子篩干燥床同時干燥和活化并保證工藝連續(xù)的目標(biāo);其包括與氣液分離系統(tǒng)連接、且呈并聯(lián)關(guān)系的第三分子篩干燥床和第四分子篩干燥床，設(shè)置在第三分子篩干燥床上用于對其進(jìn)行加熱的第三分子篩干燥床加熱器，設(shè)置在第四分子篩干燥床上用于對其進(jìn)行加熱的第二分子篩干燥床加熱器，同時與第三和第四分子篩干燥床連接的第二氣體壓縮機(jī)和第二氣體加熱器，同時與第三和第四分子篩干燥床連接、用于活化時除去分子篩干燥床中的水蒸氣的第二冷凝器，以及與第二冷凝器連接的第二氣體循環(huán)栗;所述第二氣體壓縮機(jī)與產(chǎn)品氧氣收集儲罐；
[0014]所述氫氣收集系統(tǒng)用于將氚濃度檢測后的貧氚氫氣進(jìn)行分流處理，并分別收集氚濃度達(dá)到指標(biāo)和未達(dá)到指標(biāo)的氫氣；
[0015]所述產(chǎn)品氧氣收集儲罐用于存儲干燥后的氧氣；
[0016]所述冷凝系統(tǒng)包括與第一冷凝器連接、用于對其進(jìn)行冷卻的第一冷水機(jī)，與第二冷凝器連接、用于對其進(jìn)行冷卻的第二冷水機(jī)，以及用于將冷凝器冷卻所得的含氚水輸入氚水收集系統(tǒng)的第三液相質(zhì)量流量計；
[0017]所述檢測和控制系統(tǒng)與SPE電解池模塊、含氚水供應(yīng)系統(tǒng)、氚水收集系統(tǒng)、氫氣干燥系統(tǒng)、氧氣干燥系統(tǒng)、氫氣收集系統(tǒng)、產(chǎn)品氧氣收集儲罐、冷凝系統(tǒng)連接，用于檢測和控制系統(tǒng)的壓力、液位、濕度和氚濃度，并針對電解池氫氣泄露事故進(jìn)行緊急斷電處理。
[0018]具體地說，所述雙極板流道包括由不少于五折的復(fù)合流道從上往下依次彎折連接構(gòu)成、用于流體在其中流動的蛇形通道;每折復(fù)合流道的前后兩端均設(shè)有呈點(diǎn)狀矩陣結(jié)構(gòu)設(shè)計的圓柱體群，并且，在每折復(fù)合流道上、且位于兩端圓柱體群之間均設(shè)有呈交錯方式分布、并將復(fù)合流道由上往下分成N條平行流道的平行流道脊，4SN，且相鄰的平行流道脊之間均設(shè)有用于連通相鄰兩條平行流道、以便平衡復(fù)合流道中的流體壓力和流速的貫通口；同時，所述的復(fù)合流道由上往下，其平行流道的條數(shù)按照等差的方式依次遞減。
[0019]進(jìn)一步地，本實(shí)用新型中，所述陽極雙極板流道上，所述的含氚水入口設(shè)置在該雙極板流道中最上方的復(fù)合流道的端部;所述的水氧出口設(shè)置在該雙極板流道中最下方的復(fù)合流道的端部;而所述陰極雙極板流道上，所述的氫氣出口設(shè)置在該雙極板流道中最下方的復(fù)合流道的端部。
[0020]再進(jìn)一步地，在陽極雙極板流道和陰極雙極板流道中，除最底部一折復(fù)合流道外的其他復(fù)合流道中的最下方平行流道，其寬度均比其他平行流道寬50%;同時，最底部的復(fù)合流道中的所有平行流道的寬度均與其他復(fù)合流道中的最下方平行流道寬度相同。
[0021]更進(jìn)一步地，每折復(fù)合流道中用于使流體轉(zhuǎn)向的端部均設(shè)有光滑過渡圓倒角。
[0022]具體地說，所述含氚水供應(yīng)系統(tǒng)栗出口包括與SPE電解池上的含氚水入口連接的計量栗，出水口與該計量栗栗入口連接的待處理含氚水儲罐，以及栗出口與該含氚水儲罐進(jìn)水口連接的水循環(huán)栗;所述含氚水儲罐與檢測和控制系統(tǒng)連接;所述水循環(huán)栗的栗入口與氚水收集系統(tǒng)連接。
[0023]具體地說，所述氚水收集系統(tǒng)包括進(jìn)水口與氣液分離器連接、用于收集未達(dá)標(biāo)含氚水的循環(huán)水箱，以及進(jìn)水口與氣液分離器連接、用于收集富氚水的產(chǎn)品氚水儲罐;所述循環(huán)水箱出水口與水循環(huán)栗的栗入口連接，且循環(huán)水箱和產(chǎn)品氚水儲罐均與檢測和控制系統(tǒng)連接。
[0024]具體地說，所述氫氣收集系統(tǒng)包括均與第一氣體壓縮機(jī)連接的用于收集氚含量指標(biāo)的氫氣的產(chǎn)品氫氣儲罐和用于收集未達(dá)標(biāo)氫氣的未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐;所述產(chǎn)品氫氣儲罐和未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐均與檢測和控制系統(tǒng)連接。
[0025]具體地說，所述檢測和控制系統(tǒng)包括與待處理含氚水儲罐連接的第一液位儀，與循環(huán)水箱連接的第二液位儀，與產(chǎn)品氚水儲罐連接的第三液位儀，與產(chǎn)品氫氣儲罐連接的第一壓力傳感器，與未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐連接的第二壓力傳感器，與產(chǎn)品氧氣收集儲罐連接的第三壓力傳感器，連接在電解池陰極雙極板氫氣出口和第一、第二分子篩干燥床之間的第一露點(diǎn)儀，連接在第一、第二分子篩干燥床和第一氣體壓縮機(jī)之間連接的第二露點(diǎn)儀，連接在第一氣體循環(huán)栗尾端的第三露點(diǎn)儀，連接在氣液分離器和第三、第四分子篩干燥床之間的第四露點(diǎn)儀，連接在第三、第四分子篩干燥床和第二氣體壓縮機(jī)之間連接的第五露點(diǎn)儀，連接在第二氣體循環(huán)栗尾端的第六露點(diǎn)儀，與SPE電解池模塊連接、用于檢測工藝操作環(huán)境的氫氣報警器，以及用于檢測氣液分離器后富氚水濃度的磁質(zhì)譜儀、用于測量氫氣氚含量的四極質(zhì)譜儀和用于在氫氣泄露時停止向SPE電解池模塊供電的繼電器。
[0026]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有以下有益效果:
[0027](I)本實(shí)用新型設(shè)計的SPE電解池模塊不僅電解氫氣純度高(彡99.999%)，而且可以有效降低歐姆損耗，具有所需電壓小、電流密度大、工作發(fā)熱量少、電解效率高的優(yōu)點(diǎn)。
[0028](2)本實(shí)用新型大幅提升了純水?dāng)U散性能和陽極雙極板排氧能力，其不僅沿程壓降小、流道面積大，而且膜電極工作效率高。
[0029](3)本實(shí)用新型通過改進(jìn)雙極板流道的結(jié)構(gòu)設(shè)計，在其上設(shè)置了由多折復(fù)合流道構(gòu)成的蛇形通道，并在復(fù)合流道中設(shè)置點(diǎn)狀矩陣結(jié)構(gòu)圓柱體群，從而提升了液相載氣能力，解決了流體在SPE電解池模塊中排氣困難的問題。
[0030](4)本實(shí)用新型雙極板流道的復(fù)合流道中的平行流道的條數(shù)采用等差遞減設(shè)計，流道后程流速增大提高了陽極雙極板載帶氧氣的能力，同時提高后程壓力有利于保證液相擴(kuò)散能力，提升膜電極工作效率。并且每折復(fù)合流道最下方的平行流道和最下方復(fù)合流道的所有平行流道的寬度比其他平行流道寬50%，可以使流場流速分布更加均勻。
[0031](5)本實(shí)用新型在每折復(fù)合流道中用于使流體轉(zhuǎn)向的端部均設(shè)有光滑過渡圓倒角，可進(jìn)一步降低流體沿程壓降，更加有利于流道各向均勻分配流體，減少流場死區(qū)。
[0032](6)本實(shí)用新型設(shè)計的貧氚氫氣和氧氣干燥系統(tǒng)分別包含兩套獨(dú)立的分子篩干燥床干燥系統(tǒng)，分子篩干燥床可以交替運(yùn)行，互不影響，一套分子篩干燥床進(jìn)行干燥除水的同時，另一套分子篩干燥床可以進(jìn)行預(yù)熱再生，保證了系統(tǒng)的不間斷運(yùn)行，提升了系統(tǒng)工作效率。
[0033](7)本實(shí)用新型通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，實(shí)現(xiàn)了含氚水的循環(huán)濃集，從而使沒有達(dá)到氚濃度指標(biāo)的含氚水循環(huán)輸入原料儲罐，達(dá)到指標(biāo)的含氚水存入產(chǎn)品儲罐，最大程度實(shí)現(xiàn)了含氚廢水的去氚化處理。
[0034](8)本實(shí)用新型所述SPE電解系統(tǒng)中電解產(chǎn)生的氫氣和氧氣被半滲透膜隔離，不會產(chǎn)生爆鳴氣體，安全性能好；同時系統(tǒng)設(shè)置氫氣報警器，在氫氣泄露時啟動斷電繼電器，停止向電解池供電。
[0035](9)本實(shí)用新型將多種技術(shù)原理和實(shí)際結(jié)構(gòu)結(jié)合，設(shè)計巧妙、結(jié)構(gòu)緊湊、流程明晰、操作便捷、操作彈性大，可以滿足SPE電解氚濃集過程的全部工藝需求，大幅提高了氚濃集處理效率，實(shí)現(xiàn)了成本與技術(shù)的相對平衡，理想地解決了現(xiàn)有技術(shù)的弊端。因此，該技術(shù)進(jìn)步明顯，具有突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)和顯著的進(jìn)步，非常適合在相關(guān)領(lǐng)域內(nèi)進(jìn)行推廣應(yīng)用。
【附圖說明】
[0036]圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]圖2為本實(shí)用新型中SPE電解池模塊的結(jié)構(gòu)分解示意圖。
[0038]圖3為本實(shí)用新型中雙極板流道的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039]圖4為本實(shí)用新型分別使用第一分子篩干燥床和第三分子篩干燥床干燥氫氣和氧氣的工作原理圖。
[0040]圖5為本實(shí)用新型分別使用第二分子篩干燥床和第四分子篩干燥床干燥氫氣和氧氣的工作原理圖。
[0041 ]其中，附圖標(biāo)記對應(yīng)的各部件名稱為:
[0042] 1-SPE電解池模塊，101-圓柱體群，102-平行流道脊，103-平行流道，104-貫通口，105-光滑過渡圓倒角，106-陽極雙極板，107-陽極密封圈，108-陽極擴(kuò)散層，109-陽極催化層，110-質(zhì)子交換膜，111-陰極催化層，112-陰極擴(kuò)散層，113-陰極密封圈，114-陰極雙極板，115-雙極板流道，2-第一液相閥門，3-第一液相質(zhì)量流量計，4-待處理含氚水儲罐，5-第一液位儀，6-計量栗，7-直流電源，8-斷電繼電器，9-氫氣報警器，10-氣液兩相閥門，11-氣液分離器，12-磁質(zhì)譜儀，13-第二液相閥門，14-第二液位儀，15-循環(huán)水箱，16-水循環(huán)栗，17-第三液相閥門，18-第四液相閥門，19-產(chǎn)品氚水儲罐，20-第三液位儀，21-第二液相質(zhì)量流量計，22-第五液相閥門，23-第一露點(diǎn)儀，24-第一氣相閥門，25-第一分子篩干燥床加熱器，26-第一分子篩干燥床，27-第二氣相閥門，28-第三氣相閥門，29-第二分子篩干燥床加熱器，30-第二分子篩干燥床，31-第四氣相閥門，32-第二露點(diǎn)儀，33-第五氣相閥門，34-第一氣體壓縮機(jī)，35-四極質(zhì)譜儀，36-第六氣相閥門，37-第三露點(diǎn)儀，38-第一氣體加熱器，39-第七氣相閥門，40_第八氣相閥門，41-第九氣相閥門，42_第十氣相閥門，43-第一冷凝器，44-第一氣體循環(huán)栗，45-第^ 氣相閥門，46-產(chǎn)品氫氣儲罐，47-第一壓力傳感器，48-第一氣體質(zhì)量流量計，49-第十二氣相閥門，50-第十三氣相閥門，51-未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐，52-第二壓力傳感器，53-第二氣體質(zhì)量流量計，54-第十四氣相閥門，55-第六液相閥門，56-第一冷水機(jī)，57-第七液相閥門，58-第八液相閥門，59-第三液相質(zhì)量流量計，60-第四露點(diǎn)儀，61-第十五氣相閥門，62-第三分子篩干燥床加熱器，63-第三分子篩干燥床，64-第十六氣相閥門，65-第十七氣相閥門，66-第四分子篩吸附床加熱器，67-第四分子篩干燥床，68-第十八氣相閥門，69-第五露點(diǎn)儀，70-第十九氣相閥門，71-第二氣體壓縮機(jī)，72-第二十氣相閥門，73-第六露點(diǎn)儀，74-第二氣體加熱器，75-第二一氣相閥門，76-第二二氣相閥門，77-第二三氣相閥門，78-第二四氣相閥門，79-第二冷凝器，80-第二氣體循環(huán)栗，81-第九液相閥門，82-第二冷水機(jī)，83-第十液相閥門，84-第^^一液相閥門，85-第二五氣相閥門，86_產(chǎn)品氧氣收集儲罐，87-第三壓力傳感器，88-第三氣體質(zhì)量流量計，89-第二六氣相閥門。
【具體實(shí)施方式】
[0043]下面結(jié)合【附圖說明】和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，本實(shí)用新型的方式包括但不僅限于以下實(shí)施例。
[0044]如圖1所示，本實(shí)用新型提供了一種SPE電解系統(tǒng)，其采用了復(fù)合式流場。本實(shí)用新型包括電解池系統(tǒng)、含氚水供應(yīng)系統(tǒng)、氣液分離器11、氚水收集系統(tǒng)、氫氣干燥系統(tǒng)、氧氣干燥系統(tǒng)、氫氣收集系統(tǒng)、產(chǎn)品氧氣收集儲罐86、冷凝系統(tǒng)以及檢測和控制系統(tǒng)。
[0045]所述電解池系統(tǒng)用于電解含氚水，獲得氚濃集水相和貧氚氫氣;其包括SPE電解池模塊I和直流電源7。如圖2所示，所述的SPE電解池模塊I包括依次疊加組裝的陽極雙極板106、陽極密封圈107、陽極擴(kuò)散層108、陽極催化層109、質(zhì)子交換膜110、陰極催化層111、陰極擴(kuò)散層112、陰極密封圈113和陰極雙極板114;所述陽極雙極板106連接陽極擴(kuò)散層108的表面上刻有陽極雙極板流道115，且該雙極板流道中分別設(shè)有含氚水入口和水氧出口；所述陰極雙極板114連接陰極擴(kuò)散層112的表面上也刻有陰極雙極板流道，且該雙極板流道只設(shè)有氫氣出口；所述的直流電源7正極連接陽極雙極板106，負(fù)極連接陰極雙極板106。本實(shí)施例中，擴(kuò)散層、催化層和質(zhì)子交換膜構(gòu)成膜電極組件，是SPE電解池模塊的核心組件。而所述的密封圈優(yōu)選高彈性、耐腐蝕的硅橡膠密封圈，厚度優(yōu)選0.5?1_，同時雙極板上設(shè)置密封圈緩沖槽，與密封圈契合。
[0046]上述部件中，所述的陽極雙極板106和陰極雙極板114均優(yōu)選采用鈦合金或其他耐腐蝕合金進(jìn)行表面處理的不銹鋼制成。陽極擴(kuò)散層108采用表面進(jìn)行鍍鉭處理的不銹鋼網(wǎng)，陰極擴(kuò)散層112優(yōu)選燒結(jié)多孔鈦，保證通透性和耐久性。所述陽極催化層109采用IrO2催化劑，陰極催化層111采用Pt黑催化劑，陰極和陽極催化層均經(jīng)噴涂工藝分別涂覆于質(zhì)子交換膜110兩側(cè)，該質(zhì)子交換膜110作為傳遞H+的介質(zhì)，采用全氟磺酸膜，本實(shí)施例優(yōu)選杜邦公司生產(chǎn)的Naf 1n 111膜。
[0047]此外，作為本實(shí)用新型的另一主要改進(jìn)點(diǎn)，如圖3所示，本實(shí)施例中，所述的雙極板流道包括由不少于五折(本實(shí)施例采用五折)的復(fù)合流道從上往下依次彎折連接構(gòu)成、用于含氚水在其中流動的蛇形通道。每折復(fù)合流道(深度優(yōu)選1.2?2.0mm)的前后兩端均設(shè)有呈點(diǎn)狀矩陣結(jié)構(gòu)設(shè)計的圓柱體群群101(矩陣中的圓柱體群呈60°角交錯的方式分布，圓柱直徑優(yōu)選2mm)，并且，在每折復(fù)合流道上、且位于兩端圓柱體群之間均設(shè)有呈交錯方式分布、并將復(fù)合流道由上往下分成N條平行流道103的平行流道脊102(寬度為1.5?2.0mm)，同時，相鄰的平行流道脊之間均設(shè)有用于連通相鄰兩條平行流道、以便平衡復(fù)合流道中的流體壓力和流速的貫通口 104。
[0048]此外，所述的復(fù)合流道由上往下，其平行流道的條數(shù)按照等差的方式依次遞減，本實(shí)施例中，最上方的復(fù)合流道有108條平行流道，往下的復(fù)合流道依次等差遞減一條平行流道，即最下方的復(fù)合流道有4條平行流道。并且，除最底部一折復(fù)合流道外的其他復(fù)合流道中的最下方平行流道，其寬度均比其他平行流道寬50%，而最底部的復(fù)合流道中的所有平行流道的寬度均與其他復(fù)合流道中的最下方平行流道寬度相同。
[0049]另外，由于采用了蛇形通道的設(shè)計結(jié)構(gòu)，為降低流道變向時的流體沿程壓降，每折復(fù)合流道中用于使流體轉(zhuǎn)向的端部均設(shè)有光滑過渡圓倒角105。
[0050]所述含氚水供應(yīng)系統(tǒng)用于向SPE電解池模塊供應(yīng)含氚水，并將SPE電解后未達(dá)到氚濃縮指標(biāo)的含氚水循環(huán)引入SPE電解池模塊中繼續(xù)處理。該含氚水供應(yīng)系統(tǒng)栗出口包括與SPE電解池上的含氚水入口連接的計量栗6，出水口與該計量栗6栗入口連接的待處理含氚水儲罐4，以及栗出口與該含氚水儲罐4進(jìn)水口連接的水循環(huán)栗16。并且，所述的含氚水儲罐4還連接有用于補(bǔ)充含氚水的管路，包括第一液相閥門2和第一液相質(zhì)量流量計3，通過水循環(huán)栗16和第三液相閥門17連接循環(huán)水箱15，實(shí)現(xiàn)濃度未達(dá)標(biāo)含氚水和冷凝系統(tǒng)冷凝含氚水的循環(huán)處理。
[0051]所述氣液分離器11通過氣液兩相閥門10與SPE電解池模塊中的水氧出口連接，并且還分別與氚水收集系統(tǒng)、氧氣干燥系統(tǒng)連接，用于將SPE電解池模塊流出的富氚水和氧氣兩相混合物進(jìn)行氣液分離，使氧氣進(jìn)入氧氣干燥系統(tǒng)，富氚水進(jìn)入氚水收集系統(tǒng)。
[0052]所述氚水收集系統(tǒng)用于檢測由氣液分離系統(tǒng)流出的富氚水濃度，收集達(dá)到濃集指標(biāo)的含氚水，并將濃度未達(dá)標(biāo)的含氚水循環(huán)輸入含氚水供應(yīng)系統(tǒng)。該氚水收集系統(tǒng)包括進(jìn)水口與氣液分離器11連接、用于收集未達(dá)標(biāo)含氚水(經(jīng)第二液相閥門13傳輸)的循環(huán)水箱15，以及進(jìn)水口與氣液分離器11連接、用于收集富氚水(經(jīng)第四液相閥門18傳輸)的產(chǎn)品氚水儲罐19;所述循環(huán)水箱15出水口與水循環(huán)栗16的栗入口連接。此外，產(chǎn)品氚水儲罐19還連接第二液相質(zhì)量流量計21和第五液相閥門22，用于向外輸出富氚水。
[0053]所述氫氣干燥系統(tǒng)用于干燥由SPE電解池模塊中的氫氣出口流出的貧氚氫氣。該氫氣干燥系統(tǒng)包括均與氫氣出口連接、且呈并聯(lián)關(guān)系的第一分子篩干燥床26和第二分子篩干燥床30，設(shè)置在第一分子篩干燥床26上用于對其進(jìn)行加熱的第一分子篩干燥床加熱器25，設(shè)置在第二分子篩干燥床30上用于對其進(jìn)行加熱的第二分子篩干燥床加熱器29，同時與第一和第二分子篩干燥床連接的第一氣體壓縮機(jī)34和第一氣體加熱器38，同時與第一分子篩干燥床26和第二分子篩干燥床30連接、用于活化時除去分子篩干燥床中的水蒸氣的第一冷凝器43，與第一冷凝器43連接的第一氣體循環(huán)栗44，以及連接于管路中的氣相閥門24、27、28、31、33、36、39、40、41、42。
[0054]所述氧氣干燥系統(tǒng)用于干燥氣液分離后的氧氣，除去氧氣中的水蒸氣，并向產(chǎn)品氧氣收集儲罐輸入合格氧氣產(chǎn)品。該氧氣干燥系統(tǒng)包括與氣液分離系統(tǒng)連接、且呈并聯(lián)關(guān)系的第三分子篩干燥床63和第四分子篩干燥床67，設(shè)置在第三分子篩干燥床63上用于對其進(jìn)行加熱的第三分子篩干燥床加熱器62，設(shè)置在第四分子篩干燥床67上用于對其進(jìn)行加熱的第二分子篩干燥床加熱器66，同時與第三和第四分子篩干燥床連接的第二氣體壓縮機(jī)71和第二氣體加熱器74，同時與第三和第四分子篩干燥床連接、用于活化時除去分子篩干燥床中的水蒸氣的第二冷凝器79，與第二冷凝器79連接的第二氣體循環(huán)栗80，以及連接于管路中的氣相閥門61、64、65、68、70、72、75、76、77、78。所述第二氣體壓縮機(jī)71與產(chǎn)品氧氣收集儲罐86。
[0055]所述氫氣收集系統(tǒng)用于將氚濃度檢測后的貧氚氫氣進(jìn)行分流處理，并分別收集氚濃度達(dá)到指標(biāo)和未達(dá)到指標(biāo)的氫氣。該氫氣收集系統(tǒng)包括均與第一氣體壓縮機(jī)34連接的用于收集氣含量指標(biāo)的氫氣的產(chǎn)品氫氣儲罐46和用于收集未達(dá)標(biāo)氫氣的未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐51。并且，所述產(chǎn)品氫氣儲罐46連接有第一氣體質(zhì)量流量計48和第十二氣相閥門49向外輸出產(chǎn)品，所述未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐51通過第二氣體質(zhì)量流量計53和第十四氣相閥門54向外輸出。
[0056]所述產(chǎn)品氧氣收集儲罐86用于存儲干燥后的氧氣，本實(shí)施例中，干燥氧氣通過第二五氣相閥門85通入產(chǎn)品產(chǎn)品氧氣收集儲罐86，產(chǎn)品氧氣收集儲罐86連接第三氣體質(zhì)量流量計88和第二六氣相閥門89向外輸出產(chǎn)品。
[0057]所述冷凝系統(tǒng)包括與第一冷凝器43連接、用于對其進(jìn)行冷卻的第一冷水機(jī)56，與第二冷凝器79連接、用于對其進(jìn)行冷卻的第二冷水機(jī)82，用于將冷凝器冷卻所得的含氚水輸入氚水收集系統(tǒng)的第三液相質(zhì)量流量計59，以及液相閥門55、57、58、81、83和84。
[0058]所述檢測和控制系統(tǒng)用于檢測和控制系統(tǒng)的壓力、液位、濕度和氚濃度，并針對電解池氫氣泄露事故進(jìn)行緊急斷電處理。該檢測和控制系統(tǒng)包括與待處理含氚水儲罐4連接的第一液位儀5，與循環(huán)水箱15連接的第二液位儀14，與產(chǎn)品氚水儲罐19連接的第三液位儀20，與產(chǎn)品氫氣儲罐46連接的第一壓力傳感器47，與未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐51連接的第二壓力傳感器52，與產(chǎn)品氧氣收集儲罐86連接的第三壓力傳感器87，連接在電解池陰極雙極板氫氣出口和第一、第二分子篩干燥床之間的第一露點(diǎn)儀23，連接在第一、第二分子篩干燥床和第一氣體壓縮機(jī)34之間連接的第二露點(diǎn)儀32，連接在第一氣體循環(huán)栗44尾端的第三露點(diǎn)儀37，連接在氣液分離器11和第三、第四分子篩干燥床之間的第四露點(diǎn)儀60，連接在第三、第四分子篩干燥床和第二氣體壓縮機(jī)71之間連接的第五露點(diǎn)儀69，連接在第二氣體循環(huán)栗80尾端的第六露點(diǎn)儀73，與SPE電解池模塊連接、用于檢測工藝操作環(huán)境的氫氣報警器9，以及用于檢測氣液分離器后富氚水濃度的磁質(zhì)譜儀12、用于測量氫氣氚含量的四極質(zhì)譜儀35和用于在氫氣泄露時停止向SPE電解池模塊供電的繼電器8。
[0059]按照上述系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，下面對本實(shí)用新型的工作流程進(jìn)行詳細(xì)介紹:
[0060](I)對系統(tǒng)進(jìn)行保壓測試和調(diào)試，確保達(dá)到操作要求；
[0061](2)對氫氣輸運(yùn)管路和存儲容器進(jìn)行抽真空處理，直至真空度達(dá)到5Pa以下；
[0062](3)向待處理含氣水儲罐中輸入足量的待處理含氣水；
[0063](4)向SPE電解池模塊的陽極雙極板輸入含氚水，待膜組件得到充分潤濕后接通直流電源；
[0064](5)電位作用下含氚水在陽極催化層上電解為氧氣和質(zhì)子，氧氣經(jīng)陽極擴(kuò)散層回到陽極雙極板的雙極板流道中，質(zhì)子則穿過質(zhì)子交換膜，在陰極催化層作用下還原為氫氣；而未電解的水和電解產(chǎn)生的氧氣則從陽極雙極板的雙極板流道的水氧出口引出，并通入氣液分離器進(jìn)行分離；
[0065](6)分離后的氧氣經(jīng)干燥后進(jìn)入產(chǎn)品氧氣收集儲罐中儲存，而達(dá)到氚富集指標(biāo)的含氚水則進(jìn)入產(chǎn)品氚水儲罐，未達(dá)標(biāo)的含氚水引入到循環(huán)水箱；
[0066](7)陰極雙極板上的雙極板流道中富集的含氚氫氣在氫氣出口引出，然后經(jīng)干燥后，達(dá)到氚含量指標(biāo)的氫氣進(jìn)入產(chǎn)品氫氣儲存罐中儲存，未達(dá)標(biāo)的含氚氫氣則進(jìn)入到未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐；
[0067](8)當(dāng)待處理含氚水儲罐液位低于5cm時，通過水循環(huán)栗將未達(dá)到氚濃度指標(biāo)的氚水以及冷凝系統(tǒng)冷凝的含氚水輸入待處理含氚水儲罐，或從外部引入含氚水；
[0068](9)按步驟(4)?(8)所述方式進(jìn)行循環(huán)。
[0069]在上述采集數(shù)據(jù)過程中，實(shí)時采集對比工作分子篩干燥床前后的露點(diǎn)儀數(shù)據(jù)，如果第二露點(diǎn)儀32或第五露點(diǎn)儀69達(dá)到-30度，則停用該分子篩干燥床，同時將待干燥氣體切換到另一根分子篩干燥床，并對前者其進(jìn)行加熱除水活化。
[0070]本實(shí)施例中，以上所述的工藝系統(tǒng)中，氣體閥門均為氣體隔膜閥，液體閥門均為液體球閥，保證準(zhǔn)確控制氣體和液體流動的同時，確保系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。
[0071 ]圖4為本實(shí)用新型分別使用第一分子篩干燥床和第三分子篩干燥床干燥氫氣和氧氣的工作原理圖。圖5為本實(shí)用新型分別使用第二分子篩干燥床和第四分子篩干燥床干燥氫氣和氧氣的工作原理圖。以圖4為例，描述氫氣干燥系統(tǒng)在開啟第一分子篩干燥床26干燥氫氣后，對第二分子篩干燥床30活化的工藝:
[0072](I)開啟第一氣體加熱器38、第一冷凝器43和第一氣體循環(huán)栗44，開啟第二分子篩干燥床加熱器29并設(shè)置溫度350 °C ；
[0073](2)開啟第六氣相閥門36引入定量第一氣體壓縮機(jī)34或氫氣收集系統(tǒng)輸出的貧氚氫氣后再關(guān)閉；
[0074](3)第一氣體加熱器38加熱后的貧氣氫氣，在第二分子篩干燥床30中將分子篩的吸附水汽化；
[0075](4)水蒸汽和貧氚氫氣流入第一冷凝器43中冷凝，水蒸汽冷凝為液態(tài)水并輸入循環(huán)水箱15，而貧氚氫氣經(jīng)第一氣體循環(huán)栗44加壓后循環(huán)進(jìn)入第一氣體加熱器38;
[0076](5)循環(huán)步驟(3)、(4)，直至第三露點(diǎn)儀37示數(shù)降至-90度，關(guān)閉第二分子篩干燥床加熱器29、第一氣體加熱器38、第一冷凝器43和第一氣體循環(huán)栗44，經(jīng)四極質(zhì)譜儀35檢測達(dá)到濃度指標(biāo)的含氣氫氣回流至產(chǎn)品氫氣產(chǎn)品罐46，否則輸入未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐51 ；
[0077](6)完成第二分子篩干燥床30的預(yù)熱去水活化，等待第一分子篩干燥床26除水能力下降直至第二露點(diǎn)儀32達(dá)到-30度后，切換使用第二分子篩干燥床30進(jìn)行干燥，而同時活化第一分子篩干燥床26。
[0078]本實(shí)用新型通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計，不僅可以快速、準(zhǔn)確地控制電解后富氚水的氚含量，而且顯著提高了氚富集的效率。因此，本實(shí)用新型技術(shù)進(jìn)步十分明顯，將氚富集系統(tǒng)及工藝的設(shè)計提升到了一個新的高度。
[0079]上述實(shí)施例僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式之一，不應(yīng)當(dāng)用于限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍，凡在本實(shí)用新型的主體設(shè)計思想和精神上作出的毫無實(shí)質(zhì)意義的改動或潤色，其所解決的技術(shù)問題仍然與本實(shí)用新型一致的，均應(yīng)當(dāng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，其特征在于:包括電解池系統(tǒng)、含氚水供應(yīng)系統(tǒng)、氣液分離器(11)、氚水收集系統(tǒng)、氫氣干燥系統(tǒng)、氧氣干燥系統(tǒng)、氫氣收集系統(tǒng)、產(chǎn)品氧氣收集儲罐(86)、冷凝系統(tǒng)以及檢測和控制系統(tǒng);其中: 所述電解池系統(tǒng)用于電解含氚水，獲得氚濃集水相和貧氚氫氣;其包括SPE電解池模塊(I)和直流電源(7)，所述的SPE電解池模塊(I)包括依次疊加組裝的陽極雙極板(106)、陽極密封圈(107)、陽極擴(kuò)散層(108)、陽極催化層(109)、質(zhì)子交換膜(110)、陰極催化層(111)、陰極擴(kuò)散層(112)、陰極密封圈(113)和陰極雙極板(114);所述陽極雙極板(106)連接陽極擴(kuò)散層(108)的表面上刻有陽極雙極板流道(115)，且該雙極板流道中分別設(shè)有含氚水入口和水氧出口；所述陰極雙極板(114)連接陰極擴(kuò)散層(112)的表面上刻有陰極雙極板流道，且該雙極板流道只設(shè)有氫氣出口；所述的直流電源(7)正極連接陽極雙極板(106)，負(fù)極連接陰極雙極板(106); 所述含氚水供應(yīng)系統(tǒng)與陽極雙極板上的雙極板流道中的含氚水入口連接，用于向SPE電解池模塊供應(yīng)含氚水，并將SPE電解后未達(dá)到氚濃縮指標(biāo)的含氚水循環(huán)引入SPE電解池模塊中繼續(xù)處理； 所述氣液分離器(11)分別與SPE電解池模塊中的水氧出口、氚水收集系統(tǒng)、氧氣干燥系統(tǒng)連接，用于將SPE電解池模塊流出的富氚水和氧氣兩相混合物進(jìn)行氣液分離，使氧氣進(jìn)入氧氣干燥系統(tǒng)，富氚水進(jìn)入氚水收集系統(tǒng)； 所述氚水收集系統(tǒng)與含氚水供應(yīng)系統(tǒng)連接，用于檢測由氣液分離系統(tǒng)流出的富氚水濃度，收集達(dá)到濃集指標(biāo)的含氚水，并將濃度未達(dá)標(biāo)的含氚水循環(huán)輸入含氚水供應(yīng)系統(tǒng)； 所述氫氣干燥系統(tǒng)用于干燥由SPE電解池模塊中的氫氣出口流出的貧氚氫氣；其包括均與氫氣出口連接、且呈并聯(lián)關(guān)系的第一分子篩干燥床(26)和第二分子篩干燥床(30)，設(shè)置在第一分子篩干燥床(26)上用于對其進(jìn)行加熱的第一分子篩干燥床加熱器(25)，設(shè)置在第二分子篩干燥床(30)上用于對其進(jìn)行加熱的第二分子篩干燥床加熱器(29)，同時與第一和第二分子篩干燥床連接的第一氣體壓縮機(jī)(34)和第一氣體加熱器(38)，同時與第一分子篩干燥床(26)和第二分子篩干燥床(30)連接、用于活化時除去分子篩干燥床中的水蒸氣的第一冷凝器(43)，以及與第一冷凝器(43)連接的第一氣體循環(huán)栗(44);所述第一氣體壓縮機(jī)(34)與氫氣收集系統(tǒng)連接； 所述氧氣干燥系統(tǒng)用于干燥氣液分離后的氧氣，除去氧氣中的水蒸氣，并向產(chǎn)品氧氣收集儲罐輸入合格氧氣產(chǎn)品；其包括與氣液分離系統(tǒng)連接、且呈并聯(lián)關(guān)系的第三分子篩干燥床(63)和第四分子篩干燥床(67)，設(shè)置在第三分子篩干燥床(63)上用于對其進(jìn)行加熱的第三分子篩干燥床加熱器(62)，設(shè)置在第四分子篩干燥床(67)上用于對其進(jìn)行加熱的第二分子篩干燥床加熱器(66)，同時與第三和第四分子篩干燥床連接的第二氣體壓縮機(jī)(71)和第二氣體加熱器(74)，同時與第三和第四分子篩干燥床連接、用于活化時除去分子篩干燥床中的水蒸氣的第二冷凝器(79)，以及與第二冷凝器(79)連接的第二氣體循環(huán)栗(80);所述第二氣體壓縮機(jī)(71)與產(chǎn)品氧氣收集儲罐(86); 所述氫氣收集系統(tǒng)用于將氚濃度檢測后的貧氚氫氣進(jìn)行分流處理，分別收集氚濃度達(dá)到指標(biāo)和未達(dá)到指標(biāo)的氣氣； 所述產(chǎn)品氧氣收集儲罐用于存儲干燥后的氧氣； 所述冷凝系統(tǒng)包括與第一冷凝器(43)連接、用于對其進(jìn)行冷卻的第一冷水機(jī)(56)，與第二冷凝器(79)連接、用于對其進(jìn)行冷卻的第二冷水機(jī)(82)，以及用于將冷凝器冷卻所得的含氚水輸入氚水收集系統(tǒng)的第三液相質(zhì)量流量計(59); 所述檢測和控制系統(tǒng)與SPE電解池模塊、含氚水供應(yīng)系統(tǒng)、氚水收集系統(tǒng)、氫氣干燥系統(tǒng)、氧氣干燥系統(tǒng)、氫氣收集系統(tǒng)、產(chǎn)品氧氣收集儲罐、冷凝系統(tǒng)連接，用于檢測和控制系統(tǒng)的壓力、液位、濕度和氚濃度，并針對電解池氫氣泄露事故進(jìn)行緊急斷電處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，其特征在于:所述雙極板流道包括由不少于五折的復(fù)合流道從上往下依次彎折連接構(gòu)成、用于流體在其中流動的蛇形通道;每折復(fù)合流道的前后兩端均設(shè)有呈點(diǎn)狀矩陣結(jié)構(gòu)的圓柱體群(101)，并且，在每折復(fù)合流道上、且位于兩端圓柱體群之間均設(shè)有呈交錯方式分布、并將復(fù)合流道由上往下分成N條平行流道(103)的平行流道脊(102)，4<N，且相鄰的平行流道脊之間均設(shè)有用于連通相鄰兩條平行流道、以便平衡復(fù)合流道中的流體壓力和流速的貫通口(104);同時，所述的復(fù)合流道由上往下，其平行流道的條數(shù)按照等差的方式依次遞減。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，其特征在于，所述陽極雙極板流道上，所述的含氚水入口設(shè)置在該雙極板流道中最上方的復(fù)合流道的端部;所述的水氧出口設(shè)置在該雙極板流道中最下方的復(fù)合流道的端部;而所述陰極雙極板流道上，所述的氫氣出口設(shè)置在該雙極板流道中最下方的復(fù)合流道的端部。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，其特征在于，在陽極雙極板流道和陰極雙極板流道中，除最底部一折復(fù)合流道外的其他復(fù)合流道中的最下方平行流道，其寬度均比其他平行流道寬50%;同時，最底部的復(fù)合流道中的所有平行流道的寬度均與其他復(fù)合流道中的最下方平行流道寬度相同。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，其特征在于，每折復(fù)合流道中用于使流體轉(zhuǎn)向的端部均設(shè)有光滑過渡圓倒角(105)。6.根據(jù)權(quán)利要求1?5任一項(xiàng)所述的一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，其特征在于，所述含氚水供應(yīng)系統(tǒng)栗出口包括與SPE電解池上的含氚水入口連接的計量栗(6)，出水口與該計量栗(6)栗入口連接的待處理含氚水儲罐(4)，以及栗出口與該含氚水儲罐(4)進(jìn)水口連接的水循環(huán)栗(16);所述含氚水儲罐(4)與檢測和控制系統(tǒng)連接;所述水循環(huán)栗(16)的栗入口與氚水收集系統(tǒng)連接。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，其特征在于，所述氚水收集系統(tǒng)包括進(jìn)水口與氣液分離器(11)連接、用于收集未達(dá)標(biāo)含氚水的循環(huán)水箱(15)，以及進(jìn)水口與氣液分離器(11)連接、用于收集富氚水的產(chǎn)品氚水儲罐(19);所述循環(huán)水箱(15)出水口與水循環(huán)栗(16)的栗入口連接，且循環(huán)水箱(15)和產(chǎn)品氚水儲罐(19)均與檢測和控制系統(tǒng)連接。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，其特征在于，所述氫氣收集系統(tǒng)包括均與第一氣體壓縮機(jī)(34)連接的用于收集氚含量指標(biāo)的氫氣的產(chǎn)品氫氣儲罐(46)和用于收集未達(dá)標(biāo)氫氣的未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐(51);所述產(chǎn)品氫氣儲罐(46)和未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐(51)均與檢測和控制系統(tǒng)連接。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種用于氚濃集的SPE電解系統(tǒng)，其特征在于，所述檢測和控制系統(tǒng)包括與待處理含氚水儲罐(4)連接的第一液位儀(5)，與循環(huán)水箱(15)連接的第二液位儀(I4)，與產(chǎn)品氚水儲罐(19)連接的第三液位儀(20)，與產(chǎn)品氫氣儲罐(46)連接的第一壓力傳感器(47)，與未達(dá)標(biāo)氫氣儲罐(51)連接的第二壓力傳感器(52)，與產(chǎn)品氧氣收集儲罐(86)連接的第三壓力傳感器(87)，連接在電解池陰極雙極板氫氣出口和第一、第二分子篩干燥床之間的第一露點(diǎn)儀(23)，連接在第一、第二分子篩干燥床和第一氣體壓縮機(jī)(34)之間連接的第二露點(diǎn)儀(32)，連接在第一氣體循環(huán)栗(44)尾端的第三露點(diǎn)儀(37)，連接在氣液分離器(11)和第三、第四分子篩干燥床之間的第四露點(diǎn)儀(60)，連接在第三、第四分子篩干燥床和第二氣體壓縮機(jī)(71)之間連接的第五露點(diǎn)儀(69)，連接在第二氣體循環(huán)栗(80)尾端的第六露點(diǎn)儀(73)，與SPE電解池模塊連接、用于檢測工藝操作環(huán)境的氫氣報警器(9)，以及用于檢測氣液分離器后富氚水濃度的磁質(zhì)譜儀(12)、用于測量氫氣氚含量的四極質(zhì)譜儀(35)和用于在氫氣泄露時停止向SPE電解池模塊供電的繼電器(8)。
【文檔編號】G21F9/06GK205508421SQ201620335939
【公開日】2016年8月24日
【申請日】2016年4月20日
【發(fā)明人】李佩龍, 何康昊, 楊雷, 周帥, 鄧立, 胡俊, 宋江鋒, 羅軍洪, 姚偉志, 王勁川, 殷雪峰
【申請人】中國工程物理研究院材料研究所