测定Fe/Cr液流电池电解液中二价铁浓度的方法及系统与流程

文档序号:23467480发布日期:2020-12-29 12:53阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种测定fe/cr液流电池电解液中二价铁浓度的方法,其特征在于,包括:

(1)将正极电解液和负极电解液等体积混合,以便得到混合电解液;

(2)将所述混合电解液与酸和过量的可溶性重铬酸盐混合,以便使所述混合电解液中的二价铁被充分氧化为三价铁,得到酸性待测液;

(3)向所述酸性待测液中引入一对电解电极和一对测量电极,通过所述电解电极对所述酸性待测液进行直流恒流电解,使所述酸性待测液中的三价铁被还原,同时利用电位计检测所述测量电极之间的电位,并记录所述电位发生突降时所需的电解时长;

(4)根据所述可溶性重铬酸盐的加入量、所述恒流电解的电流大小和所述电解时长,获得所述fe/cr液流电池电解液中二价铁的浓度。

2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(1)~(4)是在惰性气氛下进行的。

3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,步骤(1)进一步包括:对所述混合电解液进行搅拌处理,

任选地,步骤(2)进一步包括:(2-1)将所述混合电解液与所述酸混合,以便得到酸性电解液;(2-2)将所述酸性电解液与所述过量的可溶性重铬酸盐混合,以便得到所述酸性待测液,

任选地,步骤(2)中,所述混合电解液中的总铁与所述可溶性重铬酸盐中的重铬酸根的摩尔比为6:(1~1.1),所述总铁包括二价铁和三价铁,

任选地,步骤(2)中,所述酸性待测液中氢离子的浓度为2~6mol/l,

任选地,步骤(2)中,所述可溶性重铬酸盐为选自重铬酸钾、重铬酸钠、重铬酸铵和重铬酸银中的至少一种,

任选地,步骤(2)中,所述酸为选自硫酸和/或盐酸。

4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,步骤(3)中,采用库伦滴定装置对所述待测液进行所述恒流电解和所述检测,

任选地,所述电解/测量电极的正极与负极通过隔膜套管隔开或分别置于同一容器中并通过盐桥与待测液接触,

任选地,所述电解电极的正极采用单铂丝,且所述单铂丝置于盛有酸的玻璃管内,所述电解电极的负极采用双铂片;所述测量电极的正极采用单铂片,所述测量电极的负极采用黑钨丝,所述黑钨丝置于盛有盐溶液的玻璃管内,

任选地,所述玻璃管内的酸与步骤(2)中使用的酸相同,所述玻璃管内的氢离子浓度与所述酸性待测液中的氢离子浓度相差不大于10%。

5.根据权利要求1或4所述的方法,其特征在于,步骤(4)中,所述fe/cr液流电池电解液中二价铁的浓度为:

c=3×(m-it/6f)/v,

其中,c为所述fe/cr液流电池电解液中二价铁的浓度,单位为mol/l;

n为向所述混合电解液中加入的重铬酸根的量,单位为mol;

i为所述恒流电解的电流,单位为a;

t为所述电位发生突降时所需的电解时长,单位为s;

f为法拉第常数,单位为c/mol-1

v为所述正/负电解液的体积,单位为l,

任选地,所述f的取值为96485~96500c/mol。

6.一种用于实施权利要求1~5中任一项所述的测定fe/cr液流电池电解液中二价铁浓度的方法的系统,其特征在于,包括:

混合装置,所述混合装置包括混合槽、正极电解液入口和负极电解液入口,所述正极电解液入口与正极电解池相连,所述负极电解液入口与负极电解池相连;

反应装置,所述反应装置包括反应槽、混合电解液入口、酸入口和可溶性重铬酸盐入口,所述混合电解液入口与所述混合槽相连;

滴定装置,所述滴定装置包括储液槽、电解发生器和指示器,所述储液槽与所述反应槽相连,所述电解发生器具有一对电解电极和与所述电解电极相连的直流恒电流电源,所述指示器具有一对测量电极和与所述测量电极相连的电位计,所述电解电极和所述测量电极适于浸入所述储液槽内的待测液中且所述电解电极的正极与负极适于通过隔膜套管隔开或通过盐桥相连,所述电解发生器适于对所述储液槽内的待测液进行直流恒流电解,所述指示器适于利用所述电位计检测所述测量电极之间的电位。

7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,进一步包括:

保护装置,所述保护装置包括箱体和位于箱体内的操作空间,所述箱体具有惰性气体入口、惰性气体出口和操作手套,所述保护装置适于对所述混合装置、所述反应装置和所述滴定装置进行密封和惰性气氛保护。

8.根据权利要求6或7所述的系统,其特征在于,所述正极电解液入口与所述正极电解池密封相连,所述负极电解液入口与所述负极电解池密封相连,

任选地,所述正极电解液入口处设有第一定量给料器,所述负极电解液入口处设有第二定量给料器,

任选地,所述混合装置进一步包括搅拌器件,

任选地,所述搅拌器件为搅拌棒、搅拌桨、超声发生器或玻璃球。

9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述电解发生器进一步包括计时器和/或电流测量仪,

任选地,所述滴定装置为库伦滴定装置。

10.根据权利要求6或9所述的系统,其特征在于,所述混合槽、所述反应槽和所述储液槽为同一槽体,

任选地,所述保护装置进一步设有测氧仪,

任选地,所述保护装置与抽真空装置相连。


技术总结
本发明公开了测定Fe/Cr液流电池电解液中二价铁浓度的方法及系统,其中,测定方法包括:将正极电解液和负极电解液等体积混合得到混合电解液;将混合电解液与酸和过量的可溶性重铬酸盐混合,以便使混合电解液中的二价铁被充分氧化为三价铁,得到酸性待测液;向酸性待测液中引入一对电解电极和一对测量电极,通过电解电极对酸性待测液进行直流恒流电解,使酸性待测液中的三价铁被还原,同时利用电位计检测测量电极之间的电位,并记录电位发生突降时所需的电解时长;根据可溶性重铬酸盐的加入量、恒流电解的电流大小和电解时长,获得Fe/Cr液流电池电解液中二价铁的浓度。该测定方法具有测定结果准确、可靠性高等的优点。

技术研发人员:孙璇;杨林;江小松;毛从清;王含
受保护的技术使用者:国家电投集团科学技术研究院有限公司
技术研发日:2019.12.27
技术公布日:2020.12.29
当前第2页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1