Elektroliz vodorod ishlab chiqarish birligi suv elektrolizi vodorod ishlab chiqarish uskunalarining to'liq to'plamini o'z ichiga oladi. Asosiy jihozlar quyidagilardan iborat:
1. Elektrolizator
2. Gaz-suyuqlikni ajratish moslamasi
3. Quritish va tozalash tizimi
4. Elektr qismiga quyidagilar kiradi: transformator, rektifikator shkafi, PLC dasturini boshqarish kabinasi, asboblar shkafi, quvvat taqsimlash shkafi, asosiy kompyuter va boshqalar.
5. Yordamchi tizim asosan quyidagilarni o'z ichiga oladi: gidroksidi tank, xom ashyo suv idishi, suv ta'minoti pompasi, azotli shisha / avtobus bar va boshqalar.
6. Uskunaning umumiy yordamchi tizimiga quyidagilar kiradi: toza suv mashinasi, sovutish suvi minorasi, chiller, havo kompressori va boshqalar.
Elektrolitik vodorod ishlab chiqarish blokida suv to'g'ridan-to'g'ri oqim ta'sirida elektrolizatorda vodorodning bir qismiga va kislorodning 1/2 qismiga parchalanadi. Hosil bo'lgan vodorod va kislorod ajratish uchun elektrolit bilan birga gaz-suyuqlik separatoriga yuboriladi. Vodorod va kislorod vodorod va kislorod sovutgichlari tomonidan sovutiladi va tomchi ushlagich suvni ushlaydi va olib tashlaydi va keyin boshqaruv tizimining nazorati ostida yuboriladi; elektrolit sirkulyatsiya pompasi ta'sirida vodorod, kislorod gidroksidi filtri, vodorod, kislorod gidroksidi filtri va boshqalardan o'tadi. suyuq sovutgich va keyin elektrolizni davom ettirish uchun elektrolizatorga qayting.
Tizimning bosimi keyingi jarayonlar va saqlash talablarini qondirish uchun bosimni nazorat qilish tizimi va differentsial bosimni nazorat qilish tizimi orqali sozlanadi.
Suv elektrolizi natijasida hosil bo'lgan vodorod yuqori tozalik va ozgina aralashmalarning afzalliklariga ega. Odatda, suv elektrolizi natijasida hosil bo'lgan vodoroddagi aralashmalar faqat kislorod va suv bo'lib, boshqa komponentlar (ba'zi katalizatorlarning zaharlanishidan qochish mumkin) bo'lib, bu yuqori toza vodorod ishlab chiqarish uchun qulaylik yaratadi. , tozalashdan so'ng ishlab chiqarilgan gaz elektron sinf sanoat gazining ko'rsatkichlariga erishishi mumkin.
Vodorod ishlab chiqarish qurilmasi tomonidan ishlab chiqarilgan vodorod tizimning ish bosimini barqarorlashtirish va vodoroddagi erkin suvni yanada olib tashlash uchun bufer tankidan o'tadi.
Vodorod vodorodni tozalash moslamasiga kirgandan so'ng, suv elektrolizi natijasida hosil bo'lgan vodorod yanada tozalanadi va kislorod, suv va vodoroddagi boshqa aralashmalar katalitik reaktsiya va molekulyar elak adsorbsiyasi tamoyillari yordamida chiqariladi.
Uskunalar haqiqiy vaziyatga qarab vodorod ishlab chiqarish uchun avtomatik sozlash tizimini o'rnatishi mumkin. Gaz yukining o'zgarishi vodorod saqlash idishidagi bosimning o'zgarishiga olib keladi. Saqlash idishiga o'rnatilgan bosim o'tkazgich 4-20 mA signal chiqaradi va uni PLCga yuboradi va dastlabki o'rnatilgan qiymatni taqqoslab, teskari transformatsiya va PID hisobini amalga oshirgandan so'ng, 20 ~ 4 mA signal chiqariladi va rektifikator kabinasiga yuboriladi. elektroliz oqimining hajmini sozlash, shu bilan vodorod yukining o'zgarishiga qarab vodorod ishlab chiqarishni avtomatik sozlash maqsadiga erishish.
Ishqoriy suv elektroliz vodorod ishlab chiqarish uskunalari asosan quyidagi tizimlarni o'z ichiga oladi:
(1) Xom ashyo suv tizimi
Suv elektrolizi vodorod ishlab chiqarish jarayonida reaksiyaga kirishadigan yagona narsa suv (H2O) bo'lib, uni suv bilan to'ldirish pompasi orqali doimiy ravishda xom suv bilan to'ldirish kerak. Suvni to'ldirish pozitsiyasi vodorod yoki kislorod ajratgichda. Bundan tashqari, tizimdan chiqayotganda oz miqdorda vodorod va kislorodni olib tashlash kerak. namlikdan. Kichik uskunalarning suv iste'moli 1L/Nm³H2 ni tashkil qiladi, katta uskunalarniki esa 0,9L/Nm³H2 gacha kamayishi mumkin. Tizim doimiy ravishda xom suvni to'ldiradi. Suvni to'ldirish orqali gidroksidi suyuqlik darajasining barqarorligi va gidroksidi kontsentratsiyasi saqlanishi mumkin va reaktsiya eritmasi o'z vaqtida to'ldirilishi mumkin. lye kontsentratsiyasini saqlab qolish uchun suv.
2) Transformator rektifikator tizimi
Ushbu tizim asosan ikkita qurilmadan iborat: transformator va rektifikator shkafi. Uning asosiy vazifasi old tomon egasi tomonidan taqdim etilgan 10/35KV AC quvvatini elektrolizator tomonidan talab qilinadigan doimiy quvvatga aylantirish va elektrolizatorga shahar quvvatini etkazib berishdir. Berilgan quvvatning bir qismi suvni to'g'ridan-to'g'ri parchalash uchun ishlatiladi. Molekulalar vodorod va kislorod bo'lib, boshqa qismi issiqlik hosil qiladi, uni sovutish suvi orqali lye sovutgichi chiqaradi.
Transformatorlarning ko'pchiligi moyli turdagi. Ichkarida yoki idish ichida joylashtirilsa, quruq turdagi transformatorlardan foydalanish mumkin. Elektrolitik suv vodorod ishlab chiqarish uskunasida ishlatiladigan transformatorlar maxsus transformatorlar bo'lib, har bir elektrolizatorning ma'lumotlariga ko'ra mos kelishi kerak, shuning uchun ular moslashtirilgan uskunalardir.
(3) quvvat taqsimlash shkafi tizimi
Quvvat taqsimlash shkafi asosan elektrolitik suv vodorod ishlab chiqarish uskunasining orqasida vodorod va kislorodni ajratish va tozalash tizimlarida motorlar bilan turli komponentlarga 400V yoki odatda 380V uskunasi sifatida tanilgan. Uskuna vodorod va kislorodni ajratish tizimidagi gidroksidi aylanishni o'z ichiga oladi. Nasoslar, yordamchi tizimlarda suvni to'ldirish nasoslari; quritish va tozalash tizimlarida isitish simlari va butun tizim uchun zarur bo'lgan yordamchi tizimlar, masalan, toza suv mashinalari, sovutgichlar, havo kompressorlari, sovutish minoralari va orqa vodorod kompressorlari, gidrogenlash mashinalari va boshqa uskunalar. yoritish, monitoring va butun stansiyaning boshqa tizimlari.
(4) boshqaruv tizimi
Boshqarish tizimi PLC avtomatik boshqaruvini amalga oshiradi. PLC odatda Siemens 1200 yoki 1500 dan foydalanadi. U inson-kompyuter o'zaro aloqasi interfeysi sensorli ekrani bilan jihozlangan va uskunaning har bir tizimining ishlashi va parametrlarini ko'rsatish va boshqaruv mantig'ini ko'rsatish sensorli ekranda amalga oshiriladi.
5) gidroksidi aylanish tizimi
Ushbu tizim asosan quyidagi asosiy jihozlarni o'z ichiga oladi:
Vodorod va kislorod ajratgich - gidroksidi aylanma nasos - vana - gidroksidi filtr - elektrolizator
Asosiy jarayon: vodorod va kislorod ajratgichda vodorod va kislorod bilan aralashtirilgan gidroksidi suyuqlik gaz-suyuqlik ajratgich bilan ajratiladi va keyin gidroksidi suyuqlik sirkulyatsiya pompasiga qaytadi. Bu erda vodorod ajratgich va kislorod ajratgich ulanadi va gidroksidi suyuqlik sirkulyatsiya pompasi qayta oqimga aylanadi. Ishqoriy suyuqlik orqa uchida valf va ishqoriy suyuqlik filtriga aylanadi. Filtr katta iflosliklarni filtrlagandan so'ng, gidroksidi suyuqlik elektrolizatorning ichki qismiga aylanadi.
(6) Vodorod tizimi
Vodorod katod elektrodi tomonidan hosil bo'ladi va gidroksidi suyuqlik aylanish tizimi bilan birga separatorga etib boradi. Separatorda vodorodning o'zi nisbatan engil bo'lgani uchun u tabiiy ravishda gidroksidi suyuqlikdan ajralib chiqadi va separatorning yuqori qismiga etib boradi, so'ngra keyingi ajratish va sovutish uchun quvur liniyasidan o'tadi. Suvni sovutgandan so'ng, tomchi ushlagich tomchilarni ushlaydi va taxminan 99% tozalikka etadi, bu esa quritish va tozalash tizimiga etadi.
Evakuatsiya: vodorodni evakuatsiya qilish asosan ishga tushirish va o'chirish, g'ayritabiiy ishlash yoki tozalik etishmovchiligi va nosozliklarni evakuatsiya qilishda evakuatsiya qilish uchun ishlatiladi.
(7) Kislorod tizimi
Kislorod yo'li vodorodga o'xshaydi, lekin boshqa ajratgichda.
Evakuatsiya: Hozirgi vaqtda kislorod loyihalarining aksariyati evakuatsiya yo'li bilan davolanadi.
Foydalanish: Kisloroddan foydalanish qiymati faqat maxsus loyihalarda, masalan, optik tola ishlab chiqaruvchilari kabi vodorod va yuqori toza kisloroddan foydalanishi mumkin bo'lgan ba'zi dastur stsenariylarida mazmunli bo'ladi. Kisloroddan foydalanish uchun joy ajratilgan ba'zi yirik loyihalar ham mavjud. Orqa tomonni qo'llash stsenariylari quritish va tozalashdan keyin suyuq kislorod ishlab chiqarish yoki dispersiya tizimi orqali tibbiy kisloroddan foydalanishdir. Biroq, ushbu foydalanish stsenariylarini takomillashtirish hali aniqlanmagan. Qo'shimcha tasdiqlash.
(8) sovutish suvi tizimi
Suvning elektroliz jarayoni endotermik reaksiyadir. Vodorod ishlab chiqarish jarayoni elektr energiyasi bilan ta'minlanishi kerak. Shu bilan birga, suv elektroliz jarayoni tomonidan iste'mol qilinadigan elektr energiyasi suv elektroliz reaktsiyasining nazariy issiqlik yutilishidan oshadi. Ya'ni, elektrolizator tomonidan ishlatiladigan elektr energiyasining bir qismi issiqlikka aylanadi. Bu qism Issiqlik asosan gidroksidi aylanish tizimini boshida isitish uchun ishlatiladi, shuning uchun gidroksidi eritmaning harorati uskuna tomonidan talab qilinadigan 90 ± 5 ° C harorat oralig'iga ko'tariladi. Agar elektrolizator nominal haroratga yetgandan keyin ishlashda davom etsa, hosil bo'lgan issiqlikni ishlatish kerak Elektroliz reaktsiyasi zonasining normal haroratini saqlab turish uchun sovutish suvi chiqariladi. Elektroliz reaktsiyasi zonasidagi yuqori harorat energiya sarfini kamaytirishi mumkin, ammo harorat juda yuqori bo'lsa, elektroliz kamerasining membranasi vayron bo'ladi, bu ham uskunaning uzoq muddatli ishlashiga zarar etkazadi.
Ushbu qurilma ish haroratini 95 ° C dan yuqori bo'lmagan haroratda saqlashni talab qiladi. Bundan tashqari, hosil bo'lgan vodorod va kislorod ham sovutilishi va namlanishi kerak, suv bilan sovutilgan kremniy bilan boshqariladigan rektifikator moslamasi ham zarur sovutish quvurlari bilan jihozlangan.
Katta uskunaning nasosi tanasi ham sovutish suvining ishtirokini talab qiladi.
(9) Azotni to'ldirish va azotni tozalash tizimi
Qurilmani disk raskadrovka qilish va ishlatishdan oldin havo o'tkazmasligini tekshirish uchun tizimni azot bilan to'ldirish kerak. Oddiy ishga tushirishdan oldin, vodorod va kislorodning har ikki tomonidagi gaz fazasi bo'shlig'idagi gaz yonuvchan va portlovchi diapazondan uzoqda bo'lishini ta'minlash uchun tizimning gaz fazasini azot bilan tozalash ham talab qilinadi.
Uskunalar o'chirilgandan so'ng, boshqaruv tizimi avtomatik ravishda bosimni ushlab turadi va tizim ichida ma'lum miqdorda vodorod va kislorodni saqlaydi. Agar uskuna yoqilganda bosim hali ham topilsa, tozalashni amalga oshirishning hojati yo'q. Biroq, agar barcha bosim olib tashlansa, uni yana tozalash kerak bo'ladi. Azotni tozalash harakati.
(10) Vodorodni quritish (tozalash) tizimi (ixtiyoriy)
Suv elektrolizidan hosil bo'lgan vodorod parallel quritgichda namlanadi va nihoyat quruq vodorodni olish uchun sinterlangan nikel naychali filtr orqali changlanadi. (Foydalanuvchining mahsulot vodorodiga bo'lgan talablariga muvofiq, tizim tozalash moslamasini qo'shishi mumkin va tozalash palladiy-platina bimetalik katalitik deoksidlanishdan foydalanadi).
Suv elektrolizi vodorod ishlab chiqarish qurilmasi tomonidan ishlab chiqarilgan vodorod tampon idishi orqali vodorodni tozalash moslamasiga yuboriladi.
Vodorod birinchi navbatda deoksigenatsiya minorasidan o'tadi. Katalizator ta'sirida vodorod tarkibidagi kislorod suv hosil qilish uchun vodorod bilan reaksiyaga kirishadi.
Reaksiya formulasi: 2H2+O2 2H2O.
Keyin, vodorod vodorod kondensatoridan o'tadi (u gazdagi suv bug'ini suv hosil qilish uchun kondensatsiya qilish uchun gazni sovutadi va kondensatsiyalangan suv suyuqlik kollektori orqali tizimdan avtomatik ravishda chiqariladi) va adsorbsion minoraga kiradi.
Xabar vaqti: 2024 yil 14-may
