Unit pengeluaran hidrogen elektrolisis termasuk set lengkap peralatan pengeluaran hidrogen elektrolisis air. Peralatan utama ialah:
1. Elektrolisis
2. Alat pemisah gas-cecair
3. Sistem pengeringan dan penulenan
4. Bahagian elektrik termasuk: pengubah, kabinet penerus, kabinet kawalan program PLC, kabinet instrumen, kabinet pengagihan kuasa, komputer hos, dsb.
5. Sistem tambahan terutamanya termasuk: tangki alkali, tangki air bahan mentah, pam bekalan air, botol nitrogen/bar bas, dll.
6. Sistem tambahan keseluruhan peralatan termasuk: mesin air tulen, menara air penyejuk, penyejuk, pemampat udara, dsb.
Dalam unit pengeluaran hidrogen elektrolitik, air diuraikan menjadi satu bahagian hidrogen dan 1/2 bahagian oksigen dalam elektrolisis di bawah tindakan arus terus. Hidrogen dan oksigen yang dihasilkan dihantar ke pemisah gas-cecair bersama-sama dengan elektrolit untuk diasingkan. Hidrogen dan Oksigen disejukkan oleh penyejuk hidrogen dan oksigen, dan penangkap titisan menangkap dan mengeluarkan air, dan kemudian dihantar keluar di bawah kawalan sistem kawalan; elektrolit melalui hidrogen, penapis alkali oksigen, hidrogen, penapis alkali oksigen, dan lain-lain di bawah tindakan pam edaran. penyejuk cecair dan kemudian kembali ke elektrolisis untuk meneruskan elektrolisis.
Tekanan sistem diselaraskan melalui sistem kawalan tekanan dan sistem kawalan tekanan pembezaan untuk memenuhi keperluan proses dan penyimpanan seterusnya.
Hidrogen yang dihasilkan oleh elektrolisis air mempunyai kelebihan ketulenan tinggi dan sedikit kekotoran. Biasanya, kekotoran dalam hidrogen yang dihasilkan oleh elektrolisis air hanyalah oksigen dan air, dan tiada komponen lain (yang boleh mengelakkan keracunan beberapa pemangkin), yang memberikan kemudahan untuk menghasilkan hidrogen ketulenan tinggi. , selepas penulenan, gas yang dihasilkan boleh mencapai penunjuk gas industri gred elektronik.
Hidrogen yang dihasilkan oleh peranti pengeluaran hidrogen melalui tangki penampan untuk menstabilkan tekanan kerja sistem dan seterusnya mengeluarkan air bebas dalam hidrogen.
Selepas hidrogen memasuki peranti penulenan hidrogen, hidrogen yang dihasilkan oleh elektrolisis air disucikan lagi, dan oksigen, air dan kekotoran lain dalam hidrogen dikeluarkan menggunakan prinsip tindak balas pemangkin dan penjerapan ayak molekul.
Peralatan boleh menyediakan sistem pelarasan automatik untuk pengeluaran hidrogen mengikut keadaan sebenar. Perubahan dalam beban gas akan menyebabkan turun naik tekanan tangki simpanan hidrogen. Pemancar tekanan yang dipasang pada tangki simpanan akan mengeluarkan isyarat 4-20mA dan menghantarnya ke PLC dan Selepas membandingkan nilai set asal dan melakukan transformasi songsang dan pengiraan PID, isyarat 20~4mA dikeluarkan dan dihantar ke kabinet penerus ke laraskan saiz arus elektrolisis, dengan itu mencapai tujuan pelarasan automatik pengeluaran hidrogen mengikut perubahan dalam beban hidrogen.
Peralatan pengeluaran hidrogen elektrolisis air alkali terutamanya merangkumi sistem berikut:
(1) Sistem air bahan mentah
Satu-satunya perkara yang bertindak balas dalam proses pengeluaran hidrogen elektrolisis air ialah air (H2O), yang perlu terus diisi semula dengan air mentah melalui pam penambahan air. Kedudukan penambahan air adalah pada pemisah hidrogen atau oksigen. Di samping itu, sejumlah kecil hidrogen dan oksigen mesti diambil apabila meninggalkan sistem. daripada kelembapan. Penggunaan air bagi peralatan kecil ialah 1L/Nm³H2, dan bagi peralatan besar boleh dikurangkan kepada 0.9L/Nm³H2. Sistem ini terus menambah air mentah. Melalui penambahan air, kestabilan paras cecair alkali dan kepekatan alkali dapat dikekalkan, dan penyelesaian tindak balas boleh diisi semula dalam masa. air untuk mengekalkan kepekatan lye.
2) Sistem penerus pengubah
Sistem ini terutamanya terdiri daripada dua peranti: pengubah dan kabinet penerus. Fungsi utamanya adalah untuk menukar kuasa AC 10/35KV yang disediakan oleh pemilik bahagian hadapan kepada kuasa DC yang diperlukan oleh elektrolisis, dan membekalkan kuasa DC kepada elektrolisis. Sebahagian daripada kuasa yang dibekalkan digunakan untuk mengurai air secara langsung. Molekulnya adalah hidrogen dan oksigen, dan bahagian lain menghasilkan haba, yang dibawa keluar oleh penyejuk alkali melalui air penyejuk.
Kebanyakan transformer adalah jenis minyak. Jika diletakkan di dalam atau di dalam bekas, transformer jenis kering boleh digunakan. Transformer yang digunakan dalam peralatan pengeluaran hidrogen air elektrolitik adalah transformer khas dan perlu dipadankan mengikut data setiap elektrolisis, jadi ia adalah peralatan yang disesuaikan.
(3) sistem kabinet pengagihan kuasa
Kabinet pengagihan kuasa digunakan terutamanya untuk membekalkan 400V atau biasanya dikenali sebagai peralatan 380V kepada pelbagai komponen dengan motor dalam sistem pengasingan dan penulenan hidrogen dan oksigen di belakang peralatan pengeluaran hidrogen air elektrolitik. Peralatan termasuk peredaran alkali dalam rangka kerja pengasingan hidrogen dan oksigen. Pam, pam penambahan air dalam sistem tambahan; wayar pemanasan dalam sistem pengeringan dan penulenan, dan sistem tambahan yang diperlukan oleh keseluruhan sistem, seperti mesin air tulen, penyejuk, pemampat udara, menara penyejuk, dan pemampat hidrogen hujung belakang, mesin penghidrogenan dan peralatan lain Bekalan kuasa juga termasuk bekalan kuasa untuk pencahayaan, pemantauan dan sistem lain seluruh stesen.
(4) sistem kawalan
Sistem kawalan melaksanakan kawalan automatik PLC. PLC biasanya menggunakan Siemens 1200 atau 1500. Ia dilengkapi dengan skrin sentuh antara muka interaksi manusia-komputer, dan operasi dan paparan parameter setiap sistem peralatan dan paparan logik kawalan direalisasikan pada skrin sentuh.
5) Sistem peredaran alkali
Sistem ini terutamanya termasuk peralatan utama berikut:
Pemisah hidrogen dan oksigen - pam edaran alkali - injap - penapis alkali - elektrolisis
Proses utama ialah: cecair alkali bercampur dengan hidrogen dan oksigen dalam pemisah hidrogen dan oksigen dipisahkan oleh pemisah gas-cecair dan kemudian mengalir kembali ke pam edaran cecair alkali. Di sini pemisah hidrogen dan pemisah oksigen disambungkan, dan pam edaran cecair alkali akan refluks. Cecair alkali beredar ke injap dan penapis cecair alkali di hujung belakang. Selepas penapis menapis kekotoran yang besar, cecair alkali beredar ke bahagian dalam elektrolisis.
(6) Sistem hidrogen
Hidrogen dijana dari sisi elektrod katod dan mencapai pemisah bersama-sama dengan sistem peredaran cecair alkali. Dalam pemisah, kerana hidrogen itu sendiri agak ringan, ia secara semula jadi akan terpisah daripada cecair alkali dan mencapai bahagian atas pemisah, dan kemudian melalui saluran paip untuk pemisahan dan penyejukan selanjutnya. Selepas penyejukan air, penangkap titisan menangkap titisan dan mencapai ketulenan kira-kira 99%, yang mencapai sistem pengeringan dan penulenan bahagian belakang.
Pemindahan: Pemindahan hidrogen digunakan terutamanya untuk pemindahan semasa permulaan dan penutupan, operasi tidak normal atau kegagalan ketulenan, dan pemindahan kerosakan.
(7) Sistem oksigen
Laluan untuk oksigen adalah serupa dengan laluan untuk hidrogen, tetapi dalam pemisah yang berbeza.
Pemindahan: Pada masa ini, kebanyakan projek oksigen dirawat dengan pemindahan.
Penggunaan: Nilai penggunaan oksigen hanya bermakna dalam projek khas, seperti beberapa senario aplikasi yang boleh menggunakan kedua-dua hidrogen dan oksigen ketulenan tinggi, seperti pengeluar gentian optik. Terdapat juga beberapa projek besar yang telah menyediakan ruang untuk penggunaan oksigen. Senario aplikasi bahagian belakang ialah pengeluaran oksigen cecair selepas pengeringan dan penulenan, atau penggunaan oksigen perubatan melalui sistem penyebaran. Walau bagaimanapun, penghalusan senario penggunaan ini masih belum ditentukan. Pengesahan lanjut.
(8) sistem air penyejukan
Proses elektrolisis air adalah tindak balas endotermik. Proses pengeluaran hidrogen mesti dibekalkan dengan tenaga elektrik. Walau bagaimanapun, tenaga elektrik yang digunakan oleh proses elektrolisis air melebihi penyerapan haba teori tindak balas elektrolisis air. Maksudnya, sebahagian daripada elektrik yang digunakan oleh elektrolisis ditukar kepada haba. Bahagian ini Haba digunakan terutamanya untuk memanaskan sistem peredaran alkali pada mulanya, supaya suhu larutan alkali meningkat kepada julat suhu 90±5°C yang diperlukan oleh peralatan. Jika elektrolisis terus berfungsi selepas mencapai suhu terkadar, haba yang dijana perlu digunakan Air penyejuk dibawa keluar untuk mengekalkan suhu normal zon tindak balas elektrolisis. Suhu tinggi dalam zon tindak balas elektrolisis boleh mengurangkan penggunaan tenaga, tetapi jika suhu terlalu tinggi, membran ruang elektrolisis akan dimusnahkan, yang juga akan memudaratkan operasi peralatan jangka panjang.
Peranti ini memerlukan suhu operasi dikekalkan tidak melebihi 95°C. Di samping itu, hidrogen dan oksigen yang dihasilkan juga mesti disejukkan dan dinyahlembapkan, dan peranti penerus terkawal silikon yang disejukkan air juga dilengkapi dengan saluran paip penyejuk yang diperlukan.
Badan pam peralatan besar juga memerlukan penyertaan air penyejuk.
(9) Sistem pengisian nitrogen dan pembersihan nitrogen
Sebelum menyahpepijat dan mengendalikan peranti, sistem mesti diisi dengan nitrogen untuk ujian keketatan udara. Sebelum permulaan biasa, fasa gas sistem juga perlu dibersihkan dengan nitrogen untuk memastikan gas dalam ruang fasa gas pada kedua-dua belah hidrogen dan oksigen berada jauh dari julat mudah terbakar dan meletup.
Selepas peralatan dimatikan, sistem kawalan secara automatik akan mengekalkan tekanan dan mengekalkan sejumlah hidrogen dan oksigen di dalam sistem. Jika tekanan masih ditemui semasa peralatan dihidupkan, tidak perlu melakukan pembersihan. Walau bagaimanapun, jika semua tekanan dikeluarkan, ia perlu dibersihkan semula. Tindakan pembersihan nitrogen.
(10) Sistem pengeringan (pembersihan) hidrogen (pilihan)
Hidrogen yang dihasilkan daripada elektrolisis air dinyahlembapkan oleh pengering selari, dan akhirnya disapu oleh penapis tiub nikel tersinter untuk mendapatkan hidrogen kering. (Mengikut keperluan pengguna untuk hidrogen produk, sistem mungkin menambah peranti penulenan, dan penulenan menggunakan penyahoksidaan pemangkin dwilogam paladium-platinum).
Hidrogen yang dihasilkan oleh peranti pengeluaran hidrogen elektrolisis air dihantar ke peranti penulenan hidrogen melalui tangki penimbal.
Hidrogen mula-mula melalui menara deoksigenasi. Di bawah tindakan mangkin, oksigen dalam hidrogen bertindak balas dengan hidrogen untuk menghasilkan air.
Formula tindak balas: 2H2+O2 2H2O.
Kemudian, hidrogen melalui pemeluwap hidrogen (yang menyejukkan gas untuk memekatkan wap air dalam gas untuk menjana air, dan air pekat secara automatik dilepaskan keluar dari sistem melalui pengumpul cecair) dan memasuki menara penjerapan.
Masa siaran: 14-Mei-2024
