L-unità tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-elettroliżi tinkludi sett komplut ta 'tagħmir tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-elettroliżi tal-ilma. It-tagħmir ewlieni huwa:
1. Elettrolizzatur
2. Apparat għas-separazzjoni tal-gass-likwidu
3. Sistema ta 'tnixxif u purifikazzjoni
4. Il-parti elettrika tinkludi: transformer, kabinett tar-rettifikatur, kabinett tal-kontroll tal-programm PLC, kabinett tal-istrumenti, kabinett tad-distribuzzjoni tal-enerġija, kompjuter ospitanti, eċċ.
5. Is-sistema awżiljarja tinkludi prinċipalment: tank alkali, tank tal-ilma tal-materja prima, pompa tal-provvista tal-ilma, flixkun tan-nitroġenu/bus bar, eċċ.
6. Is-sistema awżiljarja ġenerali tat-tagħmir tinkludi: magna tal-ilma pur, torri tal-ilma li jkessaħ, chiller, kompressur tal-arja, eċċ.
Fl-unità tal-produzzjoni tal-idroġenu elettrolitiku, l-ilma jiġi dekompost f'parti waħda tal-idroġenu u 1/2 parti tal-ossiġnu fl-elettrolizzatur taħt l-azzjoni tal-kurrent dirett. L-idroġenu iġġenerat u l-ossiġnu jintbagħtu lis-separatur tal-gass-likwidu flimkien mal-elettrolit għas-separazzjoni. L-idroġenu u L-ossiġnu jitkessaħ mill-apparat li jkessaħ l-idroġenu u l-ossiġnu, u l-qbid tal-qatra jaqbad u jneħħi l-ilma, u mbagħad jintbagħat taħt il-kontroll tas-sistema ta 'kontroll; l-elettrolit jgħaddi mill-idroġenu, filtru alkali tal-ossiġnu, idroġenu, filtru alkali tal-ossiġnu, eċċ taħt l-azzjoni tal-pompa taċ-ċirkolazzjoni. apparat li jkessaħ il-likwidu u mbagħad jerġa 'lura għall-elettrolizzatur biex tkompli l-elettroliżi.
Il-pressjoni tas-sistema hija aġġustata permezz tas-sistema ta 'kontroll tal-pressjoni u sistema ta' kontroll tal-pressjoni differenzjali biex tissodisfa r-rekwiżiti ta 'proċessi u ħażna sussegwenti.
L-idroġenu prodott mill-elettroliżi tal-ilma għandu l-vantaġġi ta 'purità għolja u ftit impuritajiet. Normalment, l-impuritajiet fl-idroġenu prodotti mill-elettroliżi tal-ilma huma biss ossiġnu u ilma, u l-ebda komponenti oħra (li jistgħu jevitaw avvelenament ta 'xi katalizzaturi), li jipprovdi konvenjenza għall-produzzjoni ta' idroġenu ta 'purità għolja. , wara l-purifikazzjoni, il-gass prodott jista 'jilħaq l-indikaturi tal-gass industrijali ta' grad elettroniku.
L-idroġenu prodott mill-apparat tal-produzzjoni tal-idroġenu jgħaddi minn tank buffer biex jistabbilizza l-pressjoni tax-xogħol tas-sistema u jkompli jneħħi l-ilma ħieles fl-idroġenu.
Wara li l-idroġenu jidħol fl-apparat tal-purifikazzjoni tal-idroġenu, l-idroġenu prodott mill-elettroliżi tal-ilma jiġi ppurifikat aktar, u l-ossiġnu, l-ilma u impuritajiet oħra fl-idroġenu jitneħħew bl-użu tal-prinċipji tar-reazzjoni katalitika u l-adsorbiment tal-għarbiel molekulari.
It-tagħmir jista 'jwaqqaf sistema ta' aġġustament awtomatiku għall-produzzjoni tal-idroġenu skont is-sitwazzjoni attwali. Bidliet fit-tagħbija tal-gass se jikkawżaw varjazzjonijiet fil-pressjoni tat-tank tal-ħażna tal-idroġenu. It-trasmettitur tal-pressjoni installat fuq it-tank tal-ħażna joħroġ sinjal 4-20mA u jibgħatha lill-PLC u Wara li tqabbel il-valur stabbilit oriġinali u twettaq trasformazzjoni inversa u kalkolu PID, joħroġ sinjal ta '20 ~ 4mA u jintbagħat lill-kabinett tar-rettifikatur biex aġġusta d-daqs tal-kurrent tal-elettroliżi, u b'hekk jinkiseb l-iskop ta 'aġġustament awtomatiku tal-produzzjoni tal-idroġenu skont bidliet fit-tagħbija tal-idroġenu.
It-tagħmir tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-elettroliżi tal-ilma alkalin jinkludi prinċipalment is-sistemi li ġejjin:
(1)Sistema tal-ilma tal-materja prima
L-unika ħaġa li tirreaġixxi fil-proċess tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-elettroliżi tal-ilma hija l-ilma (H2O), li jeħtieġ li jimtela kontinwament b'ilma mhux ipproċessat permezz ta 'pompa ta' riforniment tal-ilma. Il-pożizzjoni tar-riforniment tal-ilma hija fuq is-separatur tal-idroġenu jew tal-ossiġnu. Barra minn hekk, ammont żgħir ta 'idroġenu u ossiġnu għandu jittieħed bogħod meta titlaq mis-sistema. ta 'umdità. Il-konsum tal-ilma ta 'tagħmir żgħir huwa 1L/Nm³H2, u dak ta' tagħmir kbir jista 'jitnaqqas għal 0.9L/Nm³H2. Is-sistema kontinwament timla l-ilma mhux maħdum. Permezz tar-riforniment tal-ilma, l-istabbiltà tal-livell tal-likwidu alkali u l-konċentrazzjoni tal-alkali jistgħu jinżammu, u s-soluzzjoni tar-reazzjoni tista 'tiġi rifornita fil-ħin. ta 'ilma biex tinżamm il-konċentrazzjoni tal-lye.
2) Sistema ta 'rettifikatur tat-trasformaturi
Din is-sistema tikkonsisti prinċipalment f'żewġ apparati: transformer u cabinet rectifier. Il-funzjoni ewlenija tagħha hija li tikkonverti l-enerġija AC 10/35KV ipprovduta mis-sid ta 'quddiem fil-qawwa DC meħtieġa mill-elettrolizzatur, u tipprovdi enerġija DC lill-elettrolizzatur. Parti mill-qawwa fornuta tintuża biex tiddikomponi direttament l-ilma. Il-molekuli huma idroġenu u ossiġnu, u l-parti l-oħra tiġġenera s-sħana, li tinħareġ mill-apparat li jkessaħ lye permezz ta 'ilma li jkessaħ.
Ħafna mit-trasformaturi huma tat-tip taż-żejt. Jekk jitqiegħdu ġewwa jew ġewwa kontenitur, transformers tat-tip niexef jistgħu jintużaw. It-trasformaturi użati fit-tagħmir tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-ilma elettrolitiku huma transformers speċjali u jeħtieġ li jiġu mqabbla skont id-dejta ta 'kull elettrolizzatur, għalhekk huma tagħmir apposta.
(3) sistema tal-kabinett tad-distribuzzjoni tal-enerġija
Il-kabinett tad-distribuzzjoni tal-enerġija jintuża prinċipalment biex iforni 400V jew komunement magħruf bħala tagħmir 380V għal diversi komponenti b'muturi fis-sistemi ta 'separazzjoni u purifikazzjoni tal-idroġenu u l-ossiġnu wara t-tagħmir tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-ilma elettrolitiku. It-tagħmir jinkludi ċ-ċirkolazzjoni tal-alkali fil-qafas tas-separazzjoni tal-idroġenu u l-ossiġnu. Pompi, pompi ta' riforniment ta' l-ilma f'sistemi awżiljarji; wajers tat-tisħin f'sistemi ta 'tnixxif u purifikazzjoni, u sistemi awżiljarji meħtieġa mis-sistema kollha, bħal magni ta' l-ilma pur, chillers, kompressuri ta 'l-arja, torrijiet tat-tkessiħ, u kompressuri ta' l-idroġenu back-end, magni ta 'idroġenazzjoni u tagħmir ieħor Provvista ta' enerġija tinkludi wkoll provvista ta 'enerġija għal dawl, monitoraġġ u sistemi oħra tal-istazzjon kollu.
(4) sistema ta 'kontroll
Is-sistema ta 'kontroll timplimenta kontroll awtomatiku PLC. Il-PLC ġeneralment juża Siemens 1200 jew 1500. Huwa mgħammar bi touch screen ta 'interface ta' interazzjoni bejn il-bniedem u l-kompjuter, u l-operat u l-wiri tal-parametri ta 'kull sistema tat-tagħmir u l-wiri tal-loġika tal-kontroll huma realizzati fuq it-touch screen.
5) Sistema ta 'ċirkolazzjoni alkali
Din is-sistema tinkludi prinċipalment it-tagħmir ewlieni li ġej:
Separatur ta 'l-idroġenu u l-ossiġnu - pompa ta' ċirkolazzjoni alkali - valv - filtru alkali - elettrolizzatur
Il-proċess ewlieni huwa: il-likwidu alkali imħallat ma 'l-idroġenu u l-ossiġnu fis-separatur ta' l-idroġenu u l-ossiġnu huwa separat mis-separatur tal-gass-likwidu u mbagħad jgħaddi lura lejn il-pompa taċ-ċirkolazzjoni tal-likwidu alkali. Hawnhekk is-separatur ta 'l-idroġenu u s-separatur ta' l-ossiġnu huma konnessi, u l-pompa taċ-ċirkolazzjoni tal-likwidu alkali se tirrifluss. Il-likwidu alkali jiċċirkola lejn il-valv u l-filtru tal-likwidu alkali fit-tarf ta 'wara. Wara li l-filtru jiffiltra impuritajiet kbar, il-likwidu alkali jiċċirkola lejn ġewwa tal-elettrolizzatur.
(6) Sistema tal-idroġenu
L-idroġenu jiġi ġġenerat min-naħa tal-elettrodu tal-katodu u jilħaq is-separatur flimkien mas-sistema ta 'ċirkolazzjoni tal-likwidu alkali. Fis-separatur, minħabba li l-idroġenu innifsu huwa relattivament ħafif, se jissepara b'mod naturali mil-likwidu alkali u jilħaq il-parti ta 'fuq tas-separatur, u mbagħad jgħaddi mill-pipeline għal aktar separazzjoni u tkessiħ. Wara t-tkessiħ tal-ilma, il-qtar tal-qatra jaqbad il-qtar u jilħaq purità ta 'madwar 99%, li jilħaq is-sistema ta' tnixxif u purifikazzjoni back-end.
Evakwazzjoni: L-evakwazzjoni tal-idroġenu tintuża prinċipalment għall-evakwazzjoni waqt l-istartjar u l-għeluq, tħaddim anormali jew nuqqas ta 'purità, u evakwazzjoni ta' ħsara.
(7) Sistema ta 'ossiġnu
Il-mogħdija għall-ossiġnu hija simili għal dik għall-idroġenu, iżda f'separatur differenti.
Evakwazzjoni: Fil-preżent, ħafna mill-proġetti tal-ossiġnu huma ttrattati b'evakwazzjoni.
Użu: Il-valur tal-użu tal-ossiġnu huwa sinifikanti biss fi proġetti speċjali, bħal xi xenarji ta 'applikazzjoni li jistgħu jużaw kemm idroġenu kif ukoll ossiġnu ta' purità għolja, bħal manifatturi tal-fibra ottika. Hemm ukoll xi proġetti kbar li rriżervaw spazju għall-użu tal-ossiġnu. Ix-xenarji ta 'applikazzjoni back-end huma l-produzzjoni ta' ossiġnu likwidu wara t-tnixxif u l-purifikazzjoni, jew l-użu ta 'ossiġnu mediku permezz ta' sistema ta 'dispersjoni. Madankollu, l-irfinar ta' dawn ix-xenarji ta' utilizzazzjoni għad irid jiġi determinat. Aktar konferma.
(8)sistema tal-ilma li jkessaħ
Il-proċess ta 'elettroliżi ta' l-ilma huwa reazzjoni endotermika. Il-proċess tal-produzzjoni tal-idroġenu għandu jiġi fornut b'enerġija elettrika. Madankollu, l-enerġija elettrika kkunsmata mill-proċess ta 'elettroliżi ta' l-ilma taqbeż l-assorbiment teoretiku tas-sħana tar-reazzjoni ta 'elettroliżi ta' l-ilma. Jiġifieri, parti mill-elettriku użat mill-elettrolizzatur huwa kkonvertit fis-sħana. Din il-parti Is-sħana tintuża prinċipalment biex issaħħan is-sistema ta 'ċirkolazzjoni ta' l-alkali fil-bidu, sabiex it-temperatura tas-soluzzjoni ta 'l-alkali titla' għall-firxa ta' temperatura ta '90±5 °C meħtieġa mit-tagħmir. Jekk l-elettrolizzatur ikompli jaħdem wara li jilħaq it-temperatura nominali, is-sħana ġġenerata jeħtieġ li tintuża L-ilma li jkessaħ jinġieb biex tinżamm it-temperatura normali taż-żona ta 'reazzjoni ta' l-elettroliżi. It-temperatura għolja fiż-żona ta 'reazzjoni tal-elettroliżi tista' tnaqqas il-konsum tal-enerġija, iżda jekk it-temperatura tkun għolja wisq, il-membrana tal-kamra tal-elettroliżi tinqered, li tkun ukoll ta 'detriment għat-tħaddim fit-tul tat-tagħmir.
Dan l-apparat jeħtieġ li t-temperatura operattiva tinżamm f'mhux aktar minn 95°C. Barra minn hekk, l-idroġenu iġġenerat u l-ossiġnu għandhom ukoll jiġu mkessħa u dehumidified, u l-apparat tar-rettifikatur ikkontrollat tas-silikon imkessaħ bl-ilma huwa wkoll mgħammar b'pipelines ta 'tkessiħ meħtieġa.
Il-korp tal-pompa ta 'tagħmir kbir jeħtieġ ukoll il-parteċipazzjoni ta' ilma li jkessaħ.
(9) Sistema ta 'mili tan-nitroġenu u tindif tan-nitroġenu
Qabel id-debugging u t-tħaddim tal-apparat, is-sistema għandha timtela bin-nitroġenu għall-ittestjar tal-issikkar tal-arja. Qabel l-istartjar normali, il-fażi tal-gass tas-sistema hija wkoll meħtieġa li titnaddaf bin-nitroġenu biex jiġi żgurat li l-gass fl-ispazju tal-fażi tal-gass fuq iż-żewġ naħat tal-idroġenu u l-ossiġnu jkun 'il bogħod mill-firxa fjammabbli u splussiva.
Wara li t-tagħmir jingħalaq, is-sistema ta 'kontroll awtomatikament iżżomm pressjoni u żżomm ċertu ammont ta' idroġenu u ossiġnu ġewwa s-sistema. Jekk il-pressjoni għadha tinstab meta t-tagħmir jinxtegħel, m'hemmx bżonn li twettaq tindif. Madankollu, jekk titneħħa l-pressjoni kollha, ikun jeħtieġ li jerġa 'jitnaddaf. Azzjoni tat-tindif tan-nitroġenu.
(10) Sistema ta 'tnixxif (purifikazzjoni) bl-idroġenu (mhux obbligatorja)
L-idroġenu prodott mill-elettroliżi tal-ilma jiġi dehumidifikat permezz ta 'dryer parallel, u finalment jitfarfar b'filtru ta' tubu tan-nikil sinterizzat biex jinkiseb idroġenu niexef. (Skond ir-rekwiżiti tal-utent għall-idroġenu tal-prodott, is-sistema tista 'żżid apparat ta' purifikazzjoni, u l-purifikazzjoni tuża deossidazzjoni katalitika bimetallika palladju-platinu).
L-idroġenu prodott mill-apparat tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-elettroliżi tal-ilma jintbagħat lill-apparat tal-purifikazzjoni tal-idroġenu permezz tat-tank buffer.
L-idroġenu l-ewwel jgħaddi mit-torri tad-deossiġenazzjoni. Taħt l-azzjoni tal-katalizzatur, l-ossiġnu fl-idroġenu jirreaġixxi ma 'l-idroġenu biex jiġġenera l-ilma.
Formula ta 'reazzjoni: 2H2+O2 2H2O.
Imbagħad, l-idroġenu jgħaddi mill-kondensatur tal-idroġenu (li jkessaħ il-gass biex jikkondensa l-fwar tal-ilma fil-gass biex jiġġenera l-ilma, u l-ilma kondensat jiġi awtomatikament mormi mis-sistema permezz tal-kollettur tal-likwidu) u jidħol fit-torri tal-adsorbiment.
Ħin tal-post: Mejju-14-2024
