L-elettrolitikuidroġenuunità ta 'produzzjoni tinkludi sett komplut ta' elettroliżi ta 'l-ilmaidroġenutagħmir ta’ produzzjoni, bit-tagħmir ewlieni li jinkludi:
1. Ċellula elettrolitika
2. Apparat għas-separazzjoni tal-likwidu tal-gass
3. Sistema ta 'tnixxif u purifikazzjoni
4. Il-parti elettrika tinkludi: transformer, kabinett tar-rettifikatur, kabinett tal-kontroll PLC, kabinett tal-istrumenti, kabinett tad-distribuzzjoni, kompjuter ta 'fuq, eċċ
5. Is-sistema awżiljarja tinkludi prinċipalment: tank tas-soluzzjoni alkali, tank tal-ilma tal-materja prima, pompa tal-ilma tal-make-up, ċilindru tan-nitroġenu/busbar, eċċ/ 6. Is-sistema awżiljarja ġenerali tat-tagħmir tinkludi: magna tal-ilma pur, torri chiller, chiller, kompressur tal-arja, eċċ
apparat li jkessaħ l-idroġenu u l-ossiġnu, u l-ilma jinġabar permezz ta 'nassa tat-taqtir qabel ma jintbagħat taħt il-kontroll tas-sistema ta' kontroll; L-elettrolit jgħaddiidroġenuu filtri alkali ta 'l-ossiġnu, apparat li jkessaħ l-alkali ta' l-idroġenu u ta 'l-ossiġnu rispettivament taħt l-azzjoni tal-pompa taċ-ċirkolazzjoni, u mbagħad jirritorna fiċ-ċellula elettrolitika għal aktar elettroliżi.
Il-pressjoni tas-sistema hija regolata mis-sistema ta 'kontroll tal-pressjoni u sistema ta' kontroll tal-pressjoni differenzjali biex tissodisfa r-rekwiżiti tal-proċessi u l-ħażna downstream.
L-idroġenu prodott mill-elettroliżi tal-ilma għandu l-vantaġġi ta 'purità għolja u impuritajiet baxxi. Normalment, l-impuritajiet fil-gass tal-idroġenu prodott mill-elettroliżi tal-ilma huma biss ossiġnu u ilma, mingħajr komponenti oħra (li jistgħu jevitaw l-avvelenament ta 'ċerti katalizzaturi). Dan jipprovdi konvenjenza għall-produzzjoni ta 'gass ta' l-idroġenu ta 'purità għolja, u l-gass purifikat jista' jilħaq l-istandards ta 'gassijiet industrijali ta' grad elettroniku.
L-idroġenu prodott mill-unità tal-produzzjoni tal-idroġenu jgħaddi minn tank buffer biex jistabbilizza l-pressjoni tax-xogħol tas-sistema u jkompli jneħħi l-ilma ħieles mill-idroġenu.
Wara li jidħol fl-apparat ta 'purifikazzjoni ta' l-idroġenu, l-idroġenu prodott mill-elettroliżi ta 'l-ilma jiġi ppurifikat aktar, billi tuża l-prinċipji ta' reazzjoni katalitika u adsorbiment ta 'għarbiel molekulari biex tneħħi l-ossiġnu, l-ilma u impuritajiet oħra mill-idroġenu.
It-tagħmir jista 'jwaqqaf sistema awtomatika ta' aġġustament tal-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 lill-PLC għal tqabbil mal-valur stabbilit oriġinali, u wara trasformazzjoni inversa u kalkolu PID, joħroġ sinjal 20-4mA lill-kabinett tar-rettifikatur biex jaġġusta d-daqs tal- kurrent tal-elettroliżi, u b'hekk jintlaħaq l-iskop ta 'aġġustament awtomatiku tal-produzzjoni tal-idroġenu skont bidliet fit-tagħbija tal-idroġenu.
L-unika reazzjoni fil-proċess tal-produzzjoni tal-idroġenu permezz tal-elettroliżi tal-ilma hija l-ilma (H2O), li jeħtieġ li jiġi fornut kontinwament b'ilma mhux ipproċessat permezz ta 'pompa ta' riforniment tal-ilma. Il-pożizzjoni tar-riforniment tinsab fuq is-separatur tal-idroġenu jew tal-ossiġnu. Barra minn hekk, l-idroġenu u l-ossiġnu jeħtieġ li jneħħu ammont żgħir ta 'ilma meta jitilqu mis-sistema. Tagħmir b'konsum baxx ta 'ilma jista' jikkonsma 1L/Nm ³ H2, filwaqt li tagħmir akbar jista 'jnaqqasha għal 0.9L/Nm ³ H2. Is-sistema kontinwament timla l-ilma mhux maħdum, li jista 'jżomm l-istabbiltà tal-livell u l-konċentrazzjoni tal-likwidu alkalin. Jista 'wkoll jimla l-ilma reazzjoni f'waqtu biex iżżomm il-konċentrazzjoni tas-soluzzjoni alkalina.
- 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 ta '10/35KV ipprovduta mis-sid ta' quddiem fil-qawwa DC meħtieġa miċ-ċellula elettrolitika, u tipprovdi enerġija DC liċ-ċellula elettrolitika. Parti mill-qawwa fornuta tintuża biex tiddekomponi direttament il-molekuli tal-ilma f'idroġenu u ossiġnu, u l-parti l-oħra tiġġenera s-sħana, li titwettaq mill-apparat li jkessaħ l-alkali permezz tal-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 għat-tagħmir tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-ilma elettrolitiku huma transformers speċjali li jeħtieġ li jiġu mqabbla skont id-dejta ta 'kull ċellula elettrolitika, għalhekk huma tagħmir apposta.
Bħalissa, il-kabinett tar-rettifikatur l-aktar użat huwa t-tip tiristor, li huwa appoġġjat mill-manifatturi tat-tagħmir minħabba l-ħin twil ta 'użu tiegħu, l-istabbiltà għolja u l-prezz baxx. Madankollu, minħabba l-ħtieġa li jiġi adattat tagħmir fuq skala kbira għall-enerġija rinnovabbli ta 'quddiem, l-effiċjenza tal-konverżjoni tal-kabinetti tar-rettifikatur tat-tiristori hija relattivament baxxa. Bħalissa, diversi manifatturi tal-kabinett tar-rettifikaturi qed jistinkaw biex jadottaw kabinetti ġodda tar-rettifikaturi IGBT. IGBT diġà huwa komuni ħafna f'industriji oħra bħall-enerġija mir-riħ, u huwa maħsub li l-kabinetti tar-rettifikaturi IGBT se jkollhom żvilupp sinifikanti fil-futur.
- Sistema tal-kabinett tad-distribuzzjoni
Il-kabinett tad-distribuzzjoni jintuża prinċipalment biex iforni l-enerġija lil diversi komponenti b'muturi fis-sistema ta 'separazzjoni u purifikazzjoni tal-ossiġnu tal-idroġenu wara t-tagħmir tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-ilma elettrolitiku, inkluż 400V jew komunement imsejjaħ tagħmir 380V. It-tagħmir jinkludi l-pompa taċ-ċirkolazzjoni tal-alkali fil-qafas tas-separazzjoni tal-ossiġnu tal-idroġenu u l-pompa tal-ilma tal-make-up fis-sistema awżiljarja; Il-provvista tal-enerġija għall-wajers tat-tisħin fis-sistema tat-tnixxif u l-purifikazzjoni, kif ukoll is-sistemi awżiljarji meħtieġa għas-sistema kollha bħal magni tal-ilma pur, chillers, kompressuri tal-arja, torrijiet tat-tkessiħ, u kompressuri tal-idroġenu back-end, magni tal-idroġenazzjoni, eċċ ., jinkludi wkoll il-provvista tal-enerġija għad-dawl, il-monitoraġġ, u sistemi oħra tal-istazzjon kollu.
- Control sistema
Is-sistema ta 'kontroll timplimenta kontroll awtomatiku PLC. Il-PLC ġeneralment jadotta Siemens 1200 jew 1500, u huwa mgħammar b'touch screen ta 'interazzjoni bejn il-bniedem u l-magna. L-operazzjoni u l-wiri tal-parametri ta 'kull sistema tat-tagħmir kif ukoll il-wiri tal-loġika tal-kontroll huma realizzati fuq il-touch screen.
5. Sistema ta 'ċirkolazzjoni ta' soluzzjoni alkali
Din is-sistema tinkludi prinċipalment it-tagħmir ewlieni li ġej:
Separatur tal-ossiġnu tal-idroġenu – Pompa taċ-ċirkolazzjoni tas-soluzzjoni alkali – Valv – Filtru tas-soluzzjoni alkali – Ċellula elettrolitika
Il-proċess ewlieni huwa kif ġej: is-soluzzjoni alkalina mħallta ma 'l-idroġenu u l-ossiġnu fis-separatur ta' l-ossiġnu ta 'l-idroġenu hija separata mis-separatur tal-gass-likwidu u refluxed għall-pompa taċ-ċirkolazzjoni tas-soluzzjoni alkalina. Is-separatur tal-idroġenu u s-separatur tal-ossiġnu huma konnessi hawn, u l-pompa taċ-ċirkolazzjoni tas-soluzzjoni alkalina tiċċirkola s-soluzzjoni alkalina refluxed mal-valv u l-filtru tas-soluzzjoni alkalina fit-tarf ta 'wara. Wara li l-filtru jiffiltra impuritajiet kbar, is-soluzzjoni alkalina tiġi ċċirkolata lejn ġewwa taċ-ċellula elettrolitika.
6.Sistema ta 'l-idroġenu
Il-gass tal-idroġenu jiġi ġġenerat min-naħa tal-elettrodu tal-katodu u jilħaq is-separatur flimkien mas-sistema ta 'ċirkolazzjoni tas-soluzzjoni alkalina. Ġewwa s-separatur, il-gass ta 'l-idroġenu huwa relattivament ħafif u separat b'mod naturali mis-soluzzjoni alkalina, u jilħaq il-parti ta' fuq tas-separatur. Imbagħad, jgħaddi minn pajpijiet għal aktar separazzjoni, imkessaħ bl-ilma li jkessaħ, u miġbur minn catcher tat-taqtir biex tinkiseb purità ta 'madwar 99% qabel ma tilħaq is-sistema ta' tnixxif u purifikazzjoni back-end.
Evakwazzjoni: L-evakwazzjoni tal-gass tal-idroġenu tintuża prinċipalment waqt perjodi ta 'startjar u għeluq, operazzjonijiet anormali, jew meta l-purità ma tilħaqx l-istandards, kif ukoll għas-soluzzjoni tal-problemi.
7. Sistema ta 'ossiġnu
Il-mogħdija ta 'l-ossiġnu hija simili għal dik ta' l-idroġenu, ħlief li titwettaq f'separaturi differenti.
Tbattil: Bħalissa, ħafna mill-proġetti jużaw il-metodu ta 'tbattil ta' l-ossiġnu.
Użu: Il-valur tal-użu tal-ossiġnu huwa sinifikanti biss fi proġetti speċjali, bħal applikazzjonijiet 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 backend huma għall-produzzjoni ta' ossiġnu likwidu wara t-tnixxif u l-purifikazzjoni, jew għal ossiġnu mediku permezz ta 'sistemi ta' dispersjoni. Madankollu, il-preċiżjoni ta' dawn ix-xenarji ta' utilizzazzjoni għadha teħtieġ aktar konferma.
8. Sistema ta 'l-ilma li jkessaħ
Il-proċess tal-elettroliżi tal-ilma huwa reazzjoni endotermika, u l-proċess tal-produzzjoni tal-idroġenu għandu jiġi fornut b'enerġija elettrika. Madankollu, l-enerġija elettrika kkunsmata fil-proċess ta 'elettroliżi ta' l-ilma taqbeż l-assorbiment teoretiku tas-sħana tar-reazzjoni ta 'elettroliżi ta' l-ilma. Fi kliem ieħor, porzjon tal-elettriku użat fiċ-ċellula tal-elettroliżi huwa kkonvertit fis-sħana, li tintuża prinċipalment biex issaħħan is-sistema ta 'ċirkolazzjoni tas-soluzzjoni alkalina fil-bidu, tgħolli t-temperatura tas-soluzzjoni alkalina għall-medda ta' temperatura meħtieġa ta '90 ± 5 ℃ għat-tagħmir. Jekk iċ-ċellula tal-elettroliżi tkompli topera wara li tilħaq it-temperatura ratata, is-sħana ġġenerata jeħtieġ li titwettaq billi tkessaħ l-ilma biex tinżamm it-temperatura normali taż-żona ta 'reazzjoni tal-elettroliżi. It-temperatura għolja fiż-żona ta 'reazzjoni ta' l-elettroliżi tista 'tnaqqas il-konsum ta' l-enerġija, imma jekk it-temperatura tkun għolja wisq, id-dijaframma tal-kamra ta 'l-elettroliżi tkun bil-ħsara, li tkun ukoll ta' detriment għat-tħaddim fit-tul tat-tagħmir.
L-aħjar temperatura operattiva għal dan l-apparat hija meħtieġa li tinżamm f'mhux aktar minn 95 ℃. Barra minn hekk, l-idroġenu iġġenerat u l-ossiġnu jeħtieġ ukoll li jiġu mkessħa u dehumidifikati, u l-apparat tar-rettifikatur tat-tiristori mkessaħ 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.
- Sistema ta 'mili tan-nitroġenu u tindif tan-nitroġenu
Qabel id-debugging u t-tħaddim tal-apparat, għandu jsir test tal-issikkar tan-nitroġenu fuq is-sistema. Qabel l-istartjar normali, huwa wkoll meħtieġ li tnaddaf il-fażi tal-gass tas-sistema bin-nitroġenu biex tiżgura li l-gass fl-ispazju tal-fażi tal-gass fuq iż-żewġ naħat tal-idroġenu u l-ossiġnu huwa 'l 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 preżenti waqt l-istartjar, m'hemmx bżonn li titwettaq azzjoni ta 'tindif. Madankollu, jekk il-pressjoni tiġi meħlusa kompletament, jeħtieġ li terġa 'titwettaq azzjoni ta' tindif tan-nitroġenu.
- Sistema ta' tnixxif (purifikazzjoni) bl-idroġenu (mhux obbligatorju)
Il-gass ta 'l-idroġenu ppreparat mill-elettroliżi ta' l-ilma jiġi dehumidifikat minn dryer parallel, u finalment ippurifikat b'filtru ta 'tubu tan-nikil sinterizzat biex jinkiseb gass ta' l-idroġenu niexef. Skont ir-rekwiżiti tal-utent għall-idroġenu tal-prodott, is-sistema tista 'żżid apparat ta' purifikazzjoni, li juża deossiġenazzjoni katalitika bimetallika tal-platinu tal-palladju għall-purifikazzjoni.
L-idroġenu prodott mill-unità tal-produzzjoni tal-idroġenu tal-elettroliżi tal-ilma jintbagħat lill-unità tal-purifikazzjoni tal-idroġenu permezz ta 'tank buffer.
Il-gass ta 'l-idroġenu l-ewwel jgħaddi minn torri ta' deossiġenazzjoni, u taħt l-azzjoni ta 'katalizzatur, l-ossiġnu fil-gass ta' l-idroġenu jirreaġixxi mal-gass ta 'l-idroġenu biex jipproduċi l-ilma.
Formula ta 'reazzjoni: 2H2+O2 2H2O.
Imbagħad, il-gass tal-idroġenu jgħaddi minn kondensatur tal-idroġenu (li jkessaħ il-gass biex jikkondensa l-fwar tal-ilma fl-ilma, li jiġi skarikat awtomatikament barra mis-sistema permezz ta 'kollettur) u jidħol fit-torri tal-adsorbiment.
Ħin tal-post: Diċ-03-2024
