Az elektrolízis hidrogén termelő egység egy teljes készletet tartalmaz a víz elektrolízis hidrogén termelő berendezéseiből. A fő felszerelés a következő:
1. Elektrolizátor
2. Gáz-folyadék leválasztó berendezés
3. Szárító és tisztító rendszer
4. Az elektromos rész tartalmazza: transzformátor, egyenirányító szekrény, PLC programvezérlő szekrény, műszerszekrény, áramelosztó szekrény, gazdaszámítógép stb.
5. A segédrendszer főként a következőket tartalmazza: lúgtartály, nyersanyag-víztartály, vízellátó szivattyú, nitrogénpalack/gyűjtősín stb.
6. A berendezés általános segédrendszere a következőket tartalmazza: tisztavizes gép, hűtővíztorony, hűtő, légkompresszor stb.
Az elektrolitikus hidrogéntermelő egységben a víz egyenáram hatására az elektrolizátorban egy rész hidrogénre és 1/2 rész oxigénre bomlik. A keletkezett hidrogén és oxigén az elektrolittal együtt a gáz-folyadék szeparátorba kerül szétválasztásra. A hidrogént és az oxigént a hidrogén- és oxigénhűtő hűti, a cseppfogó pedig felfogja és eltávolítja a vizet, majd a vezérlőrendszer irányítása alatt kiküldi; az elektrolit a keringető szivattyú hatására áthalad a hidrogén, oxigén alkáli szűrő, hidrogén, oxigén alkáli szűrő stb. folyadékhűtőbe, majd térjen vissza az elektrolizálóba az elektrolízis folytatásához.
A rendszer nyomását a nyomásszabályozó rendszeren és a nyomáskülönbség-szabályozó rendszeren keresztül állítják be, hogy megfeleljen a későbbi folyamatok és tárolás követelményeinek.
A víz elektrolízissel előállított hidrogén előnye a nagy tisztaság és kevés szennyeződés. A vízben elektrolízissel előállított hidrogénben általában csak oxigén és víz szennyeződik, semmi más komponens (amely elkerülheti egyes katalizátorok mérgezését), ami kényelmessé teszi a nagy tisztaságú hidrogén előállítását. , tisztítás után a termelt gáz elérheti az elektronikus minőségű ipari gáz mutatóit.
A hidrogéntermelő berendezés által termelt hidrogén egy puffertartályon halad át, hogy stabilizálja a rendszer üzemi nyomását, és tovább távolítsa el a hidrogénben lévő szabad vizet.
Miután a hidrogén belép a hidrogéntisztító berendezésbe, a víz elektrolízissel előállított hidrogén tovább tisztítódik, és a hidrogénben lévő oxigént, vizet és egyéb szennyeződéseket eltávolítják a katalitikus reakció és a molekulaszita adszorpció elve alapján.
A berendezés az aktuális helyzetnek megfelelően automatikus beállító rendszert tud felállítani a hidrogéntermeléshez. A gázterhelés változása a hidrogéntároló tartály nyomásának ingadozását okozza. A tárolótartályra szerelt nyomástávadó 4-20mA-es jelet ad ki a PLC-nek, majd az eredeti beállított érték összehasonlítása, valamint az inverz transzformáció és a PID számítás elvégzése után egy 20~4mA-es jelet ad ki az egyenirányító szekrénybe. az elektrolízisáram méretének beállítása, ezzel elérve a hidrogéntermelés automatikus beállításának célját a hidrogénterhelés változásai szerint.
Az alkálivizes elektrolízis hidrogéngyártó berendezések főként a következő rendszereket tartalmazzák:
(1) Nyersanyag-vízrendszer
A vízelektrolízis hidrogéntermelési folyamatában csak a víz (H2O) reagál, amelyet egy vízutántöltő szivattyún keresztül folyamatosan nyersvízzel kell pótolni. A vízutánpótlás pozíciója a hidrogén- vagy oxigénleválasztón van. Ezenkívül a rendszer elhagyásakor kis mennyiségű hidrogént és oxigént is el kell vinni. a nedvességtől. A kis berendezések vízfogyasztása 1L/Nm³H2, a nagy berendezéseké pedig 0,9L/Nm³H2-re csökkenthető. A rendszer folyamatosan pótolja a nyersvizet. A vízutánpótlás révén a lúgos folyadékszint és a lúgkoncentráció stabilitása fenntartható, a reakcióoldat időben pótolható. vizet a lúg koncentrációjának fenntartásához.
2) Transzformátor egyenirányító rendszer
Ez a rendszer alapvetően két eszközből áll: egy transzformátorból és egy egyenirányító szekrényből. Fő funkciója, hogy a front-end tulajdonos által biztosított 10/35KV váltóáramot az elektrolizátor által igényelt egyenárammá alakítsa, és egyenárammal látja el az elektrolizátort. A betáplált energia egy része közvetlenül a víz lebontására szolgál. A molekulák hidrogén és oxigén, a másik rész pedig hőt termel, amit a lúghűtő a hűtővízen keresztül kivesz.
A legtöbb transzformátor olaj típusú. Ha beltérben vagy konténerben helyezik el, száraz típusú transzformátorok használhatók. Az elektrolitikus vizes hidrogéngyártó berendezésekben használt transzformátorok speciális transzformátorok, amelyeket az egyes elektrolizátorok adatai szerint kell illeszteni, tehát egyedi berendezések.
(3) áramelosztó szekrényrendszer
Az áramelosztó szekrényt főként 400 V-os vagy közismert nevén 380 V-os berendezések ellátására használják különféle alkatrészekhez, amelyek motorjai a hidrogén- és oxigénelválasztó és -tisztító rendszerekben találhatók az elektrolitikus víz-hidrogén-előállító berendezések mögött. A berendezés tartalmazza a hidrogén- és oxigénleválasztó keretben a lúgkeringést. Szivattyúk, vízutántöltő szivattyúk segédrendszerekben; fűtőhuzalok a szárító és tisztító rendszerekben, valamint a teljes rendszer által igényelt segédrendszerek, mint például a tisztavizes gépek, hűtők, légkompresszorok, hűtőtornyok és háttér-hidrogénkompresszorok, hidrogénező gépek és egyéb berendezések A tápellátás magában foglalja a a teljes állomás világítási, felügyeleti és egyéb rendszerei.
(4) vezérlőrendszer
A vezérlőrendszer PLC automatikus vezérlést valósít meg. A PLC általában Siemens 1200-at vagy 1500-at használ. Ember-számítógép interakciós interfész érintőképernyővel van felszerelve, és a berendezés egyes rendszereinek működése, paramétereinek megjelenítése, a vezérlési logika megjelenítése az érintőképernyőn valósul meg.
5) Alkáli keringtető rendszer
Ez a rendszer főként a következő fő berendezéseket tartalmazza:
Hidrogén és oxigén szeparátor - alkáli keringtető szivattyú - szelep - alkáliszűrő - elektrolizátor
A fő folyamat a következő: a hidrogén-oxigén-leválasztóban hidrogénnel és oxigénnel kevert lúgos folyadékot a gáz-folyadék szeparátor elválasztja, majd visszafolyik a lúgos folyadék keringető szivattyúba. Itt a hidrogénleválasztó és az oxigénleválasztó csatlakozik, és a lúgos folyadék keringető szivattyú visszafolyik. A lúgos folyadék a szelephez és a hátsó végén lévő alkáli folyadékszűrőhöz kering. Miután a szűrő kiszűri a nagy szennyeződéseket, a lúgos folyadék az elektrolizátor belsejébe kering.
(6) Hidrogén rendszer
A hidrogén a katódelektróda felőli oldalon keletkezik, és a lúgos folyadék keringető rendszerrel együtt jut el a szeparátorhoz. A szeparátorban, mivel maga a hidrogén viszonylag könnyű, természetesen elválik a lúgos folyadéktól, és eléri a szeparátor felső részét, majd áthalad a csővezetéken további elválasztás és hűtés céljából. Vízhűtés után a cseppfogó felfogja a cseppeket, és eléri a körülbelül 99%-os tisztaságot, amely eléri a hátsó szárító és tisztító rendszert.
Kiürítés: A hidrogén evakuálását főként indításkor és leállításkor, rendellenes működés vagy tisztasági hiba, valamint hiba kiürítéskor használják.
(7) Oxigénrendszer
Az oxigén útja hasonló, mint a hidrogéné, de más szeparátorban.
Kiürítés: Jelenleg a legtöbb oxigénprojektet evakuálással kezelik.
Felhasználás: Az oxigén felhasználási értékének csak speciális projektekben van jelentősége, például egyes olyan alkalmazási forgatókönyveknél, amelyek hidrogént és nagy tisztaságú oxigént is használhatnak, mint például az optikai szálgyártók. Vannak olyan nagy projektek is, amelyekben helyet foglaltak az oxigén hasznosítására. A háttéralkalmazási forgatókönyvek folyékony oxigén előállítása szárítás és tisztítás után, vagy orvosi oxigén felhasználása diszperziós rendszeren keresztül. Ezeknek a felhasználási forgatókönyveknek a pontosítását azonban még meg kell határozni. További megerősítés.
(8) hűtővíz rendszer
A víz elektrolízise endoterm reakció. A hidrogéntermelési folyamatot elektromos energiával kell ellátni. A vízelektrolízis folyamata során felhasznált elektromos energia azonban meghaladja a vízelektrolízis reakció elméleti hőelnyelését. Vagyis az elektrolizátor által felhasznált elektromosság egy része hővé alakul. Ez a rész A hő elsősorban a lúgkeringtető rendszer felfűtésére szolgál kezdetben, így a lúgoldat hőmérséklete a berendezés által megkívánt 90±5°C hőmérsékleti tartományra emelkedik. Ha az elektrolizátor a névleges hőmérséklet elérése után tovább működik, a keletkező hőt fel kell használni. Hűtővíz kerül kivezetésre az elektrolízis reakciózóna normál hőmérsékletének fenntartásához. Az elektrolízis reakciózónában a magas hőmérséklet csökkentheti az energiafogyasztást, de túl magas hőmérséklet esetén az elektrolíziskamra membránja tönkremegy, ami a berendezés hosszú távú működését is károsítja.
Ennek a készüléknek az üzemi hőmérsékletét legfeljebb 95°C-on kell tartani. Emellett a keletkező hidrogént és oxigént is le kell hűteni és párátlanítani, valamint a vízhűtéses szilícium vezérlésű egyenirányító berendezést is fel kell szerelni a szükséges hűtővezetékekkel.
A nagy berendezések szivattyúháza hűtővíz részvételét is igényli.
(9) Nitrogén töltő és nitrogén öblítő rendszer
Hibakeresés és a készülék működtetése előtt a rendszert fel kell tölteni nitrogénnel a légtömörség ellenőrzéséhez. Normál üzembe helyezés előtt a rendszer gázfázisát is nitrogénnel át kell öblíteni, hogy a gázfázis térben a hidrogén és oxigén mindkét oldalán a gáz távol legyen a gyúlékony és robbanásveszélyes tartománytól.
A berendezés leállítása után a vezérlőrendszer automatikusan fenntartja a nyomást, és visszatart bizonyos mennyiségű hidrogént és oxigént a rendszerben. Ha a nyomás a berendezés bekapcsolásakor is fennáll, nincs szükség öblítésre. Ha azonban az összes nyomást eltávolítják, akkor újra ki kell öblíteni. Nitrogén tisztító hatás.
(10) Hidrogénes szárító (tisztító) rendszer (opcionális)
A víz elektrolízisével előállított hidrogént párhuzamos szárítóval párátlanítják, végül szinterezett nikkelcsőszűrővel porítják, így száraz hidrogént kapnak. (A termék hidrogénnel szemben támasztott felhasználói igénye szerint a rendszer tisztítóberendezéssel is kiegészíthető, és a tisztítás palládium-platina bimetál katalitikus deoxidációt alkalmaz).
A vízelektrolízises hidrogéntermelő berendezés által termelt hidrogén a puffertartályon keresztül a hidrogéntisztító berendezésbe kerül.
A hidrogén először áthalad az oxigéntelenítő tornyon. A katalizátor hatására a hidrogénben lévő oxigén reakcióba lép a hidrogénnel és víz keletkezik.
A reakció képlete: 2H2+O2 2H2O.
Ezután a hidrogén áthalad a hidrogénkondenzátoron (amely lehűti a gázt, hogy a gázban lévő vízgőzt kondenzálja és víz keletkezzen, és a kondenzvíz a folyadékgyűjtőn keresztül automatikusan kiürül a rendszerből), és belép az adszorpciós toronyba.
Feladás időpontja: 2024. május 14
