Ang electrolysis hydrogen production unit ay may kasamang kumpletong set ng water electrolysis hydrogen production equipment. Ang pangunahing kagamitan ay:
1. Electrolyzer
2. Gas-liquid separation device
3. Sistema ng pagpapatuyo at paglilinis
4. Kasama sa bahaging elektrikal ang: transpormer, rectifier cabinet, PLC program control cabinet, instrument cabinet, power distribution cabinet, host computer, atbp.
5. Pangunahing kasama sa auxiliary system ang: alkali tank, raw material water tank, water supply pump, nitrogen bottle/bus bar, atbp.
6. Kasama sa pangkalahatang pantulong na sistema ng kagamitan ang: pure water machine, cooling water tower, chiller, air compressor, atbp.
Sa electrolytic hydrogen production unit, ang tubig ay nabubulok sa isang bahagi ng hydrogen at 1/2 bahagi ng oxygen sa electrolyzer sa ilalim ng pagkilos ng direktang kasalukuyang. Ang nabuong hydrogen at oxygen ay ipinadala sa gas-liquid separator kasama ang electrolyte para sa paghihiwalay. Ang hydrogen at Ang oxygen ay pinalamig ng hydrogen at oxygen cooler, at ang drop catcher ay nakakakuha at nag-aalis ng tubig, at pagkatapos ay ipinadala sa ilalim ng kontrol ng control system; ang electrolyte ay dumadaan sa hydrogen, oxygen alkali filter, hydrogen, oxygen alkali filter, atbp. sa ilalim ng pagkilos ng circulation pump. liquid cooler at pagkatapos ay bumalik sa electrolyzer upang ipagpatuloy ang electrolysis.
Ang presyon ng system ay inaayos sa pamamagitan ng pressure control system at differential pressure control system upang matugunan ang mga kinakailangan ng mga kasunod na proseso at imbakan.
Ang hydrogen na ginawa ng electrolysis ng tubig ay may mga pakinabang ng mataas na kadalisayan at kakaunting impurities. Karaniwan, ang mga impurities sa hydrogen na ginawa ng water electrolysis ay oxygen at tubig lamang, at walang iba pang mga bahagi (na maaaring maiwasan ang pagkalason ng ilang mga catalyst), na nagbibigay ng kaginhawahan para sa paggawa ng high-purity hydrogen. , pagkatapos ng purification, ang gas na ginawa ay maaaring maabot ang mga indicator ng electronic grade industrial gas.
Ang hydrogen na ginawa ng hydrogen production device ay dumadaan sa isang buffer tank upang patatagin ang gumaganang presyon ng system at higit pang alisin ang libreng tubig sa hydrogen.
Matapos makapasok ang hydrogen sa hydrogen purification device, ang hydrogen na ginawa ng water electrolysis ay lalong dinadalisay, at ang oxygen, tubig at iba pang impurities sa hydrogen ay tinanggal gamit ang mga prinsipyo ng catalytic reaction at molecular sieve adsorption.
Ang kagamitan ay maaaring mag-set up ng isang awtomatikong sistema ng pagsasaayos para sa produksyon ng hydrogen ayon sa aktwal na sitwasyon. Ang mga pagbabago sa pagkarga ng gas ay magdudulot ng pagbabagu-bago sa presyon ng tangke ng imbakan ng hydrogen. Ang pressure transmitter na naka-install sa storage tank ay maglalabas ng 4-20mA signal at ipapadala ito sa PLC at Pagkatapos ikumpara ang orihinal na set value at magsagawa ng inverse transformation at pagkalkula ng PID, isang 20~4mA signal ang output at ipinadala sa rectifier cabinet upang ayusin ang laki ng kasalukuyang electrolysis, sa gayon ay nakakamit ang layunin ng awtomatikong pagsasaayos ng produksyon ng hydrogen ayon sa mga pagbabago sa pagkarga ng hydrogen.
Pangunahing kasama ng alkaline water electrolysis hydrogen production equipment ang mga sumusunod na system:
(1) Raw material na sistema ng tubig
Ang tanging bagay na tumutugon sa proseso ng produksyon ng hydrogen ng electrolysis ng tubig ay tubig (H2O), na kailangang patuloy na mapunan ng hilaw na tubig sa pamamagitan ng water replenishment pump. Ang posisyon ng muling pagdadagdag ng tubig ay nasa hydrogen o oxygen separator. Bilang karagdagan, ang isang maliit na halaga ng hydrogen at oxygen ay dapat alisin kapag umalis sa system. ng kahalumigmigan. Ang pagkonsumo ng tubig ng maliliit na kagamitan ay 1L/Nm³H2, at ang pagkonsumo ng malalaking kagamitan ay maaaring bawasan sa 0.9L/Nm³H2. Ang sistema ay patuloy na naglalagay ng hilaw na tubig. Sa pamamagitan ng muling pagdadagdag ng tubig, ang katatagan ng antas ng likidong alkali at konsentrasyon ng alkali ay maaaring mapanatili, at ang solusyon sa reaksyon ay maaaring mapunan sa oras. ng tubig upang mapanatili ang konsentrasyon ng lihiya.
2) Transformer rectifier system
Ang sistemang ito ay pangunahing binubuo ng dalawang device: isang transpormer at isang rectifier cabinet. Ang pangunahing tungkulin nito ay upang i-convert ang 10/35KV AC power na ibinigay ng front-end na may-ari sa DC power na kinakailangan ng electrolyzer, at magbigay ng DC power sa electrolyzer. Ang bahagi ng ibinibigay na kapangyarihan ay ginagamit upang direktang mabulok ang tubig. Ang mga molekula ay hydrogen at oxygen, at ang iba pang bahagi ay bumubuo ng init, na inilalabas ng lye cooler sa pamamagitan ng cooling water.
Karamihan sa mga transformer ay uri ng langis. Kung inilagay sa loob o sa loob ng isang lalagyan, maaaring gamitin ang mga dry-type na transformer. Ang mga transformer na ginagamit sa electrolytic water hydrogen production equipment ay mga espesyal na transformer at kailangang itugma ayon sa data ng bawat electrolyzer, kaya ang mga ito ay customized na kagamitan.
(3) sistema ng gabinete ng pamamahagi ng kapangyarihan
Ang power distribution cabinet ay pangunahing ginagamit upang magbigay ng 400V o karaniwang kilala bilang 380V na kagamitan sa iba't ibang bahagi na may mga motor sa hydrogen at oxygen separation at purification system sa likod ng electrolytic water hydrogen production equipment. Kasama sa kagamitan ang sirkulasyon ng alkali sa balangkas ng paghihiwalay ng hydrogen at oxygen. Mga pump, water replenishment pump sa mga auxiliary system; heating wires sa mga drying at purification system, at auxiliary system na kinakailangan ng buong system, tulad ng mga pure water machine, chiller, air compressor, cooling tower, at back-end hydrogen compressor, hydrogenation machine at iba pang kagamitan Kasama rin sa power supply ang power supply para sa pag-iilaw, pagsubaybay at iba pang mga sistema ng buong istasyon.
(4) sistema ng kontrol
Ang sistema ng kontrol ay nagpapatupad ng awtomatikong kontrol ng PLC. Ang PLC ay karaniwang gumagamit ng Siemens 1200 o 1500. Ito ay nilagyan ng isang touch screen na interface ng pakikipag-ugnayan ng tao-computer, at ang pagpapatakbo at pagpapakita ng parameter ng bawat sistema ng kagamitan at ang pagpapakita ng control logic ay natanto sa touch screen.
5) Sistema ng sirkulasyon ng alkali
Pangunahing kasama sa sistemang ito ang mga sumusunod na pangunahing kagamitan:
Hydrogen at oxygen separator - alkali circulation pump - balbula - alkali filter - electrolyzer
Ang pangunahing proseso ay: ang alkali liquid na may halong hydrogen at oxygen sa hydrogen at oxygen separator ay pinaghihiwalay ng gas-liquid separator at pagkatapos ay dumadaloy pabalik sa alkali liquid circulation pump. Dito ang hydrogen separator at ang oxygen separator ay konektado, at ang alkali liquid circulation pump ay reflux. Ang alkali na likido ay umiikot sa balbula at alkali na likidong filter sa hulihan. Matapos i-filter ng filter ang malalaking dumi, ang alkali liquid ay umiikot sa loob ng electrolyzer.
(6) Sistema ng hydrogen
Ang hydrogen ay nabuo mula sa gilid ng cathode electrode at umabot sa separator kasama ang alkali liquid circulation system. Sa separator, dahil ang hydrogen mismo ay medyo magaan, natural itong hihiwalay sa alkali liquid at maabot ang itaas na bahagi ng separator, at pagkatapos ay dadaan sa pipeline para sa karagdagang paghihiwalay at paglamig. Pagkatapos ng paglamig ng tubig, nahuhuli ng drop catcher ang mga patak at umabot sa kadalisayan ng humigit-kumulang 99%, na umaabot sa back-end na pagpapatayo at sistema ng paglilinis.
Paglisan: Ang paglisan ng hydrogen ay pangunahing ginagamit para sa paglisan sa panahon ng pagsisimula at pagsasara, abnormal na operasyon o pagkabigo sa kadalisayan, at paglisan ng fault.
(7) Sistema ng oxygen
Ang landas para sa oxygen ay katulad ng para sa hydrogen, ngunit sa ibang separator.
Paglisan: Sa kasalukuyan, karamihan sa mga proyekto ng oxygen ay ginagamot sa pamamagitan ng paglikas.
Paggamit: Ang halaga ng paggamit ng oxygen ay makabuluhan lamang sa mga espesyal na proyekto, tulad ng ilang mga sitwasyon ng aplikasyon na maaaring gumamit ng parehong hydrogen at high-purity na oxygen, tulad ng mga tagagawa ng optical fiber. Mayroon ding ilang malalaking proyekto na naglaan ng espasyo para sa paggamit ng oxygen. Ang mga back-end na sitwasyon ng aplikasyon ay ang paggawa ng likidong oxygen pagkatapos ng pagpapatuyo at paglilinis, o ang paggamit ng medikal na oxygen sa pamamagitan ng isang dispersion system. Gayunpaman, ang pagpipino ng mga sitwasyong ito sa paggamit ay hindi pa matukoy. Karagdagang kumpirmasyon.
(8) sistema ng paglamig ng tubig
Ang proseso ng electrolysis ng tubig ay isang endothermic reaction. Ang proseso ng paggawa ng hydrogen ay dapat ibigay sa electric energy. Gayunpaman, ang enerhiya ng kuryente na natupok ng proseso ng electrolysis ng tubig ay lumampas sa teoretikal na pagsipsip ng init ng reaksyon ng electrolysis ng tubig. Ibig sabihin, ang bahagi ng kuryente na ginagamit ng electrolyzer ay na-convert sa init. Ang bahaging ito Ang init ay pangunahing ginagamit upang painitin ang sistema ng sirkulasyon ng alkali sa simula, upang ang temperatura ng solusyon ng alkali ay tumaas sa 90±5°C hanay ng temperatura na kinakailangan ng kagamitan. Kung ang electrolyzer ay patuloy na gumagana pagkatapos maabot ang na-rate na temperatura, ang init na nabuo ay kailangang gamitin Ang cooling water ay inilalabas upang mapanatili ang normal na temperatura ng electrolysis reaction zone. Ang mataas na temperatura sa electrolysis reaction zone ay maaaring mabawasan ang pagkonsumo ng enerhiya, ngunit kung ang temperatura ay masyadong mataas, ang lamad ng electrolysis chamber ay masisira, na makakasama rin sa pangmatagalang operasyon ng kagamitan.
Ang device na ito ay nangangailangan ng operating temperature na mapanatili sa hindi hihigit sa 95°C. Bilang karagdagan, ang nabuong hydrogen at oxygen ay dapat ding palamig at dehumidified, at ang water-cooled na silicon na kinokontrol na rectifier na aparato ay nilagyan din ng mga kinakailangang cooling pipeline.
Ang pump body ng malalaking kagamitan ay nangangailangan din ng partisipasyon ng cooling water.
(9) Nitrogen filling at nitrogen purging system
Bago ang pag-debug at pagpapatakbo ng device, ang system ay dapat punuin ng nitrogen para sa air tightness testing. Bago ang normal na pagsisimula, ang gas phase ng system ay kinakailangan ding linisin ng nitrogen upang matiyak na ang gas sa gas phase space sa magkabilang panig ng hydrogen at oxygen ay malayo sa nasusunog at sumasabog na hanay.
Matapos isara ang kagamitan, awtomatikong pananatilihin ng control system ang presyon at pananatilihin ang isang tiyak na halaga ng hydrogen at oxygen sa loob ng system. Kung ang presyon ay matatagpuan pa rin kapag ang kagamitan ay naka-on, hindi na kailangang magsagawa ng purging. Gayunpaman, kung aalisin ang lahat ng presyon, kakailanganin itong muling linisin. Aksyon ng paglilinis ng nitrogen.
(10) Hydrogen drying (purification) system (opsyonal)
Ang hydrogen na ginawa mula sa tubig electrolysis ay dehumidified sa pamamagitan ng isang parallel dryer, at sa wakas dusted sa pamamagitan ng isang sintered nickel tube filter upang makakuha ng dry hydrogen. (Ayon sa mga kinakailangan ng user para sa hydrogen ng produkto, ang system ay maaaring magdagdag ng isang purification device, at ang purification ay gumagamit ng palladium-platinum bimetallic catalytic deoxidation).
Ang hydrogen na ginawa ng water electrolysis hydrogen production device ay ipinapadala sa hydrogen purification device sa pamamagitan ng buffer tank.
Ang hydrogen ay unang dumaan sa deoxygenation tower. Sa ilalim ng pagkilos ng katalista, ang oxygen sa hydrogen ay tumutugon sa hydrogen upang makabuo ng tubig.
Formula ng reaksyon: 2H2+O2 2H2O.
Pagkatapos, ang hydrogen ay dumadaan sa hydrogen condenser (na nagpapalamig sa gas upang i-condense ang singaw ng tubig sa gas upang makabuo ng tubig, at ang condensed na tubig ay awtomatikong dini-discharge palabas ng system sa pamamagitan ng liquid collector) at pumapasok sa adsorption tower.
Oras ng post: Mayo-14-2024
