Ang electrolytichydrogenAng yunit ng produksyon ay may kasamang kumpletong hanay ng tubig electrolysishydrogenkagamitan sa paggawa, kasama ang pangunahing kagamitan kasama ang:
1. Electrolytic cell
2. Gas liquid separation device
3. Sistema ng pagpapatuyo at paglilinis
4. Kasama sa bahaging elektrikal ang: transpormer, rectifier cabinet, PLC control cabinet, instrument cabinet, distribution cabinet, upper computer, atbp
5. Pangunahing kasama sa auxiliary system ang: alkali solution tank, raw material water tank, make-up water pump, nitrogen cylinder/busbar, atbp/ 6. Kasama sa pangkalahatang auxiliary system ng kagamitan ang: pure water machine, chiller tower, chiller, air compressor, atbp
hydrogen at oxygen cooler, at ang tubig ay kinokolekta ng isang drip trap bago ipadala sa ilalim ng kontrol ng control system; Ang electrolyte ay dumadaanhydrogenat oxygen alkali filter, hydrogen at oxygen alkali cooler ayon sa pagkakabanggit sa ilalim ng pagkilos ng circulation pump, at pagkatapos ay babalik sa electrolytic cell para sa karagdagang electrolysis.
Ang presyon ng system ay kinokontrol ng pressure control system at differential pressure control system upang matugunan ang mga kinakailangan ng downstream na proseso at imbakan.
Ang hydrogen na ginawa ng water electrolysis ay may mga pakinabang ng mataas na kadalisayan at mababang impurities. Karaniwan, ang mga dumi sa hydrogen gas na ginawa ng water electrolysis ay oxygen at tubig lamang, na walang iba pang mga bahagi (na maaaring maiwasan ang pagkalason ng ilang mga catalyst). Nagbibigay ito ng kaginhawahan para sa paggawa ng high-purity na hydrogen gas, at ang purified gas ay maaaring matugunan ang mga pamantayan ng electronic grade industrial gases.
Ang hydrogen na ginawa ng hydrogen production unit ay dumadaan sa isang buffer tank upang patatagin ang working pressure ng system at higit pang alisin ang libreng tubig mula sa hydrogen.
Matapos ipasok ang hydrogen purification device, ang hydrogen na ginawa ng water electrolysis ay lalong dinadalisay, gamit ang mga prinsipyo ng catalytic reaction at molecular sieve adsorption upang alisin ang oxygen, tubig, at iba pang mga impurities mula sa hydrogen.
Ang kagamitan ay maaaring mag-set up ng isang awtomatikong sistema ng pagsasaayos ng 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 sa PLC para sa paghahambing sa orihinal na set value, at pagkatapos ng inverse transformation at pagkalkula ng PID, maglalabas ng 20-4mA signal sa rectifier cabinet para ayusin ang laki ng electrolysis kasalukuyang, sa gayon ay nakakamit ang layunin ng awtomatikong pagsasaayos ng produksyon ng hydrogen ayon sa mga pagbabago sa pagkarga ng hydrogen.
Ang tanging reaksyon sa proseso ng produksyon ng hydrogen sa pamamagitan ng water electrolysis ay tubig (H2O), na kailangang patuloy na ibigay ng hilaw na tubig sa pamamagitan ng water replenishment pump. Ang posisyon ng muling pagdadagdag ay matatagpuan sa hydrogen o oxygen separator. Bilang karagdagan, ang hydrogen at oxygen ay kailangang mag-alis ng kaunting tubig kapag umaalis sa system. Maaaring kumonsumo ng 1L/Nm ³ H2 ang mga kagamitang may mababang pagkonsumo ng tubig, habang ang malalaking kagamitan ay maaaring bawasan ito sa 0.9L/Nm ³ H2. Ang sistema ay patuloy na nagre-replenishes ng hilaw na tubig, na maaaring mapanatili ang katatagan ng alkaline na antas ng likido at konsentrasyon. Maaari din nitong palitan ang reacted na tubig sa isang napapanahong paraan upang mapanatili ang konsentrasyon ng alkaline na solusyon.
- Transformer rectifier system
Ang sistemang ito ay pangunahing binubuo ng dalawang device, isang transpormer at isang rectifier cabinet. Ang pangunahing function nito ay upang i-convert ang 10/35KV AC power na ibinigay ng front-end na may-ari sa DC power na kinakailangan ng electrolytic cell, at magbigay ng DC power sa electrolytic cell. Ang bahagi ng ibinibigay na kapangyarihan ay ginagamit upang direktang mabulok ang mga molekula ng tubig sa hydrogen at oxygen, at ang iba pang bahagi ay bumubuo ng init, na isinasagawa ng alkali cooler sa pamamagitan ng paglamig ng tubig.
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 para sa electrolytic water hydrogen production equipment ay mga espesyal na transformer na kailangang itugma ayon sa data ng bawat electrolytic cell, kaya ang mga ito ay customized na kagamitan.
Sa kasalukuyan, ang pinakakaraniwang ginagamit na cabinet ng rectifier ay ang uri ng thyristor, na sinusuportahan ng mga tagagawa ng kagamitan dahil sa mahabang oras ng paggamit nito, mataas na katatagan, at mababang presyo. Gayunpaman, dahil sa pangangailangan na iakma ang malakihang kagamitan sa front-end na nababagong enerhiya, ang kahusayan ng conversion ng mga cabinet ng thyristor rectifier ay medyo mababa. Sa kasalukuyan, ang iba't ibang mga tagagawa ng rectifier cabinet ay nagsusumikap na magpatibay ng mga bagong IGBT rectifier cabinet. Ang IGBT ay karaniwan na sa ibang mga industriya tulad ng wind power, at pinaniniwalaan na ang IGBT rectifier cabinets ay magkakaroon ng makabuluhang pag-unlad sa hinaharap.
- Sistema ng kabinet ng pamamahagi
Ang distribution cabinet ay pangunahing ginagamit upang magbigay ng kapangyarihan sa iba't ibang bahagi na may mga motor sa hydrogen oxygen separation at purification system sa likod ng electrolytic water hydrogen production equipment, kabilang ang 400V o karaniwang tinutukoy bilang 380V equipment. Kasama sa kagamitan ang alkali circulation pump sa hydrogen oxygen separation framework at ang make-up water pump sa auxiliary system; Ang supply ng kuryente para sa mga heating wire sa drying at purification system, pati na rin ang mga auxiliary system na kinakailangan para sa buong system tulad ng mga pure water machine, chiller, air compressor, cooling tower, at back-end hydrogen compressor, hydrogenation machine, atbp ., Kasama rin ang supply ng kuryente para sa pag-iilaw, pagsubaybay, at iba pang mga sistema ng buong istasyon.
- Control sistema
Ang sistema ng kontrol ay nagpapatupad ng awtomatikong kontrol ng PLC. Karaniwang ginagamit ng PLC ang Siemens 1200 o 1500, at nilagyan ng touch screen na interface ng pakikipag-ugnayan ng tao-machine. Ang pagpapatakbo at pagpapakita ng parameter ng bawat sistema ng kagamitan pati na rin ang pagpapakita ng control logic ay naisasakatuparan sa touch screen.
5. Sistema ng sirkulasyon ng solusyon sa alkali
Pangunahing kasama sa sistemang ito ang mga sumusunod na pangunahing kagamitan:
Hydrogen oxygen separator – Alkali solution circulation pump – Valve – Alkali solution filter – Electrolytic cell
Ang pangunahing proseso ay ang mga sumusunod: ang alkaline solution na may halong hydrogen at oxygen sa hydrogen oxygen separator ay pinaghihiwalay ng gas-liquid separator at nire-reflux sa alkaline solution circulation pump. Ang hydrogen separator at oxygen separator ay konektado dito, at ang alkaline solution circulation pump ay nagpapalipat-lipat ng refluxed alkaline solution sa balbula at alkaline solution filter sa likod na dulo. Matapos i-filter ng filter ang malalaking dumi, ang alkaline na solusyon ay ipinapalibot sa loob ng electrolytic cell.
6. Sistema ng hydrogen
Ang hydrogen gas ay nabuo mula sa cathode electrode side at umabot sa separator kasama ang alkaline solution circulation system. Sa loob ng separator, ang hydrogen gas ay medyo magaan at natural na nakahiwalay sa alkaline solution, na umaabot sa itaas na bahagi ng separator. Pagkatapos, dumaan ito sa mga pipeline para sa karagdagang paghihiwalay, pinalamig ng cooling water, at kinokolekta ng drip catcher upang makamit ang purity na humigit-kumulang 99% bago maabot ang back-end na drying at purification system.
Paglisan: Ang paglisan ng hydrogen gas ay pangunahing ginagamit sa panahon ng start-up at shutdown, abnormal na operasyon, o kapag ang kadalisayan ay hindi nakakatugon sa mga pamantayan, gayundin para sa pag-troubleshoot.
7. Sistema ng oxygen
Ang landas ng oxygen ay katulad ng sa hydrogen, maliban na ito ay isinasagawa sa iba't ibang mga separator.
Pag-empty: Sa kasalukuyan, karamihan sa mga proyekto ay gumagamit ng paraan ng pag-alis ng laman ng oxygen.
Paggamit: Ang halaga ng paggamit ng oxygen ay makabuluhan lamang sa mga espesyal na proyekto, tulad ng mga application na maaaring gumamit ng parehong hydrogen at high-purity na oxygen, gaya ng mga fiber optic na manufacturer. Mayroon ding ilang malalaking proyekto na naglaan ng espasyo para sa paggamit ng oxygen. Ang mga sitwasyon ng aplikasyon sa backend ay para sa paggawa ng likidong oxygen pagkatapos ng pagpapatuyo at paglilinis, o para sa medikal na oxygen sa pamamagitan ng mga dispersion system. Gayunpaman, ang katumpakan ng mga sitwasyong ito sa paggamit ay nangangailangan pa rin ng karagdagang kumpirmasyon.
8. Sistema ng paglamig ng tubig
Ang proseso ng electrolysis ng tubig ay isang endothermic na reaksyon, at ang proseso ng produksyon ng hydrogen ay dapat ibigay sa elektrikal na enerhiya. Gayunpaman, ang elektrikal na enerhiya na natupok sa proseso ng electrolysis ng tubig ay lumampas sa teoretikal na pagsipsip ng init ng reaksyon ng electrolysis ng tubig. Sa madaling salita, ang isang bahagi ng kuryente na ginagamit sa electrolysis cell ay na-convert sa init, na pangunahing ginagamit upang painitin ang sistema ng sirkulasyon ng alkalina na solusyon sa simula, na nagpapataas ng temperatura ng alkaline na solusyon sa kinakailangang hanay ng temperatura na 90 ± 5 ℃ para sa kagamitan. Kung ang electrolysis cell ay patuloy na gumagana pagkatapos maabot ang rate na temperatura, ang nabuong init ay kailangang isagawa sa pamamagitan ng paglamig ng tubig 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 diaphragm ng electrolysis chamber ay masisira, na makakasama rin sa pangmatagalang operasyon ng kagamitan.
Ang pinakamainam na temperatura ng pagpapatakbo para sa device na ito ay kinakailangang mapanatili sa hindi hihigit sa 95 ℃. Bilang karagdagan, ang nabuong hydrogen at oxygen ay kailangan ding palamig at dehumidified, at ang water-cooled thyristor rectifier device ay nilagyan din ng mga kinakailangang cooling pipelines.
Ang pump body ng malalaking kagamitan ay nangangailangan din ng partisipasyon ng cooling water.
- Nitrogen filling at nitrogen purging system
Bago mag-debug at magpatakbo ng device, dapat magsagawa ng nitrogen tightness test sa system. Bago ang normal na pagsisimula, kinakailangan ding linisin ang gas phase ng system gamit ang 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 pressure ay naroroon pa rin sa panahon ng startup, hindi na kailangang magsagawa ng purging action. Gayunpaman, kung ang presyon ay ganap na naibsan, ang isang nitrogen purging action ay kailangang isagawa muli.
- Hydrogen drying (purification) system (opsyonal)
Ang hydrogen gas na inihanda mula sa water electrolysis ay dehumidified ng isang parallel dryer, at sa wakas ay dinadalisay ng isang sintered nickel tube filter upang makakuha ng dry hydrogen gas. Ayon sa mga kinakailangan ng user para sa hydrogen ng produkto, maaaring magdagdag ang system ng isang purification device, na gumagamit ng palladium platinum bimetallic catalytic deoxygenation para sa purification.
Ang hydrogen na ginawa ng water electrolysis hydrogen production unit ay ipinapadala sa hydrogen purification unit sa pamamagitan ng buffer tank.
Ang hydrogen gas ay unang dumaan sa isang deoxygenation tower, at sa ilalim ng pagkilos ng isang katalista, ang oxygen sa hydrogen gas ay tumutugon sa hydrogen gas upang makabuo ng tubig.
Formula ng reaksyon: 2H2+O2 2H2O.
Pagkatapos, ang hydrogen gas ay dumadaan sa isang hydrogen condenser (na nagpapalamig sa gas upang i-condense ang singaw ng tubig sa tubig, na awtomatikong idinidischarge sa labas ng system sa pamamagitan ng isang collector) at pumapasok sa adsorption tower.
Oras ng post: Dis-03-2024
