L'unità di produzzione di l'idrogenu di l'elettrolisi include un set cumpletu di l'equipaggiu di produzzione di l'idrogenu di l'elettrolisi d'acqua. L'equipaggiu principale hè:
1. Electrolyzer
2. Dispositivu di separazione di gas-liquidu
3. Sistema di secca è purificazione
4. A parte elettrica include: transformatore, cabinet rectifier, cabinet di cuntrollu di prugramma PLC, cabinet instrument, cabinet distribution power, computer host, etc.
5. U sistema ausiliari include principalmente: cisterna alkali, cisterna d'acqua di materia prima, pompa d'acqua, buttiglia di nitrogenu / bus bar, etc.
6. U sistema ausiliariu generale di l'equipaggiu include: macchina d'acqua pura, torre d'acqua di rinfrescante, chiller, compressore d'aria, etc.
In l'unità di produzzione di l'idrogenu elettroliticu, l'acqua hè scomposta in una parte di l'idrogenu è 1/2 parte di l'ossigenu in l'elettrolizzatore sottu l'azzione di a corrente diretta. L'idrogenu è l'ossigenu generati sò mandati à u separatore di gas-liquidu inseme cù l'elettrolitu per a separazione. L'idrogenu è l'ossigenu hè rinfriscatu da l'idrogenu è i coolers di l'ossigenu, è u catcher di goccia chjappà è caccià l'acqua, è dopu hè mandatu sottu à u cuntrollu di u sistema di cuntrollu; l'elettroliti passa per l'idrogenu, filtru alkali d'ossigenu, filtru d'idrogenu, filtru alkali d'ossigenu, etc., sottu à l'azzione di a pompa di circulazione. liquid cooler è poi vultà à l'electrolyzer per cuntinuà l'elettrolisi.
A pressione di u sistema hè aghjustatu attraversu u sistema di cuntrollu di pressione è u sistema di cuntrollu di pressione differenziale per risponde à i bisogni di i prucessi successivi è u almacenamentu.
L'idrogenu pruduttu da l'elettrolisi di l'acqua hà i vantaghji di una alta purezza è pocu impurità. Di solitu, l'impurità in l'idrogenu pruduciutu da l'elettrolisi di l'acqua sò solu l'ossigenu è l'acqua, è micca altri cumpunenti (chì ponu evità l'avvelenamentu di certi catalizzatori), chì furnisce comodità per pruduce l'idrogenu d'alta purezza. , dopu a purificazione, u gasu pruduciutu pò ghjunghje à l'indicatori di gas industriale di qualità elettronica.
L'idrogenu pruduciutu da u dispusitivu di pruduzzione di l'idrogenu passa per un cisterna buffer per stabilizzà a pressione di travagliu di u sistema è ancu sguassate l'acqua libera in l'idrogenu.
Dopu chì l'idrogenu entra in u dispusitivu di purificazione di l'idrogenu, l'idrogenu pruduciutu da l'elettrolisi di l'acqua hè ancu purificatu, è l'ossigenu, l'acqua è altre impurità in l'idrogenu sò eliminati utilizendu i principii di a reazione catalitica è l'adsorption sieve molecular.
L'equipaggiu pò stabilisce un sistema di regulazione automatica per a produzzione di l'idrogenu secondu a situazione attuale. I cambiamenti in a carica di gas causanu fluttuazioni in a pressione di u tank d'idrogenu. U trasmettitore di pressione installatu nantu à u cisterna di almacenamentu emetterà un signalu 4-20mA è u mandarà à u PLC è dopu avè paragunatu u valore stabilitu originale è eseguitu a trasfurmazioni inversa è u calculu PID, un signale 20 ~ 4mA hè emessu è mandatu à l'armadiu di u rettificatore. aghjustà a dimensione di u currente di l'elettrolisi, rializendu cusì u scopu di l'ajustamentu automaticu di a produzzione di l'idrogenu secondu i cambiamenti in a carica di l'idrogenu.
L'equipaggiu di produzzione d'idrogenu per elettrolisi d'acqua alcalina include principalmente i seguenti sistemi:
(1) Sistema d'acqua di materia prima
L'unicu ciò chì reagisce in u prucessu di produzzione di l'idrogenu di l'elettrolisi di l'acqua hè l'acqua (H2O), chì deve esse continuamente rinfriscata cù l'acqua cruda attraversu una pompa di rifornimentu d'acqua. A pusizione di rifornimentu di l'acqua hè nantu à u separatore di l'idrogenu o l'ossigenu. Inoltre, una piccula quantità di l'idrogenu è l'ossigenu deve esse pigliatu quandu abbandunà u sistema. di umidità. U cunsumu d'acqua di i picculi equipaghji hè 1L/Nm³H2, è quellu di l'equipaggiu grande pò esse ridutta à 0.9L/Nm³H2. U sistema rinfriscà continuamente l'acqua cruda. Per mezu di rifornimentu di l'acqua, a stabilità di u nivellu di liquidu alkali è a cuncentrazione di l'alkali pò esse mantinutu, è a suluzione di reazione pò esse rimpiazzata in u tempu. di l'acqua per mantene a cuncentrazione di liscivia.
2) Sistema di rettificatore Transformer
Stu sistema hè custituitu principarmenti di dui dispusitivi: un transformatore è un cabinet rectifier. A so funzione principale hè di cunvertisce a putenza 10/35KV AC furnita da u pruprietariu di u front-end in a putenza DC necessaria da l'elettrolizzatore, è furnisce a putenza DC à l'elettrolizer. Una parte di a putenza furnita hè aduprata per decompone direttamente l'acqua. E molécule sò l'idrogenu è l'ossigenu, è l'altra parte genera calore, chì hè cacciatu da a liscia fresca per l'acqua di rinfrescante.
A maiò parte di i trasformatori sò di tipu d'oliu. S'ellu si mette in casa o in un cuntainer, i trasformatori di tipu seccu ponu esse usatu. I trasformatori utilizati in l'equipaggiu di produzzione di l'idrogenu d'acqua elettrolitica sò trasformatori speciali è anu da esse cumminati secondu e dati di ogni electrolyzer, cusì sò equipaghji persunalizati.
(3) sistema di armadiu di distribuzione di energia
L'armadiu di distribuzione di l'energia hè principalmente utilizatu per furnisce 400V o cumunimenti cunnisciuti cum'è equipaghji 380V à diversi cumpunenti cù muturi in i sistemi di separazione è purificazione di l'idrogenu è l'ossigenu daretu à l'equipaggiu di produzzione d'idrogenu d'acqua elettrolitica. L'equipaggiu include a circulazione alcalina in u quadru di separazione di l'idrogenu è l'ossigenu. Pompe, pompe di rifornimentu d'acqua in sistemi ausiliari; fili di riscaldamentu in i sistemi di essiccazione è purificazione, è sistemi ausiliari richiesti da tuttu u sistema, cum'è macchine d'acqua pura, chillers, compressori d'aria, torri di rinfrescante, è compressori di l'idrogenu back-end, macchine d'idrogenazione è altre attrezzature L'alimentazione elettrica include ancu l'alimentazione per illuminazione, surviglianza è altri sistemi di tutta a stazione.
(4) sistema di cuntrollu
U sistema di cuntrollu implementa u cuntrollu automaticu PLC. U PLC generalmente usa Siemens 1200 o 1500. Hè furnutu cù una schermu tactilu di l'interfaccia di interazzione umanu-computer, è l'operazione è a visualizazione di i paràmetri di ogni sistema di l'equipaggiu è a visualizazione di a logica di cuntrollu sò realizate nantu à u touch screen.
5) Sistema di circulazione alkali
Stu sistema include principalmente i seguenti equipaghji principali:
Separatore di l'idrogenu è di l'ossigenu - pompa di circulazione alcalina - valvola - filtru alkali - electrolyzer
U prucessu principale hè: u liquidu alkali mischiatu cù l'idrogenu è l'ossigenu in u separatore di l'idrogenu è l'ossigenu hè siparatu da u separatore di gas-liquidu è poi torna à a pompa di circulazione di liquidu alkali. Quì, u separatore di l'idrogenu è u separatore di l'ossigenu sò cunnessi, è a pompa di circulazione di liquidu alkali rifluverà. U liquidu alkali circula à a valvula è u filtru di liquidu alkali à a parte posteriore. Dopu chì u filtru filtra impurità grandi, u liquidu alkali circula à l'internu di l'elettrolizeru.
(6) Sistema di l'idrogenu
L'idrogenu hè generatu da u latu di l'elettrodu di catodu è ghjunghje à u separatore cù u sistema di circulazione di liquidu alkali. In u separatore, perchè l'idrogenu stessu hè relativamente ligeru, si separà naturalmente da u liquidu alkali è ghjunghje à a parte suprana di u separatore, è poi passà per u pipeline per più separazione è rinfrescante. Dopu à rinfriscà l'acqua, u catcher di goccia chjappà e gocce è righjunghji una purezza di circa 99%, chì righjunghji u sistema di secca è purificazione back-end.
Evacuazione: L'evacuazione di l'idrogenu hè principalmente aduprata per l'evacuazione durante l'iniziu è l'arrestu, operazione anormale o fallimentu di purità, è evacuazione di difetti.
(7) Sistema di ossigenu
A strada per l'ossigenu hè simile à quella per l'idrogenu, ma in un separatore diversu.
Evacuazione: Attualmente, a maiò parte di i prughjetti di l'ossigenu sò trattati da evacuazione.
Utilizazione: U valore d'utilizazione di l'ossigenu hè significativu solu in prughjetti spiciali, cum'è certi scenarii d'applicazione chì ponu utilizà l'idrogenu è l'ossigenu d'alta purezza, cum'è i pruduttori di fibra ottica. Ci hè ancu parechji grandi prughjetti chì anu riservatu spaziu per l'utilizazione di l'ossigenu. I scenarii di l'applicazione back-end sò a produzzione di l'ossigenu liquidu dopu l'asciugatura è a purificazione, o l'usu di l'ossigenu medicale attraversu un sistema di dispersione. Tuttavia, u raffinamentu di sti scenarii d'utilizazione hà ancu esse determinatu. Ulteriore cunferma.
(8) sistema d'acqua di rinfrescante
U prucessu d'elettrolisi di l'acqua hè una reazione endotermica. U prucessu di pruduzzioni di l'idrogenu deve esse furnitu cù energia elettrica. Tuttavia, l'energia elettrica cunsumata da u prucessu di l'elettrolisi di l'acqua supera l'assorbimentu teoricu di u calore di a reazione di l'elettrolisi di l'acqua. Vale à dì, una parte di l'electricità utilizata da l'electrolizer hè cunvertita in calore. Sta parte U calore hè principarmenti utilizatu per riscalda u sistema di circulazione alkalina à u principiu, cusì chì a temperatura di a suluzione alkalina aumenta à a temperatura di 90±5 ° C necessaria da l'equipaggiu. Sè l 'electrolyzer cuntinueghja à travaglià dopu à ghjunghje sin'à a temperatura nominali, u calore generatu ci vole à esse usatu L'acqua di rinfrescante hè purtatu fora per mantene a temperatura normale di a zona di reazzione elettrolisi. L'alta temperatura in a zona di reazzione di l'elettrolisi pò riduce u cunsumu d'energia, ma se a temperatura hè troppu alta, a membrana di a camera d'elettrolisi serà distrutta, chì serà ancu preghjudiziu à u funziunamentu longu di l'equipaggiu.
Stu dispusitivu hà bisognu di mantene a temperatura di u funziunamentu à micca più di 95 ° C. Inoltre, l'idrogenu è l'ossigenu generati devenu ancu esse rinfriscati è dehumidificati, è u dispusitivu di rettificatore cuntrullatu à u silicuu rinfriscatu à l'acqua hè ancu equipatu di tubi di rinfrescamentu necessarii.
U corpu di pompa di l'equipaggiu grande necessita ancu a participazione di l'acqua di rinfrescante.
(9) Sistema di riempimentu di nitrogenu è purga di nitrogenu
Prima di debugging è di uperà u dispusitivu, u sistema deve esse pienu di nitrogenu per a prova di tenuta à l'aria. Prima di l'iniziu normale, a fase di gasu di u sistema hè ancu necessaria per esse purgata cù nitrogenu per assicurà chì u gasu in u spaziu di a fase di gas da i dui lati di l'idrogenu è l'ossigenu hè alluntanatu da a gamma inflammable è splussiva.
Dopu chì l'equipaggiu hè chjusu, u sistema di cuntrollu mantene automaticamente a pressione è mantene una certa quantità di idrogenu è ossigenu in u sistema. Se a pressione hè sempre truvata quandu l'equipaggiu hè attivatu, ùn ci hè bisognu di purgà. In ogni casu, se tutte e pressioni sò sguassate, duverà esse purgatu di novu. Azzione di purga di azotu.
(10) Sistema di essiccazione (purificazione) di l'idrogenu (opcional)
L'idrogenu pruduttu da l'elettrolisi di l'acqua hè deumidificatu da un secadoru parallelu, è infine spolveratu da un filtru di tubu di nichel sinterizatu per ottene l'idrogenu seccu. (Secunnu i bisogni di l'utilizatori per l'idrogenu di u produttu, u sistema pò aghjunghje un dispositivu di purificazione, è a purificazione usa a deoxidazione catalitica bimetallica di palladiu-platinu).
L'idrogenu pruduciutu da u dispusitivu di produzzione di l'idrogenu di l'elettrolisi di l'acqua hè mandatu à u dispusitivu di purificazione di l'idrogenu attraversu u tank buffer.
L'idrogenu passa prima per a torre di deoxygenation. Sutta l'azzione di u catalizzatore, l'ossigenu in l'idrogenu reagisce cù l'idrogenu per generà acqua.
Formula di reazzione: 2H2+O2 2H2O.
Allora, l'idrogenu passa per u condensatore di l'idrogenu (chì rinfriscà u gasu per cundensà u vapore d'acqua in u gasu per generà l'acqua, è l'acqua condensata hè scaricata automaticamente da u sistema à traversu u cullettore di liquidu) è entra in a torre di adsorption.
Tempu di post: 14-May-2024
