Elektrolüüsi vesiniku tootmisüksus sisaldab täielikku komplekti vee elektrolüüsi vesiniku tootmisseadmeid. Peamine varustus on:
1. Elektrolüsaator
2. Gaasi-vedeliku eraldusseade
3. Kuivatus- ja puhastussüsteem
4. Elektriline osa sisaldab: trafo, alaldi kapp, PLC programmi juhtkapp, instrumendikapp, toitejaotuskapp, hostarvuti jne.
5. Abisüsteem sisaldab peamiselt: leelisepaaki, tooraine veepaaki, veevarustuspumpa, lämmastikupudelit/bussiriba jne.
6. Seadmete üldine abisüsteem sisaldab: puhta vee masin, jahutusveetorn, jahuti, õhukompressor jne.
Elektrolüütilise vesiniku tootmisüksuses laguneb vesi alalisvoolu toimel elektrolüsaatoris üheks osaks vesinikuks ja 1/2 osaks hapnikuks. Tekkinud vesinik ja hapnik suunatakse koos elektrolüüdiga eraldamiseks gaas-vedelik separaatorisse. Vesinik ja hapnik jahutatakse vesiniku ja hapniku jahutite abil ning tilgapüüdur püüab ja eemaldab vee ning saadetakse seejärel juhtimissüsteemi juhtimisel välja; elektrolüüt läbib tsirkulatsioonipumba toimel vesiniku, hapniku leelisfiltri, vesiniku, hapniku leelisfiltri jne. vedelikjahuti ja seejärel elektrolüüsi jätkamiseks tagasi elektrolüsaatorisse.
Süsteemi rõhku reguleeritakse rõhureguleerimissüsteemi ja diferentsiaalrõhu juhtimissüsteemi kaudu, et see vastaks järgnevate protsesside ja ladustamise nõuetele.
Vee elektrolüüsi teel toodetud vesinikul on kõrge puhtusastme ja vähese lisandite eelised. Tavaliselt on vee elektrolüüsil tekkiva vesiniku lisanditeks ainult hapnik ja vesi ning mitte ühtegi muud komponenti (mis võib vältida mõne katalüsaatori mürgistust), mis tagab mugavuse kõrge puhtusastmega vesiniku tootmiseks. , pärast puhastamist võib toodetud gaas jõuda elektroonilise tööstusgaasi näitajateni.
Vesinikutootmisseadme poolt toodetud vesinik läbib puhverpaaki, et stabiliseerida süsteemi töörõhku ja eemaldada vesinikus sisalduv vaba vesi.
Pärast vesiniku sisenemist vesinikupuhastusseadmesse puhastatakse vee elektrolüüsil toodetud vesinik edasi ning hapnik, vesi ja muud vesiniku lisandid eemaldatakse katalüütilise reaktsiooni ja molekulaarsõeladsorptsiooni põhimõtteid kasutades.
Seadmed võivad vastavalt tegelikule olukorrale seadistada vesiniku tootmise automaatse reguleerimissüsteemi. Gaasikoormuse muutused põhjustavad vesinikupaagi rõhu kõikumisi. Paagile paigaldatud rõhuandur väljastab 4-20mA signaali ja saadab selle PLC-sse ning pärast algse seadeväärtuse võrdlemist ning pöördteisendust ja PID arvutamist väljastatakse 20~4mA signaal, mis saadetakse alaldi kappi. reguleerida elektrolüüsivoolu suurust, saavutades sellega vesiniku tootmise automaatse reguleerimise eesmärgi vastavalt vesinikukoormuse muutustele.
Leeliselise vee elektrolüüsi vesiniku tootmisseadmed hõlmavad peamiselt järgmisi süsteeme:
(1) Tooraine veesüsteem
Ainus, mis vee elektrolüüsi vesiniku tootmisprotsessis reageerib, on vesi (H2O), mida tuleb veetäienduspumba kaudu pidevalt toorveega täiendada. Vee täiendamise asend on vesiniku- või hapnikuseparaatoril. Lisaks tuleb süsteemist väljudes ära võtta väike kogus vesinikku ja hapnikku. niiskusest. Väikeste seadmete veekulu on 1L/Nm³H2 ja suurte seadmete veekulu saab vähendada 0,9L/Nm³H2-ni. Süsteem täiendab pidevalt toorvett. Vee täiendamise kaudu saab säilitada leelise vedeliku taseme ja leelise kontsentratsiooni stabiilsust ning reaktsioonilahust saab õigeaegselt täiendada. vett, et säilitada leelise kontsentratsiooni.
2) Trafo alaldi süsteem
See süsteem koosneb peamiselt kahest seadmest: trafost ja alaldi kapist. Selle põhiülesanne on teisendada esiotsa omaniku pakutav 10/35KV vahelduvvoolutoide elektrolüsaatori jaoks vajalikuks alalisvooluks ja anda elektrolüsaatorile alalisvoolu. Osa tarnitud võimsusest kasutatakse vee otseseks lagundamiseks. Molekulideks on vesinik ja hapnik ning teine osa tekitab soojust, mille leelisjahuti jahutusvee kaudu välja võtab.
Enamik trafosid on õlitüüpi. Kui paigutada siseruumidesse või mahutisse, võib kasutada kuivtrafosid. Elektrolüütilise vee vesiniku tootmise seadmetes kasutatavad trafod on spetsiaalsed trafod ja need tuleb vastavalt iga elektrolüüsi andmetele sobitada, seega on need kohandatud seadmed.
(3) elektrijaotuskapi süsteem
Elektrijaotuskappi kasutatakse peamiselt 400 V või üldtuntud kui 380 V seadmete varustamiseks elektrolüütilise vee vesiniku tootmisseadmete taga olevate vesiniku ja hapniku eraldamise ja puhastamise süsteemide mootoritega erinevatele komponentidele. Seadmed hõlmavad leeliseringlust vesiniku ja hapniku eraldamise raamistikus. Pumbad, veetäienduspumbad abisüsteemides; küttejuhtmed kuivatus- ja puhastussüsteemides ning kogu süsteemi jaoks vajalikud abisüsteemid, nagu puhta vee masinad, jahutid, õhukompressorid, jahutustornid ja vesiniku tagakompressorid, hüdrogeenimismasinad ja muud seadmed Toiteallikas on ka toide kogu jaama valgustus-, seire- ja muud süsteemid.
(4) juhtimissüsteem
Juhtsüsteem rakendab PLC automaatjuhtimist. PLC kasutab üldjuhul Siemens 1200 või 1500. See on varustatud inimese ja arvuti interaktsiooniliidese puuteekraaniga ning seadmete iga süsteemi töö ja parameetrite kuvamine ning juhtimisloogika kuvamine realiseeritakse puuteekraanil.
5) Leelise ringlussüsteem
See süsteem sisaldab peamiselt järgmisi põhiseadmeid:
Vesiniku ja hapniku eraldaja - leelise tsirkulatsioonipump - ventiil - leelisfilter - elektrolüsaator
Põhiprotsess on järgmine: vesiniku ja hapniku separaatoris vesiniku ja hapnikuga segatud leeliseline vedelik eraldatakse gaas-vedelik separaatoriga ja voolab seejärel tagasi leelisvedeliku tsirkulatsioonipumpa. Siin on ühendatud vesiniku eraldaja ja hapnikuseparaator ning leeliselise vedeliku tsirkulatsioonipump töötab tagasijooksul. Leelisvedelik ringleb ventiili ja leelisvedeliku filtrisse, mis asub tagumises otsas. Pärast seda, kui filter filtreerib välja suured lisandid, ringleb leeliseline vedelik elektrolüsaatori sisemusse.
(6) Vesinikusüsteem
Vesinik genereeritakse katoodelektroodi poolelt ja jõuab separaatorisse koos leeliselise vedeliku tsirkulatsioonisüsteemiga. Kuna vesinik ise on suhteliselt kerge, eraldub separaatoris see loomulikult leelisvedelikust ja jõuab separaatori ülemisse ossa ning seejärel läbib torujuhtme edasiseks eraldamiseks ja jahutamiseks. Pärast vesijahutust püüab tilgapüüdja tilgad kinni ja saavutab umbes 99% puhtuse, mis jõuab tagakuivatus- ja puhastussüsteemi.
Evakueerimine: vesiniku evakueerimist kasutatakse peamiselt evakueerimiseks käivitamise ja seiskamise ajal, ebanormaalse töö või puhtuse tõrke korral ning rikke evakueerimiseks.
(7) Hapnikusüsteem
Hapniku tee on sarnane vesiniku omaga, kuid erinevas separaatoris.
Evakueerimine: praegu töödeldakse enamikku hapnikuprojektidest evakueerimisega.
Kasutus: hapniku kasutusväärtus on mõttekas ainult eriprojektide puhul, näiteks mõnede rakendusstsenaariumide puhul, mis võivad kasutada nii vesinikku kui ka kõrge puhtusastmega hapnikku, näiteks optiliste kiudude tootjad. Samuti on mõned suured projektid, mis on reserveeritud ruumi hapniku kasutamiseks. Tagarakenduse stsenaariumid on vedela hapniku tootmine pärast kuivatamist ja puhastamist või meditsiinilise hapniku kasutamine dispergeerimissüsteemi kaudu. Nende kasutusstsenaariumide täpsustamine tuleb siiski veel kindlaks määrata. Täiendav kinnitus.
(8) jahutusveesüsteem
Vee elektrolüüsiprotsess on endotermiline reaktsioon. Vesiniku tootmisprotsess peab olema varustatud elektrienergiaga. Vee elektrolüüsi protsessis tarbitav elektrienergia ületab aga vee elektrolüüsi reaktsiooni teoreetilise soojuse neeldumise. See tähendab, et osa elektrolüsaatori kasutatavast elektrist muundatakse soojuseks. See osa Soojust kasutatakse peamiselt leelise tsirkulatsioonisüsteemi alguses soojendamiseks, nii et leeliselahuse temperatuur tõuseb seadmete jaoks vajaliku temperatuurivahemikuni 90±5 °C. Kui elektrolüsaator jätkab tööd pärast nimitemperatuuri saavutamist, tuleb tekkiv soojus ära kasutada Elektrolüüsi reaktsioonitsooni normaalse temperatuuri hoidmiseks tuuakse välja jahutusvesi. Kõrge temperatuur elektrolüüsi reaktsioonitsoonis võib vähendada energiatarbimist, kuid kui temperatuur on liiga kõrge, siis elektrolüüsikambri membraan hävib, mis kahjustab ka seadmete pikaajalist tööd.
See seade nõuab, et töötemperatuur ei ületaks 95 °C. Lisaks tuleb tekkivat vesinikku ja hapnikku ka jahutada ja kuivatada ning vesijahutusega räni juhitav alaldi seade on varustatud ka vajalike jahutustorustikuga.
Suurte seadmete pumba korpus nõuab ka jahutusvee osalemist.
(9) Lämmastiku täitmise ja lämmastiku väljapuhastussüsteem
Enne silumist ja seadme kasutamist tuleb süsteem õhutiheduse kontrollimiseks täita lämmastikuga. Enne tavapärast käivitamist tuleb süsteemi gaasifaas läbi viia ka lämmastikuga, et tagada gaasifaasi ruumis mõlemal pool vesinikku ja hapnikku jääv gaas tule- ja plahvatusohtlikust piirkonnast eemal.
Pärast seadmete väljalülitamist hoiab juhtsüsteem automaatselt rõhku ja hoiab süsteemi sees teatud koguse vesinikku ja hapnikku. Kui rõhk leitakse ka seadme sisselülitamisel, pole puhastamist vaja. Kui aga kogu rõhk eemaldatakse, tuleb see uuesti puhastada. Lämmastiku puhastamise toime.
(10) Vesiniku kuivatamise (puhastus) süsteem (valikuline)
Vee elektrolüüsil toodetud vesinik kuivatatakse paralleelse kuivatiga ja lõpuks tolmutatakse paagutatud nikkeltorufiltriga, et saada kuiva vesinikku. (Vastavalt kasutaja nõudmistele toote vesinikule võib süsteem lisada puhastusseadme ja puhastamisel kasutatakse pallaadium-plaatina bimetallilist katalüütilist desoksüdatsiooni).
Vee elektrolüüsi vesiniku tootmisseadmega toodetud vesinik suunatakse puhverpaagi kaudu vesiniku puhastusseadmesse.
Esmalt läbib vesinik hapniku eemaldamise torni. Katalüsaatori toimel reageerib vesinikus olev hapnik vesinikuga, tekitades vett.
Reaktsiooni valem: 2H2+O2 2H2O.
Seejärel läbib vesinik läbi vesiniku kondensaatori (mis jahutab gaasi, et kondenseerida gaasis olev veeaur, et tekitada vett, ja kondenseerunud vesi juhitakse vedelikukollektori kaudu automaatselt süsteemist välja) ja siseneb adsorptsioonitorni.
Postitusaeg: mai-14-2024
