Elektroliz wodorod öndürmek bölümi suw elektrolizi wodorod öndürmek üçin enjamlaryň doly toplumyny öz içine alýar. Esasy enjamlar:
1. Elektrolizator
2. Gaz-suwuklyk bölüji enjam
3. Guratmak we arassalamak ulgamy
4. Elektrik bölegine şunlar girýär: transformator, düzeltiji şkaf, PLC programma dolandyryş şkafy, gurallar şkafy, energiýa paýlaýjy şkaf, esasy kompýuter we ş.m.
5. Kömekçi ulgam esasan şunlary öz içine alýar: aşgarly bak, çig mal suw bak, suw üpjünçilik nasosy, azot çüýşesi/şina çubugy we ş.m.
6. Enjamyň umumy kömekçi ulgamyna aşakdakylar girýär: arassa suw maşyny, sowadyjy suw diňi, sowadyjy, howa kompressory we ş.m.
Elektrolitik wodorod öndürmek bölüminde suw elektrolizatorda göni toguň täsiri bilen wodorodyň bir bölegine we kislorodyň 1/2 bölegine parçalanýar. Döredilen wodorod we kislorod elektrolit bilen bilelikde bölünmek üçin gaz-suwuklyk bölüjisine iberilýär. Wodorod we kislorod wodorod we kislorod sowadyjylary tarapyndan sowadylýar we damja tutujy suwy tutup aýyrýar, soňra dolandyryş ulgamynyň gözegçiligi astynda iberilýär; elektrolit aýlanyşyk nasosynyň täsiri bilen wodoroddan, kislorod şeker süzgüçinden, wodoroddan, kislorod şeker süzgüçinden we ş.m. geçýär. suwuklyk sowadyjysyndan we soňra elektrolizi dowam etdirmek üçin elektrolizatora gaýtarylýar.
Ulgamyň basyşy, soňraky prosesleriň we saklamagyň talaplaryna laýyk gelmek üçin basyş dolandyryş ulgamy we differensial basyş dolandyryş ulgamy arkaly sazlanýar.
Suw elektrolizi arkaly öndürilen wodorodyň ýokary arassalyk we az sanly garyndylar ýaly artykmaçlyklary bar. Adatça, suw elektrolizi arkaly öndürilen wodoroddaky garyndylar diňe kislorod we suw bolup, başga komponentler ýok (käbir katalizatorlaryň zäherlenmeginiň öňüni alyp biler), bu bolsa ýokary arassa wodorod öndürmek üçin amatlylygy üpjün edýär. , arassalanandan soň, öndürilen gaz elektron derejeli senagat gazynyň görkezijilerine ýetip biler.
Wodorod öndürýän enjam tarapyndan öndürilen wodorod, ulgamyň iş basyşyny durnuklaşdyrmak we wodoroddaky erkin suwy has-da aýyrmak üçin bufer bakyndan geçýär.
Wodorod wodorod arassalaýjy enjama girenden soň, suw elektrolizi arkaly öndürilen wodorod has-da arassalanýar we katalitik reaksiýa we molekulýar elek adsorbsiýasy ýörelgeleri arkaly wodoroddaky kislorod, suw we beýleki garyndylar aýrylýar.
Enjamlar hakyky ýagdaýa görä wodorod önümçiligi üçin awtomatiki sazlama ulgamyny gurup bilýär. Gaz ýüküniň üýtgemegi wodorod saklaýyş çelekleriniň basyşynyň üýtgemelerine sebäp bolar. Saklaýyş çeleklerine oturdylan basyş geçirijisi 4-20mA signal çykaryp, ony PLC-e iberer we asyl bellenen gymmaty deňeşdirip, ters özgertme we PID hasaplamasyny ýerine ýetirenden soň, 20~4mA signal çykarylyp, elektroliz togunyň ululygyny sazlamak üçin gönileýji şkafa iberilýär, şeýlelik bilen wodorod ýüküniň üýtgemegine görä wodorod önümçiligini awtomatiki sazlamak maksadyna ýetilýär.
Alkalin suw elektrolizi wodorod öndürmek üçin enjamlar esasan aşakdaky ulgamlary öz içine alýar:
(1) Çig mal suw ulgamy
Suw elektroliziniň wodorod öndürmek prosesinde reaksiýa girýän ýeke-täk zat suw (H2O) bolup, ony suw dolduryjy nasos arkaly çig suw bilen yzygiderli dolduryp durmaly. Suw dolduryjy pozisiýa wodorod ýa-da kislorod bölüjide ýerleşýär. Mundan başga-da, ulgamdan çykanda az mukdarda wodorod we kislorod aýrylmaly. Kiçi enjamlaryň suw sarp edilişi 1L/Nm³H2, uly enjamlaryňky bolsa 0.9L/Nm³H2 çenli azaldylyp bilner. Ulgam çig suwy yzygiderli doldurýar. Suw doldurmak arkaly aşgar suwuklygynyň derejesiniň we aşgar konsentrasiýasynyň durnuklylygyny saklap bolýar we reaksiýa ergini aşgar konsentrasiýasyny saklamak üçin suwuň wagtynda doldurylyp bilner.
2) Transformator düzeltiji ulgamy
Bu ulgam esasan iki enjamdan ybarat: transformator we düzeltiji şkaf. Onuň esasy wezipesi öň tarapyň eýesi tarapyndan berilýän 10/35KV üýtgeýän tok güýjüni elektrolizator üçin zerur bolan DC güýjüne öwürmek we elektrolizatora DC güýji bermekdir. Berlen energiýanyň bir bölegi suwy gönüden-göni parçalamak üçin ulanylýar. Molekulalar wodorod we kisloroddan ybarat, beýleki bölegi bolsa ýylylyk döredýär, ol bolsa aşgar sowadyjy tarapyndan sowadyjy suw arkaly çykarylýar.
Transformatorlaryň köpüsi ýag görnüşlidir. Eger içerki ýa-da gapda ýerleşdirilen bolsa, gurak görnüşli transformatorlary ulanyp bolýar. Elektrolitik suw wodorod öndürýän enjamlarda ulanylýan transformatorlar ýörite transformatorlar bolup, her bir elektrolizatoryň maglumatlaryna görä deňeşdirilmelidir, şonuň üçin olar özleşdirilen enjamlardyr.
(3) elektrik paýlaýjy şkaf ulgamy
Elektrik paýlaýjy şkaf, esasan, elektrolitik suw wodorod öndürmek enjamlarynyň arkasyndaky wodorod we kislorod bölmek we arassalamak ulgamlarynda hereketlendirijileri bolan dürli bölekleri 400V ýa-da umumylykda 380V diýlip atlandyrylýan enjamlar bilen üpjün etmek üçin ulanylýar. Enjamlar wodorod we kislorod bölmek çarçuwasyndaky aşgar aýlanyşygyny öz içine alýar. Kömekçi ulgamlardaky nasoslar, suwuň gaýtadan doldurylmagy üçin nasoslar; guradyş we arassalamak ulgamlaryndaky gyzdyryjy simler we tutuş ulgam tarapyndan zerur bolan kömekçi ulgamlar, mysal üçin arassa suw maşynlary, sowadyjylar, howa kompressorlary, sowadyjy diňler we arka wodorod kompressorlary, gidrogenleşdiriş maşynlary we beýleki enjamlar. Elektrik üpjünçiligi, şeýle hem tutuş stansiýanyň yşyklandyryş, gözegçilik we beýleki ulgamlary üçin elektrik üpjünçiligini öz içine alýar.
(4) dolandyryş ulgamy
Dolandyryş ulgamy PLC awtomatiki dolandyryşyny amala aşyrýar. PLC, adatça, Siemens 1200 ýa-da 1500 ulanýar. Ol adam-kompýuter özara täsir interfeýsi sensor ekrany bilen enjamlaşdyrylan we enjamyň her bir ulgamynyň işleýşi we parametrleriniň görkezilişi hem-de dolandyryş logikasynyň görkezilişi sensor ekranda amala aşyrylýar.
5) Alkali aýlanyş ulgamy
Bu ulgam esasan aşakdaky esasy enjamlary öz içine alýar:
Wodorod we kislorod bölüji - aşgar aýlanyş nasosy - klapan - aşgar süzgüji - elektrolizator
Esasy proses şeýle: wodorod we kislorod bölüjisinde wodorod we kislorod bilen garylan aşgar suwuklygy gaz-suwuk bölüji arkaly bölünýär we soňra aşgar suwuklyk aýlanyş nasosyna gaýdyp gelýär. Bu ýerde wodorod bölüjisi we kislorod bölüjisi birikdirilýär we aşgar suwuklyk aýlanyş nasosy yzyna gaýdýar. Aşgar suwuklygy klapana we arka tarapdaky aşgar suwuklyk süzgüjine aýlanýar. Süzgüç uly hapaçylyklary süzgüçden geçirenden soň, aşgar suwuklygy elektrolizatoryň içine aýlanýar.
(6) Wodorod ulgamy
Wodorod katod elektrod tarapyndan öndürilýär we aşgarly suwuklyk aýlanyş ulgamy bilen birlikde bölüjige ýetýär. Bölüjide, wodorodyň özi deňeşdirme ýeňil bolany üçin, ol aşgarly suwuklykdan tebigy ýagdaýda bölünip, bölüjiniň ýokarky bölegine ýetýär we soňra has köp bölünmek we sowatmak üçin turba geçirijisinden geçýär. Suw sowandan soň, damja tutujy damjalary tutýar we takmynan 99% arassalyga ýetýär, bu bolsa arka tarapdaky guradyş we arassalaýyş ulgamyna ýetýär.
Ewakuasiýa: Wodorodyň ewakuasiýa edilmegi, esasan, işe girizmek we öçürmek, adatdan daşary işleme ýa-da arassalygyň bozulmagy we näsazlyklaryň ewakuasiýa edilmegi wagtynda ewakuasiýa üçin ulanylýar.
(7) Kislorod ulgamy
Kislorodyň ýoly wodorodyňky ýaly, ýöne başga bir bölüjide.
Ewakuasiýa: Häzirki wagtda kislorod taslamalarynyň köpüsi ewakuasiýa arkaly bejerilýär.
Ulanylyşy: Kislorodyň ulanylyş gymmaty diňe ýörite taslamalarda, mysal üçin, optiki süýüm öndürijiler ýaly wodorod we ýokary arassa kislorody ulanyp bolýan käbir ulanyş senariýalarynda manylydyr. Şeýle hem, kislorody ulanmak üçin ýer galdyran käbir uly taslamalar bar. Yzky ulanyş senariýalary guradylandan we arassalanandan soň suwuk kislorodyň öndürilmegi ýa-da dispersiýa ulgamy arkaly lukmançylyk kislorodynyň ulanylmagydyr. Şeýle-de bolsa, bu ulanylyş senariýalarynyň kämilleşdirilmegi heniz kesgitlenmedi. Mundan başga-da tassyklama.
(8) sowadyjy suw ulgamy
Suwuň elektroliz prosesi endotermik reaksiýadyr. Wodorod öndürmek prosesi elektrik energiýasy bilen üpjün edilmelidir. Şeýle-de bolsa, suwuň elektroliz prosesi tarapyndan sarp edilýän elektrik energiýasy suwuň elektroliz reaksiýasynyň nazaryýet ýylylyk siňdirişinden ýokarydyr. Başgaça aýdylanda, elektrolizator tarapyndan ulanylýan elektrik energiýasynyň bir bölegi ýylylyga öwrülýär. Bu bölekde ýylylyk esasan başda aşgar aýlanyş ulgamyny gyzdyrmak üçin ulanylýar, şonuň üçin aşgar ergininiň temperaturasy enjam tarapyndan talap edilýän 90±5°C temperatura aralygyna çenli ýokarlanýar. Eger elektrolizator bellenen temperatura ýetenden soň hem işlemegini dowam etdirse, öndürilen ýylylyk ulanylmaly. Elektroliz reaksiýa zolagynyň kadaly temperaturasyny saklamak üçin sowadyjy suw çykarylýar. Elektroliz reaksiýa zolagyndaky ýokary temperatura energiýa sarp edilişini azaldyp biler, ýöne temperatura gaty ýokary bolsa, elektroliz kamerasynyň membranasy zaýalanar, bu bolsa enjamyň uzak möhletli işlemegine hem zyýan ýetirer.
Bu enjamyň işleýiş temperaturasynyň 95°C-den ýokary bolmazlygyny talap edýär. Mundan başga-da, emele gelen wodorod we kislorod hem sowadylmaly we çygsyzlandyrylmaly, şeýle hem suw bilen sowadylýan kremniý bilen dolandyrylýan düzeltiji enjam zerur sowadyjy turba geçirijileri bilen üpjün edilen.
Uly enjamlaryň nasos göwdesi sowadyjy suwuň gatnaşmagyny hem talap edýär.
(9) Azot doldurmak we azoty arassalamak ulgamy
Enjamy sazlamakdan we işletmezden öň, ulgam howanyň berkligini synag etmek üçin azot bilen doldurylmaly. Adaty işe başlamazdan öň, ulgamyň gaz fazasyny hem azot bilen arassalamak gerek, bu bolsa wodorodyň we kislorodyň iki tarapyndaky gaz faza giňişligindäki gazyň ýanýan we partlaýjy aralykdan daşda bolmagyny üpjün edýär.
Enjamlar öçürilenden soň, dolandyryş ulgamy awtomatiki usulda basyşy saklar we ulgamyň içinde belli bir mukdarda wodorod we kislorod saklar. Enjamlar açylanda hem basyş saklanýan bolsa, arassalamak üçin zerurlyk ýok. Şeýle-de bolsa, ähli basyş aýrylsa, ony gaýtadan arassalamak gerek bolar. Azot arassalamak hereketi.
(10) Wodorod guradyş (arassalaýyş) ulgamy (isleg boýunça)
Suw elektrolizinden öndürilen wodorod parallel guradyjy arkaly çygsyzlandyrylýar we ahyrsoňy gury wodorod almak üçin sinterlenen nikel turbaly süzgüç arkaly tozanlandyrylýar. (Ulanyjynyň önüm wodorodyna bolan talaplaryna laýyklykda, ulgam arassalaýjy enjam goşup biler we arassalaýyşda palladiý-platina bimetal katalitik deoksidlenme ulanylýar).
Suw elektroliziniň wodorod öndürýän enjamy tarapyndan öndürilen wodorod bufer bakynyň üsti bilen wodorod arassalaýjy enjamyna iberilýär.
Wodorod ilki deoksigenleşdiriş diňinden geçýär. Katalizatoryň täsiri bilen wodoroddaky kislorod wodorod bilen reaksiýa girip, suw emele getirýär.
Reaksiýanyň formulasy: 2H2+O2 2H2O.
Soňra wodorod wodorod kondensatoryndan geçýär (ol gazy sowadyp, gazdaky suw buguny kondensasiýa edip, suw öndürýär we kondensirlenen suw awtomatiki usulda suwuklyk ýygnaýjy arkaly ulgamdan çykarylýar) we adsorbsiýa diňine girýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 14-nji maýy
