Elektrolitikwodorodönümçilik bölümi suw elektroliziniň doly toplumyny öz içine alýarwodorodönümçilik enjamlary, esasy enjamlar bilen birlikde:
1. Elektrolitik öýjük
2. Gaz suwuklygyny bölýän enjam
3. Guratmak we arassalamak ulgamy
4. Elektrik bölegine şunlar girýär: transformator, düzeltiji şkaf, PLC dolandyryş şkafy, gurallar şkafy, paýlaýjy şkaf, ýokarky kompýuter we ş.m.
5. Kömekçi ulgam esasan şunlary öz içine alýar: aşgar ergininiň çelek, çig mal suw çelek, goşundy suw nasosy, azot silindri/şina we ş.m. 6. Enjamyň umumy kömekçi ulgamy şunlary öz içine alýar: arassa suw maşyny, sowadyjy diň, sowadyjy, howa kompressory we ş.m.
wodorod we kislorod sowadyjylary, suw bolsa gözegçilik ulgamynyň gözegçiligi astynda iberilmezden öň damja tutujysy arkaly ýygnalýar; elektrolit geçýärwodorodwe degişlilikde sirkulýasiýa nasosynyň täsiri astynda kislorodly şeker süzgüçleri, wodorod we kislorodly şeker sowadyjylary, soňra bolsa elektroliz üçin elektrolitik öýjüklere gaýtarylýar.
Ulgamyň basyşy, aşaky akym prosesleriniň we saklamagyň talaplaryny kanagatlandyrmak üçin basyş dolandyryş ulgamy we differensial basyş dolandyryş ulgamy tarapyndan düzgünleşdirilýär.
Suw elektrolizi arkaly öndürilen wodorod ýokary arassalyk we az garyndylyk ýaly artykmaçlyklara eýedir. Adatça, suw elektrolizi arkaly öndürilen wodorod gazyndaky garyndylar diňe kislorod we suw bolup, başga komponentler ýok (käbir katalizatorlaryň zäherlenmeginiň öňüni alyp biler). Bu bolsa ýokary arassalykdaky wodorod gazyny öndürmek üçin amatlylygy üpjün edýär we arassalanan gaz elektron derejeli senagat gazlarynyň standartlaryna laýyk gelip biler.
Wodorod öndürýän birlik tarapyndan öndürilen wodorod, ulgamyň iş basyşyny durnuklaşdyrmak we wodoroddan boş suwy has köp aýyrmak üçin bufer bakyndan geçýär.
Wodorod arassalaýjy enjama girenden soň, suw elektrolizi arkaly öndürilen wodorod katalitik reaksiýa we molekulýar elek adsorbsiýasy ýörelgelerini ulanyp, wodoroddan kislorody, suwy we beýleki hapa zatlary aýyrýar.
Enjamlar hakyky ýagdaýa görä awtomatiki wodorod önümçiligini sazlamak ulgamyny gurup bilýär. Gaz ýüküniň üýtgemegi wodorod saklaýyş çelekleriniň basyşynyň üýtgemelerine sebäp bolar. Saklaýyş çeleklerine oturdylan basyş geçirijisi başlangyç bellenen gymmat bilen deňeşdirmek üçin PLC-e 4-20mA signal çykarar we ters öwrülişikden we PID hasaplanyşyndan soň, elektroliz togunyň ululygyny sazlamak üçin gönileşdiriji şkafa 20-4mA signal çykarar, şeýlelik bilen wodorod ýüküniň üýtgemegine görä wodorod önümçiligini awtomatiki sazlamak maksadyna ýetilýär.
Suw elektrolizi arkaly wodorod öndürmek prosesinde ýeke-täk reaksiýa suw (H2O) bolup, oňa suw dolduryjy nasos arkaly çig suw bilen üznüksiz üpjün etmek gerek. Dolduryş orny wodorod ýa-da kislorod bölüjisinde ýerleşýär. Mundan başga-da, wodorod we kislorod ulgamdan çykanda az mukdarda suwy alyp gitmeli. Suw sarp edilişi az bolan enjamlar 1L/Nm³ H2 sarp edip bilýär, uly enjamlar bolsa ony 0.9L/Nm³ H2 çenli azaldyp bilýär. Ulgam çig suwy üznüksiz doldurýar, bu bolsa aşgarly suwuklygyň derejesiniň we konsentrasiýasynyň durnuklylygyny saklap bilýär. Şeýle hem, aşgarly erginiň konsentrasiýasyny saklamak üçin reaksiýa girizilen suwy wagtynda dolduryp bilýär.
- Transformatoryň düzeltiji ulgamy
Bu ulgam esasan iki enjamdan, transformatordan we düzeltiji şkafdan ybarat. Onuň esasy wezipesi öň tarapyň eýesi tarapyndan berilýän 10/35KV üýtgeýän tok güýjüni elektrolitik öýjük üçin zerur bolan DC güýjüne öwürmek we elektrolitik öýjük üçin DC güýjüni bermekdir. Berlen energiýanyň bir bölegi suw molekulalaryny gönüden-göni wodorod we kisloroda parçalamak üçin ulanylýar, beýleki bölegi bolsa ýylylyk öndürýär, ol bolsa sowadyjy suw arkaly aşgar sowadyjy tarapyndan amala aşyrylýar.
Transformatorlaryň köpüsi ýag görnüşlidir. Eger içerki ýa-da gapda ýerleşdirilen bolsa, gurak görnüşli transformatorlary ulanyp bolýar. Elektrolitik suw wodorod öndürmek üçin ulanylýan transformatorlar her bir elektrolit öýjükleriniň maglumatlaryna görä deňeşdirilmeli ýörite transformatorlardyr, şonuň üçin olar özleşdirilen enjamlardyr.
Häzirki wagtda iň köp ulanylýan düzeltiji şkaf tiristor görnüşi bolup, ol uzak wagtlap ulanylmagy, ýokary durnuklylygy we arzan bahasy sebäpli enjam öndürijileri tarapyndan goldanylýar. Şeýle-de bolsa, uly göwrümli enjamlary öňki täzelenýän energiýa uýgunlaşdyrmak zerurlygy sebäpli, tiristor düzeltiji şkaflarynyň konwersiýa netijeliligi deňeşdirme boýunça pes. Häzirki wagtda dürli düzeltiji şkaf öndürijileri täze IGBT düzeltiji şkaflaryny ulanmaga çalyşýarlar. IGBT eýýäm ýel energiýasy ýaly beýleki pudaklarda örän giňden ýaýrandyr we IGBT düzeltiji şkaflarynyň geljekde uly ösüşe eýe boljakdygyna ynanýarlar.
- Paýlaýjy şkaf ulgamy
Paýlaýjy şkaf, esasan, elektrolitik suw wodorod öndürýän enjamlaryň arkasyndaky wodorod kislorodyny bölmek we arassalamak ulgamyndaky motorlary bolan dürli bölekleri, şol sanda 400V ýa-da adatça 380V diýlip atlandyrylýan enjamlary energiýa bilen üpjün etmek üçin ulanylýar. Enjam wodorod kislorodyny bölmek ulgamyndaky aşgar aýlanyş nasosyny we kömekçi ulgamdaky suw nasosyny öz içine alýar; Guratmak we arassalamak ulgamyndaky gyzdyryjy simler üçin energiýa üpjünçiligi, şeýle hem arassa suw maşynlary, sowadyjylar, howa kompressorlary, sowadyjy diňler we arka wodorod kompressorlary, gidrogenleşdiriş maşynlary we ş.m. ýaly tutuş ulgam üçin zerur bolan kömekçi ulgamlar, şeýle hem tutuş stansiýanyň yşyklandyryş, gözegçilik we beýleki ulgamlary üçin energiýa üpjünçiligini öz içine alýar.
- Cgirişl ulgamy
Dolandyryş ulgamy PLC awtomatiki dolandyryşyny amala aşyrýar. PLC, adatça, Siemens 1200 ýa-da 1500-i ulanýar we adam-maşyn özara täsir interfeýsi sensor ekrany bilen enjamlaşdyrylandyr. Enjamyň her bir ulgamynyň işlemegi we parametrleri, şeýle hem dolandyryş logikasynyň görkezilişi sensor ekranda amala aşyrylýar.
5. Alkali ergininiň aýlanyş ulgamy
Bu ulgam esasan aşakdaky esasy enjamlary öz içine alýar:
Wodorod kislorod bölüjisi – Alkali ergininiň aýlanyş nasosy – Klapan – Alkali ergininiň süzgüji – Elektrolitik element
Esasy proses şeýle: wodorod kislorod bölüjisinde wodorod we kislorod bilen garylan aşgarly ergin gaz-suwuk bölüji arkaly bölünip, aşgarly ergin aýlanyş nasosyna gaýtarylýar. Wodorod bölüji we kislorod bölüji bu ýerde birikdirilendir we aşgarly ergin aýlanyş nasosy gaýtarylan aşgarly ergini arka tarapdaky klapana we aşgarly ergin süzgüje aýlaýar. Süzgüç uly hapaçylyklary süzgüçden geçirenden soň, aşgarly ergin elektrolitik elementiň içine aýlanýar.
6.Wodorod ulgamy
Wodorod gazy katod elektrod tarapyndan öndürilýär we alkali ergin aýlanyş ulgamy bilen birlikde bölüjige ýetýär. Bölüjiniň içinde wodorod gazy alkali erginden deňeşdirme ýeňil we tebigy ýagdaýda bölünip, bölüjiniň ýokarky bölegine ýetýär. Soňra ol mundan beýläk bölünmek üçin turba geçirijilerinden geçýär, sowadyjy suw bilen sowadylýar we damjalaýjy arkaly ýygnalýar, soňra bolsa arka tarapdaky guradyş we arassalaýyş ulgamyna ýetmezden ozal takmynan 99% arassalyga ýetýär.
Ewakuasiýa: Wodorod gazynyň ewakuasiýa edilmegi, esasan, işe girizmek we öçürmek döwürlerinde, adatdan daşary işlerde ýa-da arassalyk standartlara laýyk gelmeýän mahalynda, şeýle hem näsazlyklary çözmek üçin ulanylýar.
7. Kislorod ulgamy
Kislorodyň ýoly wodorodyňky ýaly, ýöne ol dürli bölüjilerde amala aşyrylýar.
Boşatmak: Häzirki wagtda taslamalaryň köpüsinde kislorody boşatmak usuly ulanylýar.
Ulanylyşy: Kislorodyň ulanylyş gymmaty diňe ýörite taslamalarda, mysal üçin, optiki süýüm öndürijiler ýaly wodorod we ýokary arassa kislorody ulanyp bilýän ulgamlarda manylydyr. Şeýle hem, kislorody ulanmak üçin ýer bölüp goýan käbir uly taslamalar bar. Arka tarap ulanylyş senariýleri guradylandan we arassalanandan soň suwuk kislorod öndürmek ýa-da dispersiýa ulgamlary arkaly lukmançylyk kislorody üçin niýetlenendir. Şeýle-de bolsa, bu ulanylyş senariýleriniň takyklygy ýene-de tassyklamaga mätäç.
8. Sowadyjy suw ulgamy
Suwuň elektroliz prosesi endotermik reaksiýa bolup, wodorod öndürmek prosesi elektrik energiýasy bilen üpjün edilmelidir. Şeýle-de bolsa, suwuň elektroliz prosesinde sarp edilýän elektrik energiýasy suwuň elektroliz reaksiýasynyň nazaryýet taýdan ýylylyk siňdirişinden geçýär. Başgaça aýdylanda, elektroliz öýjüklerinde ulanylýan elektrik energiýasynyň bir bölegi ýylylyga öwrülýär, ol esasan başlangyçda aşgar ergin aýlanyş ulgamyny gyzdyrmak üçin ulanylýar we aşgar ergininiň temperaturasyny enjam üçin zerur bolan 90 ± 5 ℃ temperatura aralygyna ýokarlandyrýar. Eger elektroliz öýjükleri bellenen temperatura ýetenden soň hem işlemegini dowam etdirse, elektroliz reaksiýa zolagynyň kadaly temperaturasyny saklamak üçin öndürilen ýylylygy sowadyjy suw arkaly amala aşyrmaly. Elektroliz reaksiýa zolagyndaky ýokary temperatura energiýa sarp edilişini azaldyp biler, ýöne temperatura gaty ýokary bolsa, elektroliz kamerasynyň diafragmasy zaýalanar, bu bolsa enjamyň uzak möhletli işlemegine hem zyýan ýetirer.
Bu enjam üçin optimal iş temperaturasynyň 95 ℃-den ýokary bolmazlygy zerurdyr. Mundan başga-da, öndürilen wodorod we kislorod hem sowadylmaly we çygsyzlandyrylmaly, şeýle hem suw bilen sowadylýan tiristor düzeltiji enjamy zerur sowadyjy turba geçirijileri bilen üpjün edilen.
Uly enjamlaryň nasos göwdesi sowadyjy suwuň gatnaşmagyny hem talap edýär.
- Azot doldurmak we azot arassalaýjy ulgam
Enjamy sazlamakdan we işletmezden öň, ulgamda azotyň berkligi synagy geçirilmelidir. Adaty işe girizmezden öň, wodorodyň we kislorodyň iki tarapyndaky gaz faza giňişligindäki gazyň ýanýan we partlaýjy aralykdan uzakda bolmagyny üpjün etmek üçin ulgamyň gaz fazasyny azot bilen arassalamak hem zerurdyr.
Enjamlar öçürilenden soň, dolandyryş ulgamy awtomatiki usulda basyşy saklar we ulgamyň içinde belli bir mukdarda wodorod we kislorod saklar. Eger işe girizilende basyş henizem bar bolsa, arassalamak hereketini ýerine ýetirmegiň zerurlygy ýok. Şeýle-de bolsa, basyş doly gowşadylsa, azot arassalamak hereketini ýene-de ýerine ýetirmeli.
- Wodorod guradyş (arassalaýyş) ulgamy (isleg boýunça)
Suw elektrolizinden taýýarlanan wodorod gazy parallel guradyjy arkaly çygsyzlandyrylýar we ahyrsoňy gurak wodorod gazyny almak üçin sinterlenen nikel turbaly süzgüç arkaly arassalanýar. Ulanyjynyň önüm wodorodyna bolan talaplaryna laýyklykda, ulgam arassalamak üçin palladiý platina bimetallik katalitik deoksigenasiýasyny ulanýan arassalaýyş enjamy goşup biler.
Suw elektroliziniň wodorod öndürýän bölümi tarapyndan öndürilen wodorod bufer bak arkaly wodorod arassalaýjy bölüme iberilýär.
Wodorod gazy ilki deoksigenasiýa diňinden geçýär we katalizatoryň täsiri bilen wodorod gazyndaky kislorod wodorod gazy bilen reaksiýa girip, suw öndürýär.
Reaksiýanyň formulasy: 2H2+O2 2H2O.
Soňra wodorod gazy wodorod kondensatoryndan geçýär (ol gazy sowadyp, suw buguny suwa öwürýär, ol bolsa awtomatiki usulda kollektor arkaly ulgamyň daşyna çykarylýar) we adsorbsiýa diňine girýär.
Ýerleşdirilen wagty: 2024-nji ýylyň 3-nji dekabry
