Die elektrolise-waterstofproduksie-eenheid sluit 'n volledige stel waterelektrolise-waterstofproduksietoerusting in. Die hooftoerusting is:
1. Elektroliseerder
2. Gas-vloeistof skeidingsapparaat
3. Droog- en suiweringstelsel
4. Die elektriese onderdeel sluit in: transformator, gelykrigterkabinet, PLC-programbeheerkabinet, instrumentkabinet, kragverspreidingskabinet, gasheerrekenaar, ens.
5. Die hulpstelsel sluit hoofsaaklik in: alkalitenk, grondstofwatertenk, watertoevoerpomp, stikstofbottel/busstang, ens.
6. Die algehele hulpstelsel van die toerusting sluit in: suiwerwatermasjien, koelwatertoring, verkoeler, lugkompressor, ens.
In die elektrolitiese waterstofproduksie-eenheid word water onder die werking van gelykstroom in een deel waterstof en 'n half deel suurstof in die elektroliseerder ontbind. Die gegenereerde waterstof en suurstof word saam met die elektroliet na die gas-vloeistofskeier gestuur vir skeiding. Die waterstof en suurstof word deur die waterstof- en suurstofkoelers afgekoel, en die druppelvanger vang en verwyder water, en word dan onder beheer van die beheerstelsel uitgestuur; die elektroliet beweeg deur die waterstof-, suurstof-alkalifilter-, waterstof-, suurstof-alkalifilter-, ens. vloeistofkoeler onder die werking van die sirkulasiepomp en keer dan terug na die elektroliseerder om elektrolise voort te sit.
Die druk van die stelsel word aangepas deur die drukbeheerstelsel en differensiële drukbeheerstelsel om aan die vereistes van daaropvolgende prosesse en berging te voldoen.
Waterstof wat deur waterelektrolise geproduseer word, het die voordele van hoë suiwerheid en min onsuiwerhede. Gewoonlik is die onsuiwerhede in waterstof wat deur waterelektrolise geproduseer word, slegs suurstof en water, en geen ander komponente nie (wat vergiftiging van sommige katalisators kan voorkom), wat gerieflikheid bied vir die produksie van hoë suiwerheid waterstof. Na suiwering kan die geproduseerde gas die aanwysers van elektroniese graad industriële gas bereik.
Die waterstof wat deur die waterstofproduksietoestel geproduseer word, gaan deur 'n buffertenk om die werkdruk van die stelsel te stabiliseer en verder vry water in die waterstof te verwyder.
Nadat die waterstof die waterstofsuiweringsapparaat binnegegaan het, word die waterstof wat deur waterelektrolise geproduseer word verder gesuiwer, en suurstof, water en ander onsuiwerhede in die waterstof word verwyder met behulp van die beginsels van katalitiese reaksie en molekulêre sifadsorpsie.
Die toerusting kan 'n outomatiese aanpassingstelsel vir waterstofproduksie opstel volgens die werklike situasie. Veranderinge in gaslading sal skommelinge in die druk van die waterstofopgaartenk veroorsaak. Die druksender wat op die opgaartenk geïnstalleer is, sal 'n 4-20mA-sein uitvoer en dit na die PLC stuur. Nadat die oorspronklike ingestelde waarde vergelyk is en inverse transformasie en PID-berekening uitgevoer is, word 'n 20~4mA-sein uitgevoer en na die gelykrigterkabinet gestuur om die grootte van die elektrolisestroom aan te pas, waardeur die doel van outomatiese aanpassing van waterstofproduksie volgens veranderinge in waterstoflading bereik word.
Alkaliese waterelektrolise waterstofproduksietoerusting sluit hoofsaaklik die volgende stelsels in:
(1) Rou materiaal waterstelsel
Die enigste ding wat reageer in die waterelektrolise-waterstofproduksieproses is water (H2O), wat voortdurend aangevul moet word met rou water deur 'n wateraanvullingspomp. Die wateraanvullingsposisie is op die waterstof- of suurstofskeier. Daarbenewens moet 'n klein hoeveelheid waterstof en suurstof weggeneem word wanneer dit die stelsel verlaat. Die waterverbruik van klein toerusting is 1L/Nm³H2, en dié van groot toerusting kan verminder word tot 0.9L/Nm³H2. Die stelsel vul rou water voortdurend aan. Deur wateraanvulling kan die stabiliteit van die alkali-vloeistofvlak en alkali-konsentrasie gehandhaaf word, en die reaksieoplossing kan betyds aangevul word. van water om die konsentrasie van die loog te handhaaf.
2) Transformator gelykrigterstelsel
Hierdie stelsel bestaan hoofsaaklik uit twee toestelle: 'n transformator en 'n gelykrigterkabinet. Die hoofdoel daarvan is om die 10/35KV WS-krag wat deur die voorste eienaar verskaf word, om te skakel in die GS-krag wat deur die elektroliseerder benodig word, en GS-krag aan die elektroliseerder te verskaf. 'n Deel van die voorsiene krag word gebruik om water direk te ontbind. Die molekules is waterstof en suurstof, en die ander deel genereer hitte, wat deur die loogkoeler deur verkoelingswater verwyder word.
Die meeste van die transformators is olietipe. Indien binnenshuis of in 'n houer geplaas, kan droëtipe transformators gebruik word. Die transformators wat in elektrolitiese waterstofproduksietoerusting gebruik word, is spesiale transformators en moet ooreenstem met die data van elke elektroliseerder, dus is dit pasgemaakte toerusting.
(3) kragverspreidingskabinetstelsel
Die kragverspreidingskabinet word hoofsaaklik gebruik om 400V- of algemeen bekend as 380V-toerusting te voorsien aan verskeie komponente met motors in die waterstof- en suurstofskeidings- en suiweringstelsels agter die elektrolitiese waterstofproduksietoerusting. Die toerusting sluit die alkali-sirkulasie in die waterstof- en suurstofskeidingsraamwerk in. Pompe, wateraanvullingspompe in hulpstelsels; verhittingsdrade in droog- en suiweringstelsels, en hulpstelsels wat deur die hele stelsel benodig word, soos suiwerwatermasjiene, verkoelers, lugkompressors, koeltorings, en agterste waterstofkompressors, hidrogeneringsmasjiene en ander toerusting. Kragtoevoer sluit ook kragtoevoer in vir beligting, monitering en ander stelsels van die hele stasie.
(4) beheerstelsel
Die beheerstelsel implementeer outomatiese PLC-beheer. Die PLC gebruik gewoonlik Siemens 1200 of 1500. Dit is toegerus met 'n mens-rekenaar-interaksie-koppelvlak-aanraakskerm, en die werking en parametervertoning van elke stelsel van die toerusting en die vertoon van beheerlogika word op die aanraakskerm gerealiseer.
5) Alkali-sirkulasiestelsel
Hierdie stelsel sluit hoofsaaklik die volgende hooftoerusting in:
Waterstof- en suurstofskeier - alkali-sirkulasiepomp - klep - alkali-filter - elektroliseerder
Die hoofproses is: die alkali-vloeistof gemeng met waterstof en suurstof in die waterstof- en suurstofskeier word deur die gas-vloeistofskeier geskei en vloei dan terug na die alkali-vloeistofsirkulasiepomp. Hier is die waterstofskeier en die suurstofskeier gekoppel, en die alkali-vloeistofsirkulasiepomp sal terugvloei. Die alkali-vloeistof sirkuleer na die klep en alkali-vloeistoffilter aan die agterkant. Nadat die filter groot onsuiwerhede uitgefiltreer het, sirkuleer die alkali-vloeistof na die binnekant van die elektroliseerder.
(6) Waterstofstelsel
Waterstof word vanaf die katode-elektrodekant gegenereer en bereik die skeier saam met die alkali-vloeistofsirkulasiestelsel. In die skeier, omdat die waterstof self relatief lig is, sal dit natuurlik van die alkali-vloeistof skei en die boonste gedeelte van die skeier bereik, en dan deur die pyplyn beweeg vir verdere skeiding en verkoeling. Na waterverkoeling vang die druppelvanger die druppels op en bereik 'n suiwerheid van ongeveer 99%, wat die agterste droog- en suiweringstelsel bereik.
Evakuering: Die evakuering van waterstof word hoofsaaklik gebruik vir evakuering tydens opstart en afskakeling, abnormale werking of suiwerheidsversaking, en foutevakuering.
(7) Suurstofstelsel
Die pad vir suurstof is soortgelyk aan dié vir waterstof, maar in 'n ander skeier.
Evakuasie: Tans word die meeste suurstofprojekte deur evakuasie behandel.
Benutting: Die benuttingswaarde van suurstof is slegs betekenisvol in spesiale projekte, soos sommige toepassingscenario's wat beide waterstof en hoë-suiwer suurstof kan gebruik, soos optiese veselvervaardigers. Daar is ook 'n paar groot projekte wat ruimte gereserveer het vir die benutting van suurstof. Die agterste toepassingscenario's is die produksie van vloeibare suurstof na droging en suiwering, of die gebruik van mediese suurstof deur 'n dispersiestelsel. Die verfyning van hierdie benuttingscenario's moet egter nog bepaal word. Verdere bevestiging.
(8) verkoelingswaterstelsel
Die elektroliseproses van water is 'n endotermiese reaksie. Die waterstofproduksieproses moet met elektriese energie voorsien word. Die elektriese energie wat deur die waterelektroliseproses verbruik word, oorskry egter die teoretiese hitte-absorpsie van die waterelektrolisereaksie. Dit wil sê, 'n deel van die elektrisiteit wat deur die elektroliseerder gebruik word, word in hitte omgeskakel. Hierdie deel van die hitte word hoofsaaklik gebruik om die alkali-sirkulasiestelsel aan die begin te verhit, sodat die temperatuur van die alkali-oplossing styg tot die temperatuurreeks van 90 ± 5 °C wat deur die toerusting vereis word. As die elektroliseerder aanhou werk nadat die nominale temperatuur bereik is, moet die gegenereerde hitte gebruik word. Koelwater word uitgebring om die normale temperatuur van die elektrolisereaksiesone te handhaaf. Die hoë temperatuur in die elektrolisereaksiesone kan energieverbruik verminder, maar as die temperatuur te hoog is, sal die membraan van die elektrolisekamer vernietig word, wat ook nadelig sal wees vir die langtermynwerking van die toerusting.
Hierdie toestel vereis dat die bedryfstemperatuur nie meer as 95°C gehandhaaf word nie. Daarbenewens moet die gegenereerde waterstof en suurstof ook afgekoel en ontvogtig word, en die waterverkoelde silikon-beheerde gelykrigtertoestel is ook toegerus met die nodige verkoelingspyplyne.
Die pompliggaam van groot toerusting vereis ook die deelname van verkoelingswater.
(9) Stikstofvul- en stikstofsuiweringstelsel
Voordat die toestel ontfout en in werking gestel word, moet die stelsel met stikstof gevul word vir lugdigtheidstoetsing. Voor normale aanvang moet die gasfase van die stelsel ook met stikstof gesuiwer word om te verseker dat die gas in die gasfaseruimte aan beide kante van die waterstof en suurstof weg is van die vlambare en plofbare gebied.
Nadat die toerusting afgeskakel is, sal die beheerstelsel outomaties druk handhaaf en 'n sekere hoeveelheid waterstof en suurstof binne die stelsel behou. Indien die druk steeds gevind word wanneer die toerusting aangeskakel word, is dit nie nodig om te suiwer nie. Indien al die druk egter verwyder word, sal dit weer gesuiwer moet word. Stikstofsuiweringsaksie.
(10) Waterstofdroog- (suiwerings-) stelsel (opsioneel)
Die waterstof wat uit waterelektrolise geproduseer word, word deur 'n parallelle droër ontvochtig en uiteindelik deur 'n gesinterde nikkelbuisfilter gestof om droë waterstof te verkry. (Volgens die gebruiker se vereistes vir produkwaterstof, kan die stelsel 'n suiweringsapparaat byvoeg, en die suiwering gebruik palladium-platinum bimetaalkatalitiese deoksidasie).
Die waterstof wat deur die waterelektrolise-waterstofproduksietoestel geproduseer word, word deur die buffertenk na die waterstofsuiweringstoestel gestuur.
Die waterstof gaan eers deur die deoksigeneringstoring. Onder die werking van die katalisator reageer die suurstof in die waterstof met die waterstof om water te genereer.
Reaksieformule: 2H2+O2 2H2O.
Dan beweeg die waterstof deur die waterstofkondensor (wat die gas afkoel om die waterdamp in die gas te kondenseer om water te genereer, en die gekondenseerde water word outomaties deur die vloeistofversamelaar uit die stelsel ontslaan) en gaan die adsorpsietoring binne.
Plasingstyd: 14 Mei 2024
