Elektrolisi hidrogenoa ekoizteko unitateak uraren elektrolisiko hidrogenoa ekoizteko ekipoen multzo osoa biltzen du. Ekipamendu nagusia hau da:
1. Elektrolizatzailea
2. Gas-likidoak bereizteko gailua
3. Lehortzeko eta arazteko sistema
4. Atal elektrikoak honako hauek ditu: transformagailua, zuzengailu-armairua, PLC programaren kontrol-armairua, tresnen armairua, potentzia banatzeko armairua, ostalari-ordenagailua, etab.
5. Sistema osagarriak honako hauek ditu nagusiki: alkali depositua, lehengaien ur depositua, ur hornidura ponpa, nitrogeno botila/bus barra, etab.
6. Ekipamenduaren sistema osagarri orokorrak honako hauek ditu: ur puruko makina, hozteko ur-dorrea, hozkailua, aire-konpresorea, etab.
Hidrogeno elektrolitikoa ekoizteko unitatean, ura hidrogenoaren zati batean eta oxigenoaren zati 1/2tan deskonposatzen da elektrolizagailuan korronte zuzenaren eraginez. Sortutako hidrogenoa eta oxigenoa gas-likido bereizgailura bidaltzen dira elektrolitoarekin batera bereizteko. Hidrogenoa eta oxigenoa hidrogenoa eta oxigenoa hoztu egiten dira, eta tanta-harrapatzaileak ura harrapatzen eta kentzen du, eta gero kontrol-sistemaren kontrolpean bidaltzen da; elektrolitoa zirkulazio-ponparen eraginez hidrogenoa, oxigeno alkalino-iragazkia, hidrogenoa, oxigeno-alkalina-iragazkia, etab. likido hozgailua eta gero elektrolizagailura itzuli elektrolisiarekin jarraitzeko.
Sistemaren presioa presioa kontrolatzeko sistemaren eta presio diferentzialaren kontrol sistemaren bidez doitzen da, ondorengo prozesuen eta biltegiratzeen eskakizunak betetzeko.
Uraren elektrolisiaren bidez sortutako hidrogenoak garbitasun handiko eta ezpurutasun gutxien abantailak ditu. Normalean, uraren elektrolisiaren bidez sortutako hidrogenoaren ezpurutasunak oxigenoa eta ura baino ez dira, eta beste osagairik ez (katalizatzaile batzuen pozoitzea ekidin dezakeena), eta horrek erosotasuna ematen du purutasun handiko hidrogenoa ekoizteko. , arazketa ondoren, ekoitzitako gasa industria-maila elektronikoko gasaren adierazleetara irits daiteke.
Hidrogenoa ekoizteko gailuak ekoizten duen hidrogenoa buffer depositu batetik pasatzen da, sistemaren lan-presioa egonkortzeko eta hidrogenoan dagoen ura gehiago kentzeko.
Hidrogenoa hidrogenoa arazteko gailuan sartu ondoren, uraren elektrolisiaren bidez sortutako hidrogenoa gehiago purifikatzen da, eta oxigenoa, ura eta hidrogenoaren beste ezpurutasun batzuk kentzen dira erreakzio katalitikoaren eta bahe molekularraren adsortzioaren printzipioak erabiliz.
Ekipamenduak hidrogenoa ekoizteko doikuntza automatikoko sistema bat ezarri dezake benetako egoeraren arabera. Gas-kargaren aldaketek hidrogeno-biltegiaren presioaren gorabeherak eragingo dituzte. Biltegiratze deposituan instalatutako presio-transmisoreak 4-20mAko seinalea aterako du eta PLCra bidaliko du eta jatorrizko ezarritako balioa alderatu eta alderantzizko eraldaketa eta PID kalkulua egin ondoren, 20 ~ 4mAko seinalea ateratzen da eta zuzengailuaren armairura bidaliko da. elektrolisi-korrontearen tamaina doitzea, horrela hidrogeno-ekoizpena automatikoki doitzeko helburua hidrogeno-kargaren aldaketen arabera.
Ur alkalinoaren elektrolisia hidrogenoa ekoizteko ekipamenduak sistema hauek ditu nagusiki:
(1) Lehengaien ur-sistema
Uraren elektrolisian hidrogenoa ekoizteko prozesuan erreakzionatzen duen gauza bakarra ura (H2O) da, eta etengabe ur gordinaz hornitu behar da ura hornitzeko ponpa baten bidez. Ura betetzeko posizioa hidrogeno edo oxigeno bereizlean dago. Gainera, sistematik irtetean hidrogeno eta oxigeno kopuru txiki bat kendu behar da. hezetasunarena. Ekipo txikien ur-kontsumoa 1L/Nm³H2 da, eta ekipamendu handiena 0,9L/Nm³H2-ra murriztu daiteke. Sistemak etengabe berritzen du ur gordina. Ura berritzearen bidez, likido alkalinoaren maila eta alkalino-kontzentrazioa egonkortasuna mantendu daiteke, eta erreakzio-soluzioa denboran bete daiteke. uraren lejaren kontzentrazioa mantentzeko.
2) Transformadore-zuzengailu-sistema
Sistema honek bi gailu ditu nagusiki: transformadore bat eta kabinete zuzentzaile bat. Bere funtzio nagusia front-end jabeak emandako 10/35KV AC potentzia elektrolizatzaileak behar duen DC potentzia bihurtzea eta elektrolizatzaileari DC potentzia hornitzea da. Emandako potentziaren zati bat ura zuzenean deskonposatzeko erabiltzen da. Molekulak hidrogenoa eta oxigenoa dira, eta beste zatiak beroa sortzen du, hotz-uraren bidez lejia-hozgailuak ateratzen duena.
Transformadore gehienak olio motakoak dira. Barruan edo edukiontzi baten barruan jarriz gero, lehorreko transformadoreak erabil daitezke. Ur elektrolitikoko hidrogenoa ekoizteko ekipoetan erabiltzen diren transformadoreak transformadore bereziak dira eta elektrolizatzaile bakoitzaren datuen arabera parekatu behar dira, beraz, ekipamendu pertsonalizatuak dira.
(3) potentzia banatzeko armairu sistema
Potentzia banatzeko armairua 400V edo 380V-ko ekipamendu gisa ezagutzen dena hornitzeko erabiltzen da, hidrogenoa eta oxigenoa bereizteko eta arazteko sistemen motorrak dituzten hainbat osagairi, ur elektrolitikoko hidrogenoa ekoizteko ekipoen atzean. Ekipamenduak hidrogenoa eta oxigenoa bereizteko esparruan alkali zirkulazioa barne hartzen du. Ponpak, ura hornitzeko ponpak sistema osagarrietan; lehortze- eta arazketa-sistemetan berotzeko hariak eta sistema osoak behar dituen sistema osagarriak, hala nola, ur puruko makinak, hozgailuak, aire-konpresoreak, hozte-dorreak eta atzeko hidrogeno-konpresoreak, hidrogenazio-makinak eta bestelako ekipamenduak. geltoki osoaren argiztapena, monitorizazioa eta bestelako sistemak.
(4) kontrol-sistema
Kontrol-sistemak PLC kontrol automatikoa ezartzen du. PLCak, oro har, Siemens 1200 edo 1500 erabiltzen ditu. Gizakiaren eta ordenagailuaren interakzio-interfazearen ukipen-pantaila batekin hornituta dago, eta ekipamenduaren sistema bakoitzaren funtzionamendu eta parametroen bistaratzea eta kontrol-logikaren bistaratzea ukipen-pantailan gauzatzen dira.
5) Alkali zirkulazio sistema
Sistema honek, batez ere, honako ekipamendu nagusi hauek ditu:
Hidrogeno eta oxigeno bereizlea - alkali zirkulazio ponpa - balbula - alkali iragazkia - elektrolizatzailea
Prozesu nagusia hau da: hidrogeno eta oxigeno bereizlean hidrogenoarekin eta oxigenoarekin nahasten den likido alkalinoa gas-likido bereizgailuaren bidez bereizten da eta, ondoren, likido alkalinoaren zirkulazio ponpara itzultzen da. Hemen hidrogeno-bereizlea eta oxigeno-bereizlea konektatuta daude, eta likido alkalinoaren zirkulazio-ponpa errefluxua egingo du. Likido alkalinoa balbulara eta likido alkalino-iragazkira zirkulatzen du atzeko muturrean. Iragazkiak ezpurutasun handiak iragazi ondoren, likido alkalinoa elektrolizagailuaren barrualdera zirkulatzen du.
(6)Hidrogeno sistema
Hidrogenoa elektrodo katodoaren aldetik sortzen da eta bereizgailura iristen da likido alkalinoaren zirkulazio sistemarekin batera. Bereizgailuan, hidrogenoa bera nahiko arina denez, likido alkalinotik berez bereiziko da eta bereizgailuaren goiko partera iritsiko da, eta gero hodietatik igaroko da gehiago bereizteko eta hozteko. Ura hoztu ondoren, tanta-harrapatzaileak tantak harrapatzen ditu eta % 99 inguruko garbitasunera iristen da, atzeko lehorketa eta arazketa sistemara iristen dena.
Ebakuazioa: Hidrogenoaren ebakuazioa abiaraztean eta itzaltzean, funtzionamendu anormalean edo purutasun hutsegitean eta akatsen ebakuazioan erabiltzen da batez ere.
(7) Oxigeno-sistema
Oxigenoaren bidea hidrogenoaren antzekoa da, baina bereizle ezberdin batean.
Ebakuazioa: Gaur egun, oxigeno proiektu gehienak ebakuazio bidez tratatzen dira.
Erabilera: oxigenoaren erabilera-balioa proiektu berezietan baino ez da esanguratsua, hala nola hidrogenoa eta purutasun handiko oxigenoa erabil ditzaketen aplikazio agertoki batzuetan, hala nola, zuntz optikoko fabrikatzaileek. Oxigenoa erabiltzeko lekua gorde duten proiektu handi batzuk ere badaude. Atzeko aplikazio-eszenatokiak lehortu eta arazteko ondoren oxigeno likidoa ekoiztea edo sakabanaketa-sistema baten bidez oxigeno medikoa erabiltzea dira. Hala ere, erabilera-eszenatoki horien hobekuntza zehaztu gabe dago oraindik. Berrespen gehiago.
(8)Hozteko ur-sistema
Uraren elektrolisi-prozesua erreakzio endotermiko bat da. Hidrogenoa ekoizteko prozesua energia elektrikoaz hornitu behar da. Hala ere, uraren elektrolisi-prozesuak kontsumitzen duen energia elektrikoak uraren elektrolisi-erreakzioaren bero-xurgapen teorikoa gainditzen du. Hau da, elektrolizatzaileak erabiltzen duen elektrizitatearen zati bat bero bihurtzen da. Zati hau Beroa hasieran zirkulazio sistema alkalinoa berotzeko erabiltzen da batez ere, beraz, alkalino-soluzioaren tenperatura ekipamenduak eskatzen duen 90±5 °C tenperatura-tarteraino igotzen da. Tenperatura nominala lortu ondoren elektrolizatzaileak lanean jarraitzen badu, sortutako beroa erabili behar da Hozte-ura ateratzen da elektrolisi-erreakzio-eremuko tenperatura normala mantentzeko. Elektrolisi-erreakzio eremuko tenperatura altuak energia-kontsumoa murrizten du, baina tenperatura altuegia bada, elektrolisi-ganberaren mintza suntsitu egingo da, eta horrek ekipamenduaren epe luzerako funtzionamendurako ere kaltegarria izango da.
Gailu honek funtzionamendu-tenperatura 95 °C baino gehiagotan mantendu behar du. Horrez gain, sortutako hidrogenoa eta oxigenoa ere hoztu eta deshumidifikatu behar dira, eta urez hoztutako silizio kontrolatutako zuzengailuak beharrezko hozte-hodiak ditu.
Ekipamendu handien ponparen gorputzak hozte-uraren parte hartzea ere eskatzen du.
(9) Nitrogenoa betetzeko eta nitrogenoa garbitzeko sistema
Gailua arazketa eta funtzionatu aurretik, sistema nitrogenoz bete behar da airearen estankotasuna probatzeko. Abiarazi baino lehen, sistemaren gas-fasea nitrogenoarekin garbitu behar da, hidrogenoaren eta oxigenoaren bi aldeetako gas-fasearen espazioko gasa sukoi eta lehergarrietatik urrun dagoela ziurtatzeko.
Ekipamendua itzali ondoren, kontrol sistemak presioa automatikoki mantenduko du eta sistema barruan hidrogeno eta oxigeno kopuru jakin bat mantenduko du. Ekipoa piztean presioa oraindik aurkitzen bada, ez dago garbiketarik egin beharrik. Hala ere, presio guztia kentzen bada, berriro garbitu beharko da. Nitrogenoa garbitzeko ekintza.
(10) Hidrogenoa lehortzeko (araztea) sistema (aukerakoa)
Uraren elektrolisitik sortutako hidrogenoa lehorgailu paralelo baten bidez deshezetzen da, eta, azkenik, nikel-hodi sinterizatuaren iragazki baten bidez hautsak botatzen dira, hidrogeno lehorra lortzeko. (Erabiltzaileak produktuaren hidrogenoaren eskakizunen arabera, sistemak arazteko gailu bat gehi dezake eta arazketa paladio-platinozko desoxidazio katalitiko bimetatikoa erabiltzen du).
Uraren elektrolisiaren hidrogenoa ekoizteko gailuak ekoizten duen hidrogenoa hidrogenoa arazteko gailura bidaltzen da tampon-tanga bidez.
Hidrogenoa desoxigenazio-dorretik igarotzen da lehenik. Katalizatzailearen eraginez, hidrogenoaren oxigenoak hidrogenoarekin erreakzionatzen du ura sortzeko.
Erreakzio formula: 2H2+O2 2H2O.
Ondoren, hidrogenoa hidrogeno-kondentsadoretik igarotzen da (gasa hozten du gasaren ur-lurruna kondentsatzeko ura sortzeko, eta kondentsatutako ura automatikoki sistematik kanpora isurtzen da likido-kolektorearen bidez) eta adsortzio-dorrera sartzen da.
Argitalpenaren ordua: 2024-05-14
