Elektrolyysivedyn tuotantoyksikkö sisältää täydellisen vesielektrolyysivedyn tuotantolaitteiston. Päävarusteet ovat:
1. Elektrolysaattori
2. Kaasun ja nesteen erotuslaite
3. Kuivaus- ja puhdistusjärjestelmä
4. Sähköosaan kuuluu: muuntaja, tasasuuntaajakaappi, PLC-ohjelman ohjauskaappi, instrumenttikaappi, virranjakelukaappi, isäntätietokone jne.
5. Apujärjestelmään kuuluu pääasiassa: alkalisäiliö, raaka-ainevesisäiliö, vesipumppu, typpipullo / väyläpalkki jne.
6. Laitteen yleinen apujärjestelmä sisältää: puhtaan veden koneen, jäähdytysvesitornin, jäähdyttimen, ilmakompressorin jne.
Elektrolyyttisessä vedyn tuotantoyksikössä vesi hajoaa yhdeksi osaksi vetyä ja 1/2 osaksi happea elektrolysaattorissa tasavirran vaikutuksesta. Syntynyt vety ja happi lähetetään kaasu-neste-erottimeen yhdessä elektrolyytin kanssa erotusta varten. Vety ja happi jäähdytetään vety- ja happijäähdyttimillä, ja pisaransieppari kerää ja poistaa veden ja lähetetään sitten ulos ohjausjärjestelmän ohjaamana; elektrolyytti kulkee vedyn, happialkalisuodattimen, vedyn, happialkalisuodattimen jne. läpi kiertovesipumpun vaikutuksesta. nestejäähdyttimeen ja palaa sitten elektrolyysilaitteeseen jatkamaan elektrolyysiä.
Järjestelmän painetta säädetään paineensäätöjärjestelmän ja paine-eronsäätöjärjestelmän avulla seuraavien prosessien ja varastoinnin vaatimusten mukaisesti.
Vesielektrolyysillä tuotetun vedyn etuna on korkea puhtaus ja vähän epäpuhtauksia. Veden elektrolyysillä syntyneet vedyn epäpuhtaudet ovat yleensä vain happea ja vettä, eikä muita komponentteja (mikä voi välttää joidenkin katalyyttien myrkytyksen), mikä helpottaa erittäin puhtaan vedyn tuottamista. puhdistuksen jälkeen tuotettu kaasu voi saavuttaa elektronisen luokan teollisuuskaasun indikaattorit.
Vedyntuotantolaitteen tuottama vety kulkee puskurisäiliön läpi stabiloimaan järjestelmän työpainetta ja poistamaan edelleen vedystä vapaata vettä.
Kun vety tulee vedynpuhdistuslaitteeseen, vesielektrolyysillä tuotettu vety puhdistetaan edelleen ja vedyn sisältämät happi, vesi ja muut epäpuhtaudet poistetaan katalyyttisen reaktion ja molekyyliseulaadsorption periaatteita käyttäen.
Laitteisto voi asettaa vedyn tuotantoon automaattisen säätöjärjestelmän todellisen tilanteen mukaan. Kaasukuorman muutokset aiheuttavat vaihteluita vetysäiliön paineessa. Varastointisäiliöön asennettu painelähetin lähettää 4-20 mA signaalin ja lähettää sen PLC:lle. Alkuperäisen asetusarvon vertailun ja käänteisen muunnoksen ja PID-laskennan jälkeen lähetetään 20-4 mA signaali, joka lähetetään tasasuuntaajakaappiin. säätää elektrolyysivirran kokoa saavuttaen siten vedyn tuotannon automaattisen säädön tarkoituksen vetykuormituksen muutosten mukaan.
Alkalisen veden elektrolyysin vedyn tuotantolaitteet sisältävät pääasiassa seuraavat järjestelmät:
(1) Raaka-ainevesijärjestelmä
Ainoa asia, joka reagoi vesielektrolyysivedyn tuotantoprosessissa, on vesi (H2O), jota on jatkuvasti täydennettävä raakavedellä vedentäyttöpumpun kautta. Veden täyttöpaikka on vedyn tai hapen erottimessa. Lisäksi pieni määrä vetyä ja happea on poistettava järjestelmästä poistuttaessa. kosteudesta. Pienten laitteiden vedenkulutus on 1L/Nm³H2 ja suurten laitteiden vedenkulutus on 0,9L/Nm³H2. Järjestelmä täydentää jatkuvasti raakavettä. Vesitäydennyksellä voidaan ylläpitää alkalisen nestetason ja alkalipitoisuuden stabiilisuutta ja reaktioliuosta voidaan täydentää ajoissa. vettä lipeän pitoisuuden ylläpitämiseksi.
2) Muuntajan tasasuuntaajajärjestelmä
Tämä järjestelmä koostuu pääasiassa kahdesta laitteesta: muuntajasta ja tasasuuntaajakaapista. Sen päätehtävänä on muuntaa etupään omistajan tarjoama 10/35KV vaihtovirta elektrolysaattorin tarvitsemaksi tasavirtalähteeksi ja syöttää tasavirtaa elektrolysaattoriin. Osa syötetystä tehosta käytetään suoraan veden hajottamiseen. Molekyylit ovat vety ja happi, ja toinen osa tuottaa lämpöä, jonka lipeänjäähdytin ottaa pois jäähdytysveden kautta.
Suurin osa muuntajista on öljytyyppisiä. Kuivamuuntajia voidaan käyttää sisätiloissa tai säiliön sisällä. Elektrolyyttisen veden vedyn tuotantolaitteissa käytettävät muuntajat ovat erikoismuuntajia ja ne on sovitettava kunkin elektrolysaattorin tietojen mukaan, joten ne ovat räätälöityjä laitteita.
(3) sähkönjakelukaappijärjestelmä
Tehonjakokaappia käytetään pääasiassa syöttämään 400 V tai yleisesti tunnettu 380 V laitteita erilaisiin komponentteihin, joissa on moottoreita vedyn ja hapen erotus- ja puhdistusjärjestelmissä elektrolyyttisen veden vetytuotantolaitteiston takana. Laitteisto sisältää alkalikierron vedyn ja hapen erotuskehyksessä. Pumput, veden täyttöpumput apujärjestelmissä; lämmityslangat kuivaus- ja puhdistusjärjestelmissä sekä koko järjestelmän tarvitsemat apujärjestelmät, kuten puhdasvesikoneet, jäähdyttimet, ilmakompressorit, jäähdytystornit ja taustavetykompressorit, hydrauskoneet ja muut laitteet Virtalähteeseen kuuluu myös virtalähde koko aseman valaistus, valvonta ja muut järjestelmät.
(4) ohjausjärjestelmä
Ohjausjärjestelmä toteuttaa PLC-automaattiohjauksen. PLC:ssä on yleensä käytössä Siemens 1200 tai 1500. Se on varustettu kosketusnäytöllä ihmisen ja tietokoneen välisellä vuorovaikutusrajapinnalla, ja laitteen kunkin järjestelmän toiminta ja parametrien näyttö sekä ohjauslogiikan näyttö toteutetaan kosketusnäytöllä.
5) Alkalikiertojärjestelmä
Tämä järjestelmä sisältää pääasiassa seuraavat päälaitteet:
Vedyn ja hapen erotin - alkalikiertopumppu - venttiili - alkalisuodatin - elektrolysaattori
Pääprosessi on: vedyn ja hapen kanssa sekoitettu alkalinen neste vety- ja happierottimessa erotetaan kaasu-neste-erottimella ja virtaa sitten takaisin alkalisenesteen kiertovesipumppuun. Täällä vedyn erotin ja hapen erotin on yhdistetty, ja alkalisen nesteen kiertovesipumppu palautuu. Alkalineste kiertää takapäässä olevaan venttiiliin ja alkalinestesuodattimeen. Kun suodatin suodattaa suuret epäpuhtaudet, alkalineste kiertää elektrolysaattorin sisäpuolelle.
(6) Vetyjärjestelmä
Vetyä syntyy katodielektrodin puolelta ja se saavuttaa erottimen alkalisen nestekiertojärjestelmän mukana. Erottimessa, koska vety itsessään on suhteellisen kevyttä, se erottuu luonnollisesti alkalinesteestä ja saavuttaa erottimen yläosan ja kulkee sitten putkilinjan läpi lisäerotusta ja jäähdytystä varten. Vesijäähdytyksen jälkeen pisaransieppari kerää pisarat ja saavuttaa noin 99 %:n puhtauden, joka saavuttaa taustakuivaus- ja puhdistusjärjestelmän.
Evakuointi: Vedyn evakuointia käytetään pääasiassa evakuointiin käynnistyksen ja sammutuksen aikana, epänormaalin toiminnan tai puhtausvirheen sekä vian evakuointiin.
(7) Happijärjestelmä
Hapen reitti on samanlainen kuin vedyn, mutta eri erottimessa.
Evakuointi: Tällä hetkellä suurin osa happiprojekteista käsitellään evakuoimalla.
Hyödyntäminen: Hapen käyttöarvolla on merkitystä vain erikoisprojekteissa, kuten joissakin sovellutusskenaarioissa, joissa voidaan käyttää sekä vetyä että erittäin puhdasta happea, kuten valokuitujen valmistajat. On myös suuria hankkeita, joissa on varattu tilaa hapen hyödyntämiselle. Taustasovellusskenaariot ovat nestemäisen hapen tuotanto kuivauksen ja puhdistuksen jälkeen tai lääketieteellisen hapen käyttö dispersiojärjestelmän kautta. Näiden käyttöskenaarioiden tarkentaminen on kuitenkin vielä määrittelemättä. Lisävahvistus.
(8) jäähdytysvesijärjestelmä
Veden elektrolyysiprosessi on endoterminen reaktio. Vedyn tuotantoprosessiin on syötettävä sähköenergiaa. Veden elektrolyysiprosessin kuluttama sähköenergia kuitenkin ylittää veden elektrolyysireaktion teoreettisen lämmönabsorption. Toisin sanoen osa elektrolysaattorin käyttämästä sähköstä muunnetaan lämmöksi. Tämä osa Lämpöä käytetään pääasiassa alkalikiertojärjestelmän lämmittämiseen alussa niin, että alkaliliuoksen lämpötila nousee laitteiston vaatimalle 90±5°C lämpötila-alueelle. Jos elektrolyysilaite jatkaa toimintaansa nimellislämpötilan saavuttamisen jälkeen, syntyvä lämpö on käytettävä. Jäähdytysvesi tuodaan ulos elektrolyysin reaktioalueen normaalin lämpötilan ylläpitämiseksi. Korkea lämpötila elektrolyysireaktiovyöhykkeellä voi vähentää energiankulutusta, mutta jos lämpötila on liian korkea, elektrolyysikammion kalvo tuhoutuu, mikä on myös haitallista laitteiston pitkäaikaiselle toiminnalle.
Tämän laitteen käyttölämpötilan on oltava enintään 95 °C. Lisäksi syntyvä vety ja happi on myös jäähdytettävä ja kuivattava, ja vesijäähdytteinen piiohjattu tasasuuntauslaite on myös varustettu tarvittavilla jäähdytysputkilla.
Suurten laitteiden pumppurunko vaatii myös jäähdytysveden osallistumisen.
(9) Typen täyttö- ja typenpoistojärjestelmä
Ennen virheenkorjausta ja laitteen käyttöä järjestelmä on täytettävä typellä ilmatiiveystestausta varten. Ennen normaalia käynnistystä järjestelmän kaasufaasi on myös huuhdeltava typellä, jotta varmistetaan, että kaasufaasitilassa oleva kaasu vedyn ja hapen molemmin puolin on poissa syttymis- ja räjähdysalttiudelta.
Kun laite on sammutettu, ohjausjärjestelmä ylläpitää automaattisesti painetta ja säilyttää tietyn määrän vetyä ja happea järjestelmän sisällä. Jos painetta löytyy edelleen, kun laite käynnistetään, ei puhdistusta tarvitse suorittaa. Jos kaikki paine kuitenkin poistetaan, se on puhdistettava uudelleen. Typenpoistotoiminto.
(10) Vetykuivaus (puhdistus)järjestelmä (valinnainen)
Veden elektrolyysillä tuotettu vety kuivataan rinnakkaiskuivaimella ja lopuksi pölytetään sintratulla nikkeliputkisuodattimella kuivan vedyn saamiseksi. (Käyttäjän vetytuotteelle asettamien vaatimusten mukaan järjestelmä voi lisätä puhdistuslaitteen ja puhdistuksessa käytetään palladium-platina bimetallikatalyyttistä hapettumista).
Vesielektrolyysin vedyntuotantolaitteen tuottama vety lähetetään puskurisäiliön kautta vedynpuhdistuslaitteeseen.
Vety kulkee ensin hapenpoistotornin läpi. Katalyytin vaikutuksesta vedyn happi reagoi vedyn kanssa muodostaen vettä.
Reaktiokaava: 2H2+O2 2H2O.
Sitten vety kulkee vetylauhduttimen läpi (joka jäähdyttää kaasun tiivistääkseen kaasussa olevan vesihöyryn veden tuottamiseksi, ja kondensoitunut vesi poistetaan automaattisesti järjestelmästä nesteenkerääjän kautta) ja tulee adsorptiotorniin.
Postitusaika: 14.5.2024
