Elektrolitikhidrogenistehsal bölməsinə su elektrolizinin tam dəsti daxildirhidrogenistehsal avadanlığı, o cümlədən əsas avadanlıq:
1. Elektrolitik hüceyrə
2. Qaz mayesinin ayrılması cihazı
3. Qurutma və təmizləmə sistemi
4. Elektrik hissəsinə daxildir: transformator, rektifikator şkafı, PLC idarəetmə şkafı, alət şkafı, paylayıcı şkaf, yuxarı kompüter və s.
5. Köməkçi sistemə əsasən aşağıdakılar daxildir: qələvi məhlul çəni, xammal su çəni, su nasosu, azot silindr/şin və s./ 6. Avadanlığın ümumi köməkçi sisteminə aşağıdakılar daxildir: təmiz su maşını, soyuducu qüllə, soyuducu, hava kompressoru və s
hidrogen və oksigen soyuducuları və su idarəetmə sisteminin nəzarəti altında göndərilməzdən əvvəl damcı tələsi ilə yığılır; Elektrolit keçirhidrogenvə oksigen qələvi filtrləri, sirkulyasiya pompasının təsiri altında müvafiq olaraq hidrogen və oksigen qələvi soyuducuları və daha sonra elektroliz üçün elektrolitik hüceyrəyə qayıdır.
Sistemin təzyiqi aşağı axın prosesləri və saxlama tələblərinə cavab vermək üçün təzyiqə nəzarət sistemi və diferensial təzyiqə nəzarət sistemi ilə tənzimlənir.
Suyun elektrolizi ilə əldə edilən hidrogen yüksək təmizlik və aşağı çirklərin üstünlüklərinə malikdir. Adətən, suyun elektrolizi nəticəsində yaranan hidrogen qazında olan çirklər yalnız oksigen və sudur, başqa komponentləri yoxdur (bu, müəyyən katalizatorların zəhərlənməsinin qarşısını ala bilər). Bu, yüksək təmizlikli hidrogen qazının istehsalı üçün rahatlıq təmin edir və təmizlənmiş qaz elektron dərəcəli sənaye qazlarının standartlarına cavab verə bilər.
Hidrogen istehsal bölməsi tərəfindən istehsal olunan hidrogen sistemin iş təzyiqini sabitləşdirmək və daha sonra hidrogendən sərbəst suyu çıxarmaq üçün bufer çənindən keçir.
Hidrogen təmizləyici qurğuya daxil olduqdan sonra, suyun elektrolizi nəticəsində əldə edilən hidrogen, hidrogendən oksigen, su və digər çirkləri çıxarmaq üçün katalitik reaksiya və molekulyar ələk adsorbsiya prinsiplərindən istifadə edərək daha da təmizlənir.
Avadanlıq faktiki vəziyyətə uyğun olaraq hidrogen istehsalının avtomatik tənzimlənməsi sistemini qura bilər. Qaz yükünün dəyişməsi hidrogen anbarının təzyiqində dalğalanmalara səbəb olacaq. Saxlama çənində quraşdırılmış təzyiq ötürücü orijinal təyin edilmiş dəyərlə müqayisə etmək üçün PLC-yə 4-20mA siqnal verəcək və tərs çevrilmə və PID hesablanmasından sonra rektifikator şkafına 20-4mA siqnal verəcəkdir. elektroliz cərəyanı, bununla da hidrogen yükünün dəyişməsinə uyğun olaraq hidrogen istehsalının avtomatik tənzimlənməsi məqsədinə nail olmaq.
Suyun elektrolizi ilə hidrogen istehsalı prosesində yeganə reaksiya su (H2O) olur ki, bu da su doldurma nasosu vasitəsilə davamlı olaraq xam su ilə təmin edilməlidir. Doldurma mövqeyi hidrogen və ya oksigen separatorunda yerləşir. Bundan əlavə, hidrogen və oksigen sistemdən çıxarkən az miqdarda suyu götürməlidir. Az su sərfiyyatı olan avadanlıq 1L/Nm ³ H2 istehlak edə bilər, daha böyük avadanlıq isə onu 0,9L/Nm ³ H2-ə qədər azalda bilər. Sistem, qələvi maye səviyyəsinin və konsentrasiyasının sabitliyini qoruya bilən xam suyu davamlı olaraq doldurur. Həm də qələvi məhlulun konsentrasiyasını saxlamaq üçün reaksiyaya girən suyu vaxtında doldura bilər.
- Transformator rektifikator sistemi
Bu sistem əsasən iki cihazdan, transformatordan və rektifikator şkafından ibarətdir. Onun əsas funksiyası front-end sahibi tərəfindən təmin edilən 10/35KV AC gücünü elektrolitik elementin tələb etdiyi DC gücünə çevirmək və elektrolitik hüceyrəni DC enerjisi ilə təmin etməkdir. Verilən gücün bir hissəsi su molekullarını birbaşa hidrogen və oksigenə parçalamaq üçün istifadə olunur, digər hissəsi isə soyuducu su vasitəsilə qələvi soyuducu tərəfindən həyata keçirilən istilik yaradır.
Transformatorların əksəriyyəti yağ tiplidir. Qapalı və ya konteynerin içərisinə yerləşdirilirsə, quru tipli transformatorlardan istifadə edilə bilər. Elektrolitik su hidrogen istehsalı avadanlığı üçün istifadə olunan transformatorlar hər bir elektrolitik elementin məlumatlarına uyğun olaraq uyğunlaşdırılmalı olan xüsusi transformatorlardır, buna görə də onlar xüsusi avadanlıqdır.
Hal-hazırda, ən çox istifadə edilən rektifikator şkafı uzun istifadə müddəti, yüksək sabitlik və aşağı qiymətə görə avadanlıq istehsalçıları tərəfindən dəstəklənən tiristor tipidir. Bununla belə, geniş miqyaslı avadanlıqların bərpa olunan enerjiyə uyğunlaşdırılması zərurəti ilə əlaqədar olaraq, tiristor rektifikator şkaflarının çevrilmə səmərəliliyi nisbətən aşağıdır. Hazırda müxtəlif rektifikator şkaf istehsalçıları yeni IGBT rektifikator şkaflarını qəbul etməyə çalışırlar. IGBT, külək enerjisi kimi digər sənayelərdə artıq çox yayılmışdır və IGBT rektifikator şkaflarının gələcəkdə əhəmiyyətli bir inkişafa sahib olacağına inanılır.
- Paylayıcı şkaf sistemi
Paylayıcı şkaf əsasən 400V və ya ümumiyyətlə 380V avadanlığı kimi adlandırılan elektrolitik su hidrogen istehsalı avadanlığının arxasında hidrogen oksigenin ayrılması və təmizlənməsi sistemindəki mühərriklərlə müxtəlif komponentləri enerji ilə təmin etmək üçün istifadə olunur. Avadanlığa hidrogen oksigen ayırma sistemindəki qələvi sirkulyasiya pompası və köməkçi sistemdə əlavə su nasosu daxildir; Qurutma və təmizləmə sistemindəki istilik naqilləri üçün enerji təchizatı, eləcə də bütün sistem üçün lazım olan köməkçi sistemlər, məsələn, təmiz su maşınları, soyuducular, hava kompressorları, soyutma qüllələri və arxa hidrogen kompressorları, hidrogenləşdirmə maşınları və s. ., həmçinin bütün stansiyanın işıqlandırılması, monitorinqi və digər sistemləri üçün enerji təchizatı daxildir.
- Control sistemi
İdarəetmə sistemi PLC avtomatik idarəetməni həyata keçirir. PLC ümumiyyətlə Siemens 1200 və ya 1500 modellərini qəbul edir və insan-maşın qarşılıqlı əlaqə interfeysi sensor ekranı ilə təchiz olunub. Avadanlığın hər bir sisteminin işləməsi və parametrlərinin göstərilməsi, eləcə də idarəetmə məntiqinin göstərilməsi sensor ekranda həyata keçirilir.
5. Qələvi məhlulların sirkulyasiya sistemi
Bu sistemə əsasən aşağıdakı əsas avadanlıq daxildir:
Hidrogen oksigen ayırıcı – Qələvi məhlulunun sirkulyasiya pompası – Vana – Qələvi məhlulu filtri – Elektrolitik element
Əsas proses aşağıdakı kimidir: hidrogen oksigen separatorunda hidrogen və oksigen ilə qarışdırılmış qələvi məhlul qaz-maye ayırıcısı ilə ayrılır və qələvi məhlulun dövriyyə nasosuna geri axıdılır. Hidrogen ayırıcı və oksigen ayırıcı burada birləşdirilir və qələvi məhlulun sirkulyasiya pompası geri axıdılmış qələvi məhlulu klapan və qələvi məhlul filtrinin arxa ucunda dövr edir. Filtr böyük çirkləri süzdükdən sonra qələvi məhlul elektrolitik hüceyrənin içərisinə sirkulyasiya edilir.
6.Hidrogen sistemi
Hidrogen qazı katod elektrod tərəfdən əmələ gəlir və qələvi məhlulun dövriyyə sistemi ilə birlikdə separatora çatır. Separatorun daxilində hidrogen qazı nisbətən yüngüldür və təbii olaraq qələvi məhluldan ayrılaraq separatorun yuxarı hissəsinə çatır. Daha sonra o, sonrakı ayrılması üçün boru kəmərlərindən keçir, soyuducu su ilə soyudulur və arxa tərəfdəki qurutma və təmizləmə sisteminə çatmazdan əvvəl təxminən 99% təmizliyə nail olmaq üçün damcı tutucu tərəfindən yığılır.
Evakuasiya: Hidrogen qazının boşaldılması əsasən işə salma və dayandırma dövrlərində, anormal əməliyyatlarda və ya təmizlik standartlara cavab vermədikdə, həmçinin nasazlıqların aradan qaldırılması üçün istifadə olunur.
7. Oksigen sistemi
Oksigenin keçdiyi yol hidrogenin yoluna bənzəyir, istisna olmaqla, müxtəlif ayırıcılarda aparılır.
Boşaltma: Hazırda əksər layihələr oksigenin boşaldılması metodundan istifadə edir.
İstifadə: Oksigenin istifadə dəyəri yalnız fiber optik istehsalçıları kimi həm hidrogen, həm də yüksək təmizlikli oksigeni istifadə edə bilən proqramlar kimi xüsusi layihələrdə məna kəsb edir. Oksigenin istifadəsi üçün yer ayıran bəzi böyük layihələr də var. Arxa plan tətbiqi ssenariləri qurutma və təmizlənmədən sonra maye oksigenin istehsalı və ya dispersiya sistemləri vasitəsilə tibbi oksigen üçün nəzərdə tutulub. Bununla belə, bu istifadə ssenarilərinin dəqiqliyi hələ də əlavə təsdiq tələb edir.
8. Soyuducu su sistemi
Suyun elektroliz prosesi endotermik reaksiyadır və hidrogen istehsalı prosesi elektrik enerjisi ilə təmin edilməlidir. Bununla belə, suyun elektrolizi prosesində sərf olunan elektrik enerjisi suyun elektroliz reaksiyasının nəzəri istilik udulmasını üstələyir. Başqa sözlə, elektroliz elementində istifadə olunan elektrik enerjisinin bir hissəsi istiliyə çevrilir ki, bu da əsasən qələvi məhlulun dövriyyə sistemini başlanğıcda qızdırmaq, qələvi məhlulun temperaturunu tələb olunan 90 ± 5 temperatur diapazonuna qaldırmaq üçün istifadə olunur. ℃ avadanlıq üçün. Elektroliz elementi nominal temperatura çatdıqdan sonra işləməyə davam edərsə, elektroliz reaksiya zonasının normal temperaturunu saxlamaq üçün yaranan istilik soyuducu su ilə həyata keçirilməlidir. Elektroliz reaksiya zonasında yüksək temperatur enerji istehlakını azalda bilər, lakin temperatur çox yüksək olarsa, elektroliz kamerasının diafraqması zədələnəcək, bu da avadanlığın uzunmüddətli işləməsinə zərər verəcəkdir.
Bu cihaz üçün optimal işləmə temperaturunun 95 ℃-dən çox olmamaq şərti ilə saxlanılması tələb olunur. Bundan əlavə, yaranan hidrogen və oksigen də soyudulmalı və nəmdən təmizlənməlidir və su ilə soyudulmuş tiristor rektifikatoru da lazımi soyutma boru kəmərləri ilə təchiz edilmişdir.
Böyük avadanlıqların nasos gövdəsi də soyutma suyunun iştirakını tələb edir.
- Azot doldurma və azot təmizləmə sistemi
Cihazı sazlamadan və işə salmazdan əvvəl sistemdə azot sızdırmazlığı testi aparılmalıdır. Normal işə salınmazdan əvvəl, həmçinin hidrogen və oksigenin hər iki tərəfindəki qaz fazasında olan qazın alışan və partlayıcı diapazondan uzaq olmasını təmin etmək üçün sistemin qaz fazasını azotla təmizləmək də tələb olunur.
Avadanlıq bağlandıqdan sonra idarəetmə sistemi avtomatik olaraq təzyiqi saxlayacaq və sistem daxilində müəyyən miqdarda hidrogen və oksigeni saxlayacaq. Başlanğıc zamanı təzyiq hələ də mövcuddursa, təmizləmə əməliyyatını yerinə yetirməyə ehtiyac yoxdur. Bununla belə, təzyiq tamamilə aradan qaldırılsa, azot təmizləmə əməliyyatı yenidən həyata keçirilməlidir.
- Hidrogen qurutma (təmizləmə) sistemi (isteğe bağlı)
Su elektrolizindən hazırlanan hidrogen qazı paralel quruducuda nəmsizləşdirilir və nəhayət, quru hidrogen qazını əldə etmək üçün sinterlənmiş nikel boru filtri ilə təmizlənir. İstifadəçinin məhsulun hidrogeninə olan tələblərinə uyğun olaraq, sistem təmizlənmə üçün palladium platin bimetalik katalitik deoksigenasiyadan istifadə edən təmizləyici qurğu əlavə edə bilər.
Su elektrolizi hidrogen istehsalı qurğusu tərəfindən istehsal olunan hidrogen bufer çəni vasitəsilə hidrogen təmizləyici qurğuya göndərilir.
Hidrogen qazı əvvəlcə deoksigenasiya qülləsindən keçir və katalizatorun təsiri altında hidrogen qazının tərkibindəki oksigen hidrogen qazı ilə reaksiyaya girərək su əmələ gətirir.
Reaksiya düsturu: 2H2+O2 2H2O.
Daha sonra hidrogen qazı hidrogen kondensatorundan keçir (su buxarını kondensasiya etmək üçün qazı soyudan suya çevrilir, kollektor vasitəsilə avtomatik olaraq sistemdən kənara axıdılır) və adsorbsiya qülləsinə daxil olur.
Göndərmə vaxtı: 03 dekabr 2024-cü il
