Produktionsenheten för elektrolysväte innehåller en komplett uppsättning utrustning för produktion av vattenelektrolysväte. Huvudutrustningen är:
1. Elektrolysator
2. Gas-vätskeseparationsanordning
3. Tork- och reningssystem
4. Den elektriska delen inkluderar: transformator, likriktarskåp, PLC-programstyrskåp, instrumentskåp, strömfördelningsskåp, värddator m.m.
5. Hjälpsystemet innehåller huvudsakligen: alkalitank, råvaruvattentank, vattenförsörjningspump, kväveflaska/bussbar etc.
6. Utrustningens övergripande hjälpsystem inkluderar: rent vattenmaskin, kylvattentorn, kylare, luftkompressor, etc.
I den elektrolytiska väteproduktionsenheten sönderdelas vatten till en del väte och 1/2 del syre i elektrolysatorn under inverkan av likström. Det genererade vätet och syret skickas till gas-vätskeseparatorn tillsammans med elektrolyten för separation. Vätgasen och Syret kyls av väte- och syrgaskylarna, och droppfångaren fångar och tar bort vatten och skickas sedan ut under kontroll av kontrollsystemet; elektrolyten passerar genom väte, syrealkalifiltret, väte, syrealkalifiltret etc. under inverkan av cirkulationspumpen. vätskekylare och återgå sedan till elektrolysatorn för att fortsätta elektrolysen.
Systemets tryck justeras genom tryckkontrollsystemet och differentialtryckskontrollsystemet för att möta kraven för efterföljande processer och lagring.
Väte som produceras genom vattenelektrolys har fördelarna med hög renhet och få föroreningar. Vanligtvis är föroreningarna i väte som produceras genom vattenelektrolys endast syre och vatten, och inga andra komponenter (som kan undvika förgiftning av vissa katalysatorer), vilket ger bekvämlighet för att producera högrent väte. , efter rening kan den producerade gasen nå indikatorerna för industrigas av elektronisk kvalitet.
Vätgasen som produceras av väteproduktionsanordningen passerar genom en bufferttank för att stabilisera systemets arbetstryck och ytterligare avlägsna fritt vatten i vätet.
Efter att vätet kommit in i vätgreningsanordningen, renas vätet som produceras genom vattenelektrolys ytterligare, och syre, vatten och andra föroreningar i vätet avlägsnas med hjälp av principerna för katalytisk reaktion och molekylsiladsorption.
Utrustningen kan ställa in ett automatiskt justeringssystem för vätgasproduktion enligt den faktiska situationen. Ändringar i gasbelastningen kommer att orsaka fluktuationer i trycket i vätgaslagringstanken. Tryckgivaren installerad på lagringstanken kommer att mata ut en 4-20mA-signal och skicka den till PLC:n och efter att ha jämfört det ursprungliga inställda värdet och utfört omvänd transformation och PID-beräkning, matas en 20~4mA-signal ut och skickas till likriktarskåpet till justera storleken på elektrolysströmmen, för att därigenom uppnå syftet med automatisk justering av väteproduktionen efter förändringar i vätebelastningen.
Utrustning för väteproduktion för alkaliskt vattenelektrolys inkluderar huvudsakligen följande system:
(1) Råmaterial vattensystem
Det enda som reagerar i väteproduktionsprocessen för vattenelektrolys är vatten (H2O), som kontinuerligt behöver fyllas på med råvatten genom en vattenpåfyllningspump. Vattenpåfyllningspositionen är på väte- eller syreavskiljaren. Dessutom måste en liten mängd väte och syre tas bort när man lämnar systemet. av fukt. Vattenförbrukningen för liten utrustning är 1L/Nm³H2, och den för stor utrustning kan minskas till 0,9L/Nm³H2. Systemet fyller kontinuerligt på råvatten. Genom påfyllning av vatten kan stabiliteten hos alkalivätskenivån och alkalikoncentrationen upprätthållas, och reaktionslösningen kan fyllas på i tid. vatten för att bibehålla lutens koncentration.
2) Transformatorlikriktarsystem
Detta system består huvudsakligen av två enheter: en transformator och ett likriktarskåp. Dess huvudsakliga funktion är att omvandla den 10/35KV växelström som tillhandahålls av front-end-ägaren till den likström som krävs av elektrolysatorn, och leverera likström till elektrolysatorn. En del av den tillförda effekten används för att direkt sönderdela vatten. Molekylerna är väte och syre och den andra delen genererar värme som tas ut av lutkylaren genom kylvatten.
De flesta transformatorerna är av oljetyp. Om de placeras inomhus eller inuti en behållare, kan torrtypstransformatorer användas. Transformatorerna som används i elektrolytisk vattenväteproduktionsutrustning är speciella transformatorer och måste matchas enligt data för varje elektrolysör, så de är skräddarsydd utrustning.
(3) eldistribution skåp system
Kraftfördelningsskåpet används huvudsakligen för att leverera 400V eller allmänt känd som 380V-utrustning till olika komponenter med motorer i väte- och syreseparations- och reningssystemen bakom den elektrolytiska vattenväteproduktionsutrustningen. Utrustningen inkluderar alkalicirkulationen i ramverket för separation av väte och syre. Pumpar, vattenpåfyllningspumpar i hjälpsystem; värmetrådar i tork- och reningssystem, och hjälpsystem som krävs av hela systemet, såsom rentvattenmaskiner, kylare, luftkompressorer, kyltorn och back-end vätgaskompressorer, hydreringsmaskiner och annan utrustning Elförsörjning inkluderar även strömförsörjning för belysning, övervakning och andra system för hela stationen.
(4) kontrollsystem
Styrsystemet implementerar PLC automatisk styrning. PLC:n använder i allmänhet Siemens 1200 eller 1500. Den är utrustad med en pekskärm för interaktion mellan människa och dator, och driften och parametervisningen för varje system av utrustningen och visningen av kontrolllogik realiseras på pekskärmen.
5) Alkali cirkulationssystem
Detta system innehåller huvudsakligen följande huvudutrustning:
Väte- och syreavskiljare - alkalicirkulationspump - ventil - alkalifilter - elektrolysör
Huvudprocessen är: alkalivätskan blandad med väte och syre i väte- och syreseparatorn separeras av gas-vätskeseparatorn och strömmar sedan tillbaka till alkalivätskecirkulationspumpen. Här är väteseparatorn och syreseparatorn anslutna, och alkalivätskecirkulationspumpen kommer att återloppskoka. Alkalivätskan cirkulerar till ventilen och alkalivätskefiltret i den bakre änden. Efter att filtret filtrerar bort stora föroreningar cirkulerar alkalivätskan till insidan av elektrolysatorn.
(6) Vätesystem
Väte alstras från katodelektrodsidan och når separatorn tillsammans med alkalivätskecirkulationssystemet. I separatorn, eftersom vätet i sig är relativt lätt, kommer det naturligt att separera från den alkaliska vätskan och nå den övre delen av separatorn och sedan passera genom rörledningen för ytterligare separation och kylning. Efter vattenkylning fångar droppfångaren upp dropparna och når en renhet på cirka 99 %, vilket når back-end torkning och reningssystem.
Evakuering: Evakueringen av väte används huvudsakligen för evakuering under uppstart och avstängning, onormal drift eller renhetsfel och felevakuering.
(7) Syresystem
Vägen för syre liknar den för väte, men i en annan separator.
Evakuering: För närvarande behandlas de flesta syrgasprojekten genom evakuering.
Utnyttjande: Syrets nyttjandevärde är endast meningsfullt i speciella projekt, såsom vissa tillämpningsscenarier som kan använda både väte och högrent syre, såsom tillverkare av optiska fibrer. Det finns också några stora projekt som har reserverat utrymme för utnyttjande av syre. Back-end-applikationsscenarierna är produktion av flytande syre efter torkning och rening, eller användning av medicinskt syre genom ett dispersionssystem. Förfining av dessa användningsscenarier har dock ännu inte fastställts. Ytterligare bekräftelse.
(8) kylvattensystem
Elektrolysprocessen av vatten är en endoterm reaktion. Vätgasproduktionsprocessen måste förses med elektrisk energi. Den elektriska energin som förbrukas av vattenelektrolysprocessen överstiger emellertid den teoretiska värmeabsorptionen av vattenelektrolysreaktionen. Det vill säga att en del av elektriciteten som används av elektrolysören omvandlas till värme. Denna del Värmen används huvudsakligen för att värma alkalicirkulationssystemet i början, så att temperaturen på alkalilösningen stiger till det temperaturintervall på 90±5°C som krävs av utrustningen. Om elektrolysatorn fortsätter att fungera efter att ha nått den nominella temperaturen, måste den alstrade värmen användas. Kylvatten tas ut för att bibehålla den normala temperaturen i elektrolysreaktionszonen. Den höga temperaturen i elektrolysreaktionszonen kan minska energiförbrukningen, men om temperaturen är för hög kommer elektrolyskammarens membran att förstöras, vilket också kommer att vara skadligt för utrustningens långvariga drift.
Denna enhet kräver att driftstemperaturen inte överstiger 95°C. Dessutom måste det genererade vätet och syret också kylas och avfuktas, och den vattenkylda kiselstyrda likriktaranordningen är också utrustad med nödvändiga kylrörledningar.
Pumpkroppen av stor utrustning kräver också deltagande av kylvatten.
(9) System för påfyllning av kväve och rening av kväve
Innan felsökning och drift av enheten måste systemet fyllas med kväve för lufttäthetstestning. Innan normal uppstart krävs också att systemets gasfas rensas med kväve för att säkerställa att gasen i gasfasutrymmet på båda sidor om vätgas och syre är borta från det brandfarliga och explosiva området.
Efter att utrustningen stängts av kommer styrsystemet automatiskt att bibehålla trycket och behålla en viss mängd väte och syre inuti systemet. Om trycket fortfarande hittas när utrustningen slås på, finns det inget behov av att utföra spolning. Men om allt tryck tas bort måste det tömmas igen. Kvävereningsverkan.
(10) System för torkning av väte (rening) (valfritt)
Vätet som produceras från vattenelektrolys avfuktas av en parallelltork och dammas slutligen av ett sintrat nickelrörsfilter för att erhålla torrt väte. (Enligt användarens krav för produktväte, kan systemet lägga till en reningsanordning, och reningen använder palladium-platina bimetallisk katalytisk deoxidation).
Vätet som produceras av vätgasproduktionsanordningen för vattenelektrolys skickas till vätereningsanordningen genom bufferttanken.
Vätet passerar först genom syreborttagningstornet. Under inverkan av katalysatorn reagerar syret i vätet med vätet för att generera vatten.
Reaktionsformel: 2H2+O2 2H2O.
Sedan passerar vätet genom vätekondensorn (som kyler gasen för att kondensera vattenångan i gasen för att generera vatten, och det kondenserade vattnet töms automatiskt ut ur systemet genom vätskeuppsamlaren) och kommer in i adsorptionstornet.
Posttid: 14 maj 2024
