ข่าวbjtp

บทนำระบบน้ำอัลคาไลน์อิเล็กโทรไลต์

ก

หน่วยการผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าประกอบด้วยชุดอุปกรณ์การผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าน้ำครบชุดอุปกรณ์หลักคือ:
1. อิเล็กโทรไลเซอร์
2. อุปกรณ์แยกก๊าซและของเหลว
3. ระบบการทำให้แห้งและการทำให้บริสุทธิ์
4. ชิ้นส่วนไฟฟ้าประกอบด้วย: หม้อแปลง, ตู้เรียงกระแส, ตู้ควบคุมโปรแกรม PLC, ตู้เครื่องมือ, ตู้จ่ายไฟ, คอมพิวเตอร์โฮสต์ ฯลฯ
5. ระบบเสริมส่วนใหญ่ประกอบด้วย: ถังอัลคาไล ถังเก็บน้ำดิบ ปั๊มน้ำ ขวดไนโตรเจน/บัสบาร์ ฯลฯ
6. ระบบเสริมโดยรวมของอุปกรณ์ประกอบด้วย: เครื่องทำน้ำบริสุทธิ์ หอหล่อเย็น เครื่องทำความเย็น เครื่องอัดอากาศ ฯลฯ
ในหน่วยการผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้า น้ำจะถูกสลายตัวเป็นไฮโดรเจน 1 ส่วนและออกซิเจน 1/2 ส่วนในอิเล็กโทรไลเซอร์ภายใต้การกระทำของกระแสตรงไฮโดรเจนและออกซิเจนที่สร้างขึ้นจะถูกส่งไปยังเครื่องแยกก๊าซ-ของเหลวพร้อมกับอิเล็กโทรไลต์เพื่อแยกไฮโดรเจนและออกซิเจนจะถูกทำให้เย็นลงโดยเครื่องทำความเย็นไฮโดรเจนและออกซิเจน และตัวจับแบบหยดจะจับและกำจัดน้ำ จากนั้นจะถูกส่งออกไปภายใต้การควบคุมของระบบควบคุมอิเล็กโทรไลต์จะผ่านไฮโดรเจน, ตัวกรองออกซิเจนอัลคาไล, ไฮโดรเจน, ตัวกรองออกซิเจนอัลคาไล ฯลฯ ภายใต้การทำงานของปั๊มหมุนเวียนเครื่องทำความเย็นเหลว จากนั้นกลับไปที่อิเล็กโทรไลเซอร์เพื่อดำเนินการอิเล็กโทรไลซิสต่อไป

ความดันของระบบจะถูกปรับผ่านระบบควบคุมแรงดันและระบบควบคุมแรงดันส่วนต่างเพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดของกระบวนการและการจัดเก็บที่ตามมา
ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยการแยกน้ำด้วยไฟฟ้ามีข้อดีคือมีความบริสุทธิ์สูงและมีสิ่งสกปรกน้อยโดยปกติ สิ่งเจือปนในไฮโดรเจนที่เกิดจากการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าจะเป็นเพียงออกซิเจนและน้ำ และไม่มีส่วนประกอบอื่นๆ (ซึ่งสามารถหลีกเลี่ยงการเป็นพิษของตัวเร่งปฏิกิริยาบางชนิดได้) ซึ่งอำนวยความสะดวกในการผลิตไฮโดรเจนที่มีความบริสุทธิ์สูงหลังจากการทำให้บริสุทธิ์ ก๊าซที่ผลิตสามารถเข้าถึงตัวชี้วัดของก๊าซอุตสาหกรรมเกรดอิเล็กทรอนิกส์
ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยอุปกรณ์ผลิตไฮโดรเจนจะไหลผ่านถังบัฟเฟอร์เพื่อรักษาแรงดันการทำงานของระบบให้คงที่ และกำจัดน้ำอิสระในไฮโดรเจนออกไปอีก
หลังจากที่ไฮโดรเจนเข้าสู่อุปกรณ์ทำให้บริสุทธิ์ไฮโดรเจน ไฮโดรเจนที่เกิดจากอิเล็กโทรไลซิสของน้ำจะถูกทำให้บริสุทธิ์เพิ่มเติม และออกซิเจน น้ำ และสิ่งสกปรกอื่นๆ ในไฮโดรเจนจะถูกกำจัดออกโดยใช้หลักการของปฏิกิริยาเร่งปฏิกิริยาและการดูดซับตะแกรงโมเลกุล
อุปกรณ์สามารถตั้งค่าระบบปรับการผลิตไฮโดรเจนอัตโนมัติตามสถานการณ์จริงได้การเปลี่ยนแปลงของปริมาณก๊าซจะทำให้เกิดความผันผวนของแรงดันของถังเก็บไฮโดรเจนเครื่องส่งสัญญาณความดันที่ติดตั้งบนถังเก็บจะส่งสัญญาณ 4-20mA และส่งไปยัง PLC และหลังจากเปรียบเทียบค่าที่ตั้งไว้เดิมและดำเนินการการแปลงผกผันและการคำนวณ PID ​​แล้ว สัญญาณ 20~4mA จะถูกส่งออกและส่งไปยังตู้วงจรเรียงกระแสไปที่ ปรับขนาดของกระแสอิเล็กโทรไลซิส จึงบรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับการผลิตไฮโดรเจนโดยอัตโนมัติตามการเปลี่ยนแปลงของปริมาณไฮโดรเจน

ค

อุปกรณ์การผลิตไฮโดรเจนด้วยไฟฟ้าน้ำอัลคาไลน์ส่วนใหญ่ประกอบด้วยระบบต่อไปนี้:
(1) ระบบน้ำวัตถุดิบ

ข

สิ่งเดียวที่ทำปฏิกิริยาในกระบวนการผลิตไฮโดรเจนด้วยกระแสไฟฟ้าในน้ำคือน้ำ (H2O) ซึ่งจำเป็นต้องเติมน้ำดิบอย่างต่อเนื่องผ่านปั๊มเติมน้ำตำแหน่งการเติมน้ำอยู่บนเครื่องแยกไฮโดรเจนหรือออกซิเจนนอกจากนี้ จะต้องกำจัดไฮโดรเจนและออกซิเจนจำนวนเล็กน้อยเมื่อออกจากระบบของความชื้นปริมาณการใช้น้ำของอุปกรณ์ขนาดเล็กคือ 1 ลิตร/Nm³H2 และอุปกรณ์ขนาดใหญ่สามารถลดลงเหลือ 0.9 ลิตร/Nm³H2ระบบเติมน้ำดิบอย่างต่อเนื่องด้วยการเติมน้ำ สามารถรักษาความเสถียรของระดับของเหลวอัลคาไลและความเข้มข้นของอัลคาไล และสามารถเติมสารละลายปฏิกิริยาได้ทันเวลาของน้ำเพื่อรักษาความเข้มข้นของน้ำด่าง

2) ระบบวงจรเรียงกระแสหม้อแปลงไฟฟ้า
ระบบนี้ส่วนใหญ่ประกอบด้วยอุปกรณ์สองชนิด: หม้อแปลงไฟฟ้าและตู้วงจรเรียงกระแสหน้าที่หลักคือการแปลงไฟ AC 10/35KV ที่เจ้าของส่วนหน้าให้มาเป็นไฟ DC ที่อิเล็กโตรไลเซอร์ต้องการ และจ่ายไฟ DC ให้กับอิเล็กโทรไลเซอร์ส่วนหนึ่งของพลังงานที่จ่ายไปใช้ในการย่อยสลายน้ำโดยตรงโมเลกุลคือไฮโดรเจนและออกซิเจน และอีกส่วนหนึ่งสร้างความร้อน ซึ่งถูกดึงออกมาโดยเครื่องทำความเย็นแบบด่างผ่านน้ำหล่อเย็น
หม้อแปลงส่วนใหญ่เป็นแบบน้ำมันหากวางไว้ในอาคารหรือภายในภาชนะ สามารถใช้หม้อแปลงชนิดแห้งได้หม้อแปลงที่ใช้ในอุปกรณ์การผลิตไฮโดรเจนน้ำด้วยไฟฟ้าเป็นหม้อแปลงพิเศษและจำเป็นต้องจับคู่ตามข้อมูลของอิเล็กโทรไลเซอร์แต่ละตัว ดังนั้นจึงเป็นอุปกรณ์ที่ปรับแต่งเอง

ง

(3) ระบบตู้จำหน่ายไฟฟ้า
ตู้จ่ายไฟส่วนใหญ่จะใช้เพื่อจ่ายไฟ 400V หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่ออุปกรณ์ 380V ให้กับส่วนประกอบต่างๆ ที่มีมอเตอร์ในระบบการแยกและการทำให้บริสุทธิ์ของไฮโดรเจนและออกซิเจน ซึ่งอยู่เบื้องหลังอุปกรณ์การผลิตไฮโดรเจนของน้ำด้วยไฟฟ้าอุปกรณ์นี้รวมถึงการหมุนเวียนของอัลคาไลในกรอบการแยกไฮโดรเจนและออกซิเจนปั๊มน้ำ ปั๊มเติมน้ำในระบบเสริมลวดทำความร้อนในระบบอบแห้งและฟอก และระบบเสริมที่จำเป็นสำหรับทั้งระบบ เช่น เครื่องทำน้ำบริสุทธิ์ ชิลเลอร์ เครื่องอัดอากาศ หอทำความเย็น และเครื่องอัดไฮโดรเจนส่วนหลัง เครื่องไฮโดรจิเนชัน และอุปกรณ์อื่น ๆ แหล่งจ่ายไฟยังรวมถึงแหล่งจ่ายไฟสำหรับ แสงสว่าง การตรวจสอบ และระบบอื่นๆ ของสถานีทั้งหมด
(4) ระบบควบคุม
ระบบควบคุมใช้การควบคุมอัตโนมัติ PLCโดยทั่วไป PLC จะใช้ Siemens 1200 หรือ 1500 โดยมาพร้อมกับหน้าจอสัมผัสอินเทอร์เฟซการโต้ตอบระหว่างมนุษย์กับคอมพิวเตอร์ และการแสดงการทำงานและพารามิเตอร์ของแต่ละระบบของอุปกรณ์และการแสดงตรรกะการควบคุมจะเกิดขึ้นบนหน้าจอสัมผัส
5) ระบบการไหลเวียนของอัลคาไล
ระบบนี้ประกอบด้วยอุปกรณ์หลักดังต่อไปนี้เป็นหลัก:
เครื่องแยกไฮโดรเจนและออกซิเจน - ปั๊มหมุนเวียนอัลคาไล - วาล์ว - ตัวกรองอัลคาไล - อิเล็กโทรไลเซอร์
กระบวนการหลักคือ: ของเหลวอัลคาไลที่ผสมกับไฮโดรเจนและออกซิเจนในตัวแยกไฮโดรเจนและออกซิเจนจะถูกแยกออกด้วยตัวแยกก๊าซ-ของเหลว จากนั้นไหลกลับไปยังปั๊มหมุนเวียนของเหลวอัลคาไลที่นี่เชื่อมต่อตัวแยกไฮโดรเจนและตัวแยกออกซิเจน และปั๊มหมุนเวียนของเหลวอัลคาไลจะไหลย้อนของเหลวอัลคาไลจะไหลเวียนไปที่วาล์วและตัวกรองของเหลวอัลคาไลที่ส่วนท้ายหลังจากที่ตัวกรองกรองสิ่งสกปรกขนาดใหญ่ออกไปแล้ว ของเหลวอัลคาไลจะไหลเวียนไปยังด้านในของอิเล็กโทรไลเซอร์
(6) ระบบไฮโดรเจน
ไฮโดรเจนถูกสร้างขึ้นจากด้านอิเล็กโทรดแคโทดและไปถึงตัวแยกพร้อมกับระบบหมุนเวียนของของเหลวอัลคาไลในตัวแยก เนื่องจากไฮโดรเจนมีน้ำหนักเบา จึงแยกออกจากของเหลวอัลคาไลตามธรรมชาติและไปถึงส่วนบนของตัวแยก จากนั้นจึงผ่านท่อเพื่อแยกและทำความเย็นเพิ่มเติมหลังจากการระบายความร้อนด้วยน้ำ ตัวจับหยดจะจับหยดและมีความบริสุทธิ์ประมาณ 99% ซึ่งไปถึงระบบการทำให้แห้งและการทำให้บริสุทธิ์ส่วนหลัง
การอพยพ: การอพยพไฮโดรเจนส่วนใหญ่จะใช้สำหรับการอพยพในระหว่างการสตาร์ทและปิดเครื่อง การทำงานที่ผิดปกติหรือความล้มเหลวในความบริสุทธิ์ และการอพยพข้อผิดพลาด
(7) ระบบออกซิเจน
เส้นทางของออกซิเจนจะคล้ายกับเส้นทางของไฮโดรเจน แต่อยู่ในตัวแยกที่ต่างกัน
การอพยพ: ปัจจุบันโครงการออกซิเจนส่วนใหญ่ได้รับการบำบัดโดยการอพยพ
การใช้ประโยชน์: มูลค่าการใช้ออกซิเจนมีความหมายเฉพาะในโครงการพิเศษเท่านั้น เช่น สถานการณ์การใช้งานบางอย่างที่สามารถใช้ทั้งไฮโดรเจนและออกซิเจนที่มีความบริสุทธิ์สูง เช่น ผู้ผลิตเส้นใยนำแสงนอกจากนี้ยังมีโครงการขนาดใหญ่บางโครงการที่สงวนพื้นที่สำหรับการใช้ออกซิเจนสถานการณ์การใช้งานระบบแบ็คเอนด์คือการผลิตออกซิเจนเหลวหลังจากการทำให้แห้งและการทำให้บริสุทธิ์ หรือการใช้ออกซิเจนทางการแพทย์ผ่านระบบการกระจายตัวอย่างไรก็ตาม การปรับแต่งสถานการณ์การใช้งานเหล่านี้ยังไม่ได้รับการพิจารณายืนยันเพิ่มเติม.
(8) ระบบน้ำหล่อเย็น
กระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำเป็นปฏิกิริยาดูดความร้อนกระบวนการผลิตไฮโดรเจนจะต้องใช้พลังงานไฟฟ้าอย่างไรก็ตาม พลังงานไฟฟ้าที่ใช้โดยกระบวนการอิเล็กโทรไลซิสของน้ำมีมากกว่าการดูดซับความร้อนตามทฤษฎีของปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลซิสของน้ำกล่าวคือส่วนหนึ่งของไฟฟ้าที่ใช้โดยอิเล็กโตรไลเซอร์จะถูกแปลงเป็นความร้อนส่วนนี้ ความร้อนส่วนใหญ่จะใช้เพื่อให้ความร้อนแก่ระบบการไหลเวียนของอัลคาไลที่จุดเริ่มต้น เพื่อให้อุณหภูมิของสารละลายอัลคาไลเพิ่มขึ้นถึงช่วงอุณหภูมิ 90±5°C ที่อุปกรณ์ต้องการหากอิเล็กโทรไลเซอร์ยังคงทำงานหลังจากถึงอุณหภูมิที่กำหนดแล้ว จำเป็นต้องใช้ความร้อนที่เกิดขึ้น น้ำหล่อเย็นจะถูกนำออกมาเพื่อรักษาอุณหภูมิปกติของโซนปฏิกิริยาอิเล็กโทรลิซิสอุณหภูมิสูงในโซนปฏิกิริยาอิเล็กโทรไลซิสสามารถลดการใช้พลังงานได้ แต่หากอุณหภูมิสูงเกินไป เมมเบรนของห้องอิเล็กโทรไลซิสจะถูกทำลาย ซึ่งจะเป็นอันตรายต่อการทำงานของอุปกรณ์ในระยะยาวด้วย
อุปกรณ์นี้ต้องรักษาอุณหภูมิในการทำงานไว้ที่ไม่เกิน 95°Cนอกจากนี้ ไฮโดรเจนและออกซิเจนที่สร้างขึ้นจะต้องถูกทำให้เย็นและลดความชื้น และอุปกรณ์วงจรเรียงกระแสที่ควบคุมด้วยซิลิกอนระบายความร้อนด้วยน้ำก็ติดตั้งท่อระบายความร้อนที่จำเป็นด้วย
ตัวปั๊มของอุปกรณ์ขนาดใหญ่ยังต้องอาศัยน้ำหล่อเย็นด้วย
(9) ระบบเติมไนโตรเจนและล้างไนโตรเจน
ก่อนที่จะแก้ไขจุดบกพร่องและใช้งานอุปกรณ์ ระบบจะต้องเติมไนโตรเจนเพื่อทดสอบความหนาแน่นของอากาศก่อนสตาร์ทตามปกติ เฟสก๊าซของระบบยังต้องถูกกำจัดด้วยไนโตรเจน เพื่อให้แน่ใจว่าก๊าซในช่องเฟสก๊าซทั้งสองด้านของไฮโดรเจนและออกซิเจนอยู่ห่างจากช่วงไวไฟและระเบิดได้
หลังจากปิดอุปกรณ์แล้ว ระบบควบคุมจะรักษาแรงดันโดยอัตโนมัติและกักเก็บไฮโดรเจนและออกซิเจนไว้ภายในระบบจำนวนหนึ่งหากยังพบแรงดันเมื่อเปิดอุปกรณ์ ไม่จำเป็นต้องทำการไล่ล้างอย่างไรก็ตาม หากกำจัดความดันออกไปหมดแล้ว จะต้องไล่อากาศออกอีกครั้งการดำเนินการล้างไนโตรเจน
(10) ระบบอบแห้งไฮโดรเจน (การทำให้บริสุทธิ์) (อุปกรณ์เสริม)
ไฮโดรเจนที่เกิดจากการแยกน้ำด้วยไฟฟ้าจะถูกลดความชื้นด้วยเครื่องทำแห้งแบบขนาน และสุดท้ายจะถูกปัดฝุ่นด้วยตัวกรองท่อนิกเกิลเผาเพื่อให้ได้ไฮโดรเจนแห้ง(ตามความต้องการของผู้ใช้สำหรับผลิตภัณฑ์ไฮโดรเจน ระบบอาจเพิ่มอุปกรณ์ทำให้บริสุทธิ์ และการทำให้บริสุทธิ์ใช้การออกซิเดชันของตัวเร่งปฏิกิริยาแบบแพลเลเดียม-แพลตตินัม bimetallic)
ไฮโดรเจนที่ผลิตโดยอุปกรณ์การผลิตไฮโดรเจนด้วยกระแสไฟฟ้าน้ำจะถูกส่งไปยังอุปกรณ์ทำให้บริสุทธิ์ไฮโดรเจนผ่านถังบัฟเฟอร์
ไฮโดรเจนจะผ่านหอกำจัดออกซิเจนก่อนภายใต้การกระทำของตัวเร่งปฏิกิริยา ออกซิเจนในไฮโดรเจนจะทำปฏิกิริยากับไฮโดรเจนเพื่อสร้างน้ำ
สูตรปฏิกิริยา: 2H2+O2 2H2O
จากนั้น ไฮโดรเจนจะไหลผ่านคอนเดนเซอร์ไฮโดรเจน (ซึ่งจะทำให้ก๊าซเย็นลงเพื่อควบแน่นไอน้ำในก๊าซเพื่อสร้างน้ำ และน้ำที่ควบแน่นจะถูกระบายออกจากระบบโดยอัตโนมัติผ่านตัวเก็บของเหลว) และเข้าสู่หอดูดซับ

จ

เวลาโพสต์: 14 พฤษภาคม 2024