Lub tshuab electrolysis hydrogen ntau lawm muaj cov khoom siv electrolysis hydrogen hauv dej ua tiav. Cov khoom siv tseem ceeb yog:
1. Lub tshuab hluav taws xob
2. Cov khoom siv sib cais roj-kua
3. Kev ziab thiab kev ntxuav kom huv si
4. Cov khoom siv hluav taws xob muaj xws li: transformer, rectifier txee, PLC program tswj txee, instrument txee, fais fab faib txee, host computer, thiab lwm yam.
5. Lub kaw lus pabcuam feem ntau suav nrog: lub tank alkali, lub tank dej raw, lub twj tso dej, lub raj mis nitrogen / lub tsheb npav, thiab lwm yam.
6. Lub kaw lus pabcuam tag nrho ntawm cov khoom siv suav nrog: lub tshuab dej ntshiab, lub tshuab dej txias, lub tshuab txias, lub tshuab cua compressor, thiab lwm yam.
Hauv chav tsim hydrogen electrolytic, dej raug rhuav tshem ua ib feem ntawm hydrogen thiab 1/2 feem ntawm oxygen hauv lub electrolyzer raws li qhov kev ua ntawm hluav taws xob ncaj qha. Cov hydrogen thiab oxygen uas tsim tawm raug xa mus rau lub tshuab cais roj-kua ua ke nrog lub electrolyte rau kev sib cais. Cov hydrogen thiab Cov pa oxygen raug txias los ntawm cov hydrogen thiab cov pa oxygen txias, thiab lub drop catcher ntes thiab tshem tawm dej, thiab tom qab ntawd raug xa tawm raws li kev tswj hwm ntawm lub kaw lus tswj hwm; cov electrolyte hla dhau cov hydrogen, oxygen alkali lim, hydrogen, oxygen alkali lim, thiab lwm yam raws li kev ua ntawm lub twj tso kua dej txias thiab tom qab ntawd rov qab mus rau lub electrolyzer kom txuas ntxiv electrolysis.
Lub siab ntawm lub kaw lus raug kho los ntawm lub kaw lus tswj siab thiab lub kaw lus tswj siab sib txawv kom ua tau raws li qhov yuav tsum tau ua ntawm cov txheej txheem tom ntej thiab kev khaws cia.
Cov hydrogen uas tsim los ntawm dej electrolysis muaj qhov zoo ntawm kev huv siab thiab ob peb yam tsis huv. Feem ntau, cov khoom tsis huv hauv hydrogen uas tsim los ntawm dej electrolysis tsuas yog oxygen thiab dej xwb, thiab tsis muaj lwm yam khoom (uas tuaj yeem zam kev lom ntawm qee cov catalysts), uas muab kev yooj yim rau kev tsim cov hydrogen ntshiab siab. , tom qab kev ntxuav, cov roj tsim tawm tuaj yeem ncav cuag cov ntsuas ntawm cov roj hluav taws xob qib kev lag luam.
Cov hydrogen uas tsim los ntawm lub cuab yeej tsim hydrogen hla dhau lub tank buffer kom ruaj khov lub zog ua haujlwm ntawm lub kaw lus thiab tshem tawm cov dej dawb hauv cov hydrogen ntxiv.
Tom qab cov hydrogen nkag mus rau hauv lub cuab yeej ntxuav hydrogen, cov hydrogen uas tsim los ntawm dej electrolysis raug ntxuav ntxiv, thiab cov pa oxygen, dej thiab lwm yam tsis huv hauv cov hydrogen raug tshem tawm siv cov ntsiab cai ntawm catalytic reaction thiab molecular sieve adsorption.
Cov khoom siv tuaj yeem teeb tsa lub kaw lus kho kom haum rau kev tsim hydrogen raws li qhov xwm txheej tiag tiag. Kev hloov pauv ntawm cov roj yuav ua rau muaj kev hloov pauv ntawm lub siab ntawm lub tank cia hydrogen. Lub tshuab xa hluav taws xob uas ntsia rau ntawm lub tank cia yuav tso tawm lub teeb liab 4-20mA thiab xa mus rau PLC thiab Tom qab piv rau tus nqi teeb tsa thawj zaug thiab ua qhov kev hloov pauv rov qab thiab kev suav PID, lub teeb liab 20 ~ 4mA raug tso tawm thiab xa mus rau lub txee rectifier los kho qhov loj ntawm cov hluav taws xob electrolysis, yog li ua tiav lub hom phiaj ntawm kev kho kom haum rau kev tsim hydrogen raws li kev hloov pauv ntawm cov roj hydrogen.
Cov khoom siv tsim cov dej alkaline electrolysis hydrogen feem ntau suav nrog cov kab ke hauv qab no:
(1) Cov khoom siv dej nyoos
Tsuas yog ib yam uas cuam tshuam rau hauv cov txheej txheem tsim hydrogen los ntawm kev siv dej electrolysis yog dej (H2O), uas yuav tsum tau ntxiv dej nyoos tas li los ntawm lub twj tso dej rov qab. Qhov chaw ntxiv dej yog nyob rau ntawm lub tshuab cais hydrogen lossis oxygen. Tsis tas li ntawd, yuav tsum tshem me ntsis hydrogen thiab oxygen thaum tawm hauv lub cev. Cov dej siv ntawm cov khoom siv me me yog 1L/Nm³H2, thiab cov khoom siv loj tuaj yeem txo qis mus rau 0.9L/Nm³H2. Lub cev txuas ntxiv ntxiv dej nyoos. Los ntawm kev ntxiv dej, kev ruaj khov ntawm cov kua alkali thiab alkali concentration tuaj yeem tswj tau, thiab cov tshuaj tiv thaiv tuaj yeem rov qab tau raws sijhawm. Los ntawm kev ntxiv dej kom tswj tau qhov concentration ntawm lye.
2) Lub tshuab hloov pauv hluav taws xob
Lub kaw lus no feem ntau muaj ob lub cuab yeej: lub transformer thiab lub txee rectifier. Nws lub luag haujlwm tseem ceeb yog hloov lub zog AC 10/35KV uas tus tswv pem hauv ntej muab rau hauv lub zog DC uas lub electrolyzer xav tau, thiab muab lub zog DC rau lub electrolyzer. Ib feem ntawm lub zog muab los siv los rhuav tshem cov dej ncaj qha. Cov molecules yog hydrogen thiab oxygen, thiab lwm qhov tsim cua sov, uas lub lye txias tau coj tawm los ntawm dej txias.
Feem ntau ntawm cov transformers yog hom roj. Yog tias muab tso rau hauv tsev lossis hauv lub thawv, cov transformers qhuav tuaj yeem siv tau. Cov transformers siv rau hauv cov khoom siv electrolytic dej hydrogen yog cov transformers tshwj xeeb thiab yuav tsum tau phim raws li cov ntaub ntawv ntawm txhua lub electrolyzer, yog li lawv yog cov khoom siv kho kom haum.
(3) lub txee faib hluav taws xob
Lub txee faib hluav taws xob feem ntau yog siv los muab 400V lossis feem ntau hu ua 380V cov khoom siv rau ntau yam khoom siv nrog cov motors hauv cov hydrogen thiab oxygen sib cais thiab purification systems tom qab cov khoom siv electrolytic dej hydrogen tsim khoom. Cov khoom siv suav nrog alkali circulation hauv hydrogen thiab oxygen sib cais framework. Twj tso kua mis, twj tso kua dej rov ua dua hauv cov kab ke pabcuam; cov xov hluav taws xob hauv cov tshuab ziab thiab purification, thiab cov kab ke pabcuam uas tag nrho lub cev xav tau, xws li cov tshuab dej ntshiab, chillers, cua compressors, txias towers, thiab back-end hydrogen compressors, hydrogenation tshuab thiab lwm yam khoom siv. Kev muab hluav taws xob kuj suav nrog kev muab hluav taws xob rau teeb pom kev zoo, kev saib xyuas thiab lwm yam kab ke ntawm tag nrho chaw nres tsheb.
(4) lub kaw lus tswj hwm
Lub kaw lus tswj hwm siv PLC tswj tsis siv neeg. Lub PLC feem ntau siv Siemens 1200 lossis 1500. Nws muaj lub vijtsam kov ntawm tib neeg-lub computer, thiab kev ua haujlwm thiab kev tso saib ntawm txhua lub kaw lus ntawm cov khoom siv thiab kev tso saib ntawm cov logic tswj tau pom tseeb ntawm lub vijtsam kov.
5) Alkali kev ncig system
Lub kaw lus no feem ntau suav nrog cov khoom siv tseem ceeb hauv qab no:
Cov khoom sib cais hydrogen thiab oxygen - lub twj tso kua alkali - lub valve - lim alkali - lub tshuab hluav taws xob
Cov txheej txheem tseem ceeb yog: cov kua alkali sib xyaw nrog hydrogen thiab oxygen hauv lub hydrogen thiab oxygen separator yog sib cais los ntawm cov roj-kua separator thiab tom qab ntawd ntws rov qab mus rau lub twj tso kua alkali. Ntawm no lub hydrogen separator thiab lub oxygen separator txuas nrog, thiab lub twj tso kua alkali yuav rov qab los. Cov kua alkali ncig mus rau lub valve thiab alkali kua lim ntawm qhov kawg tom qab. Tom qab lub lim lim tawm cov khoom tsis huv loj, cov kua alkali ncig mus rau sab hauv ntawm lub electrolyzer.
(6) Lub tshuab hydrogen
Hydrogen yog tsim los ntawm sab cathode electrode thiab mus txog lub separator nrog rau lub alkali kua circulation system. Hauv lub separator, vim tias hydrogen nws tus kheej yog sib dua, nws yuav sib cais los ntawm alkali kua thiab mus txog rau sab saud ntawm lub separator, thiab tom qab ntawd dhau los ntawm cov kav dej rau kev sib cais thiab txias ntxiv. Tom qab dej txias, lub drop catcher ntes cov drops thiab mus txog qhov huv ntawm kwv yees li 99%, uas mus txog qhov kawg ziab thiab purification system.
Kev Tshem Tawm: Kev tshem tawm cov hydrogen feem ntau yog siv rau kev tshem tawm thaum lub sijhawm pib thiab kaw, kev ua haujlwm tsis zoo lossis kev ua haujlwm tsis zoo, thiab kev tshem tawm qhov txhaum.
(7) Lub tshuab ua pa oxygen
Txoj kev rau oxygen zoo ib yam li txoj kev rau hydrogen, tab sis nyob rau hauv ib qho separator sib txawv.
Kev Tshem Tawm: Tam sim no, feem ntau ntawm cov haujlwm oxygen raug kho los ntawm kev tshem tawm.
Kev Siv: Tus nqi siv ntawm cov pa oxygen tsuas yog muaj txiaj ntsig hauv cov haujlwm tshwj xeeb, xws li qee qhov xwm txheej thov uas tuaj yeem siv ob qho tib si hydrogen thiab cov pa oxygen siab, xws li cov chaw tsim khoom siv fiber ntau. Kuj tseem muaj qee qhov haujlwm loj uas tau tseg qhov chaw rau kev siv cov pa oxygen. Cov xwm txheej thov tom qab kawg yog kev tsim cov pa oxygen tom qab ziab thiab ntxuav, lossis kev siv cov pa oxygen kho mob los ntawm lub kaw lus dispersion. Txawm li cas los xij, kev txhim kho ntawm cov xwm txheej siv no tseem tsis tau txiav txim siab. Kev lees paub ntxiv.
(8) lub tshuab dej txias
Cov txheej txheem electrolysis ntawm dej yog ib qho kev tshuaj tiv thaiv endothermic. Cov txheej txheem tsim hydrogen yuav tsum tau muab nrog lub zog hluav taws xob. Txawm li cas los xij, lub zog hluav taws xob siv los ntawm cov txheej txheem electrolysis dej ntau dua li qhov kev nqus cua sov theoretical ntawm cov dej electrolysis tshuaj tiv thaiv. Uas yog hais tias, ib feem ntawm cov hluav taws xob siv los ntawm electrolyzer hloov mus ua cua sov. Qhov no Qhov cua sov feem ntau yog siv los ua kom sov lub cev alkali thaum pib, yog li qhov kub ntawm cov kua alkali nce mus rau 90 ± 5 ° C kub ntau yam uas cov khoom siv xav tau. Yog tias lub electrolyzer txuas ntxiv ua haujlwm tom qab ncav cuag qhov kub ntsuas, cov cua sov tsim tawm yuav tsum tau siv. Dej txias raug coj tawm los tswj qhov kub ib txwm ntawm thaj chaw electrolysis tshuaj tiv thaiv. Qhov kub siab hauv thaj chaw electrolysis tshuaj tiv thaiv tuaj yeem txo qhov kev siv hluav taws xob, tab sis yog tias qhov kub siab dhau, daim nyias nyias ntawm lub chamber electrolysis yuav raug rhuav tshem, uas tseem yuav ua rau kev ua haujlwm ntev ntawm cov khoom siv.
Cov khoom siv no yuav tsum tau tswj qhov kub ua haujlwm kom tsis pub tshaj 95 ° C. Tsis tas li ntawd, cov hydrogen thiab cov pa oxygen uas tsim tawm kuj yuav tsum tau txias thiab dehumidified, thiab cov khoom siv rectifier uas tswj los ntawm silicon uas txias hauv dej kuj tseem muaj cov kav dej txias tsim nyog.
Lub cev twj tso kua mis ntawm cov khoom siv loj kuj xav tau kev koom tes ntawm cov dej txias.
(9) Kev sau nitrogen thiab kev ntxuav nitrogen
Ua ntej debugging thiab ua haujlwm lub cuab yeej, lub kaw lus yuav tsum tau ntim nrog nitrogen rau kev sim cua nruj. Ua ntej pib ua haujlwm ib txwm, theem roj ntawm lub kaw lus kuj tseem yuav tsum tau purged nrog nitrogen kom ntseeg tau tias cov roj hauv qhov chaw theem roj ntawm ob sab ntawm hydrogen thiab oxygen nyob deb ntawm qhov hluav taws xob thiab tawg.
Tom qab kaw cov khoom siv lawm, lub kaw lus tswj yuav cia li tswj tau qhov siab thiab khaws qee qhov hydrogen thiab oxygen hauv lub kaw lus. Yog tias qhov siab tseem pom thaum lub cuab yeej qhib, tsis tas yuav tsum ntxuav. Txawm li cas los xij, yog tias tag nrho cov siab raug tshem tawm, nws yuav tsum tau ntxuav dua. Kev ntxuav nitrogen.
(10) Hydrogen ziab (purification) system (yeem xaiv tau)
Cov hydrogen uas tsim los ntawm dej electrolysis yog dehumidified los ntawm lub tshuab ziab khaub ncaws parallel, thiab thaum kawg plua plav los ntawm lub raj lim sintered nickel kom tau txais hydrogen qhuav. (Raws li tus neeg siv xav tau rau cov khoom hydrogen, lub kaw lus yuav ntxiv lub cuab yeej ntxuav, thiab kev ntxuav siv palladium-platinum bimetallic catalytic deoxidation).
Cov hydrogen uas tsim los ntawm cov khoom siv hydrogen electrolysis hauv dej raug xa mus rau lub cuab yeej ntxuav hydrogen los ntawm lub tank buffer.
Cov hydrogen ua ntej dhau los ntawm lub pej thuam deoxygenation. Nyob rau hauv qhov kev ua ntawm catalyst, cov pa oxygen hauv cov hydrogen reacts nrog cov hydrogen los tsim dej.
Cov mis tshuaj tiv thaiv: 2H2 + O2 2H2O.
Tom qab ntawd, cov hydrogen hla dhau lub hydrogen condenser (uas txias cov roj kom condense cov dej vapor hauv cov roj kom tsim dej, thiab cov dej condensed raug tso tawm ntawm lub system los ntawm cov kua collector) thiab nkag mus rau hauv lub adsorption tower.
Lub sijhawm tshaj tawm: Tsib Hlis-14-2024
