Электролизийн устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн нэгж нь усны электролизийн устөрөгч үйлдвэрлэх иж бүрэн тоног төхөөрөмжийг агуулдаг. Үндсэн тоног төхөөрөмж нь:
1. Электролизер
2. Хий шингэн ялгах төхөөрөмж
3. Хатаах, цэвэршүүлэх систем
4. Цахилгааны хэсэг нь: трансформатор, Шулуутгагч кабинет, PLC програмын удирдлагын кабинет, багажны кабинет, цахилгаан түгээх кабинет, үндсэн компьютер гэх мэт.
5. Туслах системд голчлон: шүлтийн сав, түүхий эдийн усны сав, усан хангамжийн насос, азотын сав/автобусны баар гэх мэт орно.
6. Тоног төхөөрөмжийн ерөнхий туслах системд: цэвэр усны машин, хөргөх усны цамхаг, хөргөгч, агаарын компрессор гэх мэт.
Электролитийн устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн хэсэгт ус нь шууд гүйдлийн нөлөөн дор электролизерт устөрөгчийн нэг хэсэг, хүчилтөрөгчийн 1/2 хэсэг болж задардаг. Үүсгэсэн устөрөгч ба хүчилтөрөгчийг ялгах зорилгоор электролитийн хамт хий-шингэн тусгаарлагч руу илгээдэг. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийг устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн хөргөгчөөр хөргөж, дусал баригч нь усыг барьж, зайлуулж, дараа нь хяналтын системийн хяналтан дор гадагшлуулагдана; электролит нь эргэлтийн насосны үйл ажиллагааны дагуу устөрөгч, хүчилтөрөгчийн шүлтийн шүүлтүүр, устөрөгч, хүчилтөрөгчийн шүлтийн шүүлтүүр гэх мэтээр дамждаг. шингэн хөргөгч ба дараа нь электролизийг үргэлжлүүлэхийн тулд электролизер руу буцна.
Системийн даралтыг даралтын хяналтын систем ба дифференциал даралтын хяналтын системээр дамжуулан дараагийн процесс, хадгалалтын шаардлагыг хангахын тулд тохируулна.
Усны электролизийн аргаар гаргаж авсан устөрөгч нь өндөр цэвэршилттэй, хольц багатай зэрэг давуу талтай. Ихэвчлэн усны электролизийн үр дүнд үүссэн устөрөгчийн хольц нь зөвхөн хүчилтөрөгч ба ус бөгөөд бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүд (зарим катализаторыг хордуулахаас сэргийлж чаддаг) бөгөөд энэ нь өндөр цэвэршилттэй устөрөгчийг үйлдвэрлэхэд хялбар болгодог. , цэвэршүүлсний дараа үйлдвэрлэсэн хий нь электрон зэрэглэлийн үйлдвэрлэлийн хийн үзүүлэлтүүдэд хүрч чадна.
Устөрөгч үйлдвэрлэх төхөөрөмжөөс гаргаж авсан устөрөгч нь буфер саваар дамжин системийн ажлын даралтыг тогтворжуулж, цаашлаад устөрөгч дэх чөлөөт усыг зайлуулдаг.
Устөрөгч нь устөрөгчийг цэвэршүүлэх төхөөрөмжид орсны дараа усны электролизийн үр дүнд үүссэн устөрөгчийг дахин цэвэршүүлж, хүчилтөрөгч, ус болон устөрөгчийн бусад хольцыг катализаторын урвал, молекул шигшүүр шингээх зарчмуудыг ашиглан зайлуулдаг.
Тоног төхөөрөмж нь бодит нөхцөл байдлын дагуу устөрөгч үйлдвэрлэх автомат тохируулгын системийг бий болгож чадна. Хийн ачааллын өөрчлөлт нь устөрөгч хадгалах савны даралтын хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Хадгалах саванд суурилуулсан даралт дамжуулагч нь 4-20мА дохиог гаргаж, түүнийг PLC-д илгээх ба анхны тогтоосон утгыг харьцуулж, урвуу хувиргалт болон PID тооцооллыг хийсний дараа 20~4мА дохиог гаргаж, Шулуутгагч кабинет руу илгээнэ. электролизийн гүйдлийн хэмжээг тохируулах, ингэснээр устөрөгчийн ачааллын өөрчлөлтийн дагуу устөрөгчийн үйлдвэрлэлийг автоматаар тохируулах зорилгод хүрэх.
Шүлтлэг усны электролизийн устөрөгч үйлдвэрлэх төхөөрөмж нь үндсэндээ дараахь системийг агуулдаг.
(1) Түүхий эдийн усны систем
Усны электролизийн устөрөгч үйлдвэрлэх процесст урвалд ордог цорын ганц зүйл бол ус (H2O) бөгөөд ус дүүргэх насосоор дамжуулан түүхий усаар тасралтгүй дүүргэх шаардлагатай байдаг. Ус дүүргэх байрлал нь устөрөгч эсвэл хүчилтөрөгчийн тусгаарлагч дээр байна. Үүнээс гадна системээс гарахдаа бага хэмжээний устөрөгч, хүчилтөрөгчийг зайлуулах шаардлагатай. чийгийн. Бага оврын төхөөрөмжийн усны хэрэглээ 1л/Нм³Н2, харин том төхөөрөмжийнх 0,9л/Нм³Н2 хүртэл бууруулж болно. Систем нь түүхий усыг тасралтгүй дүүргэдэг. Усыг нөхөх замаар шүлтийн шингэний түвшин, шүлтийн концентрацийн тогтвортой байдлыг хангаж, урвалын уусмалыг цаг тухайд нь нөхөх боломжтой. шүлтийн концентрацийг хадгалахын тулд усны .
2) Трансформаторын Шулуутгагч систем
Энэ систем нь үндсэндээ трансформатор ба Шулуутгагч кабинет гэсэн хоёр төхөөрөмжөөс бүрдэнэ. Үүний гол үүрэг нь урд талын эзэмшигчийн өгсөн 10/35 кВ хувьсах гүйдлийн хүчийг электролизерт шаардлагатай тогтмол гүйдэл болгон хувиргах, электролизерт тогтмол гүйдлийн тэжээл өгөх явдал юм. Нийлүүлсэн эрчим хүчний нэг хэсэг нь усыг шууд задлахад зарцуулагддаг. Молекулууд нь устөрөгч ба хүчилтөрөгч бөгөөд нөгөө хэсэг нь дулааныг үүсгэдэг бөгөөд энэ нь хөргөлтийн усаар дамжин шингэний хөргөгчөөр ялгардаг.
Трансформаторуудын дийлэнх нь газрын тосны төрөл юм. Хэрэв дотор эсвэл саванд байрлуулсан бол хуурай төрлийн трансформаторыг ашиглаж болно. Устөрөгчийн электролитийн үйлдвэрлэлийн төхөөрөмжид ашигладаг трансформаторууд нь тусгай трансформаторууд бөгөөд электролизер бүрийн өгөгдлийн дагуу тааруулах шаардлагатай байдаг тул тэдгээр нь захиалгат төхөөрөмж юм.
(3) цахилгаан хуваарилах кабинетийн систем
Цахилгаан хуваарилах кабинет нь голчлон электролитийн ус устөрөгч үйлдвэрлэх төхөөрөмжийн ард устөрөгч, хүчилтөрөгч ялгах, цэвэршүүлэх систем дэх мотор бүхий янз бүрийн эд ангиудыг 400В буюу 380V гэж нэрлэдэг тоног төхөөрөмжөөр хангахад ашиглагддаг. Төхөөрөмж нь устөрөгч ба хүчилтөрөгчийг ялгах систем дэх шүлтийн эргэлтийг агуулдаг. Насос, туслах систем дэх ус дүүргэх насос; хатаах, цэвэршүүлэх систем дэх халаалтын утас, цэвэр усны машин, хөргөгч, агаарын компрессор, хөргөлтийн цамхаг, устөрөгчийн компрессор, устөрөгчийн машин болон бусад төхөөрөмж зэрэг бүхэл бүтэн системд шаардлагатай туслах системүүд Цахилгаан хангамжид мөн цахилгаан хангамж орно. бүхэл бүтэн станцын гэрэлтүүлэг, хяналтын болон бусад системүүд.
(4) хяналтын систем
Хяналтын систем нь PLC автомат хяналтыг хэрэгжүүлдэг. PLC нь ерөнхийдөө Siemens 1200 эсвэл 1500 ашигладаг. Энэ нь хүн-компьютерийн харилцан үйлчлэлийн мэдрэгчтэй дэлгэцээр тоноглогдсон бөгөөд төхөөрөмжийн систем бүрийн ажиллагаа, параметрийн дэлгэц, хяналтын логикийн дэлгэц нь мэдрэгчтэй дэлгэц дээр хэрэгждэг.
5) Шүлтлэгийн эргэлтийн систем
Энэхүү систем нь үндсэндээ дараахь үндсэн тоног төхөөрөмжийг агуулдаг.
Устөрөгч ба хүчилтөрөгч ялгагч - шүлтийн эргэлтийн насос - хавхлага - шүлтийн шүүлтүүр - электролизер
Үндсэн процесс нь: устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн ялгагч дахь устөрөгч, хүчилтөрөгчтэй холилдсон шүлтлэг шингэнийг хий-шингэн тусгаарлагчаар салгаж, дараа нь шүлтийн шингэний эргэлтийн насос руу буцдаг. Энд устөрөгчийн тусгаарлагч ба хүчилтөрөгчийн тусгаарлагчийг холбосон бөгөөд шүлтийн шингэний эргэлтийн насос нь рефлюкс болно. Шүлтлэг шингэн нь хавхлага руу эргэлдэж, арын төгсгөлд шүлтийн шингэн шүүлтүүрт ордог. Шүүлтүүр нь их хэмжээний хольцыг шүүсний дараа шүлтлэг шингэн нь электролизерын дотор талд эргэлддэг.
(6) Устөрөгчийн систем
Устөрөгч нь катодын электродын талаас үүсдэг бөгөөд шүлтийн шингэний эргэлтийн системийн хамт тусгаарлагчид хүрдэг. Тусгаарлагчийн хувьд устөрөгч нь өөрөө харьцангуй хөнгөн тул шүлтлэг шингэнээс байгалийн жамаар салж, сепараторын дээд хэсэгт хүрч, дараа нь дамжуулах хоолойгоор дамжин цааш салгах, хөргөх болно. Ус хөргөсний дараа дусал баригч нь дуслыг барьж, 99% орчим цэвэршилтэнд хүрдэг бөгөөд энэ нь ар талын хатаах, цэвэршүүлэх системд хүрдэг.
Нүүлгэн шилжүүлэх: Устөрөгчийг нүүлгэн шилжүүлэх нь ихэвчлэн асаах, унтраах, хэвийн бус ажиллагаа эсвэл цэвэршилтийн доголдол, гэмтлийг нүүлгэн шилжүүлэхэд ашигладаг.
(7) Хүчилтөрөгчийн систем
Хүчилтөрөгчийн зам нь устөрөгчийнхтэй төстэй боловч өөр тусгаарлагчид байдаг.
Нүүлгэн шилжүүлэх: Одоогийн байдлаар ихэнх хүчилтөрөгчийн төслүүдийг нүүлгэн шилжүүлэх замаар эмчилдэг.
Ашиглалт: Хүчилтөрөгчийн ашиглалтын үнэ цэнэ нь зөвхөн тусгай төслүүдэд, тухайлбал, устөрөгч болон өндөр цэвэршилттэй хүчилтөрөгчийн аль алиныг нь ашиглах боломжтой зарим хэрэглээний хувилбарууд, жишээлбэл, оптик шилэн үйлдвэрлэгчид ач холбогдолтой байдаг. Хүчилтөрөгчийг ашиглах орон зайг нөөцөлсөн томоохон төслүүд бас бий. Арын хэрэглээний хувилбарууд нь хатаах, цэвэршүүлсний дараа шингэн хүчилтөрөгч үйлдвэрлэх эсвэл дисперсийн системээр дамжуулан эмнэлгийн хүчилтөрөгч ашиглах явдал юм. Гэсэн хэдий ч эдгээр ашиглалтын хувилбаруудыг боловсронгуй болгох нь хараахан тодорхой болоогүй байна. Нэмэлт баталгаажуулалт.
(8) хөргөлтийн усны систем
Усны электролизийн процесс нь эндотермик урвал юм. Устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн процессыг цахилгаан эрчим хүчээр хангах ёстой. Гэсэн хэдий ч усны электролизийн процесст зарцуулсан цахилгаан энерги нь усны электролизийн урвалын онолын дулаан шингээлтээс давсан байна. Өөрөөр хэлбэл, электролизерийн хэрэглэж буй цахилгааны нэг хэсэг нь дулаан болж хувирдаг. Энэ хэсэг Халаалтыг голчлон шүлтийн эргэлтийн системийг халаахад ашигладаг бөгөөд ингэснээр шүлтийн уусмалын температур нь тоног төхөөрөмжид шаардагдах 90±5 ° C температурын хязгаарт хүрдэг. Хэрэв нэрлэсэн температурт хүрсний дараа электролизер ажиллаж байгаа бол үүссэн дулааныг ашиглах шаардлагатай. Электролизийн урвалын бүсийн хэвийн температурыг хадгалахын тулд хөргөх усыг гаргаж авдаг. Электролизийн урвалын бүсийн өндөр температур нь эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулж болох боловч хэрэв температур хэт өндөр байвал электролизийн камерын мембран устах бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн урт хугацааны үйл ажиллагаанд сөргөөр нөлөөлнө.
Энэ төхөөрөмж нь ажлын температурыг 95 ° C-аас ихгүй байлгахыг шаарддаг. Нэмж дурдахад, үүссэн устөрөгч, хүчилтөрөгчийг хөргөж, чийгшүүлэх шаардлагатай бөгөөд усан хөргөлттэй цахиурын удирдлагатай шулуутгагч төхөөрөмж нь шаардлагатай хөргөлтийн хоолойгоор тоноглогдсон байдаг.
Том хэмжээний тоног төхөөрөмжийн насосны бие нь хөргөлтийн усны оролцоог шаарддаг.
(9) Азот дүүргэх, азот цэвэрлэх систем
Төхөөрөмжийг дибаг хийх, ажиллуулахын өмнө системийг агаар нэвтрэхгүй байх сорилтод зориулж азотоор дүүргэх шаардлагатай. Хэвийн ажиллагааг эхлүүлэхийн өмнө устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн хоёр тал дахь хийн фазын орон зай дахь хий нь шатамхай, тэсрэх аюултай хүрээнээс хол байхын тулд системийн хийн фазыг азотоор цэвэрлэх шаардлагатай.
Тоног төхөөрөмжийг унтраасны дараа хяналтын систем нь даралтыг автоматаар барьж, систем доторх устөрөгч, хүчилтөрөгчийг тодорхой хэмжээгээр хадгалах болно. Тоног төхөөрөмжийг асаахад даралт илэрсэн хэвээр байвал цэвэрлэгээ хийх шаардлагагүй болно. Гэхдээ бүх даралтыг арилгавал дахин цэвэрлэх шаардлагатай болно. Азотыг цэвэрлэх үйлдэл.
(10) Устөрөгчийн хатаах (цэвэршүүлэх) систем (заавал биш)
Усны электролизийн үр дүнд үүссэн устөрөгчийг параллель хатаагчаар чийгшүүлж, эцэст нь никель хоолойн шүүлтүүрээр тоосыг нь цэвэрлэж, хуурай устөрөгчийг гаргаж авдаг. (Бүтээгдэхүүний устөрөгчийн хэрэглэгчийн шаардлагын дагуу систем нь цэвэршүүлэх төхөөрөмжийг нэмж болох бөгөөд цэвэршүүлэхэд палладий-платин хоёр металлын каталитик исэлдэлтийг ашигладаг).
Усны электролизийн устөрөгч үйлдвэрлэх төхөөрөмжөөс үүссэн устөрөгчийг буфер саваар дамжуулан устөрөгч цэвэршүүлэх төхөөрөмж рүү илгээдэг.
Устөрөгч эхлээд хүчилтөрөгчгүйжүүлэх цамхаг дамжин өнгөрдөг. Катализаторын үйл ажиллагааны дор устөрөгч дэх хүчилтөрөгч нь устөрөгчтэй урвалд орж ус үүсгэдэг.
Урвалын томъёо: 2H2+O2 2H2O.
Дараа нь устөрөгч нь устөрөгчийн конденсатороор дамжин өнгөрч (энэ нь хийн дэх усны уурыг өтгөрүүлэхийн тулд хийг хөргөж, ус үүсгэх, өтгөрүүлсэн ус нь шингэн коллектороор дамжуулан системээс автоматаар гадагшилдаг) шингээх цамхаг руу ордог.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 5-р сарын 14-ний хооронд
