электролитустөрөгчүйлдвэрлэлийн нэгж нь усны электролизийн иж бүрэн багцыг агуулдагустөрөгчүйлдвэрлэлийн тоног төхөөрөмж, үүнд дараахь үндсэн тоног төхөөрөмж орно.
1. Электролитийн эс
2. Хийн шингэнийг ялгах төхөөрөмж
3. Хатаах, цэвэршүүлэх систем
4. Цахилгааны хэсэг нь: трансформатор, Шулуутгагч кабинет, PLC удирдлагын кабинет, багажны кабинет, түгээлтийн кабинет, дээд компьютер гэх мэт.
5. Туслах системд үндсэндээ: шүлтийн уусмалын сав, түүхий эдийн усны сав, нэмэлт усны насос, азотын цилиндр/шин гэх мэт/ 6. Тоног төхөөрөмжийн ерөнхий туслах системд: цэвэр усны машин, хөргөлтийн цамхаг, хөргөгч, агаарын компрессор гэх мэт
устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн хөргөгч, усыг хяналтын системийн хяналтан дор илгээхээс өмнө дуслын хавхаар цуглуулдаг; Электролит нь дамжин өнгөрдөгустөрөгчболон хүчилтөрөгчийн шүлтийн шүүлтүүр, устөрөгч болон хүчилтөрөгчийн шүлтийн хөргөгчийг эргэлтийн насосны үйл ажиллагааны дор тус тусад нь хийж, дараа нь цаашдын электролиз хийхийн тулд электролитийн эс рүү буцдаг.
Системийн даралтыг даралтын хяналтын систем ба дифференциал даралтын хяналтын системээр зохицуулж, урсгалын доод процесс, хадгалалтын шаардлагыг хангадаг.
Усны электролизийн аргаар гаргаж авсан устөрөгч нь өндөр цэвэршилттэй, хольц багатай давуу талтай. Ихэвчлэн усны электролизийн үр дүнд үүссэн устөрөгчийн хийн хольц нь зөвхөн хүчилтөрөгч ба ус, бусад бүрэлдэхүүн хэсгүүдгүй (тодорхой катализаторын хордлогоос зайлсхийх боломжтой). Энэ нь өндөр цэвэршилттэй устөрөгчийн хий үйлдвэрлэхэд тав тухтай байдлыг хангаж өгдөг бөгөөд цэвэршүүлсэн хий нь электрон зэрэглэлийн үйлдвэрлэлийн хийн стандартыг хангаж чаддаг.
Устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн нэгжээс гаргаж авсан устөрөгч нь буфер саваар дамжин системийн ажлын даралтыг тогтворжуулж, цаашлаад устөрөгчөөс чөлөөт усыг зайлуулдаг.
Устөрөгчийг цэвэршүүлэх төхөөрөмжид орсны дараа усны электролизийн үр дүнд үүссэн устөрөгчийг хүчилтөрөгч, ус болон бусад хольцыг устөрөгчөөс зайлуулахын тулд катализаторын урвал, молекул шигшүүр шингээх зарчмуудыг ашиглан дахин цэвэршүүлнэ.
Тоног төхөөрөмж нь бодит нөхцөл байдлын дагуу устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн автомат тохируулгын системийг тохируулах боломжтой. Хийн ачааллын өөрчлөлт нь устөрөгч хадгалах савны даралтын хэлбэлзлийг үүсгэдэг. Хадгалах саванд суурилуулсан даралт дамжуулагч нь PLC-д 4-20мА дохиог гаргаж, анхны тогтоосон утгатай харьцуулж, урвуу хувиргаж, PID тооцоолсны дараа 20-4мА дохиог Шулуутгагч кабинет руу гаргаж, хэмжээг тохируулах болно. электролизийн гүйдэл, улмаар устөрөгчийн ачааллын өөрчлөлтийн дагуу устөрөгчийн үйлдвэрлэлийг автоматаар тохируулах зорилгод хүрэх.
Усны электролизийн аргаар устөрөгч үйлдвэрлэх үйл явцын цорын ганц урвал бол ус (H2O) бөгөөд усыг дүүргэх насосоор дамжуулан түүхий усаар тасралтгүй хангах шаардлагатай байдаг. Нөхөн дүүргэх байрлал нь устөрөгч эсвэл хүчилтөрөгчийн тусгаарлагч дээр байрладаг. Үүнээс гадна устөрөгч, хүчилтөрөгч нь системээс гарахдаа бага хэмжээний усыг зайлуулах шаардлагатай байдаг. Ус бага зарцуулдаг төхөөрөмж нь 1л/Нм³ H2 зарцуулдаг бол том төхөөрөмж нь 0.9л/Нм³ H2 хүртэл бууруулж чадна. Систем нь түүхий усыг тасралтгүй дүүргэж, шүлтлэг шингэний түвшин, концентрацийг тогтвортой байлгах боломжтой. Мөн шүлтлэг уусмалын концентрацийг хадгалахын тулд урвалд орсон усыг цаг тухайд нь нөхөж чаддаг.
- 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 электролитийн үүрэнд шаардлагатай тогтмол гүйдлийн хүч болгон хувиргах, электролитийн үүрэнд тогтмол гүйдлийн тэжээл өгөх явдал юм. Нийлүүлсэн эрчим хүчний нэг хэсэг нь усны молекулуудыг устөрөгч, хүчилтөрөгч болгон шууд задлахад зарцуулагддаг бол нөгөө хэсэг нь дулааныг үүсгэдэг бөгөөд үүнийг шүлтлэг хөргөгчөөр хөргөх усаар дамжуулдаг.
Трансформаторуудын ихэнх нь газрын тосны төрөл юм. Хэрэв дотор эсвэл саванд байрлуулсан бол хуурай төрлийн трансформаторыг ашиглаж болно. Электролитийн устөрөгчийн устөрөгч үйлдвэрлэх төхөөрөмжид ашигладаг трансформаторууд нь электролитийн элемент бүрийн өгөгдлийн дагуу тааруулах шаардлагатай тусгай трансформаторууд тул тэдгээр нь захиалгат төхөөрөмж юм.
Одоогийн байдлаар хамгийн түгээмэл хэрэглэгддэг Шулуутгагч кабинет нь урт хугацааны ашиглалтын хугацаа, өндөр тогтвортой байдал, хямд үнэ зэргээс шалтгаалан тоног төхөөрөмж үйлдвэрлэгчид дэмждэг тиристорын төрөл юм. Гэсэн хэдий ч том оврын тоног төхөөрөмжийг урд талын сэргээгдэх эрчим хүчинд дасан зохицох хэрэгцээ шаардлагаас шалтгаалан тиристор шулуутгагч кабинетийн хувиргах үр ашиг харьцангуй бага байна. Одоогийн байдлаар янз бүрийн Шулуутгагч кабинет үйлдвэрлэгчид шинэ IGBT Шулуутгагч кабинетийг нэвтрүүлэхийг хичээж байна. IGBT нь салхины эрчим хүч гэх мэт бусад салбаруудад аль хэдийн түгээмэл болсон бөгөөд IGBT Шулуутгагч кабинетууд ирээдүйд ихээхэн хөгжинө гэж үздэг.
- Түгээх кабинетийн систем
Түгээх кабинет нь ихэвчлэн 400V буюу 380V төхөөрөмж гэж нэрлэгддэг электролитийн ус устөрөгч үйлдвэрлэх төхөөрөмжийн ард устөрөгчийн хүчилтөрөгч ялгах, цэвэршүүлэх системийн мотор бүхий янз бүрийн эд ангиудыг эрчим хүчээр хангахад ашиглагддаг. Энэ төхөөрөмж нь устөрөгчийн хүчилтөрөгч ялгах систем дэх шүлтийн эргэлтийн насос, туслах систем дэх нэмэлт усны насос; Хатаах, цэвэршүүлэх систем дэх халаалтын утаснуудын цахилгаан хангамж, түүнчлэн цэвэр усны машин, хөргөгч, агаарын компрессор, хөргөх цамхаг, арын устөрөгчийн компрессор, устөрөгчийн машин гэх мэт бүхэл бүтэн системд шаардлагатай туслах системүүд. ., мөн бүхэл бүтэн станцын гэрэлтүүлэг, хяналт болон бусад системийн цахилгаан хангамжийг багтаасан болно.
- Controл систем
Хяналтын систем нь PLC автомат хяналтыг хэрэгжүүлдэг. PLC нь ерөнхийдөө Siemens 1200 эсвэл 1500-ийг ашигладаг бөгөөд хүн-машины харилцан үйлчлэлийн мэдрэгчтэй дэлгэцээр тоноглогдсон. Тоног төхөөрөмжийн систем бүрийн ажиллагаа, параметрийн дэлгэц, хяналтын логикийн дэлгэц нь мэдрэгчтэй дэлгэц дээр хийгддэг.
5. Шүлтлэг уусмалын эргэлтийн систем
Энэхүү систем нь үндсэндээ дараахь үндсэн тоног төхөөрөмжийг агуулдаг.
Устөрөгчийн хүчилтөрөгч ялгагч - Шүлтлэг уусмалын эргэлтийн насос - Хавхлага - Шүлтлэг уусмал шүүлтүүр - Электролитийн элемент
Үндсэн процесс нь дараах байдалтай байна: устөрөгчийн хүчилтөрөгчийн тусгаарлагч дахь устөрөгч ба хүчилтөрөгчтэй холилдсон шүлтлэг уусмалыг хийн шингэн тусгаарлагчаар салгаж, шүлтлэг уусмалын эргэлтийн насос руу буцаана. Устөрөгчийн ялгагч ба хүчилтөрөгчийн тусгаарлагчийг энд холбосон бөгөөд шүлтлэг уусмалын эргэлтийн насос нь буцах шүлтлэг уусмалыг хавхлага болон арын төгсгөлд шүлтлэг уусмалын шүүлтүүр рүү эргэлдүүлдэг. Шүүлтүүр нь их хэмжээний хольцыг шүүсний дараа шүлтлэг уусмал нь электролитийн эсийн дотор талд эргэлддэг.
6. Устөрөгчийн систем
Устөрөгчийн хий нь катодын электродын талаас үүсдэг бөгөөд шүлтлэг уусмалын эргэлтийн системийн хамт тусгаарлагчид хүрдэг. Сепаратор дотор устөрөгчийн хий нь харьцангуй хөнгөн бөгөөд байгалийн жамаар шүлтлэг уусмалаас салж, тусгаарлагчийн дээд хэсэгт хүрдэг. Дараа нь дамжуулах хоолойгоор дамжиж, дараа нь салгаж, хөргөх усаар хөргөж, дуслын баригчаар цуглуулж, хатаах, цэвэршүүлэх системд хүрэхээс өмнө ойролцоогоор 99% цэвэршилттэй болно.
Нүүлгэн шилжүүлэлт: Устөрөгчийн хийн нүүлгэн шилжүүлэлтийг ихэвчлэн эхлүүлэх, зогсоох үе, хэвийн бус ажиллагаа, цэвэр байдал нь стандартад нийцэхгүй байх үед, түүнчлэн алдааг олж засварлахад ашигладаг.
7. Хүчилтөрөгчийн систем
Хүчилтөрөгчийн зам нь устөрөгчтэй төстэй боловч өөр өөр тусгаарлагчаар явагддаг.
Хоослох: Одоогийн байдлаар ихэнх төслүүд хүчилтөрөгчийг хоослох аргыг ашиглаж байна.
Ашиглалт: Хүчилтөрөгчийн ашиглалтын үнэ цэнэ нь зөвхөн шилэн кабелийн үйлдвэрлэгчид гэх мэт устөрөгч болон өндөр цэвэршилттэй хүчилтөрөгчийг хоёуланг нь ашиглах боломжтой програмууд гэх мэт тусгай төслүүдэд чухал ач холбогдолтой юм. 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 үйлдвэрлэхэд зориулагдсан. Гэсэн хэдий ч эдгээр ашиглалтын хувилбаруудын нарийвчлал нь нэмэлт баталгаажуулалт шаардлагатай хэвээр байна.
8. Хөргөх усны систем
Усны электролизийн процесс нь эндотермик урвал бөгөөд 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, электролизийн камерт хэрэглэгдэх цахилгааны тодорхой хэсэг нь дулаан болж хувирдаг бөгөөд энэ нь голчлон шүлтлэг уусмалын эргэлтийн системийг эхэнд нь халааж, шүлтлэг уусмалын температурыг шаардлагатай 90 ± 5 температурын хязгаарт хүргэнэ. тоног төхөөрөмжийн хувьд ℃. Хэрэв электролизийн элемент хэвийн температурт хүрсний дараа үргэлжлүүлэн ажиллаж байвал электролизийн урвалын бүсийн хэвийн температурыг хадгалахын тулд үүссэн дулааныг хөргөх усаар хийх шаардлагатай. Электролизийн урвалын бүсийн өндөр температур нь эрчим хүчний зарцуулалтыг бууруулж болох боловч хэт өндөр температуртай бол электролизийн камерын диафрагм гэмтэх бөгөөд энэ нь төхөөрөмжийн урт хугацааны үйл ажиллагаанд сөргөөр нөлөөлнө.
Энэ төхөөрөмжийн хамгийн оновчтой ажиллах температурыг 95 хэмээс хэтрэхгүй байлгах шаардлагатай. Нэмж дурдахад, үүссэн устөрөгч, хүчилтөрөгчийг хөргөж, чийгшүүлэх шаардлагатай бөгөөд усан хөргөлттэй тиристор шулуутгагч төхөөрөмж нь шаардлагатай хөргөлтийн хоолойгоор тоноглогдсон байдаг.
Том хэмжээний тоног төхөөрөмжийн насосны бие нь хөргөлтийн усны оролцоог шаарддаг.
- Азот дүүргэх, азот цэвэрлэх систем
Төхөөрөмжийг дибаг хийж, ажиллуулахын өмнө систем дээр азотын битүүмжлэлийн туршилт хийх шаардлагатай. Устөрөгч ба хүчилтөрөгчийн хоёр тал дахь хийн фазын орон зай дахь хий нь шатамхай, тэсрэх аюултай хүрээнээс хол байхын тулд ердийн асаалтаас өмнө системийн хийн фазыг азотоор цэвэрлэх шаардлагатай.
Тоног төхөөрөмжийг унтраасны дараа хяналтын систем нь даралтыг автоматаар барьж, систем доторх устөрөгч, хүчилтөрөгчийг тодорхой хэмжээгээр хадгалах болно. Хэрэв эхлүүлэх үед даралт хэвээр байгаа бол цэвэрлэх үйлдэл хийх шаардлагагүй болно. Гэсэн хэдий ч хэрэв даралтыг бүрэн арилгавал азотын цэвэрлэгээг дахин хийх шаардлагатай.
- Устөрөгчийн хатаах (цэвэршүүлэх) систем (заавал биш)
Усны электролизээс бэлтгэсэн устөрөгчийн хийг параллель хатаагчаар чийгшүүлж, эцэст нь никель хоолойн шүүлтүүрээр цэвэршүүлж хуурай устөрөгчийн хий гаргаж авдаг. Бүтээгдэхүүний устөрөгчийн хэрэглэгчийн шаардлагын дагуу системд цэвэршүүлэх төхөөрөмж нэмж болох бөгөөд энэ нь цэвэршүүлэхийн тулд палладийн платин биметалл каталитик хүчилтөрөгчгүйжүүлэгчийг ашигладаг.
Усны электролизийн устөрөгчийн үйлдвэрлэлийн нэгжээс гаргаж авсан устөрөгчийг буфер саваар дамжуулан устөрөгч цэвэршүүлэх төхөөрөмж рүү илгээдэг.
Устөрөгчийн хий эхлээд хүчилтөрөгчгүйжүүлэх цамхаг дамжин өнгөрч, катализаторын нөлөөн дор устөрөгчийн хий дэх хүчилтөрөгч нь устөрөгчийн хийтэй урвалд орж ус үүсгэдэг.
Урвалын томъёо: 2H2+O2 2H2O.
Дараа нь устөрөгчийн хий нь устөрөгчийн конденсатороор дамжин өнгөрч (энэ нь усны уурыг ус болгон конденсацлахын тулд хийг хөргөж, коллектороор дамжуулан системээс гадуур автоматаар гадагшилдаг) шингээх цамхаг руу ордог.
Шуудангийн цаг: 2024 оны 12-р сарын 03-ны өдөр
