newsbjtp

क्षारीय इलेक्ट्रोलाइज्ड वॉटर सिस्टम्सचा परिचय

a

इलेक्ट्रोलिसिस हायड्रोजन उत्पादन युनिटमध्ये वॉटर इलेक्ट्रोलिसिस हायड्रोजन उत्पादन उपकरणांचा संपूर्ण संच समाविष्ट आहे. मुख्य उपकरणे आहेत:
1. इलेक्ट्रोलायझर
2. गॅस-द्रव पृथक्करण यंत्र
3. कोरडे आणि शुद्धीकरण प्रणाली
4. इलेक्ट्रिकल भागामध्ये हे समाविष्ट आहे: ट्रान्सफॉर्मर, रेक्टिफायर कॅबिनेट, पीएलसी प्रोग्राम कंट्रोल कॅबिनेट, इन्स्ट्रुमेंट कॅबिनेट, पॉवर डिस्ट्रीब्युशन कॅबिनेट, होस्ट कॉम्प्युटर इ.
5. सहायक प्रणालीमध्ये प्रामुख्याने समाविष्ट आहे: अल्कली टाकी, कच्च्या मालाची पाण्याची टाकी, पाणीपुरवठा पंप, नायट्रोजन बाटली/बस बार इ.
6. उपकरणांच्या एकूण सहाय्यक प्रणालीमध्ये हे समाविष्ट आहे: शुद्ध पाण्याचे मशीन, कूलिंग वॉटर टॉवर, चिलर, एअर कंप्रेसर इ.
इलेक्ट्रोलाइटिक हायड्रोजन उत्पादन युनिटमध्ये, डायरेक्ट करंटच्या क्रियेखाली इलेक्ट्रोलायझरमध्ये हायड्रोजनचा एक भाग आणि ऑक्सिजनच्या 1/2 भागामध्ये पाणी विघटित होते. व्युत्पन्न हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन गॅस-द्रव विभाजकाकडे इलेक्ट्रोलाइटसह विभक्त करण्यासाठी पाठवले जातात. हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन कूलरद्वारे थंड केले जाते आणि ड्रॉप कॅचर पाणी पकडतो आणि काढून टाकतो आणि नंतर नियंत्रण प्रणालीच्या नियंत्रणाखाली पाठविला जातो; अभिसरण पंपाच्या कृती अंतर्गत इलेक्ट्रोलाइट हायड्रोजन, ऑक्सिजन अल्कली फिल्टर, हायड्रोजन, ऑक्सिजन अल्कली फिल्टर इत्यादींमधून जातो. लिक्विड कूलर आणि नंतर इलेक्ट्रोलायझरला इलेक्ट्रोलिसिस सुरू ठेवण्यासाठी परत या.

त्यानंतरच्या प्रक्रिया आणि स्टोरेजच्या गरजा पूर्ण करण्यासाठी दबाव नियंत्रण प्रणाली आणि विभेदक दाब नियंत्रण प्रणालीद्वारे सिस्टमचा दाब समायोजित केला जातो.
पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे उत्पादित हायड्रोजनमध्ये उच्च शुद्धता आणि काही अशुद्धता यांचे फायदे आहेत. सामान्यतः, पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे उत्पादित हायड्रोजनमधील अशुद्धता फक्त ऑक्सिजन आणि पाणी असते आणि इतर कोणतेही घटक नसतात (जे काही उत्प्रेरकांचे विषबाधा टाळू शकतात), ज्यामुळे उच्च-शुद्धता हायड्रोजन तयार करण्याची सोय होते. , शुद्धीकरणानंतर, उत्पादित वायू इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड औद्योगिक वायूच्या निर्देशकांपर्यंत पोहोचू शकतो.
हायड्रोजन उत्पादन यंत्राद्वारे तयार केलेला हायड्रोजन सिस्टमच्या कामकाजाचा दाब स्थिर करण्यासाठी आणि हायड्रोजनमधील मुक्त पाणी काढून टाकण्यासाठी बफर टाकीमधून जातो.
हायड्रोजन हायड्रोजन शुध्दीकरण यंत्रात प्रवेश केल्यानंतर, पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसद्वारे उत्पादित हायड्रोजन आणखी शुद्ध केले जाते आणि उत्प्रेरक प्रतिक्रिया आणि आण्विक चाळणी शोषणाच्या तत्त्वांचा वापर करून हायड्रोजनमधील ऑक्सिजन, पाणी आणि इतर अशुद्धता काढून टाकल्या जातात.
उपकरणे वास्तविक परिस्थितीनुसार हायड्रोजन उत्पादनासाठी स्वयंचलित समायोजन प्रणाली सेट करू शकतात. गॅस लोडमधील बदलांमुळे हायड्रोजन स्टोरेज टाकीच्या दाबात चढ-उतार होईल. स्टोरेज टाकीवर स्थापित केलेला प्रेशर ट्रान्समीटर 4-20mA सिग्नल आउटपुट करेल आणि तो PLC कडे पाठवेल आणि मूळ सेट मूल्याची तुलना केल्यानंतर आणि व्यस्त परिवर्तन आणि PID गणना केल्यानंतर, 20~ 4mA सिग्नल आउटपुट केला जातो आणि रेक्टिफायर कॅबिनेटला पाठवला जातो इलेक्ट्रोलिसिस करंटचा आकार समायोजित करा, ज्यामुळे हायड्रोजन लोडमधील बदलांनुसार हायड्रोजन उत्पादनाचे स्वयंचलित समायोजन करण्याचा हेतू साध्य होईल.

c

अल्कधर्मी जल इलेक्ट्रोलिसिस हायड्रोजन उत्पादन उपकरणांमध्ये प्रामुख्याने खालील प्रणालींचा समावेश होतो:
(1) कच्च्या मालाची पाणी व्यवस्था

b

पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिस हायड्रोजन उत्पादन प्रक्रियेत प्रतिक्रिया देणारी एकमेव गोष्ट म्हणजे पाणी (H2O), ज्याला पाण्याची भरपाई पंपाद्वारे सतत कच्च्या पाण्याने भरून काढणे आवश्यक आहे. पाणी भरण्याची स्थिती हायड्रोजन किंवा ऑक्सिजन विभाजक वर आहे. याव्यतिरिक्त, सिस्टम सोडताना थोड्या प्रमाणात हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन काढून टाकणे आवश्यक आहे. ओलावा. लहान उपकरणांचा पाण्याचा वापर 1L/Nm³H2 आहे आणि मोठ्या उपकरणांचा पाण्याचा वापर 0.9L/Nm³H2 पर्यंत कमी केला जाऊ शकतो. प्रणाली सतत कच्चे पाणी पुन्हा भरते. पाण्याच्या भरपाईद्वारे, अल्कली द्रव पातळी आणि अल्कली एकाग्रतेची स्थिरता राखली जाऊ शकते आणि प्रतिक्रिया समाधान वेळेत पुन्हा भरले जाऊ शकते. लायची एकाग्रता राखण्यासाठी पाण्याचे.

2) ट्रान्सफॉर्मर रेक्टिफायर सिस्टम
या प्रणालीमध्ये प्रामुख्याने दोन उपकरणे असतात: एक ट्रान्सफॉर्मर आणि एक रेक्टिफायर कॅबिनेट. फ्रंट-एंड मालकाद्वारे प्रदान केलेल्या 10/35KV AC पॉवरला इलेक्ट्रोलायझरला आवश्यक असलेल्या DC पॉवरमध्ये रूपांतरित करणे आणि इलेक्ट्रोलायझरला DC पॉवर पुरवठा करणे हे त्याचे मुख्य कार्य आहे. पुरवलेल्या उर्जेचा काही भाग थेट पाण्याचे विघटन करण्यासाठी वापरला जातो. रेणू हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन आहेत आणि दुसरा भाग उष्णता निर्माण करतो, जी लाय कूलरद्वारे थंड पाण्याद्वारे बाहेर काढली जाते.
बहुतेक ट्रान्सफॉर्मर तेलाचे असतात. घरामध्ये किंवा कंटेनरच्या आत ठेवल्यास, कोरड्या प्रकारचे ट्रान्सफॉर्मर वापरले जाऊ शकतात. इलेक्ट्रोलाइटिक वॉटर हायड्रोजन उत्पादन उपकरणांमध्ये वापरलेले ट्रान्सफॉर्मर हे विशेष ट्रान्सफॉर्मर आहेत आणि प्रत्येक इलेक्ट्रोलायझरच्या डेटानुसार जुळणे आवश्यक आहे, म्हणून ते सानुकूलित उपकरणे आहेत.

d

(3) वीज वितरण कॅबिनेट प्रणाली
इलेक्ट्रोलाइटिक वॉटर हायड्रोजन उत्पादन उपकरणांमागील हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन पृथक्करण आणि शुद्धीकरण प्रणालीमधील मोटर्ससह विविध घटकांना 400V किंवा सामान्यतः 380V उपकरणे म्हणून ओळखल्या जाणाऱ्या विद्युत वितरण कॅबिनेटचा वापर केला जातो. उपकरणांमध्ये हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन पृथक्करण फ्रेमवर्कमध्ये अल्कली अभिसरण समाविष्ट आहे. सहाय्यक प्रणालींमध्ये पंप, पाणी भरपाई पंप; कोरडे आणि शुध्दीकरण प्रणालींमधील गरम तारा आणि संपूर्ण प्रणालीसाठी आवश्यक असलेल्या सहाय्यक प्रणाली, जसे की शुद्ध पाण्याची मशीन, चिलर, एअर कंप्रेसर, कुलिंग टॉवर आणि बॅक-एंड हायड्रोजन कॉम्प्रेसर, हायड्रोजनेशन मशीन आणि इतर उपकरणांसाठी वीज पुरवठा देखील समाविष्ट आहे संपूर्ण स्टेशनची प्रकाश व्यवस्था, देखरेख आणि इतर यंत्रणा.
(4) नियंत्रण प्रणाली
नियंत्रण प्रणाली पीएलसी स्वयंचलित नियंत्रण लागू करते. PLC साधारणपणे Siemens 1200 किंवा 1500 चा वापर करते. हे मानवी-संगणक संवाद इंटरफेस टच स्क्रीनसह सुसज्ज आहे, आणि उपकरणांच्या प्रत्येक प्रणालीचे ऑपरेशन आणि पॅरामीटर डिस्प्ले आणि कंट्रोल लॉजिकचे प्रदर्शन टच स्क्रीनवर जाणवते.
5) अल्कली अभिसरण प्रणाली
या प्रणालीमध्ये प्रामुख्याने खालील मुख्य उपकरणे समाविष्ट आहेत:
हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन विभाजक - अल्कली अभिसरण पंप - वाल्व - अल्कली फिल्टर - इलेक्ट्रोलायझर
मुख्य प्रक्रिया अशी आहे: हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन विभाजकामध्ये हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनसह मिश्रित अल्कली द्रव गॅस-द्रव विभाजकाद्वारे विभक्त केला जातो आणि नंतर अल्कली द्रव परिसंचरण पंपकडे परत जातो. येथे हायड्रोजन विभाजक आणि ऑक्सिजन विभाजक जोडलेले आहेत, आणि अल्कली द्रव परिसंचरण पंप रिफ्लक्स होईल. अल्कली द्रव झडप आणि मागील टोकाला अल्कली द्रव फिल्टरमध्ये फिरते. फिल्टर मोठ्या अशुद्धता फिल्टर केल्यानंतर, अल्कली द्रव इलेक्ट्रोलायझरच्या आतील भागात फिरतो.
(6) हायड्रोजन प्रणाली
कॅथोड इलेक्ट्रोडच्या बाजूने हायड्रोजन तयार होतो आणि अल्कली द्रव अभिसरण प्रणालीसह विभाजकापर्यंत पोहोचतो. विभाजकामध्ये, हायड्रोजन स्वतःच तुलनेने हलका असल्यामुळे, ते नैसर्गिकरित्या अल्कली द्रवापासून वेगळे होईल आणि विभाजकाच्या वरच्या भागात पोहोचेल आणि नंतर पुढील विभक्त आणि थंड होण्यासाठी पाइपलाइनमधून जाईल. पाणी थंड झाल्यानंतर, ड्रॉप कॅचर थेंब पकडतो आणि सुमारे 99% शुद्धतेपर्यंत पोहोचतो, जे बॅक-एंड कोरडे आणि शुद्धीकरण प्रणालीपर्यंत पोहोचते.
इव्हॅक्युएशन: हायड्रोजनचे निर्वासन मुख्यतः स्टार्टअप आणि शटडाउन, असामान्य ऑपरेशन किंवा शुद्धता अयशस्वी आणि फॉल्ट इव्हॅक्युएशन दरम्यान रिकामे करण्यासाठी वापरले जाते.
(7) ऑक्सिजन प्रणाली
ऑक्सिजनचा मार्ग हा हायड्रोजन सारखाच आहे, परंतु वेगळ्या विभाजकात आहे.
निर्वासन: सध्या, बहुतेक ऑक्सिजन प्रकल्पांवर निर्वासन करून उपचार केले जातात.
उपयोग: ऑक्सिजनचे उपयोग मूल्य केवळ विशेष प्रकल्पांमध्येच अर्थपूर्ण आहे, जसे की ऑप्टिकल फायबर उत्पादकांसारख्या हायड्रोजन आणि उच्च-शुद्धता ऑक्सिजन दोन्ही वापरू शकतात अशा काही अनुप्रयोग परिस्थिती. ऑक्सिजनच्या वापरासाठी जागा राखून ठेवणारे काही मोठे प्रकल्पही आहेत. बॅक-एंड ऍप्लिकेशन परिस्थिती म्हणजे कोरडे आणि शुद्धीकरणानंतर द्रव ऑक्सिजनचे उत्पादन किंवा फैलाव प्रणालीद्वारे वैद्यकीय ऑक्सिजनचा वापर. तथापि, या वापराच्या परिस्थितींचे परिष्करण अद्याप निश्चित केले गेले नाही. पुढील पुष्टीकरण.
(8) कूलिंग वॉटर सिस्टम
पाण्याची इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया ही एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया आहे. हायड्रोजन उत्पादन प्रक्रियेला विद्युत उर्जेचा पुरवठा करणे आवश्यक आहे. तथापि, पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रियेद्वारे वापरली जाणारी विद्युत ऊर्जा ही पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रियेच्या सैद्धांतिक उष्णता शोषणापेक्षा जास्त आहे. म्हणजेच इलेक्ट्रोलायझर वापरत असलेल्या विजेचा काही भाग उष्णतेमध्ये रूपांतरित होतो. हा भाग उष्णतेचा वापर प्रामुख्याने अल्कली अभिसरण प्रणालीला सुरवातीला गरम करण्यासाठी केला जातो, ज्यामुळे अल्कली द्रावणाचे तापमान उपकरणांना आवश्यक असलेल्या 90±5°C तापमान श्रेणीपर्यंत वाढते. रेट केलेल्या तापमानापर्यंत पोहोचल्यानंतर इलेक्ट्रोलायझर काम करत राहिल्यास, निर्माण होणारी उष्णता वापरणे आवश्यक आहे. इलेक्ट्रोलिसिस रिॲक्शन झोनचे सामान्य तापमान राखण्यासाठी थंड पाणी बाहेर आणले जाते. इलेक्ट्रोलिसिस रिॲक्शन झोनमधील उच्च तापमानामुळे ऊर्जेचा वापर कमी होऊ शकतो, परंतु जर तापमान खूप जास्त असेल तर इलेक्ट्रोलिसिस चेंबरचा पडदा नष्ट होईल, जो उपकरणांच्या दीर्घकालीन ऑपरेशनसाठी देखील हानिकारक असेल.
या उपकरणासाठी ऑपरेटिंग तापमान 95°C पेक्षा जास्त राखले जाणे आवश्यक आहे. याशिवाय, व्युत्पन्न केलेले हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन देखील थंड आणि डिह्युमिडिफाइड करणे आवश्यक आहे आणि वॉटर-कूल्ड सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर डिव्हाइस देखील आवश्यक शीतलक पाइपलाइनसह सुसज्ज आहे.
मोठ्या उपकरणांच्या पंप बॉडीला देखील थंड पाण्याचा सहभाग आवश्यक असतो.
(9) नायट्रोजन भरणे आणि नायट्रोजन शुद्धीकरण प्रणाली
डिबगिंग आणि डिव्हाइस ऑपरेट करण्यापूर्वी, हवा घट्टपणा चाचणीसाठी सिस्टम नायट्रोजनने भरलेले असणे आवश्यक आहे. सामान्य स्टार्टअपपूर्वी, हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनच्या दोन्ही बाजूंच्या गॅस फेज स्पेसमधील वायू ज्वलनशील आणि स्फोटक श्रेणीपासून दूर आहे याची खात्री करण्यासाठी सिस्टमच्या गॅस फेजला नायट्रोजनने शुद्ध करणे देखील आवश्यक आहे.
उपकरणे बंद केल्यानंतर, नियंत्रण प्रणाली आपोआप दबाव राखेल आणि सिस्टममध्ये हायड्रोजन आणि ऑक्सिजनची विशिष्ट मात्रा राखून ठेवेल. उपकरणे चालू असतानाही दाब आढळल्यास, शुद्धीकरण करण्याची आवश्यकता नाही. तथापि, सर्व दाब काढून टाकल्यास, ते पुन्हा शुद्ध करणे आवश्यक आहे. नायट्रोजन शुद्धीकरण क्रिया.
(१०) हायड्रोजन कोरडे (शुद्धीकरण) प्रणाली (पर्यायी)
पाण्याच्या इलेक्ट्रोलिसिसमधून तयार होणारे हायड्रोजन समांतर ड्रायरने डिह्युमिडिफाइड केले जाते आणि शेवटी कोरडे हायड्रोजन मिळविण्यासाठी सिंटर्ड निकेल ट्यूब फिल्टरद्वारे धूळ टाकले जाते. (उत्पादन हायड्रोजनसाठी वापरकर्त्याच्या आवश्यकतांनुसार, सिस्टम शुद्धीकरण उपकरण जोडू शकते आणि शुद्धीकरण पॅलेडियम-प्लॅटिनम बायमेटेलिक उत्प्रेरक डीऑक्सिडेशन वापरते).
वॉटर इलेक्ट्रोलिसिस हायड्रोजन उत्पादन यंत्राद्वारे तयार केलेला हायड्रोजन बफर टाकीद्वारे हायड्रोजन शुद्धीकरण यंत्राकडे पाठविला जातो.
हायड्रोजन प्रथम डीऑक्सीजनेशन टॉवरमधून जातो. उत्प्रेरकाच्या कृती अंतर्गत, हायड्रोजनमधील ऑक्सिजन हायड्रोजनशी प्रतिक्रिया करून पाणी तयार करते.
प्रतिक्रिया सूत्र: 2H2+O2 2H2O.
त्यानंतर, हायड्रोजन हायड्रोजन कंडेन्सरमधून जातो (जे पाणी तयार करण्यासाठी गॅसमधील पाण्याची वाफ घनरूप करण्यासाठी गॅस थंड करते आणि द्रव संग्राहकाद्वारे कंडेन्स्ड पाणी स्वयंचलितपणे सिस्टममधून बाहेर टाकले जाते) आणि शोषण टॉवरमध्ये प्रवेश करते.

e

पोस्ट वेळ: मे-14-2024