Yekîneya hilberîna hîdrojena elektrolizê komek alavên hilberîna hîdrojena elektroliza avê yên temam dihewîne. Alavên sereke ev in:
1. Elektrolîzator
2. Amûra veqetandina gaz-şile
3. Sîstema zuwakirin û paqijkirinê
4. Beşa elektrîkê ev in: transformer, kabîneya rastker, kabîneya kontrola bernameya PLC, kabîneya amûran, kabîneya belavkirina hêzê, komputera mêvandar, hwd.
5. Sîstema alîkar bi giranî ev in: tanka alkalî, tanka ava madeya xav, pompa dabînkirina avê, şûşeya nîtrojenê/bara otobusê, û hwd.
6. Sîstema alîkar a giştî ya alavan ev in: makîneya ava paqij, bircê ava sarkirinê, sarincok, kompresora hewayê, û hwd.
Di yekîneya hilberîna hîdrojena elektrolîzê de, av di elektrolîzerê de di bin bandora herikîna rasterast de dibe yek beşek hîdrojen û nîvek oksîjen. Hîdrojen û oksîjena ku çêdibe, digel elektrolîtê ji bo veqetandinê têne şandin ji hev veqetînera gaz-şilek. Hîdrojen û oksîjen ji hêla sarincên hîdrojen û oksîjenê ve têne sar kirin, û girtina dilopan avê digire û derdixe, û dûv re di bin kontrola pergala kontrolê de tê şandin; elektrolît di bin bandora pompa gerandinê de ji hîdrojen, fîltera oksîjen alkalî, hîdrojen, fîltera oksîjen alkalî û hwd. derbas dibe. Sarinca şile û dûv re vedigere elektrolîzerê da ku elektrolîzê bidomîne.
Zexta pergalê bi rêya pergala kontrola zextê û pergala kontrola zexta cûdahiyê tê verast kirin da ku hewcedariyên pêvajoyên paşîn û hilanînê bicîh bîne.
Hîdrojena ku bi elektroliza avê tê hilberandin xwedî avantajên paqijiya bilind û kêmbûna qirêjiyan e. Bi gelemperî, qirêjiyên di hîdrojena ku bi elektroliza avê tê hilberandin de tenê oksîjen û av in, û ti pêkhateyên din nînin (ku dikare jehrîbûna hin katalîzatoran asteng bike), ku ev yek ji bo hilberandina hîdrojena paqijiya bilind rehetiyê peyda dike. , piştî paqijkirinê, gaza hilberandî dikare bigihîje nîşaneyên gaza pîşesaziyê ya pola elektronîkî.
Hîdrojena ku ji hêla cîhaza hilberîna hîdrojenê ve tê hilberandin, ji bo stabîlkirina zexta xebatê ya pergalê û dûrxistina ava azad a di nav hîdrojenê de, di tankeke tamponê re derbas dibe.
Piştî ku hîdrojen dikeve nav cîhaza paqijkirina hîdrojenê, hîdrojena ku bi elektroliza avê çêdibe bêtir tê paqijkirin, û oksîjen, av û qirêjiyên din ên di nav hîdrojenê de bi karanîna prensîbên reaksiyona katalîtîk û adsorpsiyona lîva molekulî têne rakirin.
Amûr dikare li gorî rewşa rastîn pergalek verastkirina otomatîk ji bo hilberîna hîdrojenê saz bike. Guhertinên di barê gazê de dê bibin sedema guherînên di zexta depoya hilanîna hîdrojenê de. Veguhezkarê zextê yê li ser depoya hilanînê hatî saz kirin dê sînyalek 4-20mA derxe û bişîne PLC-ê û piştî berhevdana nirxa damezrandî ya orîjînal û pêkanîna veguherîna berevajî û hesabkirina PID-ê, sînyalek 20~4mA tê derxistin û ji kabîneya rastkerê re tê şandin da ku mezinahiya herika elektrolizê were verast kirin, bi vî rengî armanca verastkirina otomatîk a hilberîna hîdrojenê li gorî guhertinên di barê hîdrojenê de pêk tê.
Amûrên hilberîna hîdrojenê yên elektrolîza ava alkalîn bi giranî pergalên jêrîn vedihewîne:
(1) Sîstema avê ya madeyên xav
Tenê tiştê ku di pêvajoya hilberîna hîdrojena elektroliza avê de reaksiyonê nîşan dide av e (H2O), ku divê bi berdewamî bi ava xav bi rêya pompa tijîkirina avê were dagirtin. Cihê tijîkirina avê li ser veqetandina hîdrojen an oksîjenê ye. Wekî din, dema ku ji pergalê derdikeve, divê mîqdarek piçûk ji hîdrojen û oksîjenê were rakirin. Xerckirina avê ya alavên piçûk 1L/Nm³H2 ye, û ya alavên mezin dikare were kêmkirin heta 0.9L/Nm³H2. Sîstem bi berdewamî ava xav tijî dike. Bi rêya tijîkirina avê, aramiya asta şileya alkalî û konsantrasyona alkalî dikare were parastin, û çareseriya reaksiyonê dikare di wextê xwe de were dagirtin.
2) Sîstema rastkirina veguherîner
Ev sîstem bi giranî ji du amûran pêk tê: trafoyek û kabîneyek rastker. Karê wê yê sereke ew e ku hêza AC ya 10/35KV ya ku ji hêla xwediyê pêşiyê ve tê peyda kirin veguherîne hêza DC ya ku ji hêla elektrolîzerê ve tê xwestin, û hêza DC bide elektrolîzerê. Beşek ji hêza peyda kirî ji bo hilweşandina rasterast a avê tê bikar anîn. Molekul hîdrojen û oksîjen in, û beşa din germê çêdike, ku ji hêla sarincokê ve bi rêya ava sarkirinê tê derxistin.
Piraniya transformatoran ji cureyê rûn in. Ger li hundir an jî di konteynirekê de werin danîn, transformatorên cureyê hişk dikarin werin bikar anîn. Transformatorên ku di alavên hilberîna hîdrojena ava elektrolîtîk de têne bikar anîn transformatorên taybet in û pêdivî ye ku li gorî daneyên her elektrolîzerê werin hevber kirin, ji ber vê yekê ew alavên xwerû ne.
(3) sîstema kabîneya belavkirina hêzê
Kabîneya belavkirina hêzê bi giranî ji bo dabînkirina alavên 400V an jî bi gelemperî wekî 380V tê zanîn ji bo pêkhateyên cûrbecûr bi motorên di pergalên veqetandin û paqijkirina hîdrojen û oksîjenê de li pişt alavên hilberîna hîdrojenê ya ava elektrolîtîk tê bikar anîn. Amûr gerandina alkalî di çarçoveya veqetandina hîdrojen û oksîjenê de vedihewîne. Pomp, pompên tijîkirina avê di pergalên alîkar de; têlên germkirinê di pergalên zuwakirin û paqijkirinê de, û pergalên alîkar ên ku ji hêla tevahiya pergalê ve têne xwestin, wekî makîneyên ava paqij, sarincok, kompresorên hewayê, qûleyên sarkirinê, û kompresorên hîdrojenê yên paşîn, makîneyên hîdrojenasyonê û alavên din. Dabînkirina hêzê di heman demê de dabînkirina hêzê ji bo ronahîkirin, çavdêrîkirin û pergalên din ên tevahiya îstasyonê jî vedihewîne.
(4) sîstema kontrolê
Sîstema kontrolê kontrola otomatîkî ya PLC pêk tîne. PLC bi gelemperî Siemens 1200 an 1500 bikar tîne. Ew bi ekrana destikê ya navrûya têkiliya mirov-komputerê ve hatî çêkirin, û xebitandin û nîşandana parametreyên her pergalê ya alavan û nîşandana mantiqa kontrolê li ser ekrana destikê têne pêkanîn.
5) Sîstema gerandina alkalî
Ev sîstem bi giranî ji van alavên sereke yên jêrîn pêk tê:
Veqetandina hîdrojen û oksîjenê - pompa gerandina alkalî - valf - fîltera alkalî - elektrolîzer
Proseya sereke ev e: şileya alkalî ya ku di veqetandina hîdrojen û oksîjenê de bi hîdrojen û oksîjenê re têkel dibe, ji hêla veqetandina gaz-şile ve tê veqetandin û dûv re vedigere pompa gerandina şileya alkalî. Li vir veqetandina hîdrojenê û veqetandina oksîjenê bi hev ve girêdayî ne, û pompa gerandina şileya alkalî dê bi refluksê bizivire. Şileya alkalî ber bi valv û fîltera şileya alkalî ya li dawiya paşîn ve diçe. Piştî ku fîlter qirêjiyên mezin derdixe, şileya alkalî ber bi hundirê elektrolîzerê ve diçe.
(6) Sîstema hîdrojenê
Hîdrojen ji aliyê elektroda katodê tê hilberandin û bi sîstema gerandina şileya alkalî digihîje cihêkerê. Di cihêkerê de, ji ber ku hîdrojen bi xwe nisbeten sivik e, ew bi awayekî xwezayî ji şileya alkalî vediqete û digihîje beşa jorîn a cihêkerê, û dûv re ji bo veqetandin û sarkirina bêtir di boriyê re derbas dibe. Piştî sarbûna avê, girtina dilopan dilopan digire û digihîje paqijiya nêzîkî 99%, ku digihîje sîstema zuwakirin û paqijkirinê ya paşîn.
Valakirin: Valakirina hîdrojenê bi giranî ji bo valakirina di dema destpêkirin û girtinê, xebata anormal an têkçûna paqijiyê, û valakirina xeletiyan de tê bikar anîn.
(7) Sîstema oksîjenê
Riya oksîjenê dişibihe ya hîdrojenê, lê di veqetandinek cûda de.
Valakirin: Niha, piraniya projeyên oksîjenê bi valakirinê têne dermankirin.
Bikaranîn: Nirxa bikaranîna oksîjenê tenê di projeyên taybet de watedar e, wek hin senaryoyên serîlêdanê yên ku dikarin hem hîdrojen û hem jî oksîjena paqijiya bilind bikar bînin, wek hilberînerên fîbera optîkî. Her wiha hin projeyên mezin hene ku ji bo bikaranîna oksîjenê cîh veqetandine. Senaryoyên serîlêdana paşîn hilberîna oksîjena şil piştî zuwakirin û paqijkirinê, an jî karanîna oksîjena bijîşkî bi rêya pergala belavbûnê ne. Lêbelê, baştirkirina van senaryoyên karanînê hîn nehatiye destnîşankirin. Piştrastkirina bêtir.
(8) sîstema ava sarkirinê
Proseya elektrolizê ya avê reaksiyoneke endotermîk e. Proseya hilberîna hîdrojenê divê bi enerjiya elektrîkê were dabînkirin. Lêbelê, enerjiya elektrîkê ya ku ji hêla proseya elektrolizê ya avê ve tê xerckirin ji germahiya teorîk a vegirtina reaksiyona elektrolizê ya avê derbas dibe. Ango, beşek ji elektrîka ku ji hêla elektrolizer ve tê bikar anîn vediguhere germê. Ev beş bi giranî ji bo germkirina pergala gerandina alkaliyê di destpêkê de tê bikar anîn, da ku germahiya çareseriya alkaliyê bigihîje rêza germahiyê ya 90±5°C ku ji hêla alavê ve tê xwestin. Ger elektrolizer piştî gihîştina germahiya nirxandî berdewam bike ku bixebite, germahiya hilberandî hewce ye ku were bikar anîn. Ava sarkirinê tê derxistin da ku germahiya normal a herêma reaksiyona elektrolizê were parastin. Germahiya bilind a di herêma reaksiyona elektrolizê de dikare xerckirina enerjiyê kêm bike, lê heke germahî pir zêde be, parzûna odeya elektrolizê dê were hilweşandin, ku ev yek dê ji bo xebitandina demdirêj a alavê jî zirardar be.
Ev cîhaz hewce dike ku germahiya xebitandinê ji 95°C zêdetir nebe. Wekî din, divê hîdrojen û oksîjena çêkirî jî werin sarkirin û bêşilkirin, û cîhaza rastker a bi silîkonê ya bi avê sarkirî jî bi boriyên sarkirinê yên pêwîst ve hatî sazkirin.
Laşê pompê yê alavên mezin jî beşdariya ava sarkirinê hewce dike.
(9) Sîstema dagirtina nîtrojenê û paqijkirina nîtrojenê
Berî sererastkirin û xebitandina cîhazê, divê pergal ji bo ceribandina tengbûna hewayê bi nîtrojenê were dagirtin. Berî destpêkirina normal, pêdivî ye ku qonaxa gazê ya pergalê jî bi nîtrojenê were paqijkirin da ku piştrast bibe ku gaza di qada qonaxa gazê de li her du aliyên hîdrojen û oksîjenê ji rêza şewatbar û teqîner dûr e.
Piştî ku alav tên girtin, pergala kontrolê dê bixweber zextê biparêze û mîqdarek diyarkirî ya hîdrojen û oksîjenê di hundurê pergalê de bihêle. Ger dema ku alav tê vekirin zext hîn jî were dîtin, ne hewce ye ku paqijkirin were kirin. Lêbelê, heke hemî zext were rakirin, ew ê hewce bike ku dîsa were paqijkirin. Çalakiya paqijkirina nîtrojenê.
(10) Sîstema zuwakirina (paqijkirina) hîdrojenê (vebijarkî)
Hîdrojena ku ji elektrolîza avê tê hilberandin, bi zuwakerek paralel tê zuwakirin, û di dawiyê de bi fîlterek lûleya nîkelê ya sinterkirî tê tozkirin da ku hîdrojena hişk were bidestxistin. (Li gorî hewcedariyên bikarhêner ji bo hîdrojena hilberê, pergal dikare amûrek paqijkirinê lê zêde bike, û paqijkirin deoksîdasyona katalîtîk a bîmetalîk a paladyûm-platîn bikar tîne).
Hîdrojena ku ji hêla cîhaza hilberîna hîdrojenê ya elektroliza avê ve tê hilberandin, bi rêya tanka tamponê ji cîhaza paqijkirina hîdrojenê re tê şandin.
Hîdrojen pêşî ji qûleya bêoksîjenasyonê derbas dibe. Di bin bandora katalîzatorê de, oksîjena di nav hîdrojenê de bi hîdrojenê re reaksiyon dike û av çêdibe.
Formula reaksiyonê: 2H2+O2 2H2O.
Dû re, hîdrojen ji kondenserê hîdrojenê re derbas dibe (ku gazê sar dike da ku buxara avê ya di gazê de kondens bike da ku av çêbibe, û ava kondenskirî bixweber bi rêya koleksiyonera şilavê ji pergalê tê derxistin) û dikeve bircê adsorpsiyonê.
Dema weşandinê: 14ê Gulana 2024an
