Elektrolîtîkhîdrojenyekîneya hilberînê komek tevahî ya elektrolîza avê vedihewînehîdrojenAmûrên hilberînê, bi amûrên sereke yên jêrîn:
1. Xaneya elektrolîtîk
2. Amûra veqetandina gaz û şileyê
3. Sîstema zuwakirin û paqijkirinê
4. Beşa elektrîkê ev in: transformer, kabîneya rastker, kabîneya kontrola PLC, kabîneya amûran, kabîneya belavkirinê, komputera jorîn, hwd.
5. Sîstema alîkar bi giranî ev tiştan dihewîne: tanka çareseriya alkalî, tanka ava madeya xav, pompa ava çêkirinê, silindirê nîtrojenê/otosbar, û hwd. 6. Sîstema alîkar a giştî ya alavan ev tiştan dihewîne: makîneya ava paqij, bircê sarkirinê, sarkirin, kompresora hewayê, û hwd.
sarincên hîdrojen û oksîjenê, û av berî ku di bin kontrola pergala kontrolê de were şandin, ji hêla dafikek dilopê ve tê berhev kirin; Elektrolît di nav re derbas dibehîdrojenû fîlterên oksîjena alkalî, hîdrojen û sarincên oksîjena alkalî bi rêzê ve di bin çalakiya pompa gerandinê de, û dûv re ji bo elektrolîza bêtir vedigere xaneya elektrolîtîk.
Zexta pergalê ji hêla pergala kontrola zextê û pergala kontrola zexta cûdahiyê ve tê rêve kirin da ku hewcedariyên pêvajoyên jêrîn û hilanînê bicîh bîne.
Hîdrojena ku bi elektroliza avê tê hilberandin, xwedî avantajên paqijiya bilind û qirêjiya kêm e. Bi gelemperî, qirêjiyên di gaza hîdrojenê ya ku bi elektroliza avê tê hilberandin de tenê oksîjen û av in, bêyî pêkhateyên din (ku dikare jehrîbûna hin katalîzatoran asteng bike). Ev yek ji bo hilberandina gaza hîdrojenê ya paqijiya bilind rehetiyê peyda dike, û gaza paqijkirî dikare li gorî standardên gazên pîşesaziyê yên pola elektronîkî be.
Hîdrojena ku ji hêla yekîneya hilberîna hîdrojenê ve tê hilberandin, ji bo stabîlkirina zexta xebata pergalê û dûrxistina ava azad ji hîdrojenê, di tankeke tamponê re derbas dibe.
Piştî ketina nav cîhaza paqijkirina hîdrojenê, hîdrojena ku ji hêla elektroliza avê ve tê hilberandin, bi karanîna prensîbên reaksiyona katalîtîk û adsorpsiyona lîva molekulî, ji bo rakirina oksîjen, av û qirêjiyên din ji hîdrojenê, bêtir tê paqijkirin.
Amûr dikare li gorî rewşa rastîn pergalek verastkirina hilberîna hîdrojenê ya otomatîk 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 ji PLC-ê re derxe da ku bi nirxa orîjînal a diyarkirî re were berhev kirin, û piştî veguherîna berevajî û hesabkirina PID-ê, sînyalek 20-4mA ji kabîneya rastker re derxe da ku mezinahiya herika elektrolizê verast bike, bi vî rengî armanca verastkirina otomatîkî ya hilberîna hîdrojenê li gorî guhertinên di barê hîdrojenê de pêk tê.
Tekane reaksiyon di pêvajoya hilberîna hîdrojenê de bi elektroliza avê av (H2O) ye, ku pêdivî ye ku bi berdewamî bi ava xav bi pompeyek tijîkirina avê were dabînkirin. Cihê tijîkirinê li ser veqetandina hîdrojen an oksîjenê ye. Wekî din, hîdrojen û oksîjen dema ku ji pergalê derdikevin hewce ne ku mîqdarek piçûk avê ji holê rakin. Amûrên ku xerckirina avê kêm e dikarin 1L/Nm³ H2 bixwin, lê amûrên mezintir dikarin wê kêm bikin heta 0.9L/Nm³ H2. Sîstem bi berdewamî ava xav tijî dike, ku dikare aramiya asta şileya alkalîn û konsantrasyonê biparêze. Ew dikare ava reaksiyonê di wextê xwe de tijî bike da ku konsantrasyona çareseriya alkalîn biparêze.
- Sîstema rastkirina transformer
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 şaneya elektrolîtîk ve tê xwestin, û hêza DC bide şaneya elektrolîtîk. Beşek ji hêza peyda kirî ji bo hilweşandina rasterast a molekulên avê bo hîdrojen û oksîjenê tê bikar anîn, û beşa din germê çêdike, ku ji hêla sarincokê alkalî ve bi rêya ava sarkirinê tê kirin.
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 ji bo alavên hilberîna hîdrojena ava elektrolîtîk têne bikar anîn transformatorên taybet in ku pêdivî ye ku li gorî daneyên her şaneya elektrolîtîk werin hevber kirin, ji ber vê yekê ew alavên xwerû ne.
Niha, kabîneya rastker a herî zêde tê bikaranîn cureyê tîrîstor e, ku ji hêla hilberînerên alavan ve ji ber dema karanîna wê ya dirêj, aramiya bilind û bihayê wê yê kêm tê piştgirî kirin. Lêbelê, ji ber hewcedariya adaptekirina alavên mezin bi enerjiya nûjenkirî ya pêşiyê, karîgeriya veguherîna kabîneyên rastker ên tîrîstor nisbeten kêm e. Niha, gelek hilberînerên kabîneyên rastker hewl didin ku kabîneyên rastker ên IGBT yên nû bipejirînin. IGBT jixwe di pîşesaziyên din de wekî enerjiya bayê pir gelemperî ye, û tê bawer kirin ku kabîneyên rastker ên IGBT dê di pêşerojê de pêşkeftinek girîng bibînin.
- Sîstema kabîneya belavkirinê
Kabîneya belavkirinê bi giranî ji bo dabînkirina hêzê ji bo pêkhateyên cûrbecûr bi motorên di pergala veqetandin û paqijkirina hîdrojen-oksîjenê ya li pişt alavên hilberîna hîdrojenê ya ava elektrolîtîk de tê bikar anîn, di nav de alavên 400V an jî bi gelemperî wekî alavên 380V têne binavkirin. Amûr pompa gerandina alkalî di çarçoveya veqetandina hîdrojen-oksîjenê de û pompa ava çêkirinê di pergala alîkar de vedihewîne; Dabînkirina hêzê ji bo têlên germkirinê di pergala zuwakirin û paqijkirinê de, û her weha pergalên alîkar ên ku ji bo tevahiya pergalê hewce ne wekî makîneyên ava paqij, sarincok, kompresorên hewayê, qûleyên sarkirinê, û kompresorên hîdrojenê yên paşîn, makîneyên hîdrojenasyonê, û hwd., di heman demê de dabînkirina hêzê ji bo ronahiyê, çavdêriyê û pergalên din ên tevahiya îstasyonê jî vedihewîne.
- Controsîstema l
Sîstema kontrolê kontrola otomatîkî ya PLC pêk tîne. PLC bi gelemperî Siemens 1200 an 1500 bikar tîne, û bi ekrana destikê ya navrûya têkiliya mirov-makîneyê ve hatî çêkirin. Xebat û nîşandana parametreyên her pergalê ya alavan û her weha nîşandana mantiqa kontrolê li ser ekrana destikê têne pêkanîn.
5. Sîstema gerandina çareseriya alkalî
Ev sîstem bi giranî ji van alavên sereke yên jêrîn pêk tê:
Veqetandina hîdrojen û oksîjenê - Pompeya gerandina çareseriya alkalî - Valf - Parzûna çareseriya alkalî - Hucreya elektrolîtîk
Proseya sereke wiha ye: çareseriya alkalîn a ku bi hîdrojen û oksîjenê re di veqetandina hîdrojen-oksîjenê de têkel dibe, ji hêla veqetandina gaz-şile ve tê veqetandin û ber bi pompa gerandina çareseriya alkalîn ve tê şandin. Veqetandina hîdrojenê û veqetandina oksîjenê li vir bi hev ve girêdayî ne, û pompa gerandina çareseriya alkalîn çareseriya alkalîn a bi refluksê hatiye şandin ber bi valf û fîltera çareseriya alkalîn a li dawiya paşîn ve digerîne. Piştî ku fîlter qirêjiyên mezin derdixe, çareseriya alkalîn ber bi hundirê xaneya elektrolîtîk ve tê şandin.
6. Sîstema hîdrojenê
Gaza hîdrojenê ji aliyê elektroda katodê tê hilberandin û bi sîstema gerandina çareseriya alkalîn digihîje cihêkerê. Di hundirê cihêkerê de, gaza hîdrojenê nisbeten sivik e û bi awayekî xwezayî ji çareseriya alkalîn tê veqetandin, digihîje beşa jorîn a cihêkerê. Piştre, ji bo veqetandina bêtir di boriyan re derbas dibe, bi ava sarkirinê tê sarkirin, û ji hêla girtina dilopan ve tê berhevkirin da ku paqijiya wê bi qasî %99 be berî ku bigihîje sîstema zuwakirin û paqijkirinê ya paşîn.
Valakirin: Valakirina gaza hîdrojenê bi giranî di demên destpêkirin û girtinê, operasyonên anormal, an jî dema ku paqijî li gorî standardan nîne, û her weha ji bo çareserkirina pirsgirêkan tê bikar anîn.
7. Sîstema oksîjenê
Rêya oksîjenê dişibihe ya hîdrojenê, lê ew di veqetandinên cûda de tê meşandin.
Valakirin: Niha, piraniya projeyan rêbaza valakirina oksîjenê bi kar tînin.
Bikaranîn: Nirxa bikaranîna oksîjenê tenê di projeyên taybet de watedar e, wek sepanên ku dikarin hem hîdrojen û hem jî oksîjena paqijiya bilind bikar bînin, wek hilberînerên fîber optîk. Her wiha hin projeyên mezin hene ku ji bo bikaranîna oksîjenê cîh veqetandine. Senaryoyên sepanên paşîn ji bo hilberîna oksîjena şil piştî zuwakirin û paqijkirinê, an jî ji bo oksîjena bijîşkî bi rêya pergalên belavbûnê ne. Lêbelê, rastbûna van senaryoyên bikaranînê hîn jî hewceyê piştrastkirina bêtir e.
8. Sîstema ava sarkirinê
Proseya elektrolizê ya avê reaksiyoneke endotermîk e, û divê proseya hilberîna hîdrojenê bi enerjiya elektrîkê were dabînkirin. Lêbelê, enerjiya elektrîkê ya ku di proseya elektrolizê ya avê de tê xerckirin ji germahiya teorîk a vegirtina reaksiyona elektrolizê ya avê derbas dibe. Bi gotineke din, beşek ji elektrîka ku di hucreya elektrolizê de tê bikar anîn vediguhere germê, ku bi giranî ji bo germkirina pergala gerandina çareseriya alkalîn di destpêkê de tê bikar anîn, germahiya çareseriya alkalîn digihîne rêjeya germahiya pêwîst a 90 ± 5 ℃ ji bo alavan. Ger hucreya elektrolizê piştî gihîştina germahiya nirxandî berdewam bike ku bixebite, germahiya hilberandî hewce ye ku bi ava sarkirinê were kirin 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, dîyaframa odeya elektrolizê dê zirarê bibîne, ku ev yek dê ji bo xebitandina demdirêj a alavan jî zirardar be.
Pêdivî ye ku germahiya xebitandinê ya çêtirîn ji bo vê cîhazê ji 95 ℃ zêdetir neyê parastin. Wekî din, hîdrojen û oksîjena hilberandî jî hewce ne ku werin sarkirin û bêşilkirin, û cîhaza rastkera tîrîstorê ya bi avê sarkirî jî bi boriyên sarkirinê yên pêwîst ve hatî saz kirin.
Laşê pompê yê alavên mezin jî beşdariya ava sarkirinê hewce dike.
- Sîstema dagirtina nîtrojenê û paqijkirina nîtrojenê
Berî sererastkirin û xebitandina cîhazê, divê ceribandinek tengbûna nîtrojenê li ser pergalê were kirin. Berî destpêkirina normal, her weha pêdivî ye ku qonaxa gazê ya pergalê bi nîtrojenê were paqij kirin 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 zext di dema destpêkirinê de hîn jî hebe, ne hewce ye ku çalakiyek paqijkirinê were kirin. Lêbelê, heke zext bi tevahî were rakirin, pêdivî ye ku çalakiyek paqijkirina nîtrojenê dîsa were kirin.
- Sîstema zuwakirina (paqijkirina) hîdrojenê (vebijarkî)
Gaza hîdrojenê ya ji elektrolîza avê tê amadekirin, bi zuwakerek paralel tê zuwakirin, û di dawiyê de bi fîlterek lûleya nîkelê ya sinterkirî tê paqijkirin da ku gaza hîdrojena hişk were bidestxistin. Li gorî hewcedariyên bikarhêner ji bo hîdrojena hilberê, pergal dikare amûrek paqijkirinê lê zêde bike, ku deoksîjenasyona katalîtîk a bîmetalîk a paladyûm platîn ji bo paqijkirinê bikar tîne.
Hîdrojena ku ji hêla yekîneya hilberîna hîdrojenê ya elektroliza avê ve tê hilberandin, bi rêya tankek tamponê ji yekîneya paqijkirina hîdrojenê re tê şandin.
Gaza hîdrojenê pêşî di qûleyeke bêoksîjenasyonê re derbas dibe, û di bin bandora katalîzatorekê de, oksîjena di nav gaza hîdrojenê de bi gaza hîdrojenê re reaksiyon dike û av çêdike.
Formula reaksiyonê: 2H2+O2 2H2O.
Dû re, gaza hîdrojenê ji kondenserekî hîdrojenê re derbas dibe (ku gazê sar dike da ku buxara avê bike av, ku bixweber bi rêya kolektorekî ji sîstemê derdikeve) û dikeve nav bircê adsorpsiyonê.
Dema şandinê: Kanûn-03-2024
