免费在线 电厂化学水处理之水电解制氢设备及工艺流程 一、水电解制氢设备用处 水电解制氢设备所制氢气可大规模的运用在电力、电子、冶金、化工、建材、宇航、原子、气候等需求氢气的职业，做为冷却气、维护气、质料气、恢复气和燃料气。 二．水电解制氢设备作业原理 电解水是直流电经过KOH 或 NaOH 水溶液将水分解为氢气和氧气的进程，其化学反应如下： 阴极：2H O+2e→H +2OH- 2 2 阳极：2OH --2e→H O+1/2O 2 2 总反应式： H O= H +1/2 O 2 2 2 氢气单调作业原理 氢气单调是把水电解制取的氢气，运用分子筛接受常温吸附法去除氢气中的水份。其原理如下：因为水分子有着十分强的极性，运用分子筛对水的强亲和力的特性，当含有水份的氢气经过分子筛床时，其间所含的水份被分子筛吸附，抵达氢气单调意图。因为当分子筛吸 附水抵达饱合后，需求再生才干重运用，故本体系接受加热再生的办法，将分子筛中吸附的水份解析，然后抵达单调体系接连运用的意图。 三．FDQG5/3.2-IV 型水电解制氢单调设备体系胪陈： 体系由氢气制备及单调体系、除盐水冷却体系、气体组织体系、储气体系四部分组成。 氢气制备及单调体系 氢气制备及单调体系主要由水电解制氢、单调部分，供配电及把握部分和加水配碱部分构成。 水电解制氢、单调部分〔制氢单调设备结构〕 该部分由电解槽〔1-01〕，氢、氧别离器〔1-03、1-02〕，氢、氧碱液过滤器〔1-05、 1-04〕，氢、氧碱液冷却器〔1-07、1-06〕，氢气、氧气冷却器〔1-09、1-08〕，氢气、氧气捕滴器〔1-11、1-10〕，氢气、氧气气水别离器〔1-13、1-12〕，氢、氧碱液循环泵〔1-20、 1-19〕和相关外表、阀门组成。 供配电及把握部分 供配电部分由，MCC 柜〔7〕，PLC 把握柜〔6〕，动力柜〔5〕和可控硅整流柜〔4〕组成。 加水配碱部分〔补配水碱体系结构〕 加水配碱部分由质料水箱〔3-01〕，碱液箱〔3-02〕，配碱泵〔3-03〕，补水泵〔3-04〕组成。 水电解制氢单调部分作业流程： 制氢单调部分的主机电解槽〔1-01〕由供配电部分供应直流电源，其详细衔接 顺次为 380V，50Hz，380V 三相五线电源接入供配电部分抽屉式开关柜〔7〕，由抽屉式开关柜〔7〕别离供应PLC 把握柜〔6〕、动力柜〔5〕可控硅整流柜〔4〕。体系的电解电源由可控 硅整流柜〔4〕供应。输出电流为 1020A 电压为 57V 的直流电，单位直流电耗约为4.7kwh/Nm3H2。该进程完结了供配电部分给电解槽〔1-01〕供应电解用直流电源的功用，并根据电解槽〔1-01〕 的负荷要求，经过调整可控硅整流柜〔4〕的输出值，就可以完结产氢量的调整。 制氢单调部分的主机电解槽〔1-01〕由配碱泵〔3-03〕供应 30%浓度 KOH 的电解质，体系泊车时由配碱泵〔3-03〕完结碱液收回的作业。由补水泵〔3-04〕供应在电解进程中耗费的水及体系丢失的碱。 配碱： 体系状况：在碱箱〔3-02〕中参与根据体系用量而核算的水，发动配碱泵〔3-03 〕，发展碱箱中水的循环，发展体系的配碱作业，此刻阀门的状况为：〔此刻体系中悉数手动阀门处于封闭状况〕BV-18、BV-19 敞开，假定配碱泵的作业正常，水的循环正常，少数多次地参与装备 30%KOH 溶液所需求的KOH 的量，直至配碱作业的结束。当碱液的比重抵达为 1.281 时，配碱作业结束。配碱结束时先停配碱泵〔3-03〕，然后封闭BV-18、BV-19 阀门至此配碱作业结束。KOH 的量〔按 100%核算〕=30%×溶液的体积×溶液的比重。 注：30℃时，15%KOH 溶液比重为 1.18〔体系稀碱开车时碱液浓度及比重〕。30℃时，30%NaOH 溶液比重为 1.281〔体系浓碱开车时碱液浓度及比重〕 注碱 注碱前体系状况：泊车、常压、纯水清洗、氮气置换结束。 配碱结束后，根据需求，配碱泵〔3-03〕将配好的碱液打入体系中，且留心碱液在氢氧别离器〔1-03、1-02〕的液位。〔液位一般把握在液位计的 1/3 处〕此刻阀门状况为： SV-04、SV-05、BV-05、BV-06、BV-03、BV-04、BV-01、BV-02、BV-19、BV-24、当液 位抵达氢、氧别离器〔1-03、1-02〕磁翻转液位计指定高度时封闭配碱泵一起封闭阀门 BV-03、BV-04、BV-19、BV-24。然后恰当翻开阀门 SV-01、SV-02，当阀门口有碱液向外溢出时封闭阀门SV-01、SV-02，以排解体系管线中的气体，体系注碱结束。 碱液从体系收回至碱箱 体系状况：泊车、常压、氮气置换 当体系的设备需求修补或有其他要求，体系碱液需收回时，发动配碱泵〔3-03〕将体系碱液抽回碱箱。此刻阀门的状况为：SV-04、SV-05、BV-05、 BV-06、BV-01、 BV-02、BV-03、BV-04、BV-23、BV-18 翻开，此刻补水配碱体系中悉数阀门封闭。碱液收回后，停配碱泵〔3-03〕，封闭阀门BV-23、BV-18、BV-03、BV-04 结束碱液收回作业。 制氢单调进程〔该进程发展前必需用氮气置换，置换流程详见此章节〔1.6〕。 制氢进程 制氢部分由电解槽〔1-01〕，氢、氧别离器〔1-03、1-02〕，氢、氧碱液过滤器〔1-05、 1-04〕，氢、氧碱液冷却器〔1-07、1-06〕，氢气、氧气冷却器〔1-09、1-08〕，氢气、氧气捕滴器〔1-11、1-10〕，氢气、氧气气水别离器〔1-13、1-12〕，氢、氧碱液循环泵〔1-20、 1-19〕和相关外表、阀门组成。 以下手动阀门为敞开状况： BV-01、BV-02、BV-05、BV-06、BV-09、BV-10、此刻体系内充氮置换结束，气动球阀、气动薄膜调整阀由PLC 把握。 上述阀门状况敞开无误，发动碱液循环泵〔1-19、1-20〕，在泵的强制效果下完结制氢进程的碱液循环。 按氢、氧碱液流程分述如下： 1〕 氧碱液在氧碱液循环泵〔1-19〕效果下由氧别离器〔1-02〕经泵〔1-19〕过氧碱液过滤器〔1-04〕、氧碱液冷却器〔1-06〕打入电解槽〔1-01〕氧侧、经电解后构成氧气与 KOH 的混合液流回氧别离器〔1-02〕、混合液在氧别离器〔1-02〕经气液别离后液体经泵重打入电解槽发展电解进程，气体经氧气体冷却器〔1-08〕，氧气捕滴器〔1-10〕过气水别离器〔1-12〕将冷凝水排放后，再经气动薄膜调整阀〔PV-1〕调整开度，放入大气，完结制氢体系压力主动调整。 注：〔1〕 其间AV-05、AV-06 在必守时间内替换启闭，完结冷凝水的排放要求。 〔2〕 经过调整阀PV-1 的开度把握体系的压力，坚持体系内的压力。2〕氢碱液在氢碱液循环泵〔1-20〕效果下由氢别离器〔1-03〕经泵〔1-20〕过氢碱液 过滤器〔1-05〕、氢碱液冷却器〔1-07〕打入电解槽〔1-01〕氢侧，经电解后构成氢气与KOH的混合液流回氢别离器〔1-03〕，混合液在氢别离器〔1-03〕经气液别离后液体经泵重打入电解槽发展电解进程，气体经氢气冷却器〔1-09〕，氢气捕滴器〔1-11〕过气水别离器〔1-13〕将冷凝水排放后，再经气动薄膜调整阀〔LV-1〕调整开度放入大气，完结制氢体系产氢量的主动调整。 注：〔1〕其间 AV-03、AV-04 在必守时间内替换启闭，完结冷凝水的排放要求。 〔2〕 经过调整阀LV-1 的开度把握氢、氧侧液位差。电解进程的循环回路 氢氧别离器碱液循环泵 氢氧别离器 碱液循环泵 碱液过滤器 电解槽 碱液冷却器 单调部分按常温吸附法去除氢气中的水份，用电加热办法根据分子筛再生的原理完结体系内氢气单调的意图。单调体系主要由两台吸附单调器〔1-15、1-16〕氢气冷却器〔1-17、1-18〕和气体过滤器及相应的阻火器、外表、阀门组成。 单调部分设两台吸附单调器〔1-15、1-16〕一台作业，另一台再生，彼此切换，替换作业，接连供气。 1〕单调器〔1-15〕吸附〔1-16〕加热再生进程。电解氢气经 AV-24 进入单调器〔1-16〕 发展内部分子筛的加热再生，气体经氢气气体冷却器〔1-18〕经过阀门 AV-14、AV-13 进入氢气气体冷却器 1-17 进入吸附单调器 1-15 发展吸附单调再经气体过滤器 1-14 过滤进入下一环节。氢气中的水分在气体冷却器中涣散经阀AV-16、AV-15 守时经过排水水封〔12〕排凝。 2〕单调器〔1-15〕吸附〔1-16〕吹冷进程 上一进程阀门作业状况不变，中止单调器〔1-16〕的加热，发展单调器〔1-16〕的吹冷进程。氢气流程不变。 3〕单调器〔1-15〕吸附〔1-16〕反吹进程 在上流程阀门状况下，封闭 AV-23、AV-17、AV-16 翻开AV-14、AV-24 阀门封闭，SV-08 阀门状况根据再气愤用量已调好。〔常开〕 氢气经 AV-23、AV-13 过氢气冷却器〔1-17〕进入单调器〔1-15〕接连发展吸附作业， 产出单调后氢气一部分经氢气过滤器供应下一体系。另一部分经SV-08 调整流量后，过 AV-17、反吹进入单调器〔1-16〕，使单调器〔1-16〕进口端及内部充入单调后的产品气，充入氢气经氢气冷却器〔1-18〕，经 AV-16 阀排入氢气排水水封。 4〕单调器〔1-15〕吸附，〔1-16〕自冷进程 在上一流程阀门作业状况下，封闭 AV-17，氢气经阀 AV-23、AV-13、氢气冷却器〔1-17〕、单调器〔1-15〕、氢气过滤器接连供气。此进程因为单调器〔1-16〕的进出口阀门均为封闭状况，所以作业在天然冷却状况。 5〕单调器〔1-15〕、〔1-16〕吸附进程 在上一流程阀门作业状况下，翻开 AV14，使氢气别离经氢

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