• 压力调节器壳体上 设有压力表、安全 阀与水位计,内部 有浮筒和针形阀。
• 氢、氧两侧各装一台压力调节器,两 台调节器的下部用水连通,以保证氢、 氧两侧的压力相等,防止电解槽中石 棉布因压差过大而破损
• 电解所产生的氢气与氧气的体积不等,氢 气体积为氧气的2倍,若两个调节器的下部 不连通,则两侧压力就会不等,这将造成 电解室内石棉布氢、氧两侧气压不等,氢 气则有通过石棉布混入氧气的可能,导致 电解工况被破坏,甚至发生事故。
• 电解槽中平行、直立地设置数块至数十块 电极板,它们将整个电解槽分成若干个电 解室,串联相接。
– 端极板除了起引入电流的作用外,也起紧固整 个电解槽钢板的作用,所以要厚一些。
•生成的二氧化碳立刻被碱液吸收,复原成碳酸盐,致使CO的放电 反应反复进行下去,耗费掉大量电能。
• 当氢侧压力升高时,调节器内水位压向氧侧。氧侧水位升 高而引起浮筒上升,关闭针形阀,氧侧压力也随之升高。 当氧侧压力与氢侧压力相等时,水位又回到原来状态。氢 侧在压力升高、水位下降的同时,浮筒随之下降而使针形 阀开启,排出气体。氧侧同样在压力升高时排出气体,这 样就调整了系统压力,使之达到平衡。
• 隔膜框与极板之间设有难解难分缘垫圈。 要求绝缘垫圈能够耐碱、耐热、耐压力。 它能起到绝缘作用,使隔膜框不带电,而 且有密封作用,以防止电解液外漏。
– Cl-和SO42-能强烈地腐蚀镍阳极; – Fe3附着于石棉布隔膜和阴极上,会增大电解池电压, – CO32能恶化电解液的导电度,含量过高会析出结晶; – Ca2、Mg2有可能生成其碳酸盐沉淀,堵塞进液孔和
• 氢侧系统:由电解槽1各间隔电解出来的氢气汇集于总管,经过氢侧分离器2、洗涤器3、 压力调节器4、平衡箱5,再经两级冷却器6后,存入储氢罐备用。
• 氧侧系统:由电解槽1各间隔分解出来的氧气汇集于总管,经过氧侧分离器8、洗涤器9、 压力调节器10和水封槽11后,排放大气或存罐备用。
由电解槽1各间隔电解出来的氢气汇集于总管,经过氢侧分离 器2、洗涤器3、压力调节器4、平衡箱5,再经两级冷却器6 后,存入储氢罐备用。
• 这种平衡只是相对的、暂时的,常有瞬时不平衡的现象, 但两侧压差不能超过490~590Pa。因为氢气的体积为氧气 体积的2倍,所以氢侧压力调节器的排气动作次数是氧侧 压力调节器的2倍。
• 压力调节器还有对氢气和氧气的冷却净化作用,所以下部 的水也是稀碱液,与补充水系统连通。
– 电解槽:主设备 – 氢侧系统、 – 氧侧系统 – 补给水系统 – 碱液系统 – 纯水制备 – 其它:氢气和氧气的储存、纯化、压缩输送设备以及
• 1-电解槽;2-氢侧分离器;3-氢侧洗涤器;4-氢侧压力调节器;5-平衡箱;6-冷却器;7储氢罐;8-氧侧分离器;9-氧侧洗涤器;10-氧侧压力调节器;11-氧侧水封槽;12-碱液 箱;13-碱液过滤器;14-挡火器
• 配碱箱用于配制KOH电解液及储存碱液, 一般为钢制容器,也可内衬耐腐蚀的塑料 板,箱侧装有液位计。
• 挡火器内部充填粒度为10~20mm的洁净碎 石,设置于氢气放空出口处,三个氢气储 罐在弹簧安全阀后面可以串联起来,使用 一个挡火器。
• 电解产生的氢气、氧气,经过一系列净化 和冷却处理,最后存入储气罐备用。
• 可使氢气中的水含量降低到5g/m3以下 • 冷凝后的水分可通过排污门定期排出。
• 干燥器为圆形立式设备,其主要作用是利 用干燥剂对氢气进一步干燥,以获得更干 燥的氢气。
• 干燥器内一般装填5A的球形分子筛,其再 生温度为180~250℃,再生时间为8~10h。
1-过滤网; 2-顶盖; 3-罐壳; 4-干燥剂; 5-窥视窗(水位计) 6-放水阀门
• 如果气体出口处发生火灾,两个设备可以 阻止火焰延烧到系统内部,避免造成重大 事故。
• 由电解槽1各间隔分解出来的氧气汇集于总管,经过氧侧分 离器8、洗涤器9、压力调节器10和水封槽11后,排放大气 或存罐备用。
• 图中的虚线部分为补给水系统 • 在电解水的过程中,必须连续不断地补充被消耗的纯水。 • 各系统中的分离器、洗涤器和压力调节器中分离和洗涤下来的KOH溶
2424氢氧两侧各装一台压力调节器两氢氧两侧各装一台压力调节器两台调节器的下部用水连通以保证氢台调节器的下部用水连通以保证氢氧两侧的压力相等防止电解槽中石氧两侧的压力相等防止电解槽中石棉布因压差过大而破损棉布因压差过大而破损电解所产生的氢气与氧气的体积不等氢电解所产生的氢气与氧气的体积不等氢气体积为氧气的气体积为氧气的22倍若两个调节器的下部倍若两个调节器的下部不连通则两侧压力就会不等这将造成不连通则两侧压力就会不等这将造成电解室内石棉布氢氧两侧气压不等氢电解室内石棉布氢氧两侧气压不等氢气则有通过石棉布混入氧气的可能导致气则有通过石棉布混入氧气的可能导致电解工况被破坏甚至发生事故
液也必须重新回到电解槽中,所以它们都与补给水箱(平衡箱5)连通, 以达到节省KOH的目的。
出气小孔,造成电解液循环不良。 – 在电解过程中不断地补充水和碱都将可能引入上述杂
为了保证电解槽的正常运行和延长使用周期,固 体碱、补充水和电解液应当符合要求。
• 电解液的主要质量指标是氢氧化钾含量。 • 在配制和运行监督中,为方便起见,重点掌握其比重。
• 电解槽产生的氢气与氧气由电解槽溢出时,携带 了部分呈雾状的电解液与气体一同进入各系统中。
• 石棉布呈多微孔组织,以便通过K和OH-。 • 隔膜框上部在氢、氧两侧均开有小孔,称为气道
圈,用以通过氢气和氧气。隔膜框下部设有液道 圈,用以通过电解液。 • 气体总出口和碱液进口均设在电解槽中部,称为 中心隔膜框,它比其他隔膜框稍厚,这样可以改 善电解液的均匀性,并使各部分的温差减小。
• 在运行过程中要求分离器中的液位高于电 解槽,以保证电解槽中充满电解液,不使 隔膜外露,并使分离器与电解槽之间电解 液的正常循环和冷却得到保证,否则会使 阴阳极之间浓度差增大,降低电解效率, 并形成浓差电池而腐蚀设备。
• 从分离器送出的氢、氧气体的温度较高, 其中仍然含有水蒸气和少量电解液,所以 必须再经过气体洗涤器进一步冷却、洗涤
• 电解产生的氢气和氧气分别汇总于隔膜框 上的氢气总管和氧气总管后导出。
– 极板由三片钢板组成,中间一块起分隔电解室 及支持作用,无孔。其两侧分别铆接一块带小 孔的钢板,一侧为阳极,一侧为阴极。
• 从压力调节器出来的氢气经管路由上部进入平衡箱,气体 入口管伸入水下100mm,氢气经过水层出来,便再经过 一次洗涤,除去残余的碱雾及杂质。凝结水从平衡箱下部 进入,经另一管路与补充水系统连通。
• 制氢设备在运行中不断地消耗纯水,所以,要不断地向电 解槽内补充水。由于系统中各设备内部压力是相同的,同 时平衡箱在系统设备中的安装标高比其他设备高,所以, 主要依靠平衡箱内纯水的压差、自重而完成向洗涤器的自 动补水。平衡箱的安装标高的合理性是决定系统能否实现 自动补水的关键。平衡箱只在氢侧设置。
• 气体洗涤器中部通入由 补给水箱(平衡箱)送 来的纯水(凝结水), 氢气由上部进入,通过 下部喇叭口,在穿过洗 涤水时将残留的电解液 溶于水中,再由中上部 排出,成为较纯净的氢 气。洗涤器的下部由于 溶解了气体中的微量碱 液而排出稀碱液。这些 稀碱液并入碱液循环系 统作为补充水进入电解 槽。
– 保证电解槽在满负荷或空载时,始终充满电解液。 – 由于电流通过电解液时有一部分电能变为热能而使电
• 平衡水箱还起到对氢气的缓冲作用,使氢气压力变得更均 匀,因此又称为缓冲水箱。
• 冷却器与分离器的 不同之处是氢气走 蛇形管,冷却水走 管外。冷却器只在 氢侧系统中设置。
• 为防止着火事故,储氢罐与大气间安有挡 火器和弹簧安全阀。当罐内压力超过规定 值时,气体可安全排出。
• 碱液过滤器的作用是消除电解液中的残渣 污物,使电解槽运行正常。一般采用 80~100目的镍丝网制作过滤器的滤芯,并 且要定期清洗。
• 电解液中的杂质除来源于药品之外,还可能 来自不纯净的补充水常用的补充水是汽轮机 的凝结水




