水电解制装置使用
水电解制氢设备系列说明书

水电解制氢设备操作使用手册\苏州竞立制氢设备有限公司1、简述1.1、氢气的性质和用途:氢是自然界分布最广的元素之一,它在地球上主要以化合状态存在于化合物中。
在大气层中的含量却很低,仅有约1ppm(体积比)。
氢是最轻的气体,它的粘度最小,导热系数很高,化学活性、渗透性和扩散性强(扩散系数为0.63cm2/s,约为甲烷的三倍),它是一种强的还原剂,可同许多物质进行不同程度的化学反应,生成各种类型的氢化物。
氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的特性。
氢含量范围在4-75%(空气环境)、4.65-93.9%(氧气环境)时形成可爆燃气体,遇到明火或温度在585℃以上时可引起燃爆。
压力水电解制出的氢气具有压力高(1.6或3.2MPa)便于输送,纯度高(99.8%以上)可直接用于一般场合,还可以通过纯化(纯度提高到99.999%)和干燥(露点提高到-40~-90℃)的后续加工,可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质,广泛应用于国民经济的各行各业。
1.2、水电解制氢原理:利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。
任何物质在电解过程中,在数量上的变化服从法拉第定律。
法拉第定律指出:电解时,在电极上析出物质的数量,与通过溶液的电流强度和通电时间成正比;用相同的电量通过不同的电解质溶液时,各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比,而析出1克当量的任何物质都需要1法拉第单位96500库仑(26.8安培小时)的电量。
水电解制氢符合法拉第电解定律,即在标准状态下,阴极析出1克分子的氢气,所需电量为53.6A/h。
经过换算,生产1m3氢气(副产品0.5m3氧气)所需电量约2393Ah,原料水消耗0.9kg。
将水电解为氢气和氧气的过程,其电极反应为:阴极: 2H2O + 2e →H2↑+ 2OH-阳极: 2OH-- 2e →H2O + 1/2O2↑总反应: 2H2O →2H2↑+ O2↑由浸没在电解液中的一对电极,中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成水电解池,通以一定电压(达到水的分解电压1.23V和热平衡电压1.47V以上)的直流电,水就发生电解。
系列水电解制氢装置安装使用说明书

CNDQ 系列水电解制氢装置安装使用说明书(微机控制)目录第一章概述1.水电解制氢装置工作原理 (1)2.水电解制氢装置用途与技术参数 (1)3.水电解制氢装置用途与技术参数 (2)4.水电解制氢装置工艺流程 (3)第二章安装1.制氢站 (4)2.工艺部分 (5)3.控制部分 (6)4.整流部分 (7)5.配电装置 (7)第三章操作规程1.工艺系统开机前的准备 (8)2.整流装置开机前的准备 (9)3.自控开机前的准备 (10)4.稀碱试车 (10)5.浓碱正式运行 (12)第四章设备维护安全事项与故障排除1.设备维护 (12)2.安全注意事项 (13)3.故障及排除方法 (14)附录一 ZDQ系列水电解制氢装置带控制点的工艺流程图附录二 KOH水溶液温度比重对照表 (18)附录三用户自备件清单 (19)附录四系统控制参数整定值参考 (21)附录五报警连锁一览表 (22)第一章概述1.水电解制氢装置工作原理水电解制氢的原理是由浸没在电解液中的一对电极中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成的水电解池,当通以一定的直流电时,水就发生分解,在阴极析出氢气,阳极析出氧气。
其反应式如下: 阴极:2H2O+2e→H2↑+2OH-阳极: 2OH--2e→H2O+1/2O2↑总反应: 2H2O→2H2↑+O2↑产生的氢气进入干燥部分,由干燥剂吸附氢气携带的水分,达到用户对氢气湿度的要求。
本装置干燥部分采用原料氢气再生,在一干燥塔再生的同时,另一干燥塔继续进行工作。
2.水电解制氢装置的用途与技术参数表1制氢装置主要技术参数表2.1 设备的用途CNDQ系列水电解制氢干燥装置是中国船舶重工集团公司第七一八研究所新研制成功并独家生产的全自动操作的制氢干燥设备,其主要技术指标达到或超过九十年代末世界先进水平,适用于化工、冶金、电子、航天等对氢气质量要求高的部门,是目前国内最先进的并可替代进口的制氢设备。
2.2 主要技术参数CNDQ5~10/3.2型水电解制氢干燥装置的主要技术参数如表1本装置采用微机控制,对本装置的主要的主要参数:压力、温度、氢氧液位差可进行自动调节;对干燥器的再生时间及再生温度进行自动控制。
馨波尔电解制水机说明书

馨波尔电解制水机说明书馨波尔电解制水机说明书:适用于各种水质的饮用水、饮料、矿泉水、软水等。
电解水是以二氧化氯和氢氧化钠作为添加剂的自来水。
它能在很短时间内溶解各种离子和盐,使水中的钙镁离子还原为无机盐类,同时能破坏铁离子。
水中的细菌等微生物在电解之后全部被杀死,去除了水中所有无机盐。
电解脱水机可以根据客户要求设定水的类型、含水量等参数,通过电解水设备可以制出饮用水,也可以直接饮用。
•1、安装电解水设备前,应检查电源是否符合国家要求,电压是否稳定可靠,并注意电解水设备的使用安全。
设备在使用过程中,设备在工作过程中,会产生一定量,如不及时清除,将会影响运行效果,影响产品质量,严重时将导致严重事故,所以我们在使用设备前,一定要对设备进行清洗工作。
由于自来水中含有大量的细菌,因此,对于自来水来说,去除细菌是很有必要的。
但是,自来水中含有氯气,如果不及时清理水设备就会导致设备中细菌增加而不能达到理想的效果,那么在平时我们生活中就应该经常清洗水龙头等部位了。
如果使用的自来水里含有很多的氯气或者是其他东西的话,那么我们再喝水时就应该要注意了。
如果我们在饮用水中有非常多的氯气或者其他物质的话,那么就会导致长期饮用饮用水受到污染而不能保证其水质的纯天然健康性,那么在购买自来水时一定要注意这一点。
•2、请定期检查电解水设备的各项指标,特别是应检查电解水设备的电源是否正常可靠、温度和压力是否符合要求。
电解水设备的操作人员必须熟悉电解池原理和电解装置构成。
应严格遵守操作规程。
每天生产前,应按操作规程进行检查。
必须注意的是,在使用电解装置时要经常注意保养,保证电解装置的正常运行。
为了便于检查,每天操作前对电解池进行检查。
电解装置采用进口直流电源,确保使用安全。
•3、电解水设备所产生的电化学气泡应充分而均匀。
电化学气泡应均匀地分布在电化学电极周围,如电化学气泡不足,可能导致电化学气泡不完全或气泡破裂而形成气孔,从而使电化学气泡在电极周围出现大量气孔,从而使电化学气泡不能均匀分布到电化学电极周围。
水电解制氢装置范文

水电解制氢装置范文
一、简介
水电解制氢装置是一种利用电能将水分解成氢气和氧气的设备,是提
供氢能的主要技术之一、水电解是一种电化学反应,是利用电能使水分解
而生成氢气和氧气。
水电解装置采用电力将水分解成氢气和氧气,可以有
效地利用水资源,是提供纯净氢气的主要技术。
二、结构及工作原理
水电解装置一般由电极室、电极室内部支撑结构、电极电路、电极连
接装置、电极支撑结构、电极室内部连接件等组成。
水电解装置的工作原理是:将电极放入电极室中,将水从电极穿透孔
中喷出,两个电极之间设置直流电源,这时将水分解为氢气和氧气,氢气
和氧气分别从两侧电极中出来,由出气管输送至氢气库中,完成水电解制
氢过程。
三、电极材料
水电解装置中通常使用的电极材料主要有钛金属、钨金属和铂金属等,这些金属都有较好的电化学性能,可以有效地完成水分解而产生的氢气和
氧气的分离和获取。
四、控制系统。
水电解制氢装置工艺流程DOC

水电解制氢装置工艺流程DOC1.水电解制氢装置的制氢部分通常由电解槽、电源和水处理系统组成。
2.首先,需要准备水源。
水源可以是自来水、地下水或海水。
对于自来水或地下水,需要进行预处理,如过滤和去离子处理,以去除悬浮物、离子和溶解气体。
3.处理后的水进入电解槽。
电解槽通常由两个电极(阳极和阴极)和一个隔离膜组成。
阳极和阴极之间的距离通常很近,以便电解反应更有效。
隔离膜用于分离产生的氢气和氧气。
4.电源通过电极提供电流。
电解过程中,阳极上的氧化反应和阴极上的还原反应同时进行。
在阳极上,水分解成氧气和氢离子。
氧气从阳极释放,而氢离子通过隔离膜进入阴极区。
5.在阴极上,氢离子接受电子并还原成氢气。
氢气从阴极区往上升,并收集起来。
收集氢气的设备通常包括一个储氢罐和一个氢气净化系统。
6.在氢气净化系统中,氢气经过一系列的净化步骤,以去除残余的水分、杂质和碳氢化合物。
这有助于提高氢气的纯度,并防止设备的腐蚀。
7.净化后的氢气经过测量和调节后,可以用于各种应用,如燃料电池、化学合成和工业加工等。
8.在氧气的处理方面,通常采取两种方式:一种是将氧气排放到大气中;另一种是将氧气回收并用于其他用途,如工业氧气供应等。
9.为了确保水电解制氢装置的安全运行,需要安装监测和控制系统。
这个系统可以监测氢气和氧气的浓度,并在超过安全限制时采取相应的措施,如停止电源供应或释放气体压力。
总结:以上是水电解制氢装置的工艺流程。
通过对水进行预处理,使其达到适合电解的纯度。
然后,通过电解过程将水分解成氢气和氧气,收集氢气并进行净化。
最后,对氢气和氧气进行处理和回收,以确保安全运行。
这种制氢方法可用于多种应用,具有环保和可再生的特点。
强电解水生成装置操作维护

一、基本原理 强酸性电解水是将普通自来水经过特殊装置 以物理生成、能够快速杀灭病原微生物的功能水。 电解水生成时,水分子成为阳离子和阴离子,分 别向电解电极两级活动。添加食盐等电解辅助剂 后,从阳极产生活性很强的氯离子,生成了强酸 性电解水;从阴极产生钠离子,生成强碱性电解 水。强酸性电解水无色透明、无刺激异味,对皮 肤及粘膜无刺激性,可灭杀多种细菌繁殖体。强 酸性电解水在与空气、光线及有机物接触过程中 逐渐还原成普通水,是最理想的绿色消毒剂。
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二、适用范围 通过电解食盐水生成具有消毒杀菌作用的强 酸性电解水和具有去污洗净作用的强碱性电解水, 可向医疗卫生机构各科室内供应电解水,也可配 置注水罐、压力泵等有关配件组成完整的系统, 向广泛的公共场所供应电解水。
微生物杀灭效果: 杀灭金黄色葡萄球菌:10min杀灭对数值 >3.00;杀灭大肠杆菌 : 10min杀灭对数值 >3.00;杀灭枯草杆菌黑色变种芽孢: 60min 杀灭对数值>3.00。
AMANO强电解水生成装 置操作维护说明
夏劲松
1.打开前端供水,电源转换器开关,这时设备 如下显示:
2.按切替按键,直至酸性指示灯亮。
3.按运转停止按键,设备自动开始工作,显示窗 显示本次连续工作的剩余时间(分钟数)。设备 每次最多产水99分钟。当设备工作满99分钟后, 而水箱未满情况下,显示窗不显示任何数字。如 需要产水,再次按下运转/停止按键,可再工作。 在工作过程中,按运转/停止按键可中止制水工 作。
5.当水箱低于满液位后,设备自动产水。
6.注意电解溶液的配置。请务必使用NaCl含量 99%以上的电解剂!使用不合要求的电解剂可 能影响生成电解水的效果,并且有可能使设备发 生故障。配置注意:电解剂溶液配置比例应该在 250g电解剂中加750mL水,并充分搅拌均匀。
水电解制氢装置工艺流程
水电解制氢装置工艺流程
1.准备工作:确定电解槽的尺寸和材料,选择合适的电解质和电极材料,准备电源和电路。
2.建造电解槽:电解槽通常由一个负极槽和一个正极槽组成。
负极槽和正极槽之间需要隔离以防止氧气和氢气混合。
槽体通常采用耐酸碱腐蚀的材料,如钢、聚氯乙烯或聚丙烯等。
3.安装电解质:将选择好的电解质加入到电解槽中。
常用的电解质有氢氧化钾、氢氧化钠等碱性电解质。
4.安装电极:在电解槽内安装阳极和阴极。
阳极通常由钛、铂或铅做成,阴极则由钯、铂或镍做成。
阳极和阴极之间需要保持一定的距离,以避免气体混合。
5.连接电源和电路:将电解槽连接到直流电源,并确保电流稳定。
此外,还要安装电解槽的过流保护装置,以避免电解槽产生过载和过热。
6.电解:通电后,水在电解槽内发生分解反应,生成氢气和氧气。
水分解的反应式为:2H2O→2H2+O2
7.收集氢气和氧气:将产生的氢气和氧气分别收集起来。
收集氢气通常使用气体收集瓶,而收集氧气通常使用水吸收法或气体收集瓶。
8.分离氢气和氧气:由于电解槽内产生的氢气和氧气不会完全分离,需要进行进一步处理。
通常采用储氢合金吸附法或分离膜法等技术来分离氢气和氧气。
9.储存和利用:将纯净的氢气储存起来,以备后续使用。
氢气可以被用于燃料电池发电、氢能源储存等。
总结起来,水电解制氢的工艺流程包括准备工作、建造电解槽、安装电解质和电极、连接电源和电路、电解、收集氢气和氧气、分离氢气和氧气、储存和利用等步骤。
这种制氢方法具有简单、高效的特点,是一种重要的氢气生产方式。
水电解制氢装置操作规程
水电解制氢装置操作规程1.开车前准备1.1 制氢机的清洗:水电解制氢机在投运前,应用原料水清洗。
1.1.1 置所有阀门为关闭状态。
1.1.2 将原料水箱注满原料水。
1.1.3 按1.1.4(2)b项操作步骤将原料水打入制氢系统。
1.1.4 启动碱液循环泵P101、P102,并调节阀门BV-116、BV-118至流量最大,冲洗制氢机2小时,停泵,打开阀门BV-103、BV-104排污,排污完毕,关严阀BV-103、BV-104。
1.1.5 重复上述操作4~6次,直至排液清洁为止。
1.2 气密检验(充氮气)1.2.1 按1.1操作将原料水打入制氢机,至分离器液位中部。
1.2.2 关闭制氢机所有外联阀门,打开机内所有阀,通过阀门SV-103向制氢机内充氮,使压力缓慢升至1.6MPa,关阀SV-103,用肥皂水检查各气路连接部位和阀门是否漏气,并观察液路有无漏液,确认不漏后,保压十二小时,泄漏率以平均每小时小于0.5%为合格。
1.2.3再次启动碱液循环泵E14,清洗2小时后,停泵、排污、泄压。
1.3 电解液的配制30℃时,15%KOH溶液比重分别为1.180。
30℃时,30%KOH溶液比重分别为1.281。
1.3.1 置加水、配碱框架所有阀门为关闭状态1.3.2 注原料水于碱液箱内,注原料水量按工艺要求,如碱液箱容积小,可分成2~3次注入。
1.3.3 打开阀门BV-206、BV-207(碱箱水箱连接管线阀门)启动配碱泵,实行配碱循环。
1.3.4 按工艺要求的碱液量进行配碱,缓慢加入KOH(不低于化学纯)待完全溶解后,加入碱液重量的2‰V2O5添加剂(按工艺要求添加),则电解液配好。
1.4 检查各极框之间,正负极输电铜排间有无短路或有金属导体,或有无电解液泄露现象,发现后必须排除。
1.5 仔细检查整流变压器各个接点、可控硅整流柜各回路及正极输电铜排对地绝缘性,严防短路。
1.6 用15%KOH溶液试车四十八小时(开停车操作同正常操作规程、配碱过程不加V2O5),然后将其排污。
水电解制氢装置工作原理结构及工艺流程
水电解制氢装置工作原理结构及工艺流程1. 水电解制氢装置工作原理水电解制氢的原理是由浸没在电解液中的一对电极中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成的水电解池,当通以一定的直流电时,水就发生分解,在阴极析出氢气,阳极析出氧气。
其反应式如下:阴极:2H2O+ 2e—H2T + 2OH-阳极:20H-—2e—H2O+ 1/2O2T总反应:2H2O-2H2T + O2T产生的氢气进入干燥部分,由干燥剂吸附氢气携带的水分,达到用户对氢气湿度的要求。
本装置干燥部分采用原料氢气再生,在一干燥塔再生的同时,另一干燥塔继续进行工作。
2. 水电解制氢装置的用途与技术参数表1 制氢装置主要技术参数表2.1设备的用途CNDQ系列水电解制氢干燥装置是中国船舶重工集团公司第七一八研究所新研制成功并独家生产的全自动操作的制氢干燥设备,其主要技术指标达到或超过九十年代末世界先进水平,适用于化工、冶金、电子、航天等对氢气质量要求高的部门,是目前国内最先进的并可替代进口的制氢设备。
2.2主要技术参数CNDQ5〜10/3.2型水电解制氢干燥装置的主要技术参数如表1 本装置采用微机控制,对本装置的主要的主要参数:压力、温度、氢氧液位差可进行自动调节;对干燥器的再生时间及再生温度进行自动控制。
对装置的工作压力、温度、氢液位、氧液位、氢气纯度能集中显示;在干燥器再生开始及结束事,有自动声光报警。
若氢阀后压力、冷却水压力、气源压力、氢氧液位上下限、氢氧纯度产生一定的偏差事能自动声光报警;若装置的主要参数压力、温度、氢氧液位、碱液循环量、气源压力偏离正常值太大,又不能及时处理事,该装置能自动声光报警停车;为了进一步提高本装置的安全运行系数,装置的主要参数压力,设置了双重独立系统,当系统压力控制失灵,装置的运行状态达到危险值时,该独立系统可使装置自动声光报警并停车。
原料水补充有自动和手动两种方式。
3水电解制氢装置结构本装置由框架一、整流柜、控制柜、配电装置、计算机管理系统、框架二、框架三等几部分组成。
pdf 水电解制氢设备 说明书
水电解制氢设备说明书一、设备概述水电解制氢设备是一种利用电解水的方法来制备氢气的装置。
该设备具有高效、环保、操作简便等优点,广泛应用于工业、科研、医疗等领域。
二、工作原理水电解制氢设备的工作原理是利用电解水反应制备氢气。
具体来说,设备将水(H2O)通过电解作用分解为氧气(O2)和氢气(H2)。
这个反应过程中,电解作用需要提供外部电源,通常采用直流电。
三、设备组成水电解制氢设备主要由以下几个部分组成:1.电解槽:用于进行电解水反应,产生氢气和氧气。
2.电源:提供电解所需的直流电。
3.控制系统:控制设备的运行,监测电解过程。
4.储气系统:储存生成的氢气和氧气。
5.辅助设备:包括管道、阀门、安全装置等。
四、安装步骤1.确定设备的安装位置,确保有足够的空间和电源。
2.检查设备各部件是否完好无损,如有需要,进行必要的维修或更换。
3.按照设备说明书的指示,连接电源和控制线路。
4.安装储气系统和其他辅助设备。
5.完成安装后,进行必要的调试和测试,确保设备正常运行。
五、操作流程1.开启设备前,检查所有部件是否正常,确保电源已连接。
2.打开电源开关,启动设备。
设备将自动进行电解水反应,生成氢气和氧气。
3.观察电解过程,确保没有异常情况发生。
如有异常,立即关闭电源,检查并排除故障。
4.当储气系统达到一定压力时,可以开始使用氢气或氧气。
5.使用完毕后,关闭电源,结束设备的运行。
六、维护保养为了确保设备的正常运行和使用安全,建议定期进行以下维护保养工作:1.清洁设备表面,保持整洁。
2.检查电解槽和储气系统,确保没有泄漏或损坏。
3.定期检查电源和控制线路,确保连接牢固,没有破损。
4.根据使用情况,适时更换电解槽中的电极。
5.定期对设备进行全面检查和调试,确保设备性能良好。
七、常见问题及处理1.电解效率下降:可能是由于电极老化或电解液浓度降低,需要更换电极或调整电解液浓度。
2.设备漏气:可能是由于密封圈老化或损坏,需要更换密封圈。
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DQ-5/3.2型中压水电解制氢装置使用说明书第一册河北电力设备厂二零零五年元月目录一. 概述:1. DQ-5/3.2型制氢型号说明2. 水电解制氢设备工作原理3. 水电解制氢设备用途与性能4. 水电解制氢设备包括范围5. 水电解制氢设备主要结构二. 系统介绍及设备安装1. 工艺流程介绍2. PLC自控系统介绍(参看第二册)3.设备安装三. 设备调试操作1. 调试前准备1).检查安装情况2).制氢机清洗3).气密试验4).碱液的配制5).其它准备工作2. 设备试机四. 设备的操作规程1. 开机操作顺序2. 定期巡视及维护3. 正常情况下停机4. 非正常情况下停机5. 安全注意事项6. 常见故障及排除方法一.概述1、DQ-5/3.2型制氢设备型号说明工作压力(Kg/cm2)氢气产量(Nm3/h)水电解制氢设备2、水电解制氢设备工作原理将直流电通入强碱的水溶液,使水电解成为氢气和氧气。
其反应式为: 阴极上: 4H2O+4e→2H2↑+4OH阳极上: 4OH─―4e→2H 2O+O2↑总反应式: 2H 2O=2 H2↑+ O2↑3、水电解制氢设备用途与性能(1)用途DQ-5/3.2型中压水电解制氢设备是用于氢冷发电机的制氢设备,同时也可用于电子、化工、冶金、建材等行业作为制氢或制氧设备。
(2)设备主要技术性能如下:1).氢气产量: 5Nm3/h (20℃,1atm)2).氧气产量: 2.5Nm3/h3).氢气纯度:≥99.9%4).氧气纯度:≥99.2%5).氢气含湿量: ≤4g/Nm3 (经过洗涤分离后)6).系统工作压力:3.14MPa(也可在0.8-3.14 MPa之间的任何压力下运行)7).氢、氧分离器液位差:±5mm8).电解槽小室总数: 34个9). 小室电流: 370A10).电解槽额定电压: 30 V~42 V11).电解槽总电流:740A12).电解槽工作温度:≤90︒C13).电解槽直流电耗:4.8KWh/Nm3H214).电解液:26%NaOH或30%KOH15).氢气干燥量: 5Nm3/h16).干燥后氢气湿度:露点≤-50︒C ,绝对湿度≤0.0291g/m317).干燥器工作温度:1.干燥:室温 2.再生:160︒C~230︒C18).干燥器工作周期:24小时19).干燥器额定功率:2.2KW(3).制氢装置使用条件1).设备布置在室内2).原料水:蒸馏水,要求电阻率>105Ω.cm,氯离子含量<2g/m3,铁离子含量<1g/m3,悬浮物<1g/m3,用量: 5Kg/h。
3).冷却水:a.系统冷却水:温度≤30︒C;压力0.15-0.3 MPa ;水质要求: 电阻率≥2500Ω.cm ,PH值在6-9之间;用量约5m3/h。
b.整流柜用冷却水:温度5-35︒C,压力0.05-0.2 MPa ,水质要求同上;用量约1.5 m3/h。
4).仪表气源:要求见第二册。
5).电源:整个系统由MCC柜统一供电。
进入MCC柜的母线应为两路:一路工作,一路备用。
电压: 380V 50HZ,三相四线制。
功耗: 80 kw。
4.水电解制氢设备包括范围氢发生处理器 DQ5-QF框架二 KⅡ52-00主要设备送水泵 JZ200/40框架三蒸馏水箱 QR06-012-00WDQ-5/3.2 碱液箱 QR06-014-00型中压水电解制工艺控制柜 QR06-011A-00W4氢设备系统整流柜 KSZ-WJ1000/72MCC开关柜 GCS氢气储罐 HSC0233-00压缩空气储罐(按用户需要提供)配套设备氢气排水水封 SF-00氧气储罐(按用户需要提供)闭式冷却水系统(按用户需要提供)5.水电解制氢设备主要结构(1).氢发生处理器氢发生处理器为组合式框架结构,由电解槽、氢分离、氧分离器、氢洗涤器、循环泵、碱液过滤器、捕滴器、气体吸附器(两台)、冷凝分离器、排污器、电磁先导气动执行的两位两通阀、两位三通阀、两位四通阀、温度、压力测量仪表及阀门、一次仪表、管路等组成,主要作用是气液分离、冷却、碱液加压循环、气水分离、氢气净化干燥、控制系统压力、液位平衡、控制氢气的湿度、纯度等。
电解槽为双极性压滤式结构,电解液从一端进,另一端出气。
接线时,中间接正极,两端接负极。
(3).框架二由管路、阀门、减压器、压力开关、压力表等组成,用于氢气的充罐及往发电机补氢。
(4).送水泵供给设备运行所需的纯水。
(5).蒸馏水箱用于纯水的储存,并配有电磁阀和阀门等,由微机控制水的储存量。
(6).碱液箱用于碱液的配制及储存。
(7).工艺控制柜由可编程序控制器(PLC)、安全栅、分析仪等组成,可实现自动运行、调节显示报警联锁等功能,并可将各种信号进行远程传输。
(8).整流柜由整流变压器、可控硅等组成,供给电解槽所需的直流电源.二.设备系统介绍1.工艺流程介绍:DQ-5/3.2型中压水电解制氢装置的主要设备可分为十个系统,先分别介绍如下(参看系统流程图DQ5-00)。
(1).氢气系统由电解槽各电解小室阴极分解出来的氢气随碱液一起,借助于碱液循环泵的扬程和气体本身升力,从主极板阴极侧的出气孔进入氢气管道,再从右端极板流出进入氢分离器,在其内与碱液分离,然后从氢分离器的氢气管道进入氢气洗涤器。
在洗涤器中洗涤氢气中含有的微量碱,并将氢气由75-90℃冷却至40℃左右,进入捕滴器,捕捉氢气中的水滴,使含湿度降到4g/N m3H以下后,经气动薄膜调节阀压力调节,流向吸附器A(B)进行再生吹冷,再进入冷凝分离器,到吸附器B(A)进行吸附,此时产品氢气含湿量已降到0.02912g/N m3H以下,进入框架二。
当进行吸附的吸附器饱和需要进行再生时,由PLC控制相应的气动球阀动作,使氢气进入需再生的吸附器,升温带出饱和的水分,再经冷凝分离器将水分冷凝分离,随后进入另一只吸附器,经吸附后,合格的产品气送入框架二。
氢气进入框架二进行分配送入各氢气储罐或直接送入发电机。
(2).氧气系统由电解槽各电解小室阳极侧分解出来的氧气随碱液一起,从主极板阳极侧的出气孔进入氧气管道,再从右端极板流出,进入氧分离器,在其内与碱液分离,然后经气动薄膜调节阀排空(也可回收使用)。
(3).碱液循环系统为了随时带走电解过程中产生的氢气、氧气和热量,并向极板区补充蒸馏水,必须要求系统内的碱液按一定的速度和方向进行循环。
此外碱液的循环还可增加电解区域电解液的搅拌,以减少浓差极化电压,降低碱液中的含气度,从而降低小室电压,减少能耗。
由于本系统所用的电解槽体积小、管道细、碱液流动阻力较大且电流密度较高,故要求碱液循环次数能达到每小时2-3 次以上。
所以在本系统中采用循环泵强制循环。
碱液在氢分离器和氧分离器中分离出氢气和氧气后,在两分离器底部的连通管内汇合,经碱液过滤器去除固态杂质,再进入循环泵,由泵加压后回到电解槽。
在电解槽中,碱液从左端压板进入各主极板的进液孔,流经各电解小室,在各电解小室中进行电解,而后与电解出来的氢气或氧气一起,分别从各自的出气孔进入氢气道或氧气道,再分别进入氢分离洗涤器或氧分离器,从而构成完整的碱液循环系统。
(4).气体排空系统制氢装置在每次刚开机运行时,其氢气纯度不能马上达到所需标准,所以一般是先将其排空,待氢气纯度达到标准后再充氢。
正常运行时,排空由框架一的两通阀1Q完成,微机检测氢气纯度合格且各项指标符合要求后,给出信号关闭1Q开始充氢,当正常停机或故障紧急情况停机卸压时,微机又给出信号,打开1Q将系统内气体排空。
但如遇到紧急情况时,也可直接打开1C、2C排空,但此时必须密切注意氢、氧分离器中的液位差,严防氢氧差压过大造成氢、氧混合发生事故.(5).补水系统电解过程中,蒸馏水不断消耗,必须及时向系统内补充蒸馏水。
补水系统主要包括蒸馏水箱和送水泵,水箱中的水通过送水泵打入氢分离器,从而进入碱液循环系统。
在正常情况下,补水可自动进行,特殊情况下也可手动操作。
为保证系统中的气体和碱液在送水泵停转期间不回流,在送水管道上装有止回阀。
(6).冷却水系统冷却水系统共分三路:第一路通过氢发生处理器的冷却水气动薄膜调节阀,再分成两路分别进入氢分离器和氧分离器以冷却分离器中的碱液。
电解过程中的电解槽温度的控制就是通过改变这路冷却水量的大小来实现的。
第二路进入氢发生处理器的氢气冷凝分离器冷却再生时被加热的氢气,使氢气降温,冷凝氢气中的微量水。
第三路进入整流柜,冷却可控硅整流元件.(7).排污系统排污系统主要有三路第一路从氢发生处理器的碱液过滤器底部和电解槽的底部,通过2B和6B,排出清洗用蒸馏水及杂质或含有杂质的碱液。
第二路从氢发生处理器的捕滴器底部和冷凝分离器排污器底部及氢排空管底部,通过7D、11D和3D,排出氢气系统冷凝下来的液体,经排水水封,排入污水沟。
第三路从氢发生处理器的氧排空管底部,通过2D排出氧气冷凝水。
(8).储氢系统本系统由氢发生处理器、框架二、和氢气储罐组成。
当电解槽产生的氢气满足充罐要求后,由微机控制氢发生处理器上自动充氢阀门1Q关闭,氢气由氢发生处理器出来到框架二。
通过框架二的阀门进入氢气储罐,完成氢气的存储。
(9).充氢系统本系统由框架二和氢气储罐组成,当发电机侧压力低于0.8Mpa时,框架二上发电机侧压力开关(或压力变送器)将压力信号传送到控制柜上的PLC,控制框架二相应的气动阀门打开,氢储罐中的氢气通过框架二开始往发电机补氢。
当发电机侧压力达到1Mpa时,压力开关(或压力变送器)上限接点接通,PLC发出信号, 气动阀门关闭,系统停止往发电机补氢。
(10).蒸馏水箱补水系统制氢设备运行过程中,水箱液位信号传送给PLC,PLC根据水箱液位情况,自动控制水箱的电磁阀,实现了水箱补水的自动化。
2.PLC自控系统介绍(参看第二册)3.设备安装:整套设备的安装布置根据GB50177-93《氢氧站设计规范》,和西南电力设计院提供的典型设计进行.也可由用户根据现场情况自行进行布置安排,但还应注意如下各点:(1).设备布置从安全方便的原则出发,主要设备应分如下各室布置:1).制氢间:放置氢发生处理器、框架二以及氢、氧分析仪的气路箱和湿度仪的取样部分等。
2).电气控制间:放置MCC开关柜、整流柜、控制柜等。
3).辅助间:主要放置送水泵、蒸馏水箱、碱液箱、冷却水循环装置。
(2).工艺安装要求:1).液体管路沿地沟敷设,气体管路架空敷设,各管路连接应尽量缩短距离减少弯曲。
2). 电缆应沿地沟敷设,电缆地沟与管路地沟应分别设置,沟沿应高出地面5cm。
3).氢、氧排空管出口距离应不小于10m,其高度应超出房顶1.5m 以上,管口应设防雨装置,氢气排空口安装阻火器。
4).制氢间及辅助间的地面应耐碱,并有排污下水道。