DQ-10制氢装置使用说明

DQ-4~10/1~5系列水电解制氢装置

DQ-10/3.2型中压水电解制氢装置

使用说明书

目录

1、产品概况-----------------------------------2

2、主要技术参数-------------------------------3

3、工作原理及工作流程-------------------------4

4、结构简要说明-------------------------------4

5、装置的使用条件----------------------------10

6、装置的安装与调整--------------------------11

7、装置的使用--------------------------------12

8、装置的大修及其故障排除--------------------14 附录一装置报警、联锁一览表-------------------16 附录二氢氧化钾溶液比重表---------------------17 附录三露点温度、绝对湿度对照表---------------18

1.产品概况

DQ-10电解制氢装置氢气产量4~10 Nm3/h，工作压力1.0~5.0 Mpa （工作压力1Mpa、1.6Mpa、3.2Mpa、5Mpa根据用户要求确定）。适用于电力、冶金、化工、建材、电子等行业。该产品是国内水电解制氢设备的更新换代产品，具有以下特点：

1.1氢气纯度高、单位电耗低、使用寿命长等优点。其主要技术指标均达到JB/T53144-1999的规定。

1.2具有内气、液道及“板框合一”的先进结构，主极板不在槽体密封环节上。确保槽体不渗漏，电解槽大修周期≥10年，使用寿命≥30年。

1.3电解液自然循环，不需昂贵的电解液屏蔽泵及计量系统，具有安全、可靠免维护等优点。

1.4主机与辅机集装于一体，在制造厂完成装配，现场只需接上管路及能源、介质即可生产。整套装置体积小、占地少、重量轻、易维护、运行稳定、无噪音。

1.5辅机、管路、阀门均采用优质不锈钢制造。氢气、氧气系统采用公司系列设计、定制的零泄漏专用阀门，在高温、高压及强腐蚀介质的工况条件下实现零泄漏关闭，品质卓越。

1.6控制系统采用国际先进的PC（微机）、PLC（可编程控制器）、PID（智能数字调节器）。实现对整套装置的工作液位、压力、温度、补水、等就地或远程操作，实现无人值守。具有液位、压力、温度等越限连锁保护功能和在线氢中微量氧分析、在线氢气露点分析及数据采集功能，具有完备的自身保护功能。符合国家电总颁布的《防止电力生产重大事故的二十五项重点要求》。

1.7防爆等级全部达到dⅡcT4级，符合国家标准规定。

2.主要技术参数

指标项目单位

DQ-10/3.2 氢气产量Nm3/h 10

氧气产量Nm3/h 5

氢气纯度% ≥99.8

氧气纯度% ≥99.3

氢气露点℃≤-50

工作压力Mpa 3.2

工作温度℃85±5

直流电流 A 530

直流电压V 105

单位电耗kw/h 4.7~5.0/1Nm3H2碱液浓度% 28~30 KOH 氢气出口温度℃≤40

干燥器控制温度℃150~200

干燥器加热终止温度℃150

干燥器再生周期h 12

控制方式PLC

3.工作原理及工作流程

3.1 工作原理

本装置是采用电解水的方法制取氢气和氧气，其工作原理是将充满电解液的电解槽通入直流电流，对水进行分解，在阴极上析出氢气，在阳极上析出氧气。

在碱性溶液中的电解反应是：

阴极反应 2H

2O+2e→H

2

+2OH-

阳极反应 2OH-→1/2 O

2+H

2

O+2e

总反应 H

2O→H

2

+1/2 O

2

理论上在电解过程中只有水得到分解，电解质是不消耗的，但由于气体逸出时的携

带及机械损失，实际电解质还是有一定的损失，大约每生产1Nm3H

2和0.5 Nm3O

2

要消耗

0.9L水和0.1～5mg的碱。

3.2 工艺流程（见工艺流程图）

电解槽在直流电流作用下在阴极析出的氢气和在阳极析出的氧气分别由极框上的支气道汇集在各自的主气道中，经各自的出气管进入氢分离器和氧分离器，在分离器中气、液进行分离，氢气进入氢洗涤器，进一步洗涤后，经氢电动调解阀输出，经过氢气干燥装置脱水后进入氢气主干道系统；氧气进入分离器后经氧电动调解阀、水封后放空。

由氢、氧气体带入分离器的碱液，在分离器内由冷却器进行冷却，再经U型管汇合，流经碱液过滤器由底部回到电解槽内。构成电解液闭合自然循环。

4.结构简要说明

水电解制氢装置主要有水电解槽、氢、氧分离器、氢冷却器、氢洗涤器、碱液过滤器、氢气干燥装置、充氢装置、氧水封、补水配碱系统、冷却水系统、氮气吹扫系统、排污系统、电气控制系统，低压配电柜、整流柜、PLC自动控制柜和工业控制计算机系统（上位机）组成。

4.1 水电解槽

水电解槽是双极性、压滤机式，整个电解槽体由极框组组成46个电解小室，每个极框组间由石棉隔膜隔开，并用聚四氟乙烯垫圈保证两极框组间密封和绝缘，极框组由板框和阴、阳副极板组成，所有的极框组用阴、阳端板夹持，由六根拉紧螺栓和弹簧盘压紧以保证各极框组间可靠密封。

4.2 分离器

由于电解出来的气体携带大量的水蒸气和微滴状电解液飞沫,这需要在分离器内进行