Процесс производства водорода электролизом воды и система управления
Процесс оборудования для производства водорода электролизом воды делится на водород, кислород, электролит, чистую воду сырья и охлаждающую воду. Оборудование оснащено следующими контрольными точками для контроля различных параметров процесса, которые описываются следующим образом:
Водородная система
Полученный водород вытягивается из отверстий для водорода нажимных пластин на обоих концах электролизера и поступает в сепаратор водорода вместе с увлеченным электролитом для разделения. Поднимающийся водород проходит через охладитель водорода, а электролит остается в сепараторе водорода. Охладитель водорода представляет собой кожухотрубный теплообменник. Водород поступает со стороны трубы, а охлаждающая вода — со стороны кожуха. На выходе водорода из охладителя установлен улавливатель из проволочной сетки для улавливания капель тумана в водороде и их удаления. Вернитесь в сепаратор водорода. После выхода из ловушки водород поступает в пароводяной сепаратор водорода, а его конденсат сбрасывается клапаном продувки. Полученный водород выводится через пневматический мембранный регулирующий клапан.
Точки обнаружения этой системы:
①Определение температуры бака с водородом: Точка обнаружения установлена на выпускной трубе сепаратора водорода. После отправки измеренного сигнала на ПЛК температура бака с водородом может отображаться на сенсорном экране.
② Обнаружение разности уровней жидкости между двумя сепараторами: датчики перепада давления устанавливаются на отверстиях для плавких предохранителей сепараторов водорода и кислорода для измерения уровня жидкости в двух сепараторах соответственно. После того, как сигнал отправлен в ПЛК, после расчета выводится соответствующий сигнал, а сигнал давления воздуха, преобразованный электрическим преобразователем, отправляется на пневматический регулирующий клапан на стороне водорода для регулировки положения клапана, чтобы жидкость из двух разделителей можно регулировать. биты остаются в пределах установленного диапазона.
③ Определение температуры водорода: установлен биметаллический термометр для отображения температуры водорода на месте.
④ Определение чистоты водорода: высушенный водород пропускают через прибор анализатора чистоты водорода. Измеренный сигнал отправляется на ПЛК, а чистота водорода и сигнал тревоги могут отображаться на сенсорном экране.
⑤ Обнаружение обратного давления водорода: электрический контактный манометр установлен на трубопроводе за клапаном регулирующего клапана с водородной мембраной для индикации обратного давления водорода на месте и вывода электрического сигнала на ПЛК. Когда давление превысит установленное значение, будет выдан сигнал тревоги.
кислородная система
Процесс этой системы точно такой же, как у водородной системы, и точек обнаружения тоже пять, с немного другими функциями.
① Обнаружение, отображение, сигнализация и другие функции температуры ванны.
② Обнаружение давления в системе: Датчик давления установлен на порте взрывателя газовой фазы кислородного сепаратора. Измеренный сигнал преобразуется в пневматический сигнал, а затем отправляется на пневматический регулирующий клапан на стороне кислорода, чтобы задать подходящее положение клапана.
⑧ Определение температуры кислорода: оснащен биметаллическим термометром, температура кислорода отображается на месте.
④ Определение чистоты кислорода: после сушки кислород отправляется в ПЛК через анализатор чистоты кислорода, и измеренный сигнал отправляется в ПЛК, а чистота кислорода и сигнал тревоги отображаются на сенсорном экране.
⑤ Обнаружение давления в системе: Взрывозащищенный электрический контактный манометр установлен на трубопроводе перед регулирующим клапаном кислородной пленки. В дополнение к давлению, отображаемому на месте, он также выводит электрический сигнал на ПЛК. Когда давление превышает стандартное, можно использовать выходной сигнал блокировки. остановить систему.
Электролитная система
В процессе производства водорода электролизом воды электролит уносится в сепаратор водорода и кислорода вместе с газообразным продуктом, а затем возвращается в электролизер через принудительную циркуляцию щелочного насоса. Вход щелочного насоса соединен с коммуникационными трубами сепараторов водорода и кислорода. После запуска насоса электролит в сепараторе проходит через охладитель щелока, а щелок проходит через фильтр и, наконец, возвращается в электролизер.
Выделенное тепло реакции электролиза отводится в охладитель щелока посредством циркуляции щелока. Пополнение сырьевой воды также поступает в электролизер с циркуляцией электролита.
В этой системе есть две точки обнаружения:
①Обнаружение щелочной температуры: Платиновое сопротивление установлено на выпускной линии фильтра щелочи для определения температуры щелочи, поступающей в электролитическую ячейку. Измеренный сигнал преобразуется в пневматический сигнал и отправляется на пневматический клапан охлаждающей воды для регулировки открытия клапана, управления потоком охлаждающей воды и поддержания температуры щелочи.
②Обнаружение циркулирующего объема щелочи: на трубопроводе щелочи имеется расходомер. Расходомер показывает объем циркулирующего щелочи на месте и выдает измеренный сигнал. Если циркулирующий объем ниже определенного установленного значения, ПЛК выдает сигнал тревоги. И сигнал блокировки, и, наконец, автоматическая остановка системы.
Система сырой воды
В процессе электролиза воды сырая вода непрерывно расходуется, разлагаясь на водород и кислород. Для продолжения производства сырая вода пополняется в системе.
Пополнение запасов сырой воды осуществляется подкачивающим насосом. Плунжерный насос используется для пополнения запасов воды. Пуск и остановка насоса управляются сигналами, измеряемыми двумя датчиками перепада давления. Когда значение ниже установленного значения, ПЛК выдаст сигнал для запуска насоса. В противном случае остановите насос.
Входной патрубок подпиточного насоса соединяется с выпускным трубопроводом бака для воды и щелочного бака, и подпиточный насос включается при запуске. Он добавляется в систему производства водорода электролизом воды и поступает в щелочь сепаратора через обратный клапан.
Система водяного охлаждения
Охлаждающая вода подается из внешней трубы, а давление воды должно быть выше 0,2 МПа. После того, как охлаждающая вода поступает в систему, она полностью поступает в охладитель газовой щелочи, а затем поступает в охладитель щелочной жидкости через пневматический регулирующий клапан охлаждающей воды. Клапан регулирующего клапана Положение контролируется температурой щелочи, измеряемой платиновым сопротивлением, а охлаждающая вода и щелочная жидкость текут в противоположном направлении. После того, как охлаждающая вода выходит из охладителя щелочной жидкости, она поступает в магистраль возвратной воды. Эта труба напрямую связана с внешним устройством циркуляции охлаждающей воды.
① Определение давления охлаждающей воды: на входном трубопроводе охлаждающей воды установлен пружинный манометр для определения входного давления охлаждающей воды.