Maikling pagsusuri ng aparato ng paglilinis ng hydrogen sa pamamagitan ng electrolysis ng tubig

Habang ang hangarin ng mundo ng malinis na enerhiya at napapanatiling pag -unlad ay lumalalim, ang enerhiya ng hydrogen, bilang isang mahusay at malinis na carrier ng enerhiya, ay unti -unting pumapasok sa larangan ng pangitain ng mga tao. Bilang isang pangunahing link sa kadena ng industriya ng enerhiya ng hydrogen, ang papel ng teknolohiya ng paglilinis ng hydrogen sa hydrolysis na kagamitan sa paggawa ng hydrogen ay hindi mapag -aalinlangan. Hindi lamang ito nakakaapekto sa kaligtasan at pagiging maaasahan ng output ng hydrogen mula saElectrolyzer, ngunit direktang nakakaapekto sa saklaw ng aplikasyon at mga benepisyo sa ekonomiya ng hydrogen.

1 mga kinakailangan para sa hydrogen ng produkto

Bilang isang kemikal na hilaw na materyal at carrier ng enerhiya, ang hydrogen ay may iba't ibang mga kinakailangan para sa kadalisayan at karumihan na nilalaman sa iba't ibang mga sitwasyon ng aplikasyon. Sa paggawa ng synthetic ammonia, methanol at iba pang mga industriya ng kemikal, upang maiwasan ang pagkalason sa katalista at matiyak ang kalidad ng produkto, ang mga lason tulad ng mga sulfides sa hilaw na gas ay dapat alisin nang maaga upang mabawasan ang nilalaman ng karumihan upang matugunan ang mga kinakailangan. Sa mga pang -industriya na patlang tulad ng metalurhiya, keramika, baso, at semiconductors, ang hydrogen ay nasa direktang pakikipag -ugnay sa produkto, at ang mga kinakailangan para sa kadalisayan at karumihan na nilalaman ay mas mahigpit. Halimbawa, sa industriya ng semiconductor, ang hydrogen ay ginagamit sa paghahanda, oksihenasyon, pagsusubo at iba pang mga proseso ng mga kristal at substrate, at may napakataas na paghihigpit sa nilalaman ng karumihan ng oxygen, tubig, mabibigat na hydrocarbons, hydrogen sulfide at iba pang mga impurities sa hydrogen. Ang mga tiyak na antas ng kadalisayan ng hydrogen ay ipinapakita sa Talahanayan 1.

Talahanayan 1 antas ng kadalisayan ng hydrogen

2 Prinsipyo ng Paggawa ng Deoxygenation

Sa ilalim ng pagkilos ng katalista, ang isang maliit na halaga ng oxygen sa hydrogen ay maaaring gumanti sa hydrogen upang makabuo ng tubig, nakamit ang layunin ng deoxygenation.

Ang reaksyon na ito ay isang reaksyon ng exothermic, at ang formula ng reaksyon ay ang mga sumusunod:

2h₂ + o₂ (katalista) —— 2H₂o + q

Dahil ang komposisyon, mga katangian ng kemikal at kalidad ng katalista mismo ay hindi nagbabago bago at pagkatapos ng reaksyon, ang katalista ay maaaring magamit nang patuloy nang walang pagbabagong -buhay.

Larawan 1 diagram ng eskematiko ng istraktura ng deoxidizer

Ang deoxidizer ay isang panloob at panlabas na istraktura ng silindro. Ang katalista ay na -load sa pagitan ng panlabas na silindro at ang panloob na silindro. Ang bahagi ng pagsabog-patunay na electric heating ay naka-install sa panloob na silindro. Ang dalawang sensor ng temperatura ay matatagpuan sa tuktok at ibaba ng tagapuno ng katalista, ayon sa pagkakabanggit, para sa pagtuklas at pagkontrol sa temperatura ng reaksyon. Ang panlabas na silindro ay natatakpan ng isang layer ng pagkakabukod upang maiwasan ang pagkawala ng init at maiwasan ang mga pagkasunog. Ang hilaw na hydrogen ay pumapasok sa panloob na silindro mula sa itaas na inlet ng deoxidizer, ay pinainit ng elemento ng pag -init ng kuryente, at dumadaloy sa kama ng katalista mula sa ibaba hanggang sa itaas. Ang oxygen sa hilaw na hydrogen ay tumugon sa hydrogen sa ilalim ng pagkilos ng katalista upang makabuo ng tubig. Ang nilalaman ng oxygen sa hydrogen na dumadaloy mula sa mas mababang outlet ay maaaring mabawasan sa ibaba ng 1ppm. Ang tubig na nabuo ng kumbinasyon ay dumadaloy sa labas ng deoxidizer sa form ng gas na may hydrogen, ang mga condense sa kasunod na cooler ng hydrogen, ay na-filter sa gas-water separator at pinalabas mula sa system.

3 prinsipyo ng pagtatrabaho ng pagpapatayo

Ang hydrogen ay pinatuyo ng adsorption, gamit ang molekular na salaan bilang isangElectrolyzerAdsorbent. Ang dew point ng hydrogen pagkatapos ng pagpapatayo ay maaaring umabot sa ibaba -70 ℃.

Ang tubig ay isang napaka -polar molekula, at ang molekular na salaan ay may isang malakas na pagkakaugnay para sa tubig. Ang adsorption ng molekular na salaan ay pisikal na adsorption. Kapag ang adsorption ay puspos, tumatagal ng isang tagal ng oras upang magpainit at magbagong muli bago maisagawa muli ang adsorption. Samakatuwid, aElectrolyzerAng aparato ng paglilinis ay naglalaman ng hindi bababa sa dalawang dryers, ang isa ay nagtatrabaho habang ang iba pang mga nagbabagong -buhay, upang matiyak ang patuloy na paggawa ng hydrogen na may matatag na punto ng dew.

Larawan 2 diagram ng eskematiko ng istraktura ng dryer

Ang dryer ay isang panloob at panlabas na istraktura ng silindro. Ang adsorbent ay napuno sa pagitan ng panlabas na silindro at ang panloob na silindro. Ang bahagi ng pagsabog-patunay na electric heating ay naka-install sa panloob na silindro. Ang dalawang sensor ng temperatura ay matatagpuan sa tuktok at ibaba ng tagapuno ng molekular na salaan para sa pagtuklas at pagkontrol sa temperatura ng reaksyon. Ang panlabas na silindro ay natatakpan ng isang layer ng pagkakabukod upang maiwasan ang pagkawala ng init at maiwasan ang mga pagkasunog. Ang daloy ng hangin sa estado ng adsorption (kabilang ang pangunahing estado ng pagtatrabaho at pangalawang estado ng pagtatrabaho) at ang estado ng pagbabagong -buhay ay nababaligtad. Sa estado ng adsorption, ang itaas na dulo ng pipe ay ang gas outlet, at ang mas mababang dulo ng pipe ay ang gas inlet. Sa estado ng pagbabagong -buhay, ang itaas na dulo ng pipe ay ang gas inlet, at ang mas mababang dulo ng pipe ay ang gas outlet. Ayon sa bilang ng mga dryers, ang sistema ng pagpapatayo ng electrolyzer ay maaaring nahahati sa isang two-tower dryer at isang three-tower dryer.

Sa kasalukuyan, ang proseso ng three-tower ay kadalasang ginagamit para sa paglilinis ng hydrogen saElectrolyzer. Ang tatlong dryers ay gumagana nang halili, at ang dew point ng pinatuyong hydrogen ay maaaring maabot sa ibaba -70 ℃.