制氫工藝流程

制氫系統(tǒng)工藝流程氫氣簡(jiǎn)介氫氣是一種無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒的氣體，在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下其密度僅相當(dāng)于同體積空氣14.5分之一氫氣的導(dǎo)熱能力很好，其導(dǎo)熱系數(shù)是空氣的1.5倍表面散熱系數(shù)越大，在相同溫差下所散發(fā)的熱量越多，電力工業(yè)中作為發(fā)電機(jī)的冷卻介質(zhì)氫氣具有燃燒、爆炸性能,在空氣著火點(diǎn)為585OC，空氣中的燃燒界限：4%～75%(體積)電解水制氫原理原理負(fù)極2H2O+2e→H2↑+2OH－正極2OH－－2e→H2O+1/2O2↑總反應(yīng)式2H2O=2H2↑+O2↑圖為電解水制氫的簡(jiǎn)單模型工藝流程主要系統(tǒng)電解槽氣體分離系統(tǒng)電解液循環(huán)系統(tǒng)氣體干燥系統(tǒng)補(bǔ)水系統(tǒng)冷卻水系統(tǒng)充氮系統(tǒng)電氣系統(tǒng)電解槽核心部件，電解槽由極板框和極板組成放電的主體，氟塑和石棉布組成氟塑石棉隔膜墊，活化鎳絲網(wǎng)和鎳絲網(wǎng)組成正負(fù)副極板。中間極板，一個(gè)電解槽只有一塊，只顯正極，端極板左右各一塊都顯負(fù)極，整體電解槽由兩塊極板框用螺栓固定電解槽外觀圖電解小室圖氣體分離系統(tǒng)氣體分離：電解槽產(chǎn)生氫氣，氧氣與部分電解液進(jìn)入氣體分離器,堿液和氣體憑借各自的重力和浮力進(jìn)行有效的分離。液位和槽壓調(diào)節(jié)方法液位調(diào)節(jié)：電解水時(shí)產(chǎn)生一份氧氣和兩分氫氣，氫氧分離器底聯(lián)通，當(dāng)氫側(cè)壓力會(huì)慢增加，氫側(cè)分離器液位側(cè)會(huì)慢慢下降，當(dāng)氫側(cè)液位和氧側(cè)位相等時(shí)，則打開(kāi)氫側(cè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，氫側(cè)壓力下降，同時(shí)氫側(cè)液位下降，達(dá)到調(diào)節(jié)液位平衡。槽壓調(diào)節(jié)：當(dāng)氧側(cè)槽壓達(dá)到3.1MPa時(shí)，則打開(kāi)氧側(cè)氣動(dòng)調(diào)節(jié)閥，使氧側(cè)槽壓下降。氫分離洗滌器氫（氧）堿液循環(huán)氫（氧）堿液在氧堿液循環(huán)泵作用下由氫（氧）分離器經(jīng)泵過(guò)氧堿液過(guò)濾器、氫（氧）堿液冷卻器打入電解槽氫（氧）側(cè)、經(jīng)電解后形成氫（氧）氣與KOH的混合液流回氫（氧）分離器、混合液在氫（氧）分離器經(jīng)氣液分離后液體經(jīng)泵重新打入電解槽進(jìn)行電解堿液循環(huán)系統(tǒng)圖干燥系統(tǒng)干燥部分按常溫吸附法去除氫氣中的水份，用電加熱方法根據(jù)分子篩再生的原理實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)內(nèi)氫氣干燥的目的。主要由干燥塔，氣體冷卻器構(gòu)成。干燥的主要過(guò)程，加熱，吹冷，自冷。干燥系統(tǒng)圖干燥器工作過(guò)程干燥部分設(shè)兩臺(tái)吸附干燥器（1-15、1-16）一臺(tái)工作，另一臺(tái)再生，互相切換，交替工作，連續(xù)供氣。1）干燥器（1-15）吸附（1-16）加熱再生過(guò)程。電解氫氣經(jīng)AV-24進(jìn)入干燥器（1-16）進(jìn)行內(nèi)部分子篩的加熱再生，氣體經(jīng)氫氣氣體冷卻器（1-18）通過(guò)閥門(mén)AV-14、AV-13進(jìn)入氫氣氣體冷卻器1-17進(jìn)入吸附干燥器1-15進(jìn)行吸附干燥再經(jīng)氣體過(guò)濾器1-14過(guò)濾進(jìn)入下一環(huán)節(jié)。氫氣中的水分在氣體冷卻器中凝結(jié)經(jīng)閥AV-16、AV-15定時(shí)通過(guò)排水水封（12）排凝。2）干燥器（1-15）吸附（1-16）吹冷過(guò)程上一過(guò)程閥門(mén)工作狀態(tài)不變，停止干燥器（1-16）的加熱，進(jìn)行干燥器（1-16）的吹冷過(guò)程。氫氣流程不變。氫氣經(jīng)AV-23、AV-13過(guò)氫氣冷卻器（1-17）進(jìn)入干燥器（1-15）繼續(xù)進(jìn)行吸附工作，產(chǎn)出干燥后氫氣一部分經(jīng)氫氣過(guò)濾器供給下一系統(tǒng)。另一部分經(jīng)SV-08調(diào)節(jié)流量后，過(guò)AV-17、反吹進(jìn)入干燥器（1-16），使干燥器（1-16）入口端及內(nèi)部充入干燥后的產(chǎn)品氣，充入氫氣經(jīng)氫氣冷卻器（1-18），經(jīng)AV-16閥排入氫氣排水水封。3）干燥器（1-15）吸附，（1-16）自冷過(guò)程在上一流程閥門(mén)工作狀態(tài)下，關(guān)閉AV-17，氫氣經(jīng)閥AV-23、AV-13、氫氣冷卻器（1-17）、干燥器（1-15）、氫氣過(guò)濾器繼續(xù)供氣。此過(guò)程由于干燥器（1-16）的進(jìn)出口閥門(mén)均為關(guān)閉狀態(tài)，所以工作在自然冷卻狀態(tài)。4）干燥器（1-15）、（1-16）吸附過(guò)程在上一流程閥門(mén)工作狀態(tài)下，打開(kāi)AV14，使氫氣分別經(jīng)氫氣冷卻器（1-17）（1-18）冷卻、干燥器（1-15）（1-16）吸附后，進(jìn)入氫氣過(guò)濾器。產(chǎn)出產(chǎn)品氣，供給下一系統(tǒng)。補(bǔ)水系統(tǒng)主要由補(bǔ)水箱，堿液箱，兩臺(tái)補(bǔ)水泵，一臺(tái)配堿泵組成。Ⅰ補(bǔ)水泵把水打入#1制氫裝置氫側(cè)和氧側(cè)分離器中，Ⅱ補(bǔ)水泵把水打入#2制氫裝置氫側(cè)和氧側(cè)分離器中。配堿泵把堿液打入電解槽中。補(bǔ)水系統(tǒng)圖冷卻水系統(tǒng)冷卻設(shè)備有：氫（氧）分離器，堿液冷卻器，氣體冷卻器。充氮系統(tǒng)由壓縮氮?dú)猓瑲馑蛛x器，電解槽，干燥塔，排空閥構(gòu)成。電氣系統(tǒng)動(dòng)力柜，PLC控制柜和可控硅整流柜組成常見(jiàn)故障（1）可控硅超溫原因：整流柜采用風(fēng)冷，冷卻效果差。解決方法，用空調(diào)加強(qiáng)冷卻。發(fā)生可控硅超溫時(shí)，等幾分鐘復(fù)位整流柜。（2）氫氧液位相差大原因；氫側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏當(dāng)氫氣排空閥打開(kāi)時(shí)，氫側(cè)液位比氧側(cè)液位高時(shí)，可以關(guān)小氫側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥。當(dāng)氫側(cè)液位比氧側(cè)液位低時(shí)，則要開(kāi)大氫側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥。（3）槽壓下降原因；氧側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥內(nèi)漏當(dāng)氧氣排空閥打開(kāi)時(shí)，氧槽壓下降很大（有時(shí)候降到2.6MPa以下），可以關(guān)小氧側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥。（4）槽壓高原因；氧側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥開(kāi)度太小當(dāng)氧氣排空閥打開(kāi)時(shí)，氧槽壓大于3.1MPa時(shí)，則開(kāi)大氧側(cè)手動(dòng)調(diào)節(jié)閥。（5）電解槽溫度高或低原因：#1，#2制氫冷卻水總閥開(kāi)度小槽溫高，冷卻手動(dòng)閥開(kāi)度大槽溫低。手動(dòng)調(diào)節(jié)冷卻水總閥開(kāi)度，兩臺(tái)制氫裝置同時(shí)運(yùn)行很難調(diào)節(jié)，建議對(duì)冷卻水系統(tǒng)改造。制氫系統(tǒng)圖氫氣儲(chǔ)罐阻火器氫氣純化裝置氫分析儀氧分析儀氮?dú)釶ICALICSALICSA氧堿冷氫堿冷TRC天津市大陸制氫設(shè)備有限公司分立式水電解制氫工藝流程圖PLC控制系統(tǒng)TISA氫氣緩沖罐冷卻上水排污冷卻回水氧氣上位機(jī)監(jiān)控天津市大陸制氫設(shè)備有限公司氫氣純化流程圖（產(chǎn)品氣再生）原料氫氮?dú)庥脷湓O(shè)備冷卻上水冷卻回水排污切換A塔工作B塔再生脫氧塔動(dòng)作氫儲(chǔ)備系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控天津市大陸制氫設(shè)備有限公司氫氣純化流程圖（產(chǎn)品氣再生）原料氫氮?dú)庥脷湓O(shè)備冷卻上水冷卻回水排污A塔再生B塔工作脫氧塔切換動(dòng)作氫儲(chǔ)備系統(tǒng)上位機(jī)監(jiān)控天津市大陸制氫設(shè)備有限公司氫氣純化流程圖（原料氣再生）原料