Elektrolytic-gahaydarojiincutubka wax soo saarka waxaa ku jira qalab dhammaystiran oo elektrolis ah oo biyo ahhaydarojiinqalabka wax soo saarka, oo leh qalabka ugu muhiimsan oo ay ku jiraan:
1. Unug elektrolitik ah
2. Qalabka kala soocida dareeraha gaaska
3. Nidaamka qallajinta iyo nadiifinta
4. Qaybta korontada waxaa ka mid ah: transformer, rectifier armaajada, PLC control armaajada, armaajada qalabka, armaajada qaybinta, kombiyuutarka sare, iwm.
5. Nidaamka kaalmaynta waxaa inta badan ka mid ah: taangiga xalka alkali, taangiga biyaha ceeriin ah, bamka biyaha ee la isku qurxiyo, silinda/baska nitrogen, iwm. 6. Nidaamka kaalmaynta guud ee qalabka waxaa ka mid ah: mashiinka biyaha saafiga ah, munaaradda qaboojiyaha, qaboojiyaha, kombaresarada hawada, iwm.
Qaboojiyeyaasha haydarojiin iyo oksijiin, biyahana waxaa soo ururiya dabin dhibic ah ka hor inta aan la dirin iyadoo la raacayo nidaamka xakamaynta; Elektrolytku wuxuu dhex maraahaydarojiiniyo shaandheeyayaasha alkali ee oksijiinta, qaboojiyeyaasha haydarojiin iyo oksijiin ee alkali siday u kala horreeyaan iyadoo la adeegsanayo bamka wareegga, ka dibna waxay ku noqdaan unugga elektrolitik si loogu sameeyo elektrolisis dheeraad ah.
Cadaadiska nidaamka waxaa nidaamiya nidaamka xakamaynta cadaadiska iyo nidaamka xakamaynta cadaadiska kala duwan si loo daboolo shuruudaha hababka hoose iyo kaydinta.
Haydarojiin-ka ay soo saarto elektrolisis-ka biyaha wuxuu leeyahay faa'iidooyinka daahirnimada sare iyo wasakhda hoose. Badanaa, wasakhda ku jirta gaaska haydarojiin-ka ee ay soo saarto elektrolisis-ka biyaha waa oksijiin iyo biyo oo keliya, iyada oo aan lahayn qaybo kale (kuwaas oo ka fogaan kara sumowga kataliyayaal gaar ah). Tani waxay bixisaa ku habboonaanta soo saarista gaaska haydarojiin-ka ee saafiga sare leh, gaaska la nadiifiyeyna wuxuu buuxin karaa heerarka gaasaska warshadaha ee heerka elektaroonigga ah.
Haydarojiinku waxa uu soo saaraa unugga wax soo saarka haydarojiinku waxa uu dhex maraa haan kayd ah si uu u dejiyo cadaadiska shaqada ee nidaamka isla markaana uu biyaha xorta ah uga saaro haydarojiinku.
Ka dib marka la geliyo qalabka nadiifinta haydarojiinta, haydarojiinta ay soo saarto elektrolisis-ka biyaha ayaa si dheeraad ah loo nadiifiyaa, iyadoo la adeegsanayo mabaadi'da falgalka katalytic-ga iyo nuugista shaandhada molecular-ka si looga saaro oksijiinta, biyaha, iyo wasakhda kale ee haydarojiinta.
Qalabku wuxuu dejin karaa nidaam toos ah oo wax soo saarka haydarojiin iyadoo loo eegayo xaaladda dhabta ah. Isbeddellada ku yimaada culayska gaaska waxay sababi doonaan isbeddello ku yimaada cadaadiska haanta kaydinta haydarojiin. Gudbiyaha cadaadiska ee lagu rakibay haanta kaydinta ayaa calaamad 4-20mA u soo saari doona PLC si loo barbardhigo qiimaha asalka ah ee la dejiyay, ka dib isbeddelka rogan iyo xisaabinta PID, wuxuu soo saari doonaa calaamad 20-4mA ah khaanadda hagaajiyaha si loo hagaajiyo cabbirka hadda korontada ku shaqeeya, sidaas darteedna wuxuu gaarayaa ujeeddada hagaajinta otomaatiga ah ee wax soo saarka haydarojiin iyadoo loo eegayo isbeddellada culayska haydarojiin.
Falcelinta kaliya ee habka wax soo saarka haydarojiinta iyadoo la adeegsanayo elektrolisis-ka biyaha waa biyaha (H2O), kaas oo u baahan in si joogto ah loogu siiyo biyo cayriin ah iyada oo loo marayo bamka dib-u-cusboonaysiinta biyaha. Booska dib-u-cusboonaysiinta wuxuu ku yaal kala-sooca haydarojiinta ama oksijiinta. Intaa waxaa dheer, haydarojiinta iyo oksijiinta waxay u baahan yihiin inay qaataan xaddi yar oo biyo ah marka ay ka baxayaan nidaamka. Qalabka isticmaalka biyaha yar uu isticmaali karo 1L/Nm ³ H2, halka qalabka waaweyn uu hoos u dhigi karo 0.9L/Nm ³ H2. Nidaamku si joogto ah ayuu u buuxiyaa biyaha cayriin, kaas oo ilaalin kara xasilloonida heerka dareeraha alkaline iyo xoojinta. Waxa kale oo uu dib u buuxin karaa biyaha falceliyay si waqtigeeda ah si loo ilaaliyo isku-darka xalka alkaline.
- Nidaamka hagaajiyaha isbeddelka
Nidaamkani wuxuu inta badan ka kooban yahay laba qalab, transformer iyo armaajo hagaajin ah. Shaqadiisa ugu weyn waa inuu korontada 10/35KV AC ee uu bixiyo milkiilaha hore u beddelo awoodda DC ee uu u baahan yahay unugga elektrolytic-ga, iyo inuu siiyo awoodda DC unugga elektrolytic-ga. Qayb ka mid ah awoodda la bixiyo waxaa loo isticmaalaa in si toos ah loogu burburiyo molecules-ka biyaha una beddelo haydarojiin iyo oksijiin, qaybta kalena waxay dhalisaa kuleyl, kaas oo ay fuliso qaboojiyaha alkali iyada oo loo marayo biyaha qaboojinta.
Inta badan transformers-ku waa nooc saliid ah. Haddii lagu dhejiyo gudaha ama gudaha weel, transformers-ka nooca qalalan ayaa la isticmaali karaa. Transformers-ka loo isticmaalo qalabka wax soo saarka hydrogen-ka biyaha elektrolytic-ga waa transformers gaar ah oo u baahan in la waafajiyo iyadoo loo eegayo xogta unug kasta oo electrolytic ah, sidaa darteed waa qalab gaar ah.
Waqtigan xaadirka ah, golaha hagaajinta ee ugu badan ee la isticmaalo waa nooca thyristor, kaas oo ay taageeraan soosaarayaasha qalabka sababtoo ah waqtiga isticmaalka dheer, xasilloonida sare, iyo qiimaha hooseeya. Si kastaba ha ahaatee, baahida loo qabo in qalabka baaxadda weyn lagu waafajiyo tamarta dib loo cusboonaysiin karo ee hore, waxtarka beddelka ee golaha hagaajinta ee thyristor waa mid aad u hooseeya. Waqtigan xaadirka ah, soosaarayaasha golaha hagaajinta ee kala duwan ayaa ku dadaalaya inay qaataan golaha hagaajinta ee IGBT cusub. IGBT horeyba aad ayuu ugu badan yahay warshadaha kale sida korontada dabaysha, waxaana la rumeysan yahay in golaha hagaajinta ee IGBT uu yeelan doono horumar weyn mustaqbalka.
- Nidaamka golaha qaybinta
Golaha qaybinta waxaa inta badan loo isticmaalaa in lagu siiyo koronto qaybo kala duwan oo leh matoorro ku jira nidaamka kala soocidda iyo nadiifinta oksijiinta haydarojiin ee ka dambeeya qalabka wax soo saarka haydarojiin biyoodka elektrolytic-ga ah, oo ay ku jiraan 400V ama loo yaqaan qalabka 380V. Qalabka waxaa ka mid ah bamka wareegga alkali ee qaab-dhismeedka kala soocidda oksijiinta haydarojiin iyo bamka biyaha ee lagu qurxiyo nidaamka kaabayaasha; Korontada fiilooyinka kuleylinta ee nidaamka qalajinta iyo nadiifinta, iyo sidoo kale nidaamyada kaabayaasha ah ee looga baahan yahay nidaamka oo dhan sida mashiinnada biyaha saafiga ah, qaboojiyeyaasha, kombaresarada hawada, munaaradaha qaboojinta, iyo kombaresarada haydarojiin ee dambe, mashiinnada hydrogenation, iwm., waxa kale oo ku jira sahayda korontada ee nalalka, la socodka, iyo nidaamyada kale ee saldhigga oo dhan.
- Contronidaamka l
Nidaamka xakamaynta wuxuu hirgeliyaa xakamaynta otomaatiga ah ee PLC. PLC guud ahaan waxay qaadataa Siemens 1200 ama 1500, waxayna ku qalabaysan tahay shaashad taabasho ah oo is-dhexgalka aadanaha iyo mashiinka ah. Hawlgalka iyo muujinta halbeegga ee nidaam kasta oo qalabka ah iyo sidoo kale muujinta macquulka xakamaynta waxaa lagu xaqiijiyaa shaashadda taabashada.
5. Nidaamka wareegga xalka Alkali
Nidaamkani wuxuu inta badan ka kooban yahay qalabka ugu muhiimsan ee soo socda:
Kala-sooca oksijiinta haydarojiin - Bamka wareegga xalka Alkali - Waalka - Shaandhada xalka Alkali - Unug elektrolitik ah
Habka ugu muhiimsan waa sidan soo socota: xalka alkaline-ka ee lagu qasay haydarojiin iyo oksijiin ee kala-soocidda oksijiin haydarojiin waxaa kala soocaya kala-soocidda gaaska-dareeraha ah waxaana dib loogu celiyaa bamka wareegga xalka alkaline-ka. Kala-soocidda haydarojiin iyo kala-soocidda oksijiinku halkan ayay ku xiran yihiin, bamka wareegga xalka alkaline-kana wuxuu ku wareejiyaa xalka alkaline-ka ee dib loo celiyey shaashadda waalka iyo xalka alkaline-ka ee dhammaadka dambe. Ka dib marka shaandheyntu ay ka saarto wasakhda waaweyn, xalka alkaline-ka waxaa lagu wareejiyaa gudaha unugga elektiroonigga ah.
6. Nidaamka Haydarojiin
Gaaska haydarojiin waxaa laga soo saaraa dhinaca elektroodka katooliga wuxuuna gaaraa kala-soocidda iyadoo la raacayo nidaamka wareegga xalka alkaline. Gudaha kala-soocidda, gaaska haydarojiinku waa mid fudud oo si dabiici ah uga soocan xalka alkaline, isagoo gaaraya qaybta sare ee kala-soocidda. Kadib, wuxuu dhex maraa dhuumaha si loo sii kala saaro, iyadoo lagu qaboojiyo biyo qaboojin ah, ka dibna waxaa soo ururiya qabte dhibic si loo gaaro daahirnimo qiyaastii 99% ka hor inta uusan gaarin nidaamka qalajinta iyo nadiifinta dambe.
Daadgureynta: Daadgureynta gaaska haydarojiin waxaa inta badan la isticmaalaa xilliyada bilawga iyo xidhitaanka, hawlgallada aan caadiga ahayn, ama marka daahirnimadu aysan buuxin heerarka, iyo sidoo kale dhibaatooyinka.
7. Nidaamka oksijiinta
Waddada oksijiinta waxay la mid tahay tan haydarojiin, marka laga reebo in lagu sameeyo kala-soocidyo kala duwan.
Faaruqinta: Waqtigan xaadirka ah, inta badan mashruucyadu waxay isticmaalaan habka faaruqinta oksijiinta.
Isticmaalka: Qiimaha isticmaalka oksijiinta wuxuu macno u leeyahay oo keliya mashaariicda gaarka ah, sida codsiyada isticmaali kara labadaba oksijiin haydarojiin iyo oksijiin saafi ah oo sarreeya, sida soo saarayaasha fiber optic. Waxaa sidoo kale jira mashaariic waaweyn oo meel u qoondeeyay isticmaalka oksijiinta. Xaaladaha codsiga dambe waa soo saarista oksijiinta dareeraha ah ka dib qalajinta iyo nadiifinta, ama oksijiinta caafimaadka iyada oo loo marayo nidaamyada kala firdhinta. Si kastaba ha ahaatee, saxnaanta xaaladahan isticmaalka ayaa weli u baahan xaqiijin dheeraad ah.
8. Nidaamka biyaha qaboojinta
Habka electrolysis-ka ee biyuhu waa falgal endothermic ah, habka wax soo saarka hydrogen-kana waa in la siiyaa tamar koronto. Si kastaba ha ahaatee, tamarta korontada ee lagu isticmaalo habka electrolysis-ka biyaha ayaa ka badan nuugista kulaylka aragtida ee falgalka electrolysis-ka biyaha. Si kale haddii loo dhigo, qayb ka mid ah korontada loo isticmaalo unugyada electrolysis-ka ayaa loo beddelaa kulayl, kaas oo inta badan loo isticmaalo in lagu kululeeyo nidaamka wareegga xalka alkaline-ka bilowga, taasoo kor u qaadaysa heerkulka xalka alkaline-ka ilaa heerkulka loo baahan yahay ee 90 ± 5 ℃ qalabka. Haddii unugyada electrolysis-ku ay sii wadaan inay shaqeeyaan ka dib marka ay gaaraan heerkulka la qiimeeyay, kulaylka la soo saaray wuxuu u baahan yahay in lagu sameeyo biyo qaboojin si loo ilaaliyo heerkulka caadiga ah ee aagga falcelinta electrolysis-ka. Heerkulka sare ee aagga falcelinta electrolysis-ka wuxuu yareyn karaa isticmaalka tamarta, laakiin haddii heerkulku aad u sarreeyo, diaphragm-ka qolka electrolysis-ka ayaa dhaawacmi doona, taas oo sidoo kale waxyeello u geysan doonta hawlgalka muddada dheer ee qalabka.
Heerkulka ugu habboon ee qalabkan waa in lagu hayaa heerkul aan ka badnayn 95 ℃. Intaa waxaa dheer, haydarojiin iyo oksijiin la soo saaray ayaa sidoo kale u baahan in la qaboojiyo oo la nuugo qoyaanka, qalabka hagaajiyaha thyristor ee biyaha lagu qaboojiyo ayaa sidoo kale ku qalabaysan tuubooyin qaboojin oo lagama maarmaan ah.
Jidhka bamka ee qalabka waaweyn ayaa sidoo kale u baahan ka qaybgalka biyaha qaboojinta.
- Nidaamka buuxinta naytaroojiinta iyo nadiifinta naytaroojiinta
Kahor inta aan la hagaajin oo aan la shaqeyn qalabka, waa in la sameeyaa baaritaan adag oo ku saabsan nidaamka. Kahor inta aan la bilaabin shaqada caadiga ah, waxaa sidoo kale loo baahan yahay in la nadiifiyo marxaladda gaaska ee nidaamka iyadoo la adeegsanayo nitrogen si loo hubiyo in gaaska ku jira booska wejiga gaaska ee labada dhinac ee haydarojiin iyo oksijiin uu ka fog yahay meelaha guban kara oo qarxa.
Ka dib marka qalabka la xiro, nidaamka xakamaynta ayaa si toos ah u ilaalin doona cadaadiska wuxuuna ku hayn doonaa xaddi gaar ah oo haydarojiin iyo oksijiin ah gudaha nidaamka. Haddii cadaadisku wali jiro inta lagu jiro bilowga, looma baahna in la sameeyo ficil nadiifin ah. Si kastaba ha ahaatee, haddii cadaadiska gebi ahaanba la yareeyo, ficil nadiifin nitrogen ah ayaa loo baahan yahay in mar kale la sameeyo.
- Nidaamka qalajinta haydarojiin (nadiifinta) (ikhtiyaar)
Gaaska haydarojiinta ee laga sameeyay elektrolisis-ka biyaha waxaa lagu nadiifiyaa qoyaan iyadoo la adeegsanayo qalajiye barbar socda, ugu dambayntiina waxaa lagu nadiifiyaa shaandho tuubo nikkel ah si loo helo gaas hydrogen qalalan. Sida waafaqsan shuruudaha isticmaalaha ee haydarojiinta badeecada, nidaamku wuxuu ku dari karaa qalab nadiifin ah, kaas oo isticmaala palladium platinum bimetallic catalytic deoxygenation si loo nadiifiyo.
Haydarojiin-ka ay soo saarto qaybta soo saarista haydarojiin-ka ee elektrolisis-ka biyaha ayaa loo diraa qaybta nadiifinta haydarojiin-ka iyada oo loo marayo haan kayd ah.
Gaaska haydarojiinku marka hore wuxuu dhex maraa munaarad deoxygenation ah, iyadoo uu ku jiro fal-gal kataliye, oksijiinta ku jirta gaaska haydarojiinku waxay la falgashaa gaaska haydarojiin si ay u soo saarto biyo.
Qaacidada falgalka: 2H2+O2 2H2O.
Dabadeed, gaaska haydarojiinku wuxuu dhex maraa kondenser haydarojiin ah (kaas oo qaboojiya gaaska si uu u ururiyo uumiga biyaha una beddelo biyo, kaas oo si toos ah looga saaro meel ka baxsan nidaamka iyada oo loo marayo ururiye) oo galaya munaaradda nuugista.
Waqtiga boostada: Diseembar-03-2024
