电解槽说明书.docx
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1、精品文档你我共享水电解制氢设备操作使用手册苏州竞立制氢设备有限公司1、简述11、氢气的性质和用途:氢是自然界分布最广的元素之一,它在地球上主要以化合状态存在于化合物中。在大气层中的含量却很低,仅有约Ippm(体积比)。氢是最轻的气体,它的粘度最小,导热系数很高,化学活性、渗透性和扩散性强(扩散系数为063cm7s,约为甲烷的三倍),它是一种强的还原剂,可同许多物质进行不同程度的化学反应,生成各种类型的氢化物。氢的着火、燃烧、爆炸性能是它的特性。氢含量范围在4-75%(空气环境)、4.65-93.9%(氧气环境)时形成可爆燃气体,遇到明火或温度在585C以上时可引起燃爆。压力水电解制出的氢气具有
2、压力高(1.6或3.2MPa)便于输送,纯度高(99.8%以)可直接用于一般场合,还可以通过纯化(纯度提高到99.999%)和干燥(露点提高到-40-90)的后续加工,可以作为燃料、载气、还原或保护气、冷却介质,广泛应用于国民经济的各行各业。12、水电解制氢原理:利用电能使某电解质溶液分解为其他物质的单元装置称为电解池。任何物质在电解过程中,在数量上的变化服从法拉第定律。法拉第定律指出:电解时,在电极上析出物质的数量,与通过溶液的电流强度和通电时间成正比;用相同的电量通过不同的电解质溶液时,各种溶液在两极上析出物质量与它的电化当量成正比,而析出1克当量的任何物质都需要1法拉第单位96500库仑
3、(26.8安培小时)的电量。水电解制氢符合法拉第电解定律,即在标准状态下,阴极析出1克分子的氢气,所需电量为53.6Aho经过换算,生产In?氢气(副产品o.5?氧气)所需电量约2393Ah,原料水消耗0.9kg。将水电解为氢气和氧气的过程,其电极反应为:由浸没在电解液中的一对电极,中间隔以防止气体渗透的隔膜而构成水电解池,通以一定电压(达到水的分解电压1.23V和热平衡电压1.47V以上)的直流电,水就发生电解。根据用户产量需求,使用多组水电解池组合,减小体积和增加产量,就形成水电解槽的压滤型组合结构。本公司生产的压力型水电解槽采用左右槽并联型结构,中间极板接直流电源正极,两端极板接直流电源
4、负极,并采用双极性极板和隔膜垫片组成多个电解池,并在槽内下部形成共用的进液口和排污口,上部形成各自的氢碱和氧碱的气液体通道。由电解槽纵向看,A、B系列的氧气出口设计在中心线靠直流铜排一侧(氧铜侧),C、D、E、F系列的氢气出口设计在中心线靠直流铜排一侧(氢铜侧)。我公司生产的压力型水电解槽,目前标准产品操作压力为1.6MPa和3.2MPa两种。具有结构紧凑,运行安全,使用寿命长的特点,电解液采用强制循环,电解消耗的原料水由柱塞泵自动补充,相关参数实现自动监测和控制。正常生产时采用30%KOH水溶液作为电解液,槽温控制在85-90左右,兼顾隔膜垫片的使用寿命和降低能耗的要求。水电解制氢的电解需要
5、低电压、大电流的可调直流电源。工业上采用带平衡电抗器的双反星可控整流电路。这种电路有两个特点:第一,整流变压器有两组次极绕组,且都接成星形,为了消除变压器的直流磁化问题,两绕组的接线极性相反。第二,为了解决变压器的两组次极绕组的电流平衡问题,两组次极绕组中点通过平衡电抗器连在一起。氧气+电懒(阳极产出)六相双反蟒平衡电抗器整流变璐2、主要技术性能指标和消耗(见附表)3、工作条件1.1. 电解液:30%KOH水溶液1.2. 原料水:3. 2.1用量见附表4. 2.2水质要求:5. 2.2.1电阻率21.OXIO,欧姆厘米6. 2.2.2铁离子含量1mg17. 2.2.3氯离子含量2mg18. 2
6、.2.4干残渣含量7mg19. 2.2.5悬浮物含量1mg13.3.冷却水3. 3.1温度W30C4. 3.2用量见附表5. 3.3压力:0.40.6MPa6. 3.4水质:自来水3.4.电源3.4.1控制柜电源:三相四线制AC380V,50HZ,功率见附表3.4.2可控硅整流柜控制电源:三相四线制AC380V,50HZ3. 5.控制气源3. 5.1压力:0.50.7MPa4. 5.2流量:6n?/h5. 5.3露点低于环境温度10以下6. 5.4无油、无尘,含油量W5mg34、工艺流程及子系统系统简述:电解液的在强制循环、电解槽通以直流电的条件下,氢气和氧气在电解槽产生,经过分离器气液分离后
7、,产出的氢气和氧气源源不断送出系统(当客户对气体的纯度或露点有特别的要求时,本公司可进一步提供纯化干燥系统,以水电解氢气为原料,经催化脱氧、吸附干燥、过滤除尘等工序获得纯度较高的干燥氢气)。系统自动控制设定的系统压力、槽温、分离器液位平衡、及时补充电解所消耗的原料水。各项运行参数实现自动监测和控制。可按用户需求不同,提供气动仪表控制、电动仪表控制、P1C可编程控制、上位机控制、远程通讯等控制手段以及各类分析仪表。制氢框架集成了制氢系统运行的主要设备(如分离器、洗涤器、冷却器、过滤器、碱液泵等,以及控制和调节阀门,工况测量的在线和远传仪表)。每套制氢系统通常配备控制柜、整流柜、整流变压器以及氧中
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