Sistema de control y proceso de producción de hidrógeno por electrólisis del agua
El proceso del equipo de producción de hidrógeno por electrólisis de agua se divide en hidrógeno, oxígeno, electrolito, materia prima, agua pura y agua de refrigeración. El equipo está equipado con los siguientes puntos de control para monitorear varios parámetros del proceso, los cuales se describen a continuación:
Sistema de hidrógeno
El hidrógeno producto se extrae de los puertos de hidrógeno de las placas de presión en ambos extremos del electrolizador y entra en el separador de hidrógeno junto con el electrolito arrastrado para su separación. El hidrógeno ascendente pasa a través del enfriador de hidrógeno, mientras que el electrolito permanece en el separador de hidrógeno. El enfriador de hidrógeno es un intercambiador de calor de carcasa y tubos. El hidrógeno va por el lado de los tubos y el agua de refrigeración por el lado de la carcasa. En la salida de hidrógeno del enfriador, se dispone un colector de malla de alambre para capturar las gotas de niebla en el hidrógeno y eliminarlas. Regrese al separador de hidrógeno. Después de que el hidrógeno sale de la trampa, ingresa al separador de agua y vapor de hidrógeno y su condensado es descargado por la válvula de purga. El hidrógeno producto sale a través de una válvula de control de membrana neumática.
Puntos de detección de este sistema:
①Detección de la temperatura del tanque de hidrógeno: El punto de detección se establece en la tubería de salida del separador de hidrógeno. Después de enviar la señal medida al PLC, la temperatura del tanque de hidrógeno se puede mostrar en la pantalla táctil.
② Detección de la diferencia de nivel de líquido entre los dos separadores: Los transmisores de presión diferencial están instalados en los puertos de espoleta de los separadores de hidrógeno y oxígeno para medir el nivel de líquido de los dos separadores respectivamente. Después de enviar la señal al PLC, después del cálculo, se emite la señal correspondiente y la señal de presión de aire convertida por el convertidor eléctrico se envía a la válvula de control neumático del lado del hidrógeno para ajustar la posición de la válvula, de modo que el líquido de los dos separadores se puede ajustar. los bits permanecen dentro del rango establecido.
③ Detección de la temperatura del hidrógeno: se instala un termómetro bimetálico para mostrar la temperatura del hidrógeno en el sitio.
④ Detección de la pureza del hidrógeno: el hidrógeno seco se pasa a través del instrumento del analizador de pureza del hidrógeno. La señal medida se envía al PLC y la pureza del hidrógeno y la señal de alarma se pueden mostrar en la pantalla táctil.
⑤ Detección de contrapresión de hidrógeno: se instala un manómetro de contacto eléctrico en la tubería detrás de la válvula de control de membrana de hidrógeno para indicar la contrapresión de hidrógeno en el sitio y enviar una señal eléctrica al PLC. Cuando la presión exceda el valor establecido, se emitirá una señal de alarma.
sistema de oxigeno
El proceso de este sistema es exactamente el mismo que el del sistema de hidrógeno, y los puntos de detección también son cinco, con funciones ligeramente diferentes.
①La detección, visualización, alarma y otras funciones de la temperatura del baño.
② Detección de la presión del sistema: se instala un transmisor de presión en el puerto de la espoleta de fase gaseosa del separador de oxígeno. La señal medida se convierte en una señal neumática y luego se envía a la válvula reguladora neumática del lado del oxígeno para proporcionar una posición de válvula adecuada.
⑧ Detección de la temperatura del oxígeno: equipado con un termómetro bimetálico, la temperatura del oxígeno se muestra en el sitio.
④ Detección de la pureza del oxígeno: después del secado, el oxígeno se envía al PLC a través del analizador de pureza del oxígeno, la señal medida se envía al PLC y la pureza del oxígeno y la señal de alarma se muestran en la pantalla táctil.
⑤ Detección de la presión del sistema: se instala un manómetro de contacto eléctrico a prueba de explosiones en la tubería frente a la válvula de control de la película de oxígeno. Además de la presión que se muestra en el sitio, también envía una señal eléctrica al PLC. Cuando la presión excede el estándar, se puede usar la señal de enclavamiento de salida. detener el sistema.
sistema de electrolitos
En el proceso de producción de hidrógeno por electrólisis del agua, el electrolito se arrastra al separador de hidrógeno y oxígeno junto con el gas producto y luego regresa al electrolizador a través de la circulación forzada de la bomba de lejía. La entrada de la bomba de lejía está conectada con las tuberías de comunicación de los separadores de hidrógeno y oxígeno. Después de que se enciende la bomba, el electrolito en el separador fluye a través del enfriador de lejía y la lejía pasa por el filtro y finalmente regresa al electrolizador.
El calor generado por la reacción de electrólisis se elimina en el enfriador de lejía mediante circulación de lejía. La reposición de agua de materia prima también ingresa a la celda electrolítica con la circulación del electrolito.
En este sistema, hay dos puntos de detección:
①Detección de temperatura alcalina: la resistencia de platino está instalada en la línea de salida del filtro de lejía para detectar la temperatura de la lejía que ingresa a la celda electrolítica. La señal medida se convierte en una señal neumática y se envía a la válvula neumática de agua de refrigeración para ajustar la apertura de la válvula, controlar el flujo de agua de refrigeración y mantener la temperatura de la lejía.
②Detección del volumen de circulación de lejía: hay un medidor de flujo en la tubería de lejía. El medidor de flujo indica el volumen de circulación de lejía en el sitio y emite la señal medida. Si el volumen de circulación es inferior a cierto valor establecido, el PLC emitirá una alarma. Y la señal de interbloqueo, y finalmente hacer que el sistema se detenga automáticamente.
Sistema de agua cruda
En el proceso de electrólisis del agua, el agua cruda se consume continuamente al descomponerse en hidrógeno y oxígeno. Para continuar con la producción, el agua cruda se repone en el sistema.
La reposición de agua cruda se completa con la bomba de reposición. La bomba de émbolo se utiliza para reponer el agua. El arranque y la parada de la bomba están controlados por las señales medidas por los dos transmisores de presión diferencial. Cuando el valor es inferior al valor establecido, el PLC generará una salida para iniciar la bomba. De lo contrario, detenga la bomba.
La tubería de entrada de la bomba de compensación está conectada con la tubería de salida del tanque de agua y el tanque de álcali, y la bomba de compensación se activa al arrancar. Se agrega al sistema de producción de hidrógeno por electrólisis del agua y entra a la lejía del separador a través de la válvula de retención.
Sistema de agua de refrigeración
El agua de refrigeración se introduce desde la tubería exterior y la presión del agua debe ser superior a 0,2 MPa. Después de que el agua de enfriamiento ingresa al sistema, ingresa al enfriador de gas alcalino por completo y luego ingresa al enfriador de líquido alcalino a través de la válvula de control neumático de agua de enfriamiento. La válvula de la válvula de control La posición está controlada por la temperatura alcalina medida por la resistencia de platino, y el agua de refrigeración y el líquido alcalino fluyen en la dirección opuesta. Después de que el agua de enfriamiento sale del enfriador de líquido alcalino, ingresa a la tubería principal de agua de retorno. Este tubo está conectado directamente al dispositivo de circulación de agua de refrigeración externo.
① Detección de la presión del agua de refrigeración: en la tubería de entrada del agua de refrigeración, se instala un manómetro de resorte para detectar la presión de entrada del agua de refrigeración.