制氢工艺流程

制氢系统工艺流程氢气简介氢气是一种无色、无味、无毒的气体，在标准状态下其密度仅相当于同体积空气14.5分之一氢气的导热能力很好，其导热系数是空气的1.5倍表面散热系数越大，在相同温差下所散发的热量越多，电力工业中作为发电机的冷却介质氢气具有燃烧、爆炸性能,在空气着火点为585OC，空气中的燃烧界限：4%～75%(体积)电解水制氢原理原理负极2H2O+2e→H2↑+2OH－正极2OH－－2e→H2O+1/2O2↑总反应式2H2O=2H2↑+O2↑图为电解水制氢的简单模型工艺流程主要系统电解槽气体分离系统电解液循环系统气体干燥系统补水系统冷却水系统充氮系统电气系统电解槽核心部件，电解槽由极板框和极板组成放电的主体，氟塑和石棉布组成氟塑石棉隔膜垫，活化镍丝网和镍丝网组成正负副极板。中间极板，一个电解槽只有一块，只显正极，端极板左右各一块都显负极，整体电解槽由两块极板框用螺栓固定电解槽外观图电解小室图气体分离系统气体分离：电解槽产生氢气，氧气与部分电解液进入气体分离器,碱液和气体凭借各自的重力和浮力进行有效的分离。液位和槽压调节方法液位调节：电解水时产生一份氧气和两分氢气，氢氧分离器底联通，当氢侧压力会慢增加，氢侧分离器液位侧会慢慢下降，当氢侧液位和氧侧位相等时，则打开氢侧气动调节阀，氢侧压力下降，同时氢侧液位下降，达到调节液位平衡。槽压调节：当氧侧槽压达到3.1MPa时，则打开氧侧气动调节阀，使氧侧槽压下降。氢分离洗涤器氢（氧）碱液循环氢（氧）碱液在氧碱液循环泵作用下由氢（氧）分离器经泵过氧碱液过滤器、氢（氧）碱液冷却器打入电解槽氢（氧）侧、经电解后形成氢（氧）气与KOH的混合液流回氢（氧）分离器、混合液在氢（氧）分离器经气液分离后液体经泵重新打入电解槽进行电解碱液循环系统图干燥系统干燥部分按常温吸附法去除氢气中的水份，用电加热方法根据分子筛再生的原理实现系统内氢气干燥的目的。主要由干燥塔，气体冷却器构成。干燥的主要过程，加热，吹冷，自冷。干燥系统图干燥器工作过程干燥部分设两台吸附干燥器（1-15、1-16）一台工作，另一台再生，互相切换，交替工作，连续供气。1）干燥器（1-15）吸附（1-16）加热再生过程。电解氢气经AV-24进入干燥器（1-16）进行内部分子筛的加热再生，气体经氢气气体冷却器（1-18）通过阀门AV-14、AV-13进入氢气气体冷却器1-17进入吸附干燥器1-15进行吸附干燥再经气体过滤器1-14过滤进入下一环节。氢气中的水分在气体冷却器中凝结经阀AV-16、AV-15定时通过排水水封（12）排凝。2）干燥器（1-15）吸附（1-16）吹冷过程上一过程阀门工作状态不变，停止干燥器（1-16）的加热，进行干燥器（1-16）的吹冷过程。氢气流程不变。氢气经AV-23、AV-13过氢气冷却器（1-17）进入干燥器（1-15）继续进行吸附工作，产出干燥后氢气一部分经氢气过滤器供给下一系统。另一部分经SV-08调节流量后，过AV-17、反吹进入干燥器（1-16），使干燥器（1-16）入口端及内部充入干燥后的产品气，充入氢气经氢气冷却器（1-18），经AV-16阀排入氢气排水水封。3）干燥器（1-15）吸附，（1-16）自冷过程在上一流程阀门工作状态下，关闭AV-17，氢气经阀AV-23、AV-13、氢气冷却器（1-17）、干燥器（1-15）、氢气过滤器继续供气。此过程由于干燥器（1-16）的进出口阀门均为关闭状态，所以工作在自然冷却状态。4）干燥器（1-15）、（1-16）吸附过程在上一流程阀门工作状态下，打开AV14，使氢气分别经氢气冷却器（1-17）（1-18）冷却、干燥器（1-15）（1-16）吸附后，进入氢气过滤器。产出产品气，供给下一系统。补水系统主要由补水箱，碱液箱，两台补水泵，一台配碱泵组成。Ⅰ补水泵把水打入#1制氢装置氢侧和氧侧分离器中，Ⅱ补水泵把水打入#2制氢装置氢侧和氧侧分离器中。配碱泵把碱液打入电解槽中。补水系统图冷却水系统冷却设备有：氢（氧）分离器，碱液冷却器，气体冷却器。充氮系统由压缩氮气，气水分离器，电解槽，干燥塔，排空阀构成。电气系统动力柜，PLC控制柜和可控硅整流柜组成常见故障（1）可控硅超温原因：整流柜采用风冷，冷却效果差。解决方法，用空调加强冷却。发生可控硅超温时，等几分钟复位整流柜。（2）氢氧液位相差大原因；氢侧手动调节阀内漏当氢气排空阀打开时，氢侧液位比氧侧液位高时，可以关小氢侧手动调节阀。当氢侧液位比氧侧液位低时，则要开大氢侧手动调节阀。（3）槽压下降原因；氧侧手动调节阀内漏当氧气排空阀打开时，氧槽压下降很大（有时候降到2.6MPa以下），可以关小氧侧手动调节阀。（4）槽压高原因；氧侧手动调节阀开度太小当氧气排空阀打开时，氧槽压大于3.1MPa时，则开大氧侧手动调节阀。（5）电解槽温度高或低原因：#1，#2制氢冷却水总阀开度小槽温高，冷却手动阀开度大槽温低。手动调节冷却水总阀开度，两台制氢装置同时运行很难调节，建议对冷却水系统改造。制氢系统图氢气储罐阻火器氢气纯化装置氢分析仪氧分析仪氮气PICALICSALICSA氧碱冷氢碱冷TRC天津市大陆制氢设备有限公司分立式水电解制氢工艺流程图PLC控制系统TISA氢气缓冲罐冷却上水排污冷却回水氧气上位机监控天津市大陆制氢设备有限公司氢气纯化流程图（产品气再生）原料氢氮气用氢设备冷却上水冷却回水排污切换A塔工作B塔再生脱氧塔动作氢储备系统上位机监控天津市大陆制氢设备有限公司氢气纯化流程图（产品气再生）原料氢氮气用氢设备冷却上水冷却回水排污A塔再生B塔工作脱氧塔切换动作氢储备系统上位机监控天津市大陆制氢设备有限公司氢气纯化流程图（原料气再生）原料