| Атмосферний лужний електролізер серії А |
* «Nel» залишає за собою право вносити зміни в технічну специфікацію, модифікацію та в опис Обладнання. Технічний опис процесу.Процес починається з підготовки води. Для процесу електролізу потрібно так звана деіонізованной вода (також звана обезсолена, демінералізована). Це абсолютно чиста вода, очищена від механічних і хімічних забруднень. Звичайна водопровідна вода надходить в "Блок водопідготовки". Вода послідовно проходить кілька стадій очищення: механічний фільтр, іонообмінні смоли, зворотний осмос. Насосний блок подає готову деіонізованої воду в блок сепарації, через який вода потрапляє в "Блок електролізу". "Блок електроживлення" знижує напруга мережі і перетворює змінний струм в постійний, який необхідний для електролізера. Крім того, блок забезпечує електроживлення для решти обладнання водневої установки. В "Блоці електролізу" вода під дією постійного електричного струму розпадається в електролізері на складові її водень і кисень. Деіонізованной вода практично не проводить електричний струм. Тому для додання воді провідних властивостей в неї додають гідроксид калію (KOH). Тобто в електролізері циркулює не чисто вода, а електроліт у вигляді 30% -го розчину KOH в воді. Виділяються гази (водень і кисень) далі йдуть по окремим трактах. Далі розглядається водневий тракт, кисневий тракт аналогічний водневого. Водень з електролізера надходить в "Блок сепарації" у вигляді суміші з електролітом. Для виділення водню від рідини служить газорідинний сепаратор. Сепаратор являє собою посудину, в який знизу подається електроліт. Бульбашки газу виділяються з електроліту, газ збирається у верхній частині судини і йде в трубопровід. Електроліт зливається з посудини і повертається в блок електролізу окремим трубопроводом (на схемі не показаний). Водень на цьому етапі містить домішки луги. Для очищення від лугу служить скруббер (промивач). Промивач - це судина, в який знизу подається газ, а зверху з розпилювача подається деіонізованной вода. Краплі води падають вниз, очищаючи (промиваючи) зустрічний потік газу від крапель лугу. У верхній частині судини встановлений коалесцентний фільтр (пакет з дрібної металевої сітки). Найдрібніші крапельки луги (туман) конденсуються в цьому пакеті і стікають вниз. Таким чином водень практично повністю очищається від слідів луги. Далі вода по окремому трубопроводу (на схемі не показаний) надходить в сепаратор, а звідти - в блок електролізу. На даному етапі водень насичене водяною парою і має досить високу температуру (близько 50 ° С). Для його видалення служить конденсатор. Конденсатор - це теплообмінник, в якому газ охолоджується хладоносителем надходять від "рефрижератор". Рефрижератор може бути частина обладнання водневої станції, але можливий варіант, коли хладоноситель подається від зовнішньої системи охолодження. Водяна пара конденсується в конденсаторі після чого відводиться із системи за допомогою конденсатовідвідника. Водень, отриманий на цьому етапі називається "сирий", так він все ще містить домішки води (точка роси не нижче + 3 ° С) і кисню (на рівні 0,1-0,5%). Для подальшого очищення водень подається в "Блок очищення". Зауважимо, що кисень, в разі, якщо він не потрібен споживачеві, на аналогічному етапі скидається в атмосферу. В "Блоці очищення" водень спочатку надходить в реактор каталітичного очищення. Реактор являє собою посудину, заповнений дрібними гранулами каталізатора на основі благородних металів (платина, паладій). У присутності каталізатора домішки кисню активно реагують з воднем, звертаючись в воду. Таким чином водень практично повністю очищається від кисню (вміст кисню порядку 1-5 ppmv). Далі водень подається в осушувач. Осушувач діє на принципі короткоцикловой адсорбції (КЦА). У ньому два поперемінно працює судини-адсорбера, заповнених спеціальним поглиначем (адсорбентом). Адсорбент поглинає вологу з газу. Судини-адсорбер працюють поперемінно - один знаходиться в робочому циклі, інший - в циклі регенерації. Таким чином водень осушується до точки роси -75 ° С, після чого подається споживачеві. Зауваження по термінології. У вітчизняній традиції використовується термін "установка з виробництва водню". Нарівні з цим використовується термін "генератор водню", який є калькою з англійської мови. Під генератором водню зазвичай розуміють установку, до складу якої входять: електролізер, блок сепарації, блок очистки водню. Терміном "воднева станція" зазвичай позначають будівлю або автономний блок-контейнер, в якому розміщені генератор водню і допоміжні агрегати, такі як блок водопідготовки, блок електроживлення, система охолодження та інше.
|
