
इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन इकाई में जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन उपकरणों का एक पूरा सेट शामिल है। मुख्य उपकरण हैं:
1. इलेक्ट्रोलाइजर
2. गैस-तरल पृथक्करण उपकरण
3. सुखाने और शुद्धिकरण प्रणाली
4. विद्युत भाग में शामिल हैं: ट्रांसफार्मर, रेक्टिफायर कैबिनेट, पीएलसी प्रोग्राम नियंत्रण कैबिनेट, उपकरण कैबिनेट, बिजली वितरण कैबिनेट, होस्ट कंप्यूटर, आदि।
5. सहायक प्रणाली में मुख्य रूप से शामिल हैं: क्षार टैंक, कच्चे माल का पानी टैंक, जल आपूर्ति पंप, नाइट्रोजन बोतल / बस बार, आदि।
6. उपकरण की समग्र सहायक प्रणाली में शामिल हैं: शुद्ध जल मशीन, ठंडा पानी टॉवर, चिलर, एयर कंप्रेसर, आदि।
इलेक्ट्रोलाइटिक हाइड्रोजन उत्पादन इकाई में, प्रत्यक्ष धारा की क्रिया के तहत इलेक्ट्रोलाइजर में पानी को हाइड्रोजन के एक भाग और ऑक्सीजन के 1/2 भाग में विघटित किया जाता है। उत्पन्न हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को पृथक्करण के लिए इलेक्ट्रोलाइट के साथ गैस-तरल विभाजक में भेजा जाता है। हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को हाइड्रोजन और ऑक्सीजन कूलर द्वारा ठंडा किया जाता है, और ड्रॉप कैचर पानी को पकड़ता है और निकालता है, और फिर नियंत्रण प्रणाली के नियंत्रण में बाहर भेज दिया जाता है; इलेक्ट्रोलाइट परिसंचरण पंप की क्रिया के तहत हाइड्रोजन, ऑक्सीजन क्षार फिल्टर, हाइड्रोजन, ऑक्सीजन क्षार फिल्टर, आदि से गुजरता है। तरल कूलर और फिर इलेक्ट्रोलिसिस जारी रखने के लिए इलेक्ट्रोलाइजर में वापस आ जाता है।
बाद की प्रक्रियाओं और भंडारण की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए सिस्टम के दबाव को दबाव नियंत्रण प्रणाली और अंतर दबाव नियंत्रण प्रणाली के माध्यम से समायोजित किया जाता है।
जल इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन में उच्च शुद्धता और कुछ अशुद्धियाँ होने के लाभ हैं। आमतौर पर, जल इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन में अशुद्धियाँ केवल ऑक्सीजन और पानी होती हैं, और कोई अन्य घटक नहीं होता है (जो कुछ उत्प्रेरकों के विषाक्तता से बच सकता है), जो उच्च शुद्धता वाले हाइड्रोजन के उत्पादन के लिए सुविधा प्रदान करता है। शुद्धिकरण के बाद, उत्पादित गैस इलेक्ट्रॉनिक ग्रेड औद्योगिक गैस के संकेतकों तक पहुँच सकती है।
हाइड्रोजन उत्पादन उपकरण द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन एक बफर टैंक से होकर गुजरता है, जिससे सिस्टम का कार्य दबाव स्थिर हो जाता है और हाइड्रोजन में उपस्थित मुक्त जल बाहर निकल जाता है।
हाइड्रोजन के हाइड्रोजन शुद्धिकरण उपकरण में प्रवेश करने के बाद, जल इलेक्ट्रोलिसिस द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन को और अधिक शुद्ध किया जाता है, और उत्प्रेरक प्रतिक्रिया और आणविक छलनी सोखना के सिद्धांतों का उपयोग करके हाइड्रोजन में ऑक्सीजन, पानी और अन्य अशुद्धियों को हटा दिया जाता है।
उपकरण वास्तविक स्थिति के अनुसार हाइड्रोजन उत्पादन के लिए एक स्वचालित समायोजन प्रणाली स्थापित कर सकते हैं। गैस लोड में परिवर्तन हाइड्रोजन भंडारण टैंक के दबाव में उतार-चढ़ाव का कारण होगा। भंडारण टैंक पर स्थापित दबाव ट्रांसमीटर 4-20mA सिग्नल आउटपुट करेगा और इसे PLC को भेजेगा और मूल सेट मूल्य की तुलना करने और व्युत्क्रम परिवर्तन और PID गणना करने के बाद, 20 ~ 4mA सिग्नल आउटपुट होगा और इलेक्ट्रोलिसिस करंट के आकार को समायोजित करने के लिए रेक्टिफायर कैबिनेट को भेजा जाएगा, जिससे हाइड्रोजन लोड में बदलाव के अनुसार हाइड्रोजन उत्पादन के स्वचालित समायोजन का उद्देश्य प्राप्त होगा।

क्षारीय जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन उपकरण में मुख्य रूप से निम्नलिखित प्रणालियाँ शामिल हैं:
(1)कच्चा माल जल प्रणाली

जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन प्रक्रिया में प्रतिक्रिया करने वाली एकमात्र चीज़ पानी (H2O) है, जिसे जल पुनःपूर्ति पंप के माध्यम से कच्चे पानी से लगातार भरने की आवश्यकता होती है। जल पुनःपूर्ति की स्थिति हाइड्रोजन या ऑक्सीजन विभाजक पर होती है। इसके अलावा, सिस्टम से बाहर निकलते समय थोड़ी मात्रा में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को निकालना होगा। नमी की। छोटे उपकरणों की पानी की खपत 1L/Nm³H2 है, और बड़े उपकरणों की खपत 0.9L/Nm³H2 तक कम की जा सकती है। सिस्टम लगातार कच्चे पानी की भरपाई करता है। जल पुनःपूर्ति के माध्यम से, क्षार तरल स्तर और क्षार सांद्रता की स्थिरता को बनाए रखा जा सकता है, और प्रतिक्रिया समाधान को समय पर फिर से भरा जा सकता है। पानी की मात्रा लाइ की सांद्रता को बनाए रखने के लिए।
2) ट्रांसफार्मर रेक्टिफायर सिस्टम
इस सिस्टम में मुख्य रूप से दो डिवाइस होते हैं: एक ट्रांसफॉर्मर और एक रेक्टिफायर कैबिनेट। इसका मुख्य कार्य फ्रंट-एंड मालिक द्वारा प्रदान की गई 10/35 केवी एसी पावर को इलेक्ट्रोलाइजर द्वारा आवश्यक डीसी पावर में बदलना और इलेक्ट्रोलाइजर को डीसी पावर की आपूर्ति करना है। आपूर्ति की गई बिजली का एक हिस्सा सीधे पानी को विघटित करने के लिए उपयोग किया जाता है। अणु हाइड्रोजन और ऑक्सीजन हैं, और दूसरा हिस्सा गर्मी उत्पन्न करता है, जिसे लाइ कूलर द्वारा ठंडा पानी के माध्यम से बाहर निकाला जाता है।
अधिकांश ट्रांसफार्मर तेल-प्रकार के होते हैं। यदि घर के अंदर या कंटेनर के अंदर रखा जाए, तो सूखे प्रकार के ट्रांसफार्मर का उपयोग किया जा सकता है। इलेक्ट्रोलाइटिक जल हाइड्रोजन उत्पादन उपकरण में उपयोग किए जाने वाले ट्रांसफार्मर विशेष ट्रांसफार्मर होते हैं और प्रत्येक इलेक्ट्रोलाइज़र के डेटा के अनुसार मिलान करने की आवश्यकता होती है, इसलिए वे अनुकूलित उपकरण होते हैं।

(3) बिजली वितरण कैबिनेट प्रणाली
विद्युत वितरण कैबिनेट का उपयोग मुख्य रूप से इलेक्ट्रोलाइटिक जल हाइड्रोजन उत्पादन उपकरण के पीछे हाइड्रोजन और ऑक्सीजन पृथक्करण और शुद्धिकरण प्रणालियों में मोटर्स के साथ विभिन्न घटकों को 400V या आमतौर पर 380V उपकरण के रूप में जाना जाता है। उपकरण में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन पृथक्करण ढांचे में क्षार परिसंचरण शामिल है। पंप, सहायक प्रणालियों में जल पुनःपूर्ति पंप; सुखाने और शुद्धिकरण प्रणालियों में हीटिंग तार, और पूरे सिस्टम द्वारा आवश्यक सहायक प्रणालियाँ, जैसे शुद्ध पानी की मशीन, चिलर, एयर कंप्रेशर्स, कूलिंग टॉवर और बैक-एंड हाइड्रोजन कंप्रेशर्स, हाइड्रोजनीकरण मशीन और अन्य उपकरण बिजली की आपूर्ति में पूरे स्टेशन की प्रकाश व्यवस्था, निगरानी और अन्य प्रणालियों के लिए बिजली की आपूर्ति भी शामिल है।
(4) नियंत्रण प्रणाली
नियंत्रण प्रणाली पीएलसी स्वचालित नियंत्रण को लागू करती है। पीएलसी आम तौर पर सीमेंस 1200 या 1500 का उपयोग करता है। यह मानव-कंप्यूटर इंटरैक्शन इंटरफ़ेस टच स्क्रीन से लैस है, और उपकरण के प्रत्येक सिस्टम के संचालन और पैरामीटर डिस्प्ले और नियंत्रण तर्क का प्रदर्शन टच स्क्रीन पर महसूस किया जाता है।
5)क्षार परिसंचरण प्रणाली
इस प्रणाली में मुख्य रूप से निम्नलिखित मुख्य उपकरण शामिल हैं:
हाइड्रोजन और ऑक्सीजन विभाजक - क्षार परिसंचरण पंप - वाल्व - क्षार फिल्टर - इलेक्ट्रोलाइज़र
मुख्य प्रक्रिया यह है: हाइड्रोजन और ऑक्सीजन विभाजक में हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के साथ मिश्रित क्षार तरल को गैस-तरल विभाजक द्वारा अलग किया जाता है और फिर क्षार तरल परिसंचरण पंप में वापस प्रवाहित किया जाता है। यहाँ हाइड्रोजन विभाजक और ऑक्सीजन विभाजक जुड़े हुए हैं, और क्षार तरल परिसंचरण पंप रिफ्लक्स करेगा। क्षार तरल पीछे के छोर पर वाल्व और क्षार तरल फिल्टर में प्रसारित होता है। फ़िल्टर द्वारा बड़ी अशुद्धियों को छानने के बाद, क्षार तरल इलेक्ट्रोलाइज़र के अंदर प्रसारित होता है।
(6)हाइड्रोजन प्रणाली
हाइड्रोजन कैथोड इलेक्ट्रोड की तरफ से उत्पन्न होता है और क्षार तरल परिसंचरण प्रणाली के साथ विभाजक तक पहुँचता है। विभाजक में, क्योंकि हाइड्रोजन स्वयं अपेक्षाकृत हल्का होता है, यह स्वाभाविक रूप से क्षार तरल से अलग हो जाएगा और विभाजक के ऊपरी हिस्से तक पहुँच जाएगा, और फिर आगे के पृथक्करण और शीतलन के लिए पाइपलाइन से गुजरेगा। पानी के ठंडा होने के बाद, ड्रॉप कैचर बूंदों को पकड़ता है और लगभग 99% की शुद्धता तक पहुँचता है, जो बैक-एंड सुखाने और शुद्धिकरण प्रणाली तक पहुँचता है।
निकासी: हाइड्रोजन की निकासी का उपयोग मुख्य रूप से स्टार्टअप और शटडाउन, असामान्य संचालन या शुद्धता विफलता और दोष निकासी के दौरान निकासी के लिए किया जाता है।
(7) ऑक्सीजन प्रणाली
ऑक्सीजन का मार्ग हाइड्रोजन के समान ही है, लेकिन अलग विभाजक में।
निकासी: वर्तमान में, अधिकांश ऑक्सीजन परियोजनाओं का उपचार निकासी द्वारा किया जाता है।
उपयोग: ऑक्सीजन का उपयोग मूल्य केवल विशेष परियोजनाओं में सार्थक है, जैसे कि कुछ अनुप्रयोग परिदृश्य जो हाइड्रोजन और उच्च शुद्धता वाले ऑक्सीजन दोनों का उपयोग कर सकते हैं, जैसे कि ऑप्टिकल फाइबर निर्माता। कुछ बड़ी परियोजनाएँ भी हैं जिन्होंने ऑक्सीजन के उपयोग के लिए स्थान आरक्षित किया है। बैक-एंड एप्लिकेशन परिदृश्य सुखाने और शुद्धिकरण के बाद तरल ऑक्सीजन का उत्पादन, या फैलाव प्रणाली के माध्यम से चिकित्सा ऑक्सीजन का उपयोग है। हालाँकि, इन उपयोग परिदृश्यों का परिशोधन अभी तक निर्धारित नहीं किया गया है। आगे की पुष्टि।
(8)शीतलन जल प्रणाली
पानी की इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया एक एंडोथर्मिक प्रतिक्रिया है। हाइड्रोजन उत्पादन प्रक्रिया को विद्युत ऊर्जा के साथ आपूर्ति की जानी चाहिए। हालांकि, पानी इलेक्ट्रोलिसिस प्रक्रिया द्वारा खपत की गई विद्युत ऊर्जा पानी इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रिया के सैद्धांतिक गर्मी अवशोषण से अधिक है। यह कहना है, इलेक्ट्रोलाइज़र द्वारा उपयोग की जाने वाली बिजली का हिस्सा गर्मी में परिवर्तित हो जाता है। यह हिस्सा गर्मी मुख्य रूप से शुरुआत में क्षार परिसंचरण प्रणाली को गर्म करने के लिए उपयोग की जाती है, ताकि क्षार समाधान का तापमान उपकरण द्वारा आवश्यक 90 ± 5 डिग्री सेल्सियस तापमान सीमा तक बढ़ जाए। यदि इलेक्ट्रोलाइज़र रेटेड तापमान तक पहुंचने के बाद काम करना जारी रखता है, तो उत्पन्न गर्मी को इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रिया क्षेत्र के सामान्य तापमान को बनाए रखने के लिए ठंडा पानी बाहर लाया जाना चाहिए। इलेक्ट्रोलिसिस प्रतिक्रिया क्षेत्र में उच्च तापमान ऊर्जा की खपत को कम कर सकता है, लेकिन यदि तापमान बहुत अधिक है
इस डिवाइस के लिए ऑपरेटिंग तापमान को 95 डिग्री सेल्सियस से ज़्यादा नहीं बनाए रखना ज़रूरी है। इसके अलावा, उत्पन्न हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को भी ठंडा और नमी रहित किया जाना चाहिए, और पानी से ठंडा सिलिकॉन नियंत्रित रेक्टिफायर डिवाइस भी ज़रूरी कूलिंग पाइपलाइनों से सुसज्जित है।
बड़े उपकरणों के पंप बॉडी को भी शीतलन जल की भागीदारी की आवश्यकता होती है।
(9) नाइट्रोजन भरने और नाइट्रोजन शुद्धिकरण प्रणाली
डिवाइस को डीबग करने और संचालित करने से पहले, सिस्टम को एयर टाइटनेस परीक्षण के लिए नाइट्रोजन से भरना चाहिए। सामान्य स्टार्टअप से पहले, सिस्टम के गैस चरण को नाइट्रोजन से शुद्ध करना भी आवश्यक है ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के दोनों तरफ गैस चरण स्थान में गैस ज्वलनशील और विस्फोटक सीमा से दूर है।
उपकरण बंद होने के बाद, नियंत्रण प्रणाली स्वचालित रूप से दबाव बनाए रखेगी और सिस्टम के अंदर हाइड्रोजन और ऑक्सीजन की एक निश्चित मात्रा को बनाए रखेगी। यदि उपकरण चालू होने पर भी दबाव पाया जाता है, तो शुद्धिकरण करने की कोई आवश्यकता नहीं है। हालाँकि, यदि सारा दबाव हटा दिया जाता है, तो इसे फिर से शुद्ध करने की आवश्यकता होगी। नाइट्रोजन शुद्धिकरण क्रिया।
(10) हाइड्रोजन सुखाने (शुद्धिकरण) प्रणाली (वैकल्पिक)
जल इलेक्ट्रोलिसिस से उत्पादित हाइड्रोजन को समानांतर ड्रायर द्वारा डीह्यूमिडीफाई किया जाता है, और अंत में शुष्क हाइड्रोजन प्राप्त करने के लिए एक सिन्टरड निकेल ट्यूब फिल्टर द्वारा धूल दिया जाता है। (उत्पाद हाइड्रोजन के लिए उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं के अनुसार, सिस्टम एक शुद्धिकरण उपकरण जोड़ सकता है, और शुद्धिकरण पैलेडियम-प्लेटिनम द्विधात्विक उत्प्रेरक डीऑक्सीडेशन का उपयोग करता है)।
जल इलेक्ट्रोलिसिस हाइड्रोजन उत्पादन उपकरण द्वारा उत्पादित हाइड्रोजन को बफर टैंक के माध्यम से हाइड्रोजन शुद्धिकरण उपकरण में भेजा जाता है।
हाइड्रोजन पहले डीऑक्सीजनेशन टावर से होकर गुजरता है। उत्प्रेरक की क्रिया के तहत, हाइड्रोजन में मौजूद ऑक्सीजन हाइड्रोजन के साथ प्रतिक्रिया करके पानी बनाता है।
प्रतिक्रिया सूत्र: 2H2+O2 2H2O.
इसके बाद, हाइड्रोजन हाइड्रोजन कंडेनसर (जो गैस को ठंडा करके गैस में उपस्थित जलवाष्प को संघनित कर जल उत्पन्न करता है, तथा संघनित जल स्वचालित रूप से द्रव संग्राहक के माध्यम से प्रणाली से बाहर निकल जाता है) से होकर गुजरता है और अवशोषण टावर में प्रवेश करता है।

पोस्ट करने का समय: मई-14-2024