水电解制氢装置 工作原理结构及工艺流程 1．水电解制氢装置工作原理 水电解制氢的原理是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的水电解池 ,当通以一定 的直流电时,水就发生分解,在阴极析出氢气 ,阳极析出氧气。 其反应式如下: - 阴 极： 2H2O ＋2e→H2↑＋2OH - 阳 极: 2OH －2e→H2O ＋1/2O2↑ 直流标称电压（V） 28 56 总反应: 2O→2H2 2 2H ↑＋O ↑ 产生的氢气进入干燥部分，由干燥剂吸附氢气携带的水 分，达到用户对氢气湿度的要求。 本装置干燥部分采用原料氢气再生，在一干燥塔再生的 同时，另一干燥塔接着来进行工作。 2．水电解制氢装置的用途与技术参数 原创内容侵权必究 纯水耗量（kg/h） 5 10 主电源动力电源容量 40 75 （KVA ） 原料水水质要电导率≤5μs/cm 氯离子含量2mg/l 悬浮 求 物1mg/l 3 冷却水用量（m/h） 3 整流柜冷却水出口背压 0.1Mpa 电解槽直流电耗 ≤4.8KWh/m3H 2 碱液浓度 26～30%KOH 自控气源压力 0.5～0.7Mpa 气源耗量 3.5m /h3 主电源动力电电压 N380V50HzC 相～220V50Hz 整流柜电源 0.5KV380 三相四线Hz 控制柜电源 AC220V50Hz 冷却水温度 ≤32℃ 冷却水压力 0.4～0.6MPa 原创内容侵权必究 冷却水水质 ≤6德国度 氢气出口温度 ≤40℃ 干燥温控温度 250℃～350℃ 干燥加热终止温度 180℃ 干燥器再生周期 24h 环境和温度 0～45℃ 表1 制氢装置主要技术参数表 2.1设备的用途 CNDQ 系列水电解制氢干燥装置是中国船舶重工集团 公司第七一八研究所新研 成功并独家生产的全自动操作的制氢干燥设备 ,其主要技术 指标达到或超过九十年代末世界领先水平 ,适用于化工、冶 金、电子、航天等对氢气质量发展要求高的部门 ,是目前国内最先 进的并可替代进口的制氢设备。 2.2主要技术参数 CNDQ5 ～10/3.2型水电解制氢干燥装置的主要技术参数 如表1 原创内容侵权必究 本装置采用微机控制，对本装置的主要的主要参数：压 力、温度、氢氧液位差可进行自动调节 ;对干燥器的再生时 间及再生温度进行自动控制。对装置的工作所承受的压力、温度、氢 液位、氧液位、氢气纯度能集中显示；在干燥器再生开始及 结束事，有自动声光报警。若氢阀后压力、冷却水压力、气 源压力、氢氧液位上下限、氢氧纯度产生一定的偏差事能自 动声光报警；若装置的主要参数压力、温度、氢氧液位、碱 液循环量、气源压力偏离正常值太大，又不能立即处理事， 该装置能自动声光报警停车；为了进一步提升本装置的安全 运行系数，装置的主要参数压力，设置了双重独立系统，当 系统压力控制失灵，装置的运作时的状态达到危险值时，该独立 系统可使装置自动声光报警并停车。原料水补充有自动和手 动两种方式。 3水电解制氢装置结构 本装置由框架一、整流柜、控制柜、配电装置、计算机 管理系统、框架二、框架三等几部分所组成。 3．1框架一 原创内容侵权必究 框架一由电解槽、氢、氧分离器、氢洗涤器、循环泵、 干燥器、冷却器、汽水分离器等组成，电解槽为压滤式双极 性结构，一端下部有进液管，另一端上部有氢气、氧气及碱 液出口管，中间极板为正极，两端极板为负极。 3.2 整流柜 整流柜由整流变压器，整流装置组成，用于供给电解所 需直流电源。使用方法详见“可控硅整流装置使用说明书” 。 3．3控制柜及计算机管理系统 控制柜由下位机、电磁阀、安全栅、测量仪表及控制仪 表组成，计算机管理系统主要由上位机及打印机组成。能够 实现自动控制、自动检验测试、自动存罐。显示、故障报警、连 锁、自动开机与停机等功能。 3．4配电装置 配电装置一般由配电柜和动力柜组成，用于对制氢系 统所有动力装置的供电，对循环泵，加水泵、风机等动力设 备的启停来控制。 3．5框架二 原创内容侵权必究 框架二为氢气分配装置，与制氢装置、储氢罐及发电 机供氢管道相连接。 3．6框架三 框架三用于碱液的配制和储存、原料水的储存以及为 制氢装置提供原料水

  陶氏FILMTEC 2013版RO&NF 膜技术手册-20130917.pdf

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