氢站制氢流程

氢站制氢流程
PPT 制作：魏 娜
讲 课 人：魏 娜
讲课时间：2012.02.19
讲课地点：辅网会议室
一、制氢系统简介
本厂两套制氢装置为水电解制氢装置。本装置采用微机集中全自 动控制方式，系统能使合格的氢气自动进入氢气贮存系统，不合格的 氢气自动安全排入大气。系统设有必要的事故报警、自动联锁和保护 功能。对本装置的主要参数：压力、温度、氢氧液位差可进行自动调 节；对干燥器的工作时间及再生温度进行自动控制。对装置的工作压 力、温度、氢液位、氧液位、氢气纯度和氧气纯度能集中显示。在干 燥器再生开始及结束时，有自动声光报警。若氢阀后压力、冷却水压 力、氢氧液位上下限、氢氧纯度产生一定偏差时能自动声光报警；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，又不能及时处理时，该装置能自动声光报警停车；原料 水补充有自动和手动两种方式。 电解槽电源采用可控硅整流，将交流电380V变为直流电供给， 设过流过压报警、冷却水断流报警；用氢氧化钠作为电解质，以五氧 化二矾为添加剂，电解除盐水来获得高纯度氢气，以满足发电机氢气 冷却的需要。
• 2 氧气系统 • 电解槽产氧气（靠碱液循环泵的扬程和氧气本身的升 力）→氧分离器→气动薄膜调节阀→排空
3 碱液循环系统
本系统采用碱液循环泵进行强制循环。 碱液循环泵出口→电解槽→氢和氧分离器→ 碱 液过 滤器→碱液循环泵入口。 4 补充水系统
除盐水泵→水箱→送水泵→氢洗涤器→氢分离器→电解槽
5 冷却水系统
总反应式： H2O → H2 ↑＋ O2 ↑
三、制氢系统流程
本装置由电解槽、氢氧分离器、整流装置、控制柜、 送水泵、碱液循环泵、除盐水箱几大部分组成。 • 1 氢气系统 • 电解槽产氢气（靠碱液循环泵的扬程和氢气本身的升 力）→氢分离器→氢气洗涤器→捕滴器→气动薄膜调 节阀→干燥装置→氢气储罐→氢气母管→发电机
C.第三路从氢发生处理器的氧排空管底部，通过氧气排 污阀2D排出氧气冷凝水。
三、 电解制氢原理
A.电解：当直流电流通过电解液时，在直流电的作用下 物质发生分解的现象称为电解。 B.水电解制氢的原理是由浸没在电解液中的一对电极中 间隔以防止气体渗进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： 阴极上： 阳极上： 2H+ + 2e →H2 ↑ 2OH- － 2e →H2O ＋1/2 O2 ↑
6 干燥系统
产生的氢气进入干燥部分，由干燥剂吸附氢气携 带的水分，达到发电机对氢气湿度的要求。 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，另一干燥塔继续进行工作。
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7 排污系统（主要有三路）
A.第一路从氢发生处理器的碱液过滤器底部和电解槽的 底部,通过过滤器排污门2B和电解槽排污门6B，排出清 洗用除盐水及杂质或含有杂质的碱液。 B.第二路从氢发生处理器的捕滴器底部和冷凝分离器底 部及氢排空管底部，通过捕滴器排污门7D、冷凝分离器 排污门10D、排污罐排污门11D和氢气排污阀3D排出 氢气系统冷凝下来的液体，经排水水封排入污水沟。
二、氢气性质
• 氢气是无色、无臭、无毒和无味的可燃气体。 它同氮气、氩气、甲烷等气体一样，都是窒息 气，扩散性强，还原性强，导热系数高。氢气 的化学性质活泼，可与许多非金属化合。 • 氢气是一种易燃、易爆的气体。在空气中的爆 炸极限：上限75 . 5 % ，下限4 % ；在纯氧 中的爆炸极限：上限94 % ，下限4 ％。氢气 的着火性能随着温度和压力的不同而变化。 • 爆炸条件：（1）在爆炸范围内。 • （2）有热源，着火点在20µj。