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水電解制氫系統(tǒng)的工作原理是由浸沒在電解液中的一對(duì)電極中間隔以防止氣體滲 透的隔膜而構(gòu)成的水電解池，當(dāng)通以一定的直流電時(shí)，水就發(fā)生分解，在陰極析出氫氣， 陽極析出氧氣。其反應(yīng)式如下：
陰極：4H2O+4e- =2H2↑+4OH
陽極：4OH- -4e- =2H2O+O2↑
總反應(yīng)式：2H2O=2H2↑+O2↑
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電解槽為水電解制氫核心設(shè)備，當(dāng)電解槽接通直流電源，電解電流上升到一定數(shù)值 時(shí)，電解槽內(nèi)的水被電解成氫氣和氧氣，H2主要產(chǎn)生于陰極室，O2產(chǎn)生于陽極室。
③氣液分離器
來自電解槽內(nèi)各電解小室陰極側(cè)的H2和電解液，借助循環(huán)泵的揚(yáng)程和氣體升力，進(jìn)
入氣液分離器，在重力的作用下H2和電解液分離，電解液循環(huán)回流至電解槽，H2進(jìn)入冷
卻洗滌工段。
?、芾鋮s洗滌器
水電解制氫工藝為放熱反應(yīng)，通過冷卻工藝，降低氣體溫度的同時(shí)，減少氣體中水份含量。本項(xiàng)目選用循環(huán)冷卻水進(jìn)行氣體降溫，確保洗滌器出口氣體溫度≤40℃，冷凝水回流至電解槽，H2進(jìn)入下一工段。
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H2溢出過程會(huì)帶出少量O2，為提升H2純度，需對(duì)O2進(jìn)行去除。本項(xiàng)目脫氧器主要利用H2和O2在催化劑作用下，加熱可生成H2O的原理進(jìn)行脫氧。原料H2進(jìn)入脫氧器后，在高溫(溫度控制在330℃左右)和催化劑的作用下，少量O2經(jīng)過催化劑催化后與H2結(jié)合生成水，使含氧量低于1ppm。
?、薷稍锵到y(tǒng)
H2經(jīng)脫氧后會(huì)生成少量H2O，由于高溫作用會(huì)以蒸汽形式和H2一起溢出。本項(xiàng)目通過干燥劑過濾工藝進(jìn)行H2干燥純化。干燥劑選用Al2O3和硅酸鹽混合物，具有吸附量大、耐溫性好等特點(diǎn)。本項(xiàng)目每套干燥系統(tǒng)由三臺(tái)干燥器組成，生產(chǎn)運(yùn)行過程交替使用，以實(shí)現(xiàn)吸附、再生同步進(jìn)行，保證裝置工作的連續(xù)性。本項(xiàng)目干燥器主要通過高純度H2反吹實(shí)現(xiàn)再生。
?、邏嚎s儲(chǔ)存
經(jīng)分離、洗滌、脫氧和干燥后即得到純度較高的H2，經(jīng)壓縮暫存于緩沖罐，用氣過程通過加氫柱灌裝后運(yùn)出即。
⑧其他
本項(xiàng)目水電解制氫過程產(chǎn)生的O2分離、洗滌、脫氫、干燥過程與H2工藝基本相同，制得的O2通過管線引至煤氣化生產(chǎn)裝置使用。
工藝流程圖：
主要生產(chǎn)設(shè)備
變壓器 整流柜 電解槽 氣液處理系統(tǒng) 氫氣純化系統(tǒng) 水箱 堿液箱 加水泵 配堿泵 氧氣分液罐 氧氣過濾器 冷凍水機(jī)組 冷媒水緩沖罐 冷媒水過濾器 冷媒水循環(huán)泵 閉式除鹽水冷卻系統(tǒng) 氫氣緩沖罐 氫氣壓縮機(jī) 加氫柱
