நீரின் மின்னாற்பகுப்பு மூலம் ஹைட்ரஜன் உற்பத்தி - தொழில்நுட்பம் மற்றும் உபகரணங்கள்

நீரின் மின்னாற்பகுப்பு என்பது ஒரு இயற்பியல்-வேதியியல் செயல்முறையாகும், இதில் நீர் ஒரு நேரடி மின்னோட்டத்தின் செல்வாக்கின் கீழ் ஆக்ஸிஜன் மற்றும் ஹைட்ரஜனாக சிதைகிறது. கலத்திற்கான DC மின்னழுத்தம், ஒரு விதியாக, மூன்று-கட்ட மாற்று மின்னோட்டத்தை சரிசெய்வதன் மூலம் பெறப்படுகிறது. மின்னாற்பகுப்பு கலத்தில், காய்ச்சி வடிகட்டிய நீர் மின்னாற்பகுப்புக்கு உட்படுகிறது, அதே நேரத்தில் இரசாயன எதிர்வினை பின்வரும் நன்கு அறியப்பட்ட திட்டத்தின் படி தொடர்கிறது: 2H2O + ஆற்றல் -> 2H2 + O2.

நீர் மூலக்கூறுகளை பகுதிகளாகப் பிரிப்பதன் விளைவாக, ஹைட்ரஜன் ஆக்ஸிஜனை விட இரண்டு மடங்கு அதிகமாக பெறப்படுகிறது. ஆலையில் உள்ள வாயுக்கள் நீரிழப்பு மற்றும் பயன்படுத்துவதற்கு முன் குளிர்விக்கப்படுகின்றன. சாதனத்தின் அவுட்லெட் குழாய்கள் எப்பொழுதும் தீயைத் தடுக்க திரும்பாத வால்வுகளால் பாதுகாக்கப்படுகின்றன.

இந்த அமைப்பு எஃகு குழாய்கள் மற்றும் தடிமனான எஃகு தாள்களால் ஆனது, இது முழு கட்டமைப்பிற்கும் அதிக விறைப்பு மற்றும் இயந்திர வலிமையை அளிக்கிறது. எரிவாயு தொட்டிகள் அழுத்தம் சோதனை செய்யப்பட வேண்டும்.

சாதனத்தின் மின்னணு அலகு உற்பத்தி செயல்முறையின் அனைத்து நிலைகளையும் கட்டுப்படுத்துகிறது மற்றும் ஆபரேட்டர் பேனல் மற்றும் அழுத்தம் அளவீடுகளின் அளவுருக்களை கண்காணிக்க அனுமதிக்கிறது, இது பாதுகாப்பிற்கு உத்தரவாதம் அளிக்கிறது. மின்னாற்பகுப்பின் செயல்திறன் என்னவென்றால், இரண்டு வாயுக்களின் 500 கன மீட்டர்கள் 500 மில்லி தண்ணீரிலிருந்து சுமார் 4 kW / h மின் ஆற்றலின் செலவில் பெறப்படுகின்றன.

ஹைட்ரஜன் உற்பத்தியின் மற்ற முறைகளுடன் ஒப்பிடுகையில், நீர் மின்னாற்பகுப்பு பல நன்மைகளைக் கொண்டுள்ளது. முதலில், கிடைக்கக்கூடிய மூலப்பொருட்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன - கனிமமற்ற நீர் மற்றும் மின்சாரம். இரண்டாவதாக, உற்பத்தியின் போது மாசுபடுத்தும் உமிழ்வுகள் இல்லை. மூன்றாவதாக, செயல்முறை முற்றிலும் தானியங்கு. இறுதியாக, வெளியீடு மிகவும் தூய்மையான (99.99%) தயாரிப்பு ஆகும்.

எனவே, மின்னாற்பகுப்பு ஆலைகள் மற்றும் அவற்றிலிருந்து உற்பத்தி செய்யப்படும் ஹைட்ரஜன் இன்று பல தொழில்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன: இரசாயன தொகுப்பு, உலோகங்களின் வெப்ப சிகிச்சை, தாவர எண்ணெய்கள் உற்பத்தி, கண்ணாடி தொழில், மின்னணுவியல், மின்சாரத்தில் குளிரூட்டும் அமைப்புகள் போன்றவை.

மின்னாற்பகுப்பு ஆலை பின்வருமாறு ஏற்பாடு செய்யப்பட்டுள்ளது. வெளியே ஹைட்ரஜன் ஜெனரேட்டர் கண்ட்ரோல் பேனல் உள்ளது. கூடுதலாக, ஒரு திருத்தி, ஒரு மின்மாற்றி, ஒரு விநியோக அமைப்பு, ஒரு கனிம நீக்கப்பட்ட நீர் அமைப்பு மற்றும் அதை நிரப்புவதற்கான ஒரு தொகுதி நிறுவப்பட்டுள்ளது.

ஒரு மின்னாற்பகுப்பு கலத்தில், ஹைட்ரஜன் கேத்தோடு தகடு பக்கத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது மற்றும் ஆக்சிஜன் அனோட் பக்கத்தில் உற்பத்தி செய்யப்படுகிறது. இங்குதான் வாயுக்கள் செல்லிலிருந்து வெளியேறும். அவை பிரிக்கப்பட்டு ஒரு பிரிப்பானுக்கு அளிக்கப்படுகின்றன, பின்னர் கனிமமயமாக்கப்பட்ட தண்ணீரால் குளிர்விக்கப்படுகின்றன, பின்னர் திரவ கட்டத்தில் இருந்து ஈர்ப்பு விசையால் பிரிக்கப்படுகின்றன. ஹைட்ரஜன் ஒரு ஸ்க்ரப்பருக்கு அனுப்பப்படுகிறது, அங்கு திரவ துளிகள் வாயுவிலிருந்து அகற்றப்பட்டு ஒரு சுருளில் குளிர்விக்கப்படுகின்றன.

இறுதியாக, ஹைட்ரஜன் வடிகட்டப்படுகிறது (பிரிப்பானின் மேற்புறத்தில் வடிகட்டி), அங்கு நீர் துளிகள் முற்றிலும் அகற்றப்பட்டு, உலர்த்தும் அறைக்குள் நுழைகிறது. ஆக்ஸிஜன் பொதுவாக வளிமண்டலத்திற்கு அனுப்பப்படுகிறது. கனிம நீக்கப்பட்ட நீர் வாஷரில் செலுத்தப்படுகிறது.

இங்கு நீரின் மின் கடத்துத்திறனை அதிகரிக்க லை பயன்படுத்தப்படுகிறது. எலக்ட்ரோலைசரின் செயல்பாடு வழக்கம் போல் தொடர்ந்தால், திரவமானது வருடத்திற்கு ஒரு முறை சிறிய அளவில் நிரப்பப்படுகிறது. திட பொட்டாசியம் ஹைட்ராக்சைடு ஒரு திரவ தொட்டியில் மூன்றில் இரண்டு பங்கு நிரம்பிய கனிம நீக்கப்பட்ட நீரில் வைக்கப்பட்டு, பின்னர் கரைசலில் செலுத்தப்படுகிறது.

எலக்ட்ரோலைசரின் நீர் குளிரூட்டும் முறை இரண்டு நோக்கங்களுக்காக உதவுகிறது: இது திரவத்தை 80-90 ° C வரை குளிர்விக்கிறது மற்றும் அதன் விளைவாக வரும் வாயுக்களை 40 ° C க்கு குளிர்விக்கிறது.

வாயு பகுப்பாய்வு அமைப்பு ஹைட்ரஜன் மாதிரிகளை எடுக்கிறது. பிரிப்பானில் உள்ள லையின் துளிகள் பிரிக்கப்பட்டு, வாயு பகுப்பாய்விக்கு அளிக்கப்படுகிறது, அழுத்தம் குறைக்கப்படுகிறது மற்றும் ஹைட்ரஜனின் ஆக்ஸிஜன் உள்ளடக்கம் சரிபார்க்கப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் தொட்டியில் செலுத்தப்படுவதற்கு முன், பனி புள்ளி ஹைக்ரோமீட்டரில் அளவிடப்படுகிறது. உற்பத்தி செய்யப்பட்ட ஹைட்ரஜன் சேமிப்பு தொட்டிக்கு வழங்குவதற்கு ஏற்றதா, வாயு ஏற்றுக்கொள்ளும் நிபந்தனைகளை பூர்த்திசெய்கிறதா என்பதை தீர்மானிக்க ஆபரேட்டருக்கு அல்லது கணினிக்கு ஒரு சமிக்ஞை அனுப்பப்படும்.

அலகு வேலை அழுத்தம் ஒரு தானியங்கி கட்டுப்பாட்டு அமைப்பு மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது. சென்சார் எலக்ட்ரோலைசரில் உள்ள அழுத்தம் பற்றிய தகவலைப் பெறுகிறது, அதன் பிறகு தரவு ஒரு கணினிக்கு அனுப்பப்படுகிறது, அங்கு அது அமைக்கப்பட்ட அளவுருக்களுடன் ஒப்பிடப்படுகிறது. இதன் விளைவாக 10 mA வரிசையில் சமிக்ஞையாக மாற்றப்படுகிறது மற்றும் இயக்க அழுத்தம் முன்னரே தீர்மானிக்கப்பட்ட மட்டத்தில் பராமரிக்கப்படுகிறது.

அலகு இயக்க வெப்பநிலை ஒரு நியூமேடிக் டயாபிராம் வால்வு மூலம் கட்டுப்படுத்தப்படுகிறது.கணினியும் இதேபோல் வெப்பநிலையை செட்பாயிண்டுடன் ஒப்பிடும் மற்றும் வேறுபாடு பொருத்தமான சமிக்ஞையாக மாற்றப்படும் பிஎல்சி.

எலக்ட்ரோலைசரின் பாதுகாப்பு தடுப்பு மற்றும் எச்சரிக்கை அமைப்பு மூலம் உறுதி செய்யப்படுகிறது. ஹைட்ரஜன் கசிவு ஏற்பட்டால், டிடெக்டர்கள் மூலம் தானாகவே கண்டறிதல் செய்யப்படுகிறது. இந்த வழக்கில், நிரல் உடனடியாக தலைமுறையை அணைத்து, அறையை காற்றோட்டம் செய்ய விசிறியைத் தொடங்குகிறது. ஆபரேட்டர் ஒரு போர்ட்டபிள் லீக் டிடெக்டரை வைத்திருக்க வேண்டும். இந்த நடவடிக்கைகள் அனைத்தும் எலக்ட்ரோலைசர்களின் செயல்பாட்டில் அதிக அளவிலான பாதுகாப்பை அடைவதை சாத்தியமாக்குகின்றன.