Дөнья күләмендә чиста энергия һәм тотрыклы үсешкә омтылыш көчәю белән, водород энергиясе, нәтиҗәле һәм чиста энергия ташучы буларак, кешеләр күзаллавына әкренләп керә. Водород энергиясе сәнәгате чылбырының төп звеносы буларак, водородны чистарту технологиясе водород энергиясенең куркынычсызлыгы һәм ышанычлылыгы белән генә чикләнми, ә водород энергиясенең кулланылыш даирәсенә һәм икътисади файдасына турыдан-туры тәэсир итә.
1. Продукция водородына таләпләр
Водород, химик чимал һәм энергия ташучы буларак, төрле куллану сценарийларында сафлык һәм катнашма күләменә карата төрле таләпләргә ия. Синтетик аммиак, метанол һәм башка химик продуктлар җитештерүдә, катализатор белән агулануны булдырмас өчен һәм продукт сыйфатын тәэмин итү өчен, таләпләргә туры килерлек катнашма күләмен киметү өчен, туклану газындагы сульфидларны һәм башка агулы матдәләрне алдан алып ташларга кирәк. Металлургия, керамика, пыяла һәм ярымүткәргечләр кебек сәнәгать өлкәләрендә водород газы продуктлар белән турыдан-туры бәйләнешкә керә, һәм сафлык һәм катнашма күләменә карата таләпләр катгыйрак. Мәсәлән, ярымүткәргечләр сәнәгатендә водород кристалл һәм субстрат әзерләү, оксидлаштыру, җылыту һ.б. кебек процессларда кулланыла, аларда водородтагы кислород, су, авыр углеводородлар, водород сульфиды һ.б. кебек катнашмаларга карата бик югары чикләүләр бар.
2. Декислород белән туклануның эш принцибы
Катализатор тәэсирендә, водородтагы аз күләмдәге кислород водород белән реакциягә кереп, су барлыкка китерә ала, шуның белән деоксигенация максатына ирешә. Реакция экзотермик реакция булып тора, һәм реакция тигезләмәсе түбәндәгечә:
2H ₂+O ₂ (катализатор) -2H ₂ O+Q
Катализаторның составы, химик үзлекләре һәм сыйфаты реакциягә кадәр һәм аннан соң үзгәрмәгәнлектән, катализаторны регенерациясез өзлексез кулланырга мөмкин.
Деоксидизатор эчке һәм тышкы цилиндр структурасына ия, катализатор тышкы һәм эчке цилиндрлар арасына йөкләнгән. Шартлауга чыдам электр җылыту компоненты эчке цилиндр эченә урнаштырылган, һәм реакция температурасын ачыклау һәм контрольдә тоту өчен катализатор каплавының өске һәм аскы өлешендә ике температура датчигы урнашкан. Җылылык югалтуны булдырмас һәм януларны булдырмас өчен тышкы цилиндр изоляция катламы белән төрелгән. Чимал водород деоксидизаторның өске керү урыныннан эчке цилиндрга керә, электр җылыту элементы белән җылытыла һәм катализатор катламы аша астан өскә ага. Чимал водородтагы кислород катализатор тәэсирендә водород белән реакциягә кереп, су барлыкка китерә. Аскы чыгу урыныннан агып чыккан водородтагы кислород күләмен 1 ppm дан түбәнрәк киметергә мөмкин. Берләштерелгән су деоксидизатордан водород газы белән газ формасында ага, аннан соңгы водород суыткычында конденсацияләнә, һава-су аергычында фильтрлана һәм системадан чыгарыла.
3. Корылыкның эш принцибы
Водород газын киптерү өчен адсорбция ысулы кулланыла, молекуляр элегечләр адсорбент буларак кулланыла. Киптергәннән соң, водород газының чык ноктасы -70 ℃ тан түбәнрәк күтәрелә ала. Молекуляр элегеч - кубик рәшәткәле алюмосиликат кушылмасы төре, ул сусызландырудан соң эчендә бер үк зурлыктагы күп бушлыклар барлыкка китерә һәм бик зур өслек мәйданына ия. Молекуляр элегечләр молекуляр элегечләр дип атала, чөнки алар төрле формадагы, диаметрдагы, полярлыктагы, кайнау ноктасындагы һәм туендыру дәрәҗәләрендәге молекулаларны аера ала.
Су - бик поляр молекула, һәм молекуляр элегечләр суга көчле якынлыкка ия. Молекуляр элегечләрнең адсорбциясе - физик адсорбция, һәм адсорбция туендырылганда, кабат адсорбцияләнгәнче җылыну һәм регенерацияләү өчен билгеле бер вакыт кирәк. Шуңа күрә, чистарту җайланмасына ким дигәндә ике киптергеч кертелгән, берсе эшли, ә икенчесе регенерацияләнә, бу чык ноктасы тотрыклы водород газын өзлексез җитештерүне тәэмин итә.
Киптергечнең эчке һәм тышкы цилиндр структурасы бар, тышкы һәм эчке цилиндрлар арасына адсорбент йөкләнгән. Шартлауга чыдам электр җылыту компоненты эчке цилиндр эченә урнаштырылган, һәм реакция температурасын ачыклау һәм контрольдә тоту өчен молекуляр иләк төргәгенең өске һәм аскы өлешендә ике температура датчигы урнашкан. Тышкы цилиндр җылылык югалтуны булдырмас һәм януларны булдырмас өчен изоляция катламы белән төрелгән. Адсорбция халәтендә (беренчел һәм икенчел эш халәтләрен кертеп) һәм регенерация халәтендә һава агымы кирегә әйләнә. Адсорбция халәтендә өске оч торба газ чыгару урыны, ә аскы оч торба газ керү урыны. Регенерация халәтендә өске оч торба газ керү урыны, ә аскы оч торба газ чыгару урыны. Киптергечләр санына карап, киптергеч системасын ике манара киптергечкә һәм өч манара киптергечкә бүлергә мөмкин.
4. Ике манаралы процесс
Җайланмага ике киптергеч урнаштырылган, алар бер цикл эчендә (48 сәгать) чиратлашып һәм регенерацияләнеп, бөтен җайланманың өзлексез эшләвенә ирешәләр. Киптергәннән соң, водородның чык ноктасы -60 ℃ тан түбәнрәк күтәрелергә мөмкин. Эш циклы вакытында (48 сәгать) А һәм В киптергечләре, тиешенчә, эш һәм регенерация халәтенә керәләр.
Бер алыштыру циклында киптергеч ике халәт кичерә: эш халәте һәм регенерация халәте.
·Регенерация халәте: Эшкәртү газы күләме тулы газ күләме. Регенерация халәте җылыту этабын һәм өрү суыту этабын үз эченә ала;
1) Җылыту этабы – киптергеч эчендәге җылыткыч эшли, һәм югары температура билгеләнгән кыйммәткә җиткәч яки җылыту вакыты билгеләнгән кыйммәткә җиткәч, җылыту автоматик рәвештә туктала;
2) Суыту этабы – Киптергеч җылынуны туктатканнан соң, һава агымы киптергеч эш режимына күчкәнче аны суыту өчен башлангыч юлдан бара.
·Эшләү торышы: Эшкәртү һавасы күләме тулы куәттә, һәм киптергеч эчендәге җылыткыч эшләми.
5. Өч манаралы эш процессы
Хәзерге вакытта өч манаралы процесс киң кулланыла. Җайланмага өч киптергеч урнаштырылган, аларда зур адсорбция сыйдырышлыгы һәм яхшы температурага чыдамлыгы булган киптергечләр (молекуляр иләкләр) бар. Җайланманың бөтен өлешен өзлексез эшләтү өчен өч киптергеч эшләү, регенерацияләү һәм адсорбция арасында чиратлаша. Киптергәннән соң, водород газының чык ноктасы -70 ℃ тан түбәнрәк җитәргә мөмкин.
Алыштыру циклы вакытында киптергеч өч халәтне уза: эшләү, адсорбция һәм регенерация. Һәр халәт өчен, деоксигенациядән, суытудан һәм суны фильтрлаудан соң чимал водород газы кергән беренче киптергеч урнашкан:
1) Эш хәле: Эшкәртү газы күләме тулы куәтендә, киптергеч эчендәге җылыткыч эшләми, ә мохит - сусызландырылмаган чимал водород газы;
Икенче киптергеч керү урыны түбәндәге адрес буенча урнашкан:
2) Регенерация халәте: газ күләменең 20%: Регенерация халәте җылыту этабын һәм өрү суыту этабын үз эченә ала;
Җылыту этабы – киптергеч эчендәге җылыткыч эшли, һәм югары температура билгеләнгән кыйммәткә җиткәч яки җылыту вакыты билгеләнгән кыйммәткә җиткәч, җылытуны автоматик рәвештә туктата;
Суыту этабы – Киптергеч җылынудан туктаганнан соң, һава агымы киптергеч эш режимына күчкәнче аны суыту өчен башлангыч юлдан киптергеч аша үтә; Киптергеч регенерация этабында булганда, мохит сусызландырылган коры водород газы була;
Өченче киптергеч керү урыны түбәндәге адрес буенча урнашкан:
3) Адсорбция халәте: Эшкәртү газы күләме 20% тәшкил итә, киптергечтәге җылыткыч эшләми, ә мохит регенерация өчен водород газы булып тора.
Бастырылган вакыты: 2024 елның 19 декабре
