የኤሌክትሮላይቲክ ውሃ ሃይድሮጂን ማጣሪያ መሳሪያ

በዓለም አቀፍ ደረጃ የንፁህ ኃይል እና ዘላቂ ልማት ፍለጋ እየጨመረ በመምጣቱ፣ የሃይድሮጂን ኃይል፣ እንደ ቀልጣፋ እና ንፁህ የኃይል አቅራቢ፣ ቀስ በቀስ ወደ ሰዎች ራዕይ እየገባ ነው። በሃይድሮጂን የኃይል ኢንዱስትሪ ሰንሰለት ውስጥ ቁልፍ አገናኝ እንደመሆኑ፣ የሃይድሮጂን የማጥራት ቴክኖሎጂ የሃይድሮጂን ኃይልን ደህንነት እና አስተማማኝነት ብቻ ሳይሆን የሃይድሮጂን ኃይልን የአጠቃቀም ወሰን እና ኢኮኖሚያዊ ጥቅሞችን በቀጥታ ይነካል።

1. ለምርት ሃይድሮጂን የሚያስፈልጉ መስፈርቶች

ሃይድሮጂን እንደ ኬሚካል ጥሬ እቃ እና የኢነርጂ ተሸካሚ፣ በተለያዩ የአጠቃቀም ሁኔታዎች ውስጥ ለንፅህና እና ለርኩሰት ይዘት የተለያዩ መስፈርቶች አሉት። ሰው ሰራሽ አሞኒያ፣ ሜታኖል እና ሌሎች የኬሚካል ምርቶችን በማምረት ሂደት፣ የካታላይዝድ መመረዝን ለመከላከል እና የምርት ጥራትን ለማረጋገጥ፣ የርኩሰት ይዘቱን ለመቀነስ በምግብ ጋዝ ውስጥ ያሉ ሰልፋይዶች እና ሌሎች መርዛማ ንጥረ ነገሮች አስቀድመው መወገድ አለባቸው። እንደ ብረት፣ ሴራሚክስ፣ መስታወት እና ሴሚኮንዳክተሮች ባሉ የኢንዱስትሪ መስኮች፣ ሃይድሮጂን ጋዝ ከምርቶች ጋር በቀጥታ ይገናኛል፣ እና የንፅህና እና የርኩሰት ይዘት መስፈርቶች የበለጠ ጥብቅ ናቸው። ለምሳሌ፣ በሴሚኮንዳክተር ኢንዱስትሪ ውስጥ፣ ሃይድሮጂን እንደ ክሪስታል እና ንጣፎች ዝግጅት፣ ኦክሲዴሽን፣ አኒሊንግ፣ ወዘተ ላሉ ሂደቶች ጥቅም ላይ ይውላል፣ እነዚህም እንደ ኦክስጅን፣ ውሃ፣ ከባድ ሃይድሮካርቦኖች፣ ሃይድሮጂን ሰልፋይድ፣ ወዘተ ባሉ ቆሻሻዎች ላይ እጅግ በጣም ከፍተኛ ገደቦች አሏቸው።

2. የዲኦክሲጄኔሽን የአሠራር መርህ

በካታላይት ተግባር ስር፣ በሃይድሮጂን ውስጥ ያለው ትንሽ መጠን ያለው ኦክስጅን ከሃይድሮጂን ጋር ውሃ ለማምረት ምላሽ መስጠት ይችላል፣ ይህም የዲኦክሲጄኔሽን ዓላማን ማሳካት ይችላል። ምላሹ የውጪ ሙቀት ምላሽ ሲሆን የምላሽ እኩልታው እንደሚከተለው ነው፡

2H ₂+O ₂ (ካታሊስት) -2H ₂O+Q

የካታሊስቱ ስብጥር፣ ኬሚካላዊ ባህሪያት እና ጥራት ራሱ ከግብረመልሱ በፊት እና በኋላ ስለማይለወጡ፣ ማጣፊያው ያለ ዳግም መወለድ ያለማቋረጥ ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል።

ዲኦክሲዳዘር ውስጣዊ እና ውጫዊ የሲሊንደር መዋቅር አለው፣ ካቴላይተሩ በውጪው እና በውስጠኛው ሲሊንደሮች መካከል የተጫነ ነው። ፍንዳታን የሚቋቋም የኤሌክትሪክ ማሞቂያ ክፍል በውስጠኛው ሲሊንደር ውስጥ ተጭኗል፣ እና ሁለት የሙቀት ዳሳሾች የምላሽ ሙቀትን ለመለየት እና ለመቆጣጠር በካቴላይተሩ ማሸጊያ አናት እና ታች ላይ ይገኛሉ። ውጫዊው ሲሊንደር የሙቀት መጥፋትን ለመከላከል እና ቃጠሎን ለማስወገድ በኢንሱሌሽን ንብርብር ተጠቅልሏል። ጥሬው ሃይድሮጂን ከዲኦክሲዳዘር የላይኛው መግቢያ ወደ ውስጠኛው ሲሊንደር ይገባል፣ በኤሌክትሪክ ማሞቂያ ኤለመንት ይሞቃል፣ እና ከታች ወደ ላይ በካቴላይት አልጋ በኩል ይፈሳል። ጥሬው ሃይድሮጂን ውስጥ ያለው ኦክስጅን ውሃ ለማምረት በካቴላይቱ ተግባር ስር ከሃይድሮጂን ጋር ይገናኛል። ከታችኛው መውጫ የሚወጣው ሃይድሮጂን ውስጥ ያለው የኦክስጅን ይዘት ከ 1 ppm በታች ሊቀንስ ይችላል። በጥምረቱ የሚፈጠረው ውሃ ከዲኦክሲዳዘር በጋዝ መልክ ከሃይድሮጂን ጋዝ ጋር ይፈስሳል፣ በሚቀጥለው የሃይድሮጂን ማቀዝቀዣ ውስጥ ይጠመቃል፣ በአየር-ውሃ መለያ ውስጥ ያጣራል እና ከስርዓቱ ይወጣል።

3.የድርቀት የስራ መርህ

የሃይድሮጂን ጋዝ ማድረቅ የሞለኪውላር ወንፊቶችን እንደ መምጠጫ በመጠቀም የመምጠጥ ዘዴን ይጠቀማል። ከደረቀ በኋላ የሃይድሮጂን ጋዝ የጤዛ ነጥብ ከ -70 ℃ በታች ሊደርስ ይችላል። ሞለኪውላር ወንፊት ከኩቢክ ጥልፍልፍ ጋር የአሉሚኖሲሊኬት ውህድ አይነት ሲሆን ከድርቀት በኋላ በውስጡ ተመሳሳይ መጠን ያላቸው ብዙ ክፍተቶችን የሚፈጥር እና በጣም ትልቅ የገጽታ ስፋት ያለው ነው። ሞለኪውላር ወንፊቶች ሞለኪውላር ወንፊቶች ተብለው ይጠራሉ ምክንያቱም የተለያዩ ቅርጾች፣ ዲያሜትሮች፣ ፖላራይቶች፣ የፈላ ነጥቦች እና የሳቹሬትድ ደረጃዎች ያላቸውን ሞለኪውሎች መለየት ይችላሉ።

ውሃ ከፍተኛ የዋልታ ሞለኪውል ሲሆን የሞለኪውላር ወንፊቶች ለውሃ ጠንካራ ፍቅር አላቸው። የሞለኪውላር ወንፊቶች መምጠጥ አካላዊ መምጠጥ ሲሆን መምጠጥ ሲሞላ እንደገና ከመምጠጥ በፊት ለማሞቅ እና እንደገና ለማደስ የተወሰነ ጊዜ ይወስዳል። ስለዚህ፣ ቢያንስ ሁለት ማድረቂያዎች በማጽጃ መሳሪያ ውስጥ ይካተታሉ፣ አንዱ ሲሰራ ሌላኛው ደግሞ እንደገና ሲያድግ፣ የጤዛ ነጥብ የተረጋጋ ሃይድሮጂን ጋዝ ቀጣይነት ያለው ምርት ለማረጋገጥ።

ማድረቂያው ውስጣዊ እና ውጫዊ የሲሊንደር መዋቅር ያለው ሲሆን፣ መምጠጥ ውጫዊው እና ውስጣዊው ሲሊንደር መካከል ይጫናል። ፍንዳታን የሚቋቋም የኤሌክትሪክ ማሞቂያ ክፍል በውስጠኛው ሲሊንደር ውስጥ ተጭኗል፣ እና የምላሽ ሙቀትን ለመለየት እና ለመቆጣጠር በሞለኪውላዊው የወንፊት ማሸጊያው የላይኛው እና የታችኛው ክፍል ላይ ሁለት የሙቀት ዳሳሾች ይገኛሉ። የውጪው ሲሊንደር የሙቀት መጥፋትን ለመከላከል እና ቃጠሎን ለማስወገድ በኢንሱሌሽን ንብርብር ተጠቅልሏል። በመምጠጥ ሁኔታ (ዋና እና ሁለተኛ ደረጃ የስራ ሁኔታዎችን ጨምሮ) እና የመልሶ ማቋቋም ሁኔታው ​​ተገልብጧል። በመምጠጥ ሁኔታ ውስጥ የላይኛው ጫፍ ቧንቧ የጋዝ መውጫ ሲሆን የታችኛው ጫፍ ቧንቧ ደግሞ የጋዝ መግቢያ ነው። በመልሶ ማቋቋም ሁኔታ ውስጥ የላይኛው ጫፍ ቧንቧ የጋዝ መግቢያ ሲሆን የታችኛው ጫፍ ቧንቧ ደግሞ የጋዝ መውጫ ነው። የማድረቂያ ስርዓቱ እንደ ማድረቂያዎቹ ብዛት በሁለት የማማ ማድረቂያዎች እና በሦስት የማማ ማድረቂያዎች ሊከፈል ይችላል።

4.ሁለት የማማ ሂደት

ሁለት ማድረቂያዎች በመሳሪያው ውስጥ ተጭነዋል፣ እነዚህም በአንድ ዑደት (48 ሰዓታት) ውስጥ ተለዋጭተው እንደገና ይፈጠራሉ፣ ይህም መላውን መሳሪያ ቀጣይነት ያለው አሠራር ለማሳካት። ከደረቀ በኋላ የሃይድሮጂን የጤዛ ነጥብ ከ -60 ℃ በታች ሊደርስ ይችላል። በስራ ዑደት (48 ሰዓታት) ወቅት ማድረቂያዎች A እና B በቅደም ተከተል የመስራት እና የማደስ ሁኔታዎችን ያካሂዳሉ።

በአንድ የመቀየሪያ ዑደት ውስጥ ማድረቂያው ሁለት ሁኔታዎችን ያጋጥመዋል፡ የሥራ ሁኔታ እና የመልሶ ማቋቋም ሁኔታ።

·የመመለሻ ሁኔታ፡ የማቀነባበሪያ ጋዝ መጠን ሙሉ የጋዝ መጠን ነው። የመልሶ ማቋቋም ሁኔታ የማሞቂያ ደረጃን እና የማቀዝቀዣ ደረጃን ያካትታል፤

1) የማሞቂያ ደረጃ - በማድረቂያው ውስጥ ያለው ማሞቂያ ይሰራል፣ እና የላይኛው የሙቀት መጠን ወደተቀመጠው እሴት ሲደርስ ወይም የማሞቂያ ጊዜ ወደተቀመጠው እሴት ሲደርስ በራስ-ሰር ማሞቂያውን ያቆማል፤

2) የማቀዝቀዝ ደረጃ - ማድረቂያው ማሞቅ ካቆመ በኋላ፣ ማድረቂያው ወደ ሥራ ሁነታ እስኪቀየር ድረስ የአየር ፍሰት በማድረቂያው ውስጥ በመጀመሪያው መንገድ መፍሰሱን ይቀጥላል።

·የስራ ሁኔታ፡ የማቀነባበሪያው የአየር መጠን ሙሉ አቅም ያለው ሲሆን በማድረቂያው ውስጥ ያለው ማሞቂያም አይሰራም።

5. የሶስት ማማ የስራ ፍሰት

በአሁኑ ጊዜ የሶስቱ ማማ ሂደት በስፋት ጥቅም ላይ ውሏል። በመሳሪያው ውስጥ ሶስት ማድረቂያዎች ተጭነዋል፣ እነዚህም ከፍተኛ የመምጠጥ አቅም እና ጥሩ የሙቀት መጠን መቋቋም ያላቸው ደረቅ ማድረቂያዎችን (ሞለኪውላዊ ወንፊቶችን) ይይዛሉ። ሶስት ማድረቂያዎች መላውን መሳሪያ ቀጣይነት ባለው መልኩ ለማከናወን በኦፕሬሽን፣ በዳግም ማደስ እና በመምጠጥ መካከል ይለዋወጣሉ። ከደረቀ በኋላ የሃይድሮጂን ጋዝ የጤዛ ነጥብ ከ -70 ℃ በታች ሊደርስ ይችላል።

በማብሪያ ዑደት ወቅት፣ ማድረቂያው በሦስት ሁኔታዎች ውስጥ ያልፋል፤ እነሱም መሥራት፣ መምጠጥ እና እንደገና መወለድ ናቸው። ለእያንዳንዱ ሁኔታ፣ ጥሬው ሃይድሮጂን ጋዝ ከዲኦክሲጅኔሽን፣ ከማቀዝቀዣ እና ከውሃ ማጣሪያ በኋላ የሚገባበት የመጀመሪያው ማድረቂያ ይገኛል፡

1) የሥራ ሁኔታ፡ የማቀነባበሪያው የጋዝ መጠን ሙሉ አቅም ላይ ነው፣ በማድረቂያው ውስጥ ያለው ማሞቂያ አይሰራም፣ እና መካከለኛው ያልደረቀ ጥሬ ሃይድሮጂን ጋዝ ነው፤

ሁለተኛው ማድረቂያ መግቢያ የሚገኘው በ፡

2) የመልሶ ማቋቋም ሁኔታ፡ 20% የጋዝ መጠን፡ የመልሶ ማቋቋም ሁኔታ የማሞቂያ ደረጃን እና የማቀዝቀዣ ደረጃን ያካትታል፤

የማሞቂያ ደረጃ - በማድረቂያው ውስጥ ያለው ማሞቂያ ይሰራል፣ እና የላይኛው የሙቀት መጠን ወደ ተወሰነው እሴት ሲደርስ ወይም የማሞቂያ ጊዜ ወደ ተወሰነው እሴት ሲደርስ በራስ-ሰር ማሞቂያውን ያቆማል።

የማቀዝቀዝ ደረጃ - ማድረቂያው ማሞቂያውን ካቆመ በኋላ፣ የአየር ፍሰት ማድረቂያው ወደ ሥራ ሁኔታ እስኪቀየር ድረስ በማድረቂያው ውስጥ በመጀመሪያው መንገድ መፍሰሱን ይቀጥላል፤ ማድረቂያው ወደ ሥራ ሁኔታ እስኪቀየር ድረስ፤ ማድረቂያው በመልሶ ማቋቋም ደረጃ ላይ ሲሆን፣ መካከለኛው ደረቅ ሃይድሮጂን ጋዝ ይደርቃል፤

ሦስተኛው ማድረቂያ መግቢያ የሚገኘው በ፡

3) የመምጠጥ ሁኔታ፡ የጋዝ መጠን 20% ነው፣ በማድረቂያው ውስጥ ያለው ማሞቂያ አይሰራም፣ እና መካከለኛው ለዳግም ማልማት ሃይድሮጂን ጋዝ ነው።