文档介绍:氢气纯化装置培训讲义
七一八研究所制备
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氢气纯化方法
● 催化脱氧—变温吸附
目前电解水制氢普遍采取的氢气纯化方法
● 变压吸附
改变系统压力提纯氢气( 增压吸附、降压解吸)
针对杂质种类较多的氢气,可一有的饱和水蒸气被干燥剂吸附,干燥的氢气由上接口流出,经气动三通球阀QS1104(P&ID图中1、2连通)后分为两路,一路流向干燥器1120B(再生气),另一路经球阀Q1107直接进入氢气过滤器1150(产品气) 。
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工作流程说明
由干燥器1120A流出的干燥的再生用氢气经气动三通球阀QS1105(P&ID图中1、2连通)由干燥器1120B上接口进入,在1120B内氢气先与电加热元件接触被升温,然后流经干燥剂床层,干燥剂上吸附的水分与热的氢气接触,从干燥剂上脱附,随氢气一同经干燥器1120B的下接口流出;
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工作流程说明
热再生用氢气进入冷却器1130C,氢气及被其带出的水蒸气被冷却,冷凝水随氢气流入气水分离器1140D后与氢气分离,经排水阀QZ1104排出系统;
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工作流程说明
被冷却的再生用氢气经气动三通球阀QS1102(P&ID图中1、3连通)、气动三通球阀QS1103(P&ID图中1、3连通)、气水分离器1140E、冷却器1130D由干燥器1120C下接口进入,再生用氢气中含有的饱和水蒸气被干燥剂吸附,干燥的氢气由干燥器1120C上接口流出,经气动三通球阀QS1106(P&ID图中1、3连通)、Q1102及再生气流量计进入氢气过滤器(与流出干燥器1120A的产品气会合),氢气中含有的粉尘被滤除。
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工作流程说明
当干燥器1120B连锁温度达到连锁值后,电加热元件断电,不再加热氢气,干燥器1120B进入吹冷阶段。
当干燥器1120A工作状态结束时 (由PLC控制),氢气纯化装置自动进入下一状态(b状态)
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工作流程说明
气水分离器1140A、1140B、1140C、1140D、1140E按程序设定时间依次排水到集水器1160(一般每8小时排一次),每台气水分离器排完水后,集水器都要通过气动球阀QZ1106排一次水,水排到水封1520中,当水封中的液位高度达到溢流高度后,水将从水封排污口中流出。
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再生气量调节
再生气和产品气的气量分配通过Q1107(粗调)和Q1102(微调)调节。
电加热器加热时间以2小时为宜。
观察干燥器下部温度(TE1103、TE1105、TE1107)变化情况:
下部温度升高过快,调小Q1107或调大Q1102,增大再生气量。
下部温度升高较慢或最高温度在250度以下,调大Q1107或调小Q1102,减少再生气量。
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工艺参数及控制
脱氧器温度
脱氧器下部温度(TE1101)为电加热器的温控温度:当下部温度低于下部温度设定值时,电加热器工作,下部温度升高;当下部温度低于下部温度设定值时,电加热器停止工作,下部温度降低;通过电加热器不断的启停,由温度基本恒定的热氢气逐层加热脱氧剂,最终,保证脱氧器在设定的伴热温度下工作。
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工艺参数及控制
脱氧器上部温度(TE1102)为电加热器联锁温度。当上部温度超过上部温度设定值时,电加热器断电(即使下部温度低于下部设定温度,加热器也不会重新加热)。
目的:一旦加热器控制出现问题,可防止加热器不停加热,导致脱氧器超温。
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工艺参数及控制
脱氧器下部温度设定范围:
100℃~200℃;
脱氧器上部温度设定范围:
160℃~250℃;
脱氧器下部温度和脱氧器上部温度设定值之差为40℃~60℃
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工艺参数及控制
干燥器温度
干燥器下部温度(TE1103,TE1105,TE1107)为电加热器的温控温度:当下部温度低于下部温度设定值时,电加热器工作,下部温度升高;当下部温度低于下部温度设定值时,电加热器停止工作,下部温度降低;通过电加热器不断的启停,保证氢气及下部填料层温度基本恒定,不会超温导致干燥剂失效。同时,在氢气热传导及加热器热辐射共同作用下,干燥剂温度逐层不断升高。
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工艺参数及控制
干燥器上部温度(TE1104,TE1106,TE1108)为电加热器联锁温度。当上部温度超过上部温度设定值时,电加热器断电,此时干燥器加热再生过程结束,干燥器进入吹冷过程。
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工艺参数及控制
干燥器下部温度设定范围:
250℃~280℃;
干燥器上部温度设定范围:
170℃~230℃;
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工艺参数及控制
纯化装置系统压力
压力变送器PT110