విద్యుద్విశ్లేషణ నీటి హైడ్రోజన్ శుద్దీకరణ పరికరం

క్లీన్ ఎనర్జీ మరియు స్థిరమైన అభివృద్ధి కోసం పెరుగుతున్న ప్రపంచ సాధనతో, హైడ్రోజన్ శక్తి, సమర్థవంతమైన మరియు స్వచ్ఛమైన శక్తి క్యారియర్‌గా, క్రమంగా ప్రజల దృష్టిలోకి ప్రవేశిస్తోంది. హైడ్రోజన్ శక్తి పరిశ్రమ గొలుసులో కీలక లింక్‌గా, హైడ్రోజన్ శక్తి యొక్క భద్రత మరియు విశ్వసనీయతకు సంబంధించిన హైడ్రోజన్ శుద్ధీకరణ సాంకేతికత మాత్రమే కాకుండా, హైడ్రోజన్ శక్తి యొక్క అప్లికేషన్ పరిధిని మరియు ఆర్థిక ప్రయోజనాలను కూడా నేరుగా ప్రభావితం చేస్తుంది.

1.ఉత్పత్తి హైడ్రోజన్ కోసం అవసరాలు

హైడ్రోజన్, ఒక రసాయన ముడి పదార్థం మరియు శక్తి క్యారియర్‌గా, వివిధ అప్లికేషన్ దృశ్యాలలో స్వచ్ఛత మరియు అశుద్ధ కంటెంట్ కోసం వేర్వేరు అవసరాలను కలిగి ఉంటుంది. సింథటిక్ అమ్మోనియా, మిథనాల్ మరియు ఇతర రసాయన ఉత్పత్తుల ఉత్పత్తిలో, ఉత్ప్రేరకం విషాన్ని నివారించడానికి మరియు ఉత్పత్తి నాణ్యతను నిర్ధారించడానికి, ఫీడ్ గ్యాస్‌లోని సల్ఫైడ్లు మరియు ఇతర విష పదార్థాలను ముందుగానే తొలగించాలి, తద్వారా అవసరాలకు అనుగుణంగా మలినాలను తగ్గించాలి. మెటలర్జీ, సెరామిక్స్, గ్లాస్ మరియు సెమీకండక్టర్స్ వంటి పారిశ్రామిక రంగాలలో, హైడ్రోజన్ వాయువు ఉత్పత్తులతో ప్రత్యక్ష సంబంధంలోకి వస్తుంది మరియు స్వచ్ఛత మరియు అశుద్ధ కంటెంట్ కోసం అవసరాలు మరింత కఠినంగా ఉంటాయి. ఉదాహరణకు, సెమీకండక్టర్ పరిశ్రమలో, హైడ్రోజన్‌ను క్రిస్టల్ మరియు సబ్‌స్ట్రేట్ తయారీ, ఆక్సీకరణ, ఎనియలింగ్ మొదలైన ప్రక్రియలకు ఉపయోగిస్తారు, ఇవి హైడ్రోజన్‌లోని ఆక్సిజన్, నీరు, హెవీ హైడ్రోకార్బన్‌లు, హైడ్రోజన్ సల్ఫైడ్ మొదలైన మలినాలపై చాలా ఎక్కువ పరిమితులను కలిగి ఉంటాయి.

2.డీఆక్సిజనేషన్ యొక్క పని సూత్రం

ఉత్ప్రేరకం చర్యలో, హైడ్రోజన్‌లోని కొద్ది మొత్తంలో ఆక్సిజన్ హైడ్రోజన్‌తో చర్య జరిపి నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది, డీఆక్సిజనేషన్ యొక్క ప్రయోజనాన్ని సాధించగలదు. ప్రతిచర్య ఎక్సోథర్మిక్ ప్రతిచర్య, మరియు ప్రతిచర్య సమీకరణం క్రింది విధంగా ఉంటుంది:

2H ₂+O ₂ (ఉత్ప్రేరకము) -2H ₂ O+Q

ఉత్ప్రేరకం యొక్క కూర్పు, రసాయన లక్షణాలు మరియు నాణ్యత కూడా ప్రతిచర్యకు ముందు మరియు తరువాత మారవు కాబట్టి, ఉత్ప్రేరకం పునరుత్పత్తి లేకుండా నిరంతరం ఉపయోగించబడుతుంది.

డియోక్సిడైజర్ అంతర్గత మరియు బాహ్య సిలిండర్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, ఉత్ప్రేరకం బాహ్య మరియు లోపలి సిలిండర్ల మధ్య లోడ్ చేయబడుతుంది. పేలుడు-నిరోధక విద్యుత్ తాపన భాగం లోపలి సిలిండర్ లోపల వ్యవస్థాపించబడింది మరియు ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రతను గుర్తించడానికి మరియు నియంత్రించడానికి ఉత్ప్రేరకం ప్యాకింగ్ ఎగువన మరియు దిగువన రెండు ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు ఉన్నాయి. వేడి నష్టాన్ని నివారించడానికి మరియు కాలిన గాయాలను నివారించడానికి బయటి సిలిండర్ ఇన్సులేషన్ పొరతో చుట్టబడి ఉంటుంది. ముడి హైడ్రోజన్ డియోక్సిడైజర్ యొక్క ఎగువ ఇన్లెట్ నుండి లోపలి సిలిండర్లోకి ప్రవేశిస్తుంది, ఎలక్ట్రిక్ హీటింగ్ ఎలిమెంట్ ద్వారా వేడి చేయబడుతుంది మరియు ఉత్ప్రేరకం మంచం ద్వారా దిగువ నుండి పైకి ప్రవహిస్తుంది. ముడి హైడ్రోజన్‌లోని ఆక్సిజన్ ఉత్ప్రేరకం చర్యలో హైడ్రోజన్‌తో చర్య జరిపి నీటిని ఉత్పత్తి చేస్తుంది. దిగువ అవుట్‌లెట్ నుండి ప్రవహించే హైడ్రోజన్‌లోని ఆక్సిజన్ కంటెంట్ 1ppm కంటే తక్కువకు తగ్గించబడుతుంది. కలయిక ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే నీరు డీఆక్సిడైజర్ నుండి హైడ్రోజన్ వాయువుతో వాయు రూపంలో ప్రవహిస్తుంది, తదుపరి హైడ్రోజన్ కూలర్‌లో ఘనీభవిస్తుంది, గాలి-నీటి విభజనలో ఫిల్టర్ చేయబడుతుంది మరియు సిస్టమ్ నుండి విడుదల చేయబడుతుంది.

3.పొడి యొక్క పని సూత్రం

హైడ్రోజన్ వాయువును ఎండబెట్టడం అనేది అధిశోషణ పద్ధతిని అవలంబిస్తుంది, పరమాణు జల్లెడలను అధిశోషకాలుగా ఉపయోగిస్తుంది. ఎండబెట్టిన తరువాత, హైడ్రోజన్ వాయువు యొక్క మంచు బిందువు -70 ℃ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. మాలిక్యులర్ జల్లెడ అనేది క్యూబిక్ లాటిస్‌తో కూడిన ఒక రకమైన అల్యూమినోసిలికేట్ సమ్మేళనం, ఇది నిర్జలీకరణం తర్వాత లోపల అదే పరిమాణంలో అనేక కావిటీలను ఏర్పరుస్తుంది మరియు చాలా పెద్ద ఉపరితల వైశాల్యాన్ని కలిగి ఉంటుంది. పరమాణు జల్లెడలను మాలిక్యులర్ జల్లెడలు అంటారు, ఎందుకంటే అవి వివిధ ఆకారాలు, వ్యాసాలు, ధ్రువణాలు, మరిగే బిందువులు మరియు సంతృప్త స్థాయిలతో అణువులను వేరు చేయగలవు.

నీరు అత్యంత ధ్రువ అణువు, మరియు పరమాణు జల్లెడలు నీటికి బలమైన అనుబంధాన్ని కలిగి ఉంటాయి. పరమాణు జల్లెడల యొక్క అధిశోషణం భౌతిక శోషణం, మరియు శోషణం సంతృప్తమైనప్పుడు, అది మళ్లీ శోషించబడటానికి ముందు వేడి చేయడానికి మరియు పునరుత్పత్తి చేయడానికి కొంత సమయం పడుతుంది. అందువల్ల, కనీసం రెండు డ్రైయర్‌లు శుద్దీకరణ పరికరంలో చేర్చబడ్డాయి, ఒకటి పని చేస్తున్నప్పుడు మరొకటి పునరుత్పత్తి, మంచు బిందువు స్థిరమైన హైడ్రోజన్ వాయువు యొక్క నిరంతర ఉత్పత్తిని నిర్ధారించడానికి.

డ్రైయర్ లోపలి మరియు బయటి సిలిండర్ నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంటుంది, బయటి మరియు లోపలి సిలిండర్‌ల మధ్య యాడ్సోర్బెంట్ లోడ్ చేయబడుతుంది. పేలుడు-నిరోధక విద్యుత్ తాపన భాగం లోపలి సిలిండర్ లోపల వ్యవస్థాపించబడింది మరియు ప్రతిచర్య ఉష్ణోగ్రతను గుర్తించడానికి మరియు నియంత్రించడానికి రెండు ఉష్ణోగ్రత సెన్సార్లు పరమాణు జల్లెడ ప్యాకింగ్ ఎగువన మరియు దిగువన ఉన్నాయి. వేడి నష్టాన్ని నివారించడానికి మరియు కాలిన గాయాలను నివారించడానికి బయటి సిలిండర్ ఇన్సులేషన్ పొరతో చుట్టబడి ఉంటుంది. శోషణ స్థితి (ప్రాథమిక మరియు ద్వితీయ పని స్థితులతో సహా) మరియు పునరుత్పత్తి స్థితిలో వాయుప్రసరణ తారుమారు అవుతుంది. శోషణ స్థితిలో, ఎగువ ముగింపు పైపు గ్యాస్ అవుట్‌లెట్ మరియు దిగువ ముగింపు పైపు గ్యాస్ ఇన్‌లెట్. పునరుత్పత్తి స్థితిలో, ఎగువ ముగింపు పైపు గ్యాస్ ఇన్లెట్ మరియు దిగువ ముగింపు పైపు గ్యాస్ అవుట్లెట్. ఆరబెట్టే వ్యవస్థను డ్రైయర్‌ల సంఖ్యను బట్టి రెండు టవర్ డ్రైయర్‌లు మరియు మూడు టవర్ డ్రైయర్‌లుగా విభజించవచ్చు.

4.రెండు టవర్ ప్రక్రియ

పరికరంలో రెండు డ్రైయర్‌లు వ్యవస్థాపించబడ్డాయి, ఇవి మొత్తం పరికరం యొక్క నిరంతర ఆపరేషన్‌ను సాధించడానికి ఒక చక్రంలో (48 గంటలు) ప్రత్యామ్నాయంగా మరియు పునరుత్పత్తి చేయబడతాయి. ఎండబెట్టడం తరువాత, హైడ్రోజన్ యొక్క మంచు బిందువు -60 ℃ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది. పని చక్రంలో (48 గంటలు), డ్రైయర్‌లు A మరియు B వరుసగా పని మరియు పునరుత్పత్తి స్థితికి లోనవుతాయి.

ఒక మారే చక్రంలో, డ్రైయర్ రెండు స్థితులను అనుభవిస్తుంది: పని స్థితి మరియు పునరుత్పత్తి స్థితి.

·పునరుత్పత్తి స్థితి: ప్రాసెసింగ్ గ్యాస్ వాల్యూమ్ పూర్తి గ్యాస్ వాల్యూమ్. పునరుత్పత్తి స్థితి తాపన దశ మరియు బ్లోయింగ్ శీతలీకరణ దశను కలిగి ఉంటుంది;

1) తాపన దశ - డ్రైయర్ లోపల హీటర్ పనిచేస్తుంది మరియు ఎగువ ఉష్ణోగ్రత సెట్ విలువకు చేరుకున్నప్పుడు లేదా తాపన సమయం సెట్ విలువకు చేరుకున్నప్పుడు స్వయంచాలకంగా వేడిని ఆపివేస్తుంది;

2) శీతలీకరణ దశ - డ్రైయర్ వేడెక్కడం ఆపివేసిన తర్వాత, డ్రైయర్ వర్కింగ్ మోడ్‌కి మారే వరకు గాలి ప్రవాహం దానిని చల్లబరచడానికి అసలు మార్గంలో డ్రైయర్ ద్వారా ప్రవహిస్తూనే ఉంటుంది.

·పని స్థితి: ప్రాసెసింగ్ ఎయిర్ వాల్యూమ్ పూర్తి సామర్థ్యంతో ఉంది మరియు డ్రైయర్ లోపల హీటర్ పని చేయడం లేదు.

5.మూడు టవర్ వర్క్‌ఫ్లో

ప్రస్తుతం, మూడు టవర్ ప్రక్రియ విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతుంది. పరికరంలో మూడు డ్రైయర్‌లు వ్యవస్థాపించబడ్డాయి, వీటిలో పెద్ద శోషణ సామర్థ్యం మరియు మంచి ఉష్ణోగ్రత నిరోధకత కలిగిన డెసికాంట్‌లు (మాలిక్యులర్ జల్లెడలు) ఉంటాయి. మొత్తం పరికరం యొక్క నిరంతర ఆపరేషన్‌ను సాధించడానికి మూడు డ్రైయర్‌లు ఆపరేషన్, పునరుత్పత్తి మరియు అధిశోషణం మధ్య ప్రత్యామ్నాయంగా ఉంటాయి. ఎండబెట్టిన తరువాత, హైడ్రోజన్ వాయువు యొక్క మంచు బిందువు -70 ℃ కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.

మారే చక్రంలో, డ్రైయర్ మూడు రాష్ట్రాల గుండా వెళుతుంది: పని, శోషణం మరియు పునరుత్పత్తి. ప్రతి రాష్ట్రానికి, డీఆక్సిజనేషన్, శీతలీకరణ మరియు నీటి వడపోత తర్వాత ముడి హైడ్రోజన్ వాయువు ప్రవేశించే మొదటి డ్రైయర్ ఉంది:

1) పని స్థితి: ప్రాసెసింగ్ గ్యాస్ వాల్యూమ్ పూర్తి సామర్థ్యంతో ఉంది, డ్రైయర్ లోపల హీటర్ పనిచేయదు మరియు మీడియం ముడి హైడ్రోజన్ వాయువు, ఇది నిర్జలీకరణం చేయబడదు;

ప్రవేశించే రెండవ డ్రైయర్ ఇక్కడ ఉంది:

2) పునరుత్పత్తి స్థితి: 20% గ్యాస్ వాల్యూమ్: పునరుత్పత్తి స్థితి తాపన దశ మరియు బ్లోయింగ్ శీతలీకరణ దశను కలిగి ఉంటుంది;

తాపన దశ - డ్రైయర్ లోపల హీటర్ పనిచేస్తుంది మరియు ఎగువ ఉష్ణోగ్రత సెట్ విలువకు చేరుకున్నప్పుడు లేదా తాపన సమయం సెట్ విలువకు చేరుకున్నప్పుడు స్వయంచాలకంగా వేడిని ఆపివేస్తుంది;

శీతలీకరణ దశ - డ్రైయర్ వేడెక్కడం ఆపివేసిన తర్వాత, డ్రైయర్ వర్కింగ్ మోడ్‌కి మారే వరకు గాలి ప్రవాహం దానిని చల్లబరచడానికి అసలు మార్గంలో డ్రైయర్ ద్వారా ప్రవహిస్తూనే ఉంటుంది; ఆరబెట్టేది పునరుత్పత్తి దశలో ఉన్నప్పుడు, మీడియం నిర్జలీకరణ పొడి హైడ్రోజన్ వాయువు;

ప్రవేశించే మూడవ డ్రైయర్ ఇక్కడ ఉంది:

3) శోషణ స్థితి: ప్రాసెసింగ్ గ్యాస్ వాల్యూమ్ 20%, డ్రైయర్‌లోని హీటర్ పని చేయడం లేదు మరియు పునరుత్పత్తి కోసం మాధ్యమం హైడ్రోజన్ వాయువు.