电解水制氢工艺安全简述
目前准备开发的产品,只适应用于小型规模化的要求。方便于个人或企业移动和零时使用。
1. 槽体
电解槽设计为并联式的箱体结构,阳极用不锈钢材料,阴极为箱体,因考虑到用碱性电解液,所以阴极箱体用耐腐蚀的碳钢材料。阴阳两极间采用市场上普遍广用的石棉隔膜,用来隔开电解过程中的氢气与氧气,方便于提取高纯氢。
2. 电源
因槽体为并联式,电流的要求为低电压,高电流。基于工艺和安全使用性,将电源设计为变压器耦合输出的开关电源,且电压在一定范围可调,称调宽变压器耦合式开关电源。 目前设计的电路已基本成形。
3.提纯
采用箱体式槽体,整体结构是密封的。氧气在电解过程中及时的排入大气,又用石棉隔膜将氢氧隔开,尽量减小氧气与氢气的混合后利于氢气爆炸的可能性。石棉隔开的氢气,由于内部电解仍在进行,气源不断增加使得内部压力增大,氢气根据设计的管路进过气水分离器,干燥过滤器,进入储存罐。
4.压力、防爆、储存
储存罐计划设计为2.5L左右的容量(可并接数个储存罐),材质为1.2MM不锈钢,压力设计在0~0。2MPA。槽体抗爆设计为2MM以上的碳钢材质。连接管路均采用PE管,接头为韩国DMT公司的。在储气罐连接管路中,并入二路压力开关,对压力的控制起到双保险,另并入一个高压泄气开关,用来防止气压过高对管路产生爆破。在气水分离后管道使用DMT公司的单向导通阀,防止气体由于停机后压力不平衡,重新进入电解槽中,也可以预防回火。
5.流量
目前根据计算,理论上得出的流量预计在300~500ML/MIN。一立方的氢气需要35小时左右。
6.功率
实际用电要在操作中测试出来,根据设计电路分析,在200W左右。
7.电解液
为了提高电解时的效率,允许加入适量的电解介质,我们计划采用氢氧化钠与水的溶液作为介质。将氢氧化钠按比例加入水中混合,因具有强碱性,所以避免皮肤直接接触。如不小心接触到氢氧化钠或氢氧化钠溶液,只需及时用大量的清水冲洗即可,短时间内对人体的危害不是太大。
8.机壳设计
因考虑管路在意外情况下出现泄漏及破损,要求箱体设计具有通风效果好的特点。由于电路中的电流较大,为防止漏电伤人,因此外壳上设计为绝缘,并且在部件连接间,用绝缘体隔开连接的螺丝螺帽等。壳体表面用油漆进行耐磨、防水、防锈、防腐处理。
9.整机设计
整机设计有压力指示表,电流指示表,方便观看气压及电流大小,可根据此标准判断机器的正常性。控制电路有开关、过流保险丝、接地。
10.喷枪
有必要用到喷枪,本部门计划采用市场上普遍广用的小喷枪。
使用说明书及安全使用方法待机器完成后编辑。 活力水:陈亮 2009-08-03