Machina productionis hydrogenii electrolyticae apparatum completum ad productionem hydrogenii electrolyticae aquae complectitur. Apparatus principalis est:
1. Electrolysator
2. Instrumentum separationis gasis et liquidi
3. Systema siccandi et purificandi
4. Pars electrica haec comprehendit: transformatorem, armarium rectificatoris, armarium moderationis programmatis PLC, armarium instrumentorum, armarium distributionis potentiae, computatrum principale, et cetera.
5. Systema auxiliare praecipue haec comprehendit: receptaculum alcalinum, receptaculum aquae materiae rudis, antliam aquariam, lagenam nitrogenii/vectem omnibus, et cetera.
6. Systema auxiliare totum apparatus haec comprehendit: machinam aquae purae, turrim aquae refrigerantis, refrigeratorem, compressorem aeris, etc.
In unitate hydrogenii electrolytici productionis, aqua in electrolytico sub actione currentis continui in unam partem hydrogenii et dimidiam partem oxygenii resolvitur. Hydrogenium et oxygenium generata una cum electrolytico ad separatorium gas-liquidum mittuntur ad separandum. Hydrogenium et oxygenium a refrigeratoribus hydrogenii et oxygenii refrigerantur, et receptor guttarum aquam capit et extrahit, deinde sub imperio systematis moderandi emittitur; electrolytus sub actione antliae circulationis per refrigeratorium hydrogenii, filtrum alcalinum oxygenii, etc. transit, deinde ad electrolyticum redit ad electrolysim continuandam.
Pressio systematis per systema moderationis pressionis et systema moderationis pressionis differentialis adaptatur ut requisitis processuum subsequentium et repositionis satisfaciat.
Hydrogenium per electrolysin aquae productum commoda puritatis magnae et impuritatum paucarum habet. Plerumque impuritates in hydrogenio per electrolysin aquae producto tantum oxygenium et aqua sunt, nullae aliae partes (quod veneficium quorundam catalysatorum vitare potest), quod commoditatem ad hydrogenium puritatis magnae producendum praebet. Post purificationem, gas productum indicia gasis industrialis gradus electronici attingere potest.
Hydrogenium ab instrumento hydrogenii productionis productum per cisternam tamponem transit ad pressionem operandi systematis stabiliendam et ad aquam liberam in hydrogenio ulterius removendam.
Postquam hydrogenium in instrumentum purificationis hydrogenii intrat, hydrogenium per electrolysin aquae productum ulterius purificatur, et oxygenium, aqua aliaeque impuritates in hydrogenio removentur, principiis reactionis catalyticae et adsorptionis cribri molecularis adhibitis.
Instrumentum systema automaticum accommodationis productionis hydrogenii secundum condicionem praesentem constituere potest. Mutationes in onere gasis fluctuationes in pressione receptaculi hydrogenii causabunt. Transmissor pressionis in receptaculo installatus signum 4-20mA emittet et ad PLC mittet. Post comparationem valoris originalis statuti et transformationem inversam necnon computationem PID peractam, signum 20~4mA emittitur et ad armarium rectificatoris mittitur ad magnitudinem currentis electrolysis accommodandam, ita finem accommodationis automaticae productionis hydrogenii secundum mutationes in onere hydrogenii assequendum.
Apparatus ad hydrogenium producendum per electrolysin aquae alcalinae praecipue haec systemata comprehendit:
(1) Systema aquae materiae rudis
Sola res quae in processu hydrogenii productionis per electrolysin aquae reagit est aqua (H2O), quae continuo aqua cruda per antliam supplementi aquae suppleri debet. Locus supplementi aquae in separatore hydrogenii vel oxygenii est. Praeterea, parva quantitas hydrogenii et oxygenii removenda est cum systema exit. Consumptio aquae parvorum instrumentorum 1L/Nm³H2 est, et instrumentorum magnorum ad 0.9L/Nm³H2 reduci potest. Systema continuo aquam crudam supplet. Per supplementum aquae, stabilitas livelli liquidi alcalini et concentratio alcalini conservari potest, et solutio reactionis tempore suppleri potest. Aqua ad concentrationem lixivii conservandam.
2) Systema rectificatoris transformatoris
Hoc systema duobus praecipue machinis constat: transformatore et armario rectificatorio. Eius munus principale est vim alternam 10/35 kV a domino anterioris partis suppeditatam in vim continuam ab electrolysatore requisitam convertere, et vim continuam electrolysatore praebere. Pars vis suppeditae ad aquam directe dissolvendam adhibetur. Moleculae sunt hydrogenium et oxygenium, altera vero pars calorem generat, qui a refrigeratore lixivii per aquam refrigerantem extrahitur.
Plerique transformatores olei sunt. Si intra aedes vel intra receptaculum collocantur, transformatores sicci adhiberi possunt. Transformatores in apparatu aquae electrolyticae ad hydrogenium producendum adhibiti transformatores speciales sunt et secundum data cuiusque electrolytoris aptari debent, itaque apparatus ad mensuram apti sunt.
(3) systema armarii distributionis potentiae
Armarium distributionis potentiae praecipue adhibetur ad apparatum 400V vel vulgo 380V supplendum variis componentibus cum motoribus in systematibus separationis et purificationis hydrogenii et oxygenii post apparatum productionis hydrogenii aquae electrolyticae. Apparatus circulationem alcalinam in structura separationis hydrogenii et oxygenii comprehendit. Antliae, antliae supplementi aquae in systematibus auxiliaribus; fila calefacientia in systematibus siccationis et purificationis, et systemata auxiliaria quae totum systema requirit, ut machinae aquae purae, refrigeratoria, compressores aeris, turres refrigeratoriae, et compressores hydrogenii posterioris, machinae hydrogenationis et alia apparata. Copia potentiae etiam copiam potentiae pro illuminatione, monitorio et aliis systematibus totius stationis includit.
(4) systema moderationis
Systema moderandi automatam gubernationem PLC (programmatum programmabile programmabile) adhibet. PLC plerumque Siemens 1200 vel 1500 utitur. Interfacie interactionis inter hominem et computatrum (HPC) tactili instructum est, et operationes et parametrorum repraesentatio cuiusque systematis instrumenti necnon demonstratio logicae moderandi in tactili schermo perficiuntur.
5) Systema circulationis alcalinae
Hoc systema praecipue haec instrumenta principalia comprehendit:
Separator hydrogenii et oxygenii - antlia circulationis alcalinae - valvula - filtrum alcalinum - electrolysator
Processus principalis est: liquor alcalinus cum hydrogenio et oxygenio in separatore hydrogenii et oxygenii mixtus a separatore gasis et liquidi separatur et deinde ad antliam circulationis liquidi alcalini refluit. Hic separator hydrogenii et separator oxygenii connectuntur, et antlia circulationis liquidi alcalini refluit. Liquor alcalinus ad valvulam et filtrum liquidi alcalini in parte posteriori circulat. Postquam filtrum impuritates magnas expurgat, liquor alcalinus ad interiora electrolyzatoris circulat.
(6) Systema hydrogenii
Hydrogenium ex latere electrodi cathodici generatur et una cum systemate circulationis liquidi alcalini ad separatorium pervenit. In separatorio, quia ipsum hydrogenium relative leve est, naturaliter a liquido alcalino separabitur et ad partem superiorem separatorii perveniet, deinde per fistulam transibit ad ulteriorem separationem et refrigerationem. Post refrigerationem aquae, receptor guttarum guttas capit et puritatem circiter 99% attingit, quae ad systema siccationis et purificationis posteriorem pervenit.
Evacuatio: Evacuatio hydrogenii praecipue adhibetur ad evacuationem tempore initii et clausurae, operationis abnormalis vel defectus puritatis, et evacuationis culpae.
(7) Systema oxygenii
Via oxygenii similis est ei hydrogenii, sed in separatore diverso.
Evacuatio: In praesenti, pleraque incepta oxygenii evacuatione tractantur.
Usus: Valor usus oxygenii tantum in inceptis specialibus momentum habet, ut in quibusdam scenariis applicationum quae et hydrogenium et oxygenium altae puritatis uti possunt, ut fabricatores fibrarum opticarum. Sunt etiam nonnulla magna incepta quae spatium ad usum oxygenii reservaverunt. Scenae applicationum posterioris sunt productio oxygenii liquidi post exsiccationem et purificationem, vel usus oxygenii medicinalis per systema dispersionis. Attamen, subtilitas horum scenariorum usus nondum determinata est. Ulterior confirmatio.
(8) systema aquae refrigerandae
Processus electrolysis aquae est reactio endothermica. Processus productionis hydrogenii energia electrica suppleri debet. Attamen energia electrica ab electrolysi aquae consumpta absorptionem caloris theoreticam reactionis electrolysis aquae excedit. Hoc est, pars electricitatis ab electrolysatore adhibitae in calorem convertitur. Haec pars calor praecipue ad calefaciendum systema circulationis alcalinae initio adhibetur, ita ut temperatura solutionis alcalinae ad ambitum temperaturae 90±5°C, quem apparatus requirit, ascendat. Si electrolysator post attingendam temperaturam nominalem operari pergit, calor generatus adhibendus est. Aqua refrigerans educitur ad temperaturam normalem zonae reactionis electrolysis conservandam. Alta temperatura in zona reactionis electrolysis consumptionem energiae minuere potest, sed si temperatura nimis alta est, membrana camerae electrolysis destruetur, quod etiam operationi diuturnae apparatus nocebit.
Hoc instrumentum requirit ut temperatura operandi non plus quam 95°C servetur. Praeterea, hydrogenium et oxygenium generati etiam refrigerandi et dehumidificandi sunt, et instrumentum rectificatorium silicio aqua refrigeratum etiam necessariis canalibus refrigerationis instructum est.
Corpus antliae apparatuum magnorum etiam participationem aquae refrigerantis requirit.
(9) Systema impletionis nitrogenii et purgationis nitrogenii
Antequam instrumentum corrigatur et operetur, systema nitrogenio implendum est ad probationem firmitatis aeris. Ante initium normale, phasis gaseosa systematis etiam nitrogenio purganda est ut gas in spatio phasis gaseosae utrinque hydrogenii et oxygenii a regione inflammabili et explosiva procul sit.
Postquam apparatus clausus est, systema moderandi pressionem sponte servabit et certam hydrogenii et oxygenii quantitatem intra systema retinebit. Si pressio adhuc invenitur cum apparatus accenditur, purgatio peragenda non opus est. Attamen, si omnis pressio sublata est, iterum purganda erit. Actio purgationis nitrogenii.
(10) Systema siccationis (purificationis) hydrogenii (ad libitum)
Hydrogenium ex electrolysi aquae productum per siccatorem parallelum dehumidificatur, et denique per filtrum tubulare niccoli sinterizati in pulverem reducitur ut hydrogenium siccum obtineatur. (Secundum requisita usoris pro hydrogenio producto, systema instrumentum purificationis addere potest, et purificatio deoxidationem catalyticam bimetallicam palladii-platini utitur).
Hydrogenium ab instrumento hydrogenii productionis per electrolysin aquae productum per cisternam tamponem ad instrumentum purificationis hydrogenii mittitur.
Hydrogenium primum per turrim deoxygenationis transit. Sub actione catalysatoris, oxygenium in hydrogenio cum hydrogenio reagit ad aquam generandam.
Formula reactionis: 2H₂+O₂ 2H₂O.
Deinde, hydrogenium per condensatorem hydrogenii transit (qui gas refrigerat ut vapor aquae in gaseo condensatur ad aquam generandam, et aqua condensata automatice ex systemate per collectorem liquidi emittitur) et turrim adsorptionis intrat.
Tempus publicationis: XIV Maii, MMXXIV
