ElectrolyticumhydrogeniumUnitas productionis apparatum completum electrolysis aquae includithydrogeniumapparatum productionis, apparatu principali inter quos sunt:
1. Cellula electrolytica
2. Instrumentum separationis gasis liquidi
3. Systema siccandi et purificandi
4. Pars electrica haec comprehendit: transformatorem, armarium rectificatoris, armarium moderationis PLC, armarium instrumentorum, armarium distributionis, computatrum superius, etc.
5. Systema auxiliare praecipue includit: cisternam solutionis alcalinae, cisternam aquae materiae rudis, antliam aquae additae, cylindrum/vectem communem nitrogenii, etc. / 6. Systema auxiliare generale instrumenti includit: machinam aquae purae, turrim refrigeratoriam, refrigeratorium, compressorem aeris, etc.
refrigeratoria hydrogenii et oxygenii, et aqua per siphonem stillantem colligitur antequam sub imperio systematis moderandi emittitur; electrolytum per transithydrogeniumet filtra alcalina oxygenii, refrigeratoria hydrogenii et oxygenii alcalini respective sub actione antliae circulationis, deinde ad cellam electrolyticam ad ulteriorem electrolysim redit.
Pressio systematis a systemate moderationis pressionis et systemate moderationis pressionis differentialis regulatur ut requisitis processuum subsequentium et repositionis satisfaciat.
Hydrogenium per electrolysin aquae productum commoda puritatis magnae et impuritatum parvarum habet. Solet impuritas in gase hydrogenii per electrolysin aquae producto tantum oxygenium et aqua esse, nullis aliis componentibus (quod venenationem quorundam catalysatorum vitare potest). Hoc commoditatem praebet ad gase hydrogenii magnae puritatis producendum, et gas purificatum normas gaseorum industrialium gradus electronici implere potest.
Hydrogenium ab unitate productionis hydrogenii productum per cisternam tamponem transit ad pressionem operandi systematis stabiliendam et ulterius aquam liberam ab hydrogenio removendam.
Postquam in apparatum purificationis hydrogenii ingressus est, hydrogenium per electrolysin aquae productum ulterius purificatur, principiis reactionis catalyticae et adsorptionis cribri molecularis adhibitis, ut oxygenium, aquam, aliasque impuritates ex hydrogenio removeantur.
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 ad PLC emittet ad comparationem cum valore originali statuto, et post transformationem inversam et calculum PID, signum 20-4mA ad armarium rectificatoris emittet ad magnitudinem currentis electrolysis accommodandam, ita finem accommodationis automaticae productionis hydrogenii secundum mutationes in onere hydrogenii assequens.
Sola reactio in processu hydrogenii productionis per electrolysin aquae est aqua (H₂O), cui aqua cruda per antliam aquae supplenda est. Locus suppletionis in separatore hydrogenii vel oxygenii sita est. Praeterea, hydrogenium et oxygenium parvam aquae quantitatem auferre debent cum e systemate exeunt. Instrumenta cum parva aquae consumptione 1L/Nm³H₂ consumere possunt, dum instrumenta maiora eam ad 0.9L/Nm³H₂ reducere possunt. Systema aquam crudam continue supplet, quod stabilitatem gradus et concentrationis liquidi alcalini conservare potest. Etiam aquam reactam tempestive supplere potest ut concentratio solutionis alcalinae servetur.
- Systema rectificatoris transformatoris
Hoc systema praecipue constat duobus instrumentis, transformatore et armario rectificatorio. Eius munus principale est vim alternam 10/35KV a domino anterioris partis suppeditatam in vim continuam a cella electrolytica requisitam convertere, et vim continuam cellae electrolyticae praebere. Pars vis suppeditae ad moleculas aquae directe in hydrogenium et oxygenium dissolvendas adhibetur, altera vero pars calorem generat, quem refrigerator alcalinus per aquam refrigerantem perficit.
Plerique transformatores olei sunt. Si intra aedes vel intra receptaculum collocantur, transformatores sicci adhiberi possunt. Transformatores ad apparatum aquae electrolyticae hydrogenii productionis adhibiti sunt transformatores speciales qui secundum data cuiusque cellulae electrolyticae aptari debent, itaque apparatus ad mensuram apti sunt.
In praesenti, armarium rectificatorium frequentissime adhibitum est genus thyristoris, quod a fabricatoribus apparatuum propter longum usum, stabilitatem magnam, et pretium humile probatur. Attamen, propter necessitatem adaptandi apparatum magnum ad energiam renovabilem initialem, efficientia conversionis armariorum rectificatoriorum thyristoris relative humilis est. In praesenti, varii fabricatores armariorum rectificatoriorum student novas armarias rectificatorias IGBT adoptare. IGBT iam valde commune est in aliis industriis, ut energia eolica, et creditur armaria rectificatoria IGBT progressionem significantem in futuro habitura esse.
- Systema armarii distributionis
Armarium distributionis praecipue adhibetur ad energiam electricam supplendam variis componentibus cum motoribus in systemate separationis et purificationis hydrogenii oxygenii post apparatum productionis hydrogenii aquae electrolyticae, inter quos apparatus 400V vel vulgo 380V appellatus. Apparatus includit antliam circulationis alcalinae in structura separationis hydrogenii oxygenii et antliam aquae suppletivae in systemate auxiliari; fons energiae electricae pro filis calefactionis in systemate siccationis et purificationis, necnon systemata auxiliaria necessaria pro toto systemate, ut machinae aquae purae, refrigeratoria, compressores aeris, turres refrigerantes, et compressores hydrogenii posterioris, machinae hydrogenationis, etc., etiam fontem energiae pro illuminatione, monitorio, et aliis systematibus totius stationis includit.
- Csupersystema l
Systema moderandi automaticum moderationem per programmatum programmabile (PLC) adhibet. PLC plerumque Siemens 1200 vel 1500 adhibet, et interfacie interactionis hominis et machinae (HOM) tactili instructum est. Operationes et parametrorum repraesentatio cuiusque systematis instrumenti, necnon demonstratio logicae moderandi, in tactili monitorio perficiuntur.
5. Systema circulationis solutionis alcalinae
Hoc systema praecipue haec instrumenta principalia comprehendit:
Separator hydrogenii oxygenii – Antlia circulationis solutionis alcalinae – Valvula – Filtrum solutionis alcalinae – Cellula electrolytica
Processus principalis est talis: solutio alcalina cum hydrogenio et oxygenio in separatore hydrogenii oxygenii mixta a separatore gasis et liquidi separatur et ad antliam circulationis solutionis alcalinae refluxatur. Separator hydrogenii et separator oxygenii hic connectuntur, et antlia circulationis solutionis alcalinae solutionem alcalinam refluxam ad valvulam et filtrum solutionis alcalinae in extremo posteriori circumfert. Postquam filtrum impuritates magnas exfiltrat, solutio alcalina ad interiora cellulae electrolyticae circumfertur.
6. Systema hydrogenii
Hydrogenium gasosum a latere electrodi cathodici generatur et separatorium una cum systemate circulationis solutionis alcalinae attingit. Intra separatorium, hydrogenium gasosum relative leve est et naturaliter a solutione alcalina separatum, partem superiorem separatorii attingens. Deinde, per fistulas ad ulteriorem separationem transit, aqua refrigerante refrigeratur, et a captore guttarum colligitur ut puritas circiter 99% attingatur antequam systema siccationis et purificationis posteriorem attingat.
Evacuatio: Evacuatio gasii hydrogenii praecipue adhibetur temporibus initii et clausurae, operationibus abnormalibus, vel cum puritas non attingit normas, necnon ad difficultates investigandas.
7. Systema oxygenii
Iter oxygenii similis est itineri hydrogenii, praeterquam quod in separatoribus diversis perficitur.
Evacuatio: Hodie, pleraque opera methodum evacuationis oxygenii utuntur.
Usus: Valor usus oxygenii tantum in inceptis specialibus momentum habet, ut in applicationibus quae et hydrogenium et oxygenium altae puritatis uti possunt, ut in fabricatoribus fibrarum opticarum. Sunt etiam nonnulla incepta magna quae spatium ad usum oxygenii reservaverunt. Scenaria applicationum posteriorum sunt ad productionem oxygenii liquidi post exsiccationem et purificationem, vel ad oxygenium medicinale per systemata dispersionis. Attamen, accuratio horum scenariorum usus adhuc ulteriore confirmatione eget.
8. Systema aquae refrigerandae
Electrolysis aquae reactio endothermica est, et processus productionis hydrogenii energia electrica suppleri debet. Attamen energia electrica in processu electrolysis aquae consumpta absorptionem caloris theoreticam reactionis electrolysis aquae excedit. Aliis verbis, pars electricitatis in cella electrolysis adhibitae in calorem convertitur, qui praecipue ad calefaciendum systema circulationis solutionis alcalinae initio adhibetur, temperatura solutionis alcalinae ad ambitum temperaturae requisitum 90 ± 5 ℃ pro apparatu elevans. Si cella electrolysis post attingendam temperaturam nominalem operari pergit, calor generatus per aquam refrigerantem transferri debet ad temperaturam normalem zonae reactionis electrolysis conservandam. Alta temperatura in zona reactionis electrolysis consumptionem energiae minuere potest, sed si temperatura nimis alta est, diaphragma camerae electrolysis laeditur, quod etiam operationi diuturnae apparatus detrimentum afferet.
Temperatura optima operationis huius instrumenti non plus quam 95°C servanda est. Praeterea, hydrogenium et oxygenium generati etiam refrigerandi et dehumidificandi sunt, et instrumentum rectificatorium thyristoris aqua refrigeratum etiam necessariis canalibus refrigerationis instructum est.
Corpus antliae apparatuum magnorum etiam participationem aquae refrigerantis requirit.
- Systema impletionis nitrogenii et purgationis nitrogenii
Antequam instrumentum corrigatur et operetur, probatio firmitatis nitrogenii in systemate peragenda est. Ante initium normale, etiam necesse est phasem gaseosam systematis nitrogenio purgare ut gas in spatio phasis gaseosae utrinque hydrogenii et oxygenii longe a regione inflammabili et explosiva sit.
Postquam apparatus exstinctus est, systema moderandi pressionem sponte servabit et certam hydrogenii et oxygenii quantitatem intra systema retinebit. Si pressio adhuc adest tempore initii, non opus est purgatione peragenda. Attamen, si pressio omnino relevatur, purgatio nitrogenii iterum peragenda est.
- Systema siccationis (purificationis) hydrogenii (ad libitum)
Hydrogenium gasosum ex electrolysi aquae paratum per siccatorem parallelum dehumidificatur, et denique per filtrum tubulare niccoli sinterizati purificatur ut hydrogenium gasosum siccum obtineatur. Secundum requisita usoris pro hydrogenio producto, systema instrumentum purificationis addere potest, quod deoxygenationem catalyticam palladii platini bimetallici ad purificationem utitur.
Hydrogenium ab unitate productionis hydrogenii per electrolysin aquae productum per cisternam tamponem ad unitatem purificationis hydrogenii mittitur.
Hydrogenium gasosum primum per turrim deoxygenationis transit, et sub actione catalysatoris, oxygenium in hydrogenio gasoso cum hydrogenio gasoso reagit ad aquam producendam.
Formula reactionis: 2H₂+O₂ 2H₂O.
Deinde, gas hydrogenii per condensatorem hydrogenii transit (qui gas refrigerat ut vapor aquae in aquam condensatur, quae automatice extra systema per collectorem emittitur) et turrim adsorptionis intrat.
Tempus publicationis: III Non. Dec. MMXXIV
