Tare da karuwar neman makamashi mai tsafta a duniya da kuma ci gaba mai dorewa, makamashin hydrogen, a matsayin mai samar da makamashi mai inganci da tsafta, yana shiga cikin hangen nesa na mutane a hankali. A matsayin babbar hanyar haɗi a cikin sarkar masana'antar makamashin hydrogen, fasahar tsarkake hydrogen ba wai kawai ta shafi aminci da amincin makamashin hydrogen ba, har ma tana shafar fa'idodin amfani da makamashin hydrogen kai tsaye.
1. Bukatun hydrogen na samfurin
Hydrogen, a matsayin kayan sinadarai da ke ɗauke da makamashi, yana da buƙatu daban-daban don tsarki da rashin datti a cikin yanayi daban-daban na aikace-aikace. A cikin samar da ammonia na roba, methanol da sauran samfuran sinadarai, don hana gubar mai kara kuzari da tabbatar da ingancin samfura, dole ne a cire sulfides da sauran abubuwa masu guba a cikin iskar gas ɗin ciyarwa a gaba don rage yawan datti don biyan buƙatun. A fannoni na masana'antu kamar ƙarfe, yumbu, gilashi, da semiconductors, iskar hydrogen tana shiga kai tsaye da samfura, kuma buƙatun tsarki da rashin datti sun fi tsauri. Misali, a cikin masana'antar semiconductor, ana amfani da hydrogen don aiwatarwa kamar shirya lu'ulu'u da substrate, oxidation, annealing, da sauransu, waɗanda ke da iyaka mai yawa akan ƙazanta kamar oxygen, ruwa, manyan hydrocarbons, hydrogen sulfide, da sauransu a cikin hydrogen.
2. Ka'idar aiki ta deoxygenation
A ƙarƙashin aikin mai kara kuzari, ƙaramin adadin iskar oxygen a cikin hydrogen zai iya amsawa da hydrogen don samar da ruwa, wanda hakan zai cimma manufar deoxygenation. Reaction ɗin amsawar exothermic ne, kuma lissafin reaction ɗin kamar haka:
2H ₂+O ₂ (mai kara kuzari) -2H ₂ O+Q
Saboda abun da ke ciki, halayen sinadarai, da ingancin mai kara kuzarin ba sa canzawa kafin da kuma bayan amsawar, ana iya amfani da mai kara kuzarin akai-akai ba tare da sake farfadowa ba.
Deoxidizer yana da tsarin silinda na ciki da na waje, tare da catalyst da aka ɗora tsakanin silinda na waje da na ciki. An sanya ɓangaren dumama lantarki mai hana fashewa a cikin silinda na ciki, kuma ana sanya na'urori masu auna zafin jiki guda biyu a saman da ƙasan marufin catalyst don gano da kuma sarrafa zafin amsawa. Silinda na waje an naɗe shi da layin kariya don hana asarar zafi da kuma guje wa ƙonewa. Hydrogen ɗin da ba shi da shi yana shiga silinda na ciki daga babban mashigar deoxidizer, ana dumama shi da sinadarin dumama na lantarki, kuma yana gudana ta cikin gadon catalyst daga ƙasa zuwa sama. Iskar oxygen da ke cikin hydrogen ɗin da ba shi da shi yana amsawa da hydrogen a ƙarƙashin aikin catalyst don samar da ruwa. Ana iya rage yawan iskar oxygen da ke cikin hydrogen da ke fitowa daga ƙasan maɓuɓɓugar zuwa ƙasa da 1ppm. Ruwan da haɗin ke samarwa yana fitowa daga deoxidizer a cikin siffa mai iska tare da iskar hydrogen, yana taruwa a cikin mai sanyaya hydrogen na gaba, yana tacewa a cikin mai raba iska da ruwan, kuma yana fitar da shi daga tsarin.
3. Ka'idar aiki ta bushewa
Busar da iskar hydrogen ta hanyar amfani da hanyar shaƙa, ta amfani da sirinji na ƙwayoyin halitta a matsayin masu shaƙa. Bayan bushewa, wurin raɓa na iskar hydrogen zai iya kaiwa ƙasa da -70 ℃. Sifeji na ƙwayoyin halitta wani nau'in mahaɗin aluminosilicate ne mai siffar cubic lattice, wanda ke samar da ramuka da yawa masu girman iri ɗaya a ciki bayan bushewa kuma yana da babban yanki na saman. Sifeji na ƙwayoyin halitta ana kiransu sifeji na ƙwayoyin halitta saboda suna iya raba ƙwayoyin halitta masu siffofi daban-daban, diamita, polarities, wuraren tafasa, da matakan jikewa.
Ruwa kwayar halitta ce mai ƙarfi a sararin samaniya, kuma ƙwayoyin halitta suna da ƙarfi sosai ga ruwa. Shaƙar ƙwayoyin halitta tana da ƙarfi sosai wajen shaƙar ƙwayoyin halitta, kuma idan shaƙar ta cika, tana ɗaukar lokaci kafin ta yi zafi ta sake farfaɗowa kafin ta sake shaƙar. Saboda haka, aƙalla na'urorin busarwa guda biyu suna cikin na'urar tsarkakewa, ɗaya yana aiki yayin da ɗayan kuma ke farfaɗowa, don tabbatar da ci gaba da samar da iskar hydrogen mai karko a wurin dew point.
Na'urar busar da kaya tana da tsarin silinda na ciki da na waje, tare da mai shaye-shaye da aka ɗora tsakanin silinda na waje da na ciki. An sanya ɓangaren dumama lantarki mai hana fashewa a cikin silinda na ciki, kuma ana sanya na'urori masu auna zafin jiki guda biyu a saman da ƙasan marufin sieve na kwayoyin halitta don gano da kuma sarrafa zafin amsawa. Silinda na waje an naɗe shi da layin kariya don hana asarar zafi da kuma guje wa ƙonewa. Iskar iska a yanayin shaye-shaye (gami da yanayin aiki na farko da na biyu) da yanayin farfaɗowa an juya ta. A yanayin shaye-shaye, bututun saman shine marufin iskar gas kuma bututun ƙasa shine marufin iskar gas. A yanayin farfaɗowa, bututun saman shine marufin iskar gas kuma bututun ƙasa shine marufin iskar gas. Ana iya raba tsarin bushewa zuwa busassun hasumiya guda biyu da busassun hasumiya guda uku bisa ga adadin busassun.
4. Tsarin hasumiya guda biyu
Ana sanya na'urorin busarwa guda biyu a cikin na'urar, waɗanda ke canzawa kuma suna sake farfaɗowa cikin zagayowar ɗaya (awanni 48) don cimma ci gaba da aiki na na'urar gaba ɗaya. Bayan bushewa, wurin raɓa na hydrogen zai iya kaiwa ƙasa da -60 ℃. A lokacin zagayowar aiki (awanni 48), na'urorin busarwa A da B suna fuskantar yanayin aiki da sake farfaɗowa, bi da bi.
A cikin zagayowar sauyawa ɗaya, na'urar busar da kaya tana fuskantar yanayi biyu: yanayin aiki da yanayin farfadowa.
· Yanayin sake farfaɗowa: Yawan iskar gas da ake sarrafawa cikakken adadin iskar gas ne. Yanayin sake farfaɗowa ya haɗa da matakin dumama da matakin sanyaya iska;
1) Matakin dumama - na'urar dumama da ke cikin na'urar busar da kaya tana aiki, kuma tana dakatar da dumama ta atomatik lokacin da zafin sama ya kai ƙimar da aka saita ko lokacin dumama ya kai ƙimar da aka saita;
2) Matakin sanyaya - Bayan na'urar busar da kaya ta daina dumamawa, iskar iska ta ci gaba da gudana ta na'urar busar da kaya a hanyar asali don sanyaya ta har sai na'urar busar da kaya ta canza zuwa yanayin aiki.
· Matsayin Aiki: Ƙarfin iskar da ake sarrafawa yana da cikakken ƙarfi, kuma na'urar dumama da ke cikin na'urar busar da kaya ba ta aiki.
5. Tsarin aiki na hasumiya uku
A halin yanzu, ana amfani da tsarin hasumiya uku sosai. Ana sanya na'urorin busarwa guda uku a cikin na'urar, waɗanda ke ɗauke da abubuwan da ke lalata iska (sifeye na ƙwayoyin halitta) waɗanda ke da ƙarfin sha da kuma juriya ga zafin jiki mai kyau. Na'urorin busarwa guda uku suna canzawa tsakanin aiki, sake farfaɗowa, da kuma sha don cimma ci gaba da aiki na na'urar gaba ɗaya. Bayan bushewa, wurin raɓa na iskar hydrogen zai iya kaiwa ƙasa da -70 ℃.
A lokacin zagayowar sauyawa, na'urar busarwa tana ratsa yanayi uku: aiki, sha, da kuma sake farfaɗowa. Ga kowace yanayi, na'urar busarwa ta farko da iskar hydrogen da ba a sarrafa ba ke shiga bayan cire iskar oxygen, sanyaya, da tace ruwa tana nan:
1) Matsayin Aiki: Yawan iskar gas da ake sarrafawa yana da cikakken ƙarfi, na'urar dumama da ke cikin na'urar busar da kaya ba ta aiki, kuma matsakaicin iskar hydrogen ne da ba a busar da ita ba;
Na'urar busar da kaya ta biyu tana nan a:
2) Yanayin sake farfaɗowa: 20% na yawan iskar gas: Yanayin sake farfaɗowa ya haɗa da matakin dumama da matakin sanyaya iska;
Matakin dumama - na'urar dumama da ke cikin na'urar busar da kaya tana aiki, kuma tana dakatar da dumama ta atomatik lokacin da zafin sama ya kai ƙimar da aka saita ko lokacin dumama ya kai ƙimar da aka saita;
Matakin Sanyaya - Bayan na'urar busar da kaya ta daina dumamawa, iskar iska ta ci gaba da gudana ta cikin na'urar busar da kaya ta hanyar asali don sanyaya ta har sai na'urar busar da kaya ta canza zuwa yanayin aiki; Lokacin da na'urar busar da kaya ta kasance a matakin sake farfaɗowa, hanyar za ta bushe da iskar hydrogen busasshiya;
Na'urar busar da kaya ta uku tana nan a:
3) Yanayin sha: Yawan sarrafa iskar gas shine kashi 20%, na'urar dumama a cikin na'urar busar da kaya ba ta aiki, kuma matsakaicin iskar hydrogen ne don sake farfaɗowa.
Lokacin Saƙo: Disamba-19-2024
