Industrijska oprema za proizvodnju vodika i kisika elektrolizom vode, uglavnom elektrolizeri uključujući separatore, pročišćivače, alkalne filtre (trenutačno nisu potrebni za PEM), regulatore tlaka (koriste se u tlačnim sustavima), kao i opremu za skladištenje plina i tlačenje. U skladu sa zahtjevima čistoće vodika te proizvodnje i prodaje vodika i kisika, također su potrebni uređaji za pročišćavanje vodika i oprema za punjenje pod tlakom vodika i kisika. Osim toga, također je opremljen sustavom za proizvodnju čiste vode i opremom za napajanje istosmjernom strujom. Vrsta i količina opreme za proizvodnju vodika određena je specifičnim uvjetima i zahtjevima svakog poduzeća.
Elektrolitička ćelija je glavna oprema za elektrolizu vode za proizvodnju vodika i kisika. Elektrolit se puni u ćeliju, a voda se razgrađuje pod djelovanjem istosmjerne struje. Vodik se proizvodi na površini katode, a kisik na površini anode.
1. Osnovna struktura elektrolitičke ćelije
Elektrolitička ćelija sastoji se od elektrodnih ploča, dijafragmi, izolacijskih brtvi, steznih naprava i drugog pribora. Budući da postoje mnoge vrste elektrolitičkih ćelija s različitim strukturama i priborom, ovdje samo predstavljamo strukturu uobičajenih alkalnih elektrolitičkih ćelija za referencu.
(1) Ploča elektrode
1. Vrsta elektrode
Elektrolitičke ćelije koje se trenutno koriste u industriji imaju različite strukture elektroda, a sve su namijenjene povećanju reakcijskog područja, smanjenju prenapona i smanjenju sadržaja plina u elektrolitu, čime se poboljšava učinkovitost vodene elektrolitičke ćelije i smanjuje međuelektrodni napon. Smanjite potrošnju energije.
(1) Ravna elektroda (također najprimitivniji oblik elektrode, ova struktura je trenutno gotovo eliminirana)
Najranije ravne elektrode bile su izrađene od glatkih željeznih limova. Gustoća struje elektrolitičke ćelije sastavljene od ove vrste elektrode je samo 200-300A/m2 (gustoća struje je povezana s drugim čimbenicima osim elektrode), a sadržaj plina je vrlo visok. Kasnije, nakon poboljšanja, korištene su elektrode od lijevanog željeza, te su u sredini elektrodnih ploča izlivena vertikalna uzdignuta rebra, što je povećalo reakcijsku površinu i povećalo gustoću struje na oko 800A/m2.
Dvije okrugle rupe u donjem dijelu slike su prstenovi kanala za tekućinu koji ulaze u elektrolit, a dvije okrugle rupe u gornjem dijelu su prstenovi kanala za zrak koji ispuštaju vodik odnosno kisik. Ova vrsta elektrode ima jednostavnu strukturu, nisku cijenu i relativno se lako postavlja. Nedostaci su što su ploče teške i zahtijevaju visoku razinu lijevanja u pijesku, također je teško pločiti nikal na lijevano željezo, velika je potrošnja energije i lako se korodira. Sada je vrlo rijetka u Kini.
(2) Porozna elektroda
Bipolarna ploča porozne elektrode sastoji se od glavne ploče (koja se naziva i separator) i katode, anode i anodnih ploča s rupama različitih oblika. Uobičajeni oblici rupa na sekundarnoj ploči uključuju okrugli, polumjesec, pravokutni, maslinasti, itd.
Ova vrsta elektrode ima mnogo malih rupa izbušenih na katodnim i anodnim podelektrodama. Na površini, čini se da smanjuje površinu elektrode. Međutim, s odgovarajućim promjerom i razmakom rupa, rupe za bušenje stvaraju nove bočne površine, što zapravo povećava radno područje nego prije. . Osim toga, velika količina plina koja se stvara na sekundarnoj elektrodi tijekom rada može proći kroz te male rupe i ući iza sekundarne elektrode, što uvelike smanjuje sadržaj plina u elektrolitu između dvije susjedne katode i anoda, smanjujući napon elektrolit. gubitak, što može dodatno približiti udaljenost između katode i anode i smanjiti napon elektrolizne komore.
Glavni i pomoćni stupovi pričvršćeni su zakovicama, koje se nazivaju i nosači. Ova vrsta potporne noge ne samo da igra ulogu fiksiranja glavne i sekundarne ploče, već ima i ulogu provodljivosti. To jest, tijekom rada, struja teče od strane katode bipolarne ploče do strane anode kroz potpornu nogu. Stoga, kada se uzme u obzir veličina i raspodjela potpornih nogu, one moraju imati određenu čvrstoću i ravnomjernu raspodjelu, te moraju doseći površinu poprečnog presjeka određenu njihovom nazivnom strujom. Noge na strani katode su duže od strane anode. To je zato što je vodik proizveden na katodi dvostruko veći od kisika proizvedenog na anodi.
Nedostatak ove strukture elektrode je što zahtijeva dva niklanja tijekom izrade, odnosno prvo se galvanizira sekundarna elektroda pojedinačno, a zatim se galvanizira cijela elektroda nakon zakivanja i zavarivanja. Nakon što se sekundarni stup ošteti, ne može se pojedinačno zamijeniti.
Glavni i sekundarni polovi nekih elektroda pričvršćeni su maticama. Ova vrsta sekundarnog stupa sastavljena je od nekoliko tankih ploča s mnogo izbušenih rupa u obliku polumjeseca.
Direktno točkasto zavarivanje koristi se i za fiksiranje glavne i pomoćne elektrode (anoda i pomoćne elektrode izrađene su od ploča čistog nikla), a po četvornom metru površine elektrode ima 700 točaka zavarivanja. To osigurava mehaničku čvrstoću, uravnotežuje distribuciju struje i smanjuje gubitke otpora. Iako je cijena anode od čistog nikla viša, izvješćuje se da se koristila više od 25 godina bez korozije.
(3) Mrežasta elektroda
Izravno korištenje metalne mreže kao negativne i pozitivne elektrode elektrode pokazalo se idealnom metodom. Budući da mrežasta podelektroda ne samo da povećava reakcijsko područje, smanjuje sadržaj plina, već također dodatno smanjuje udaljenost između elektroda, čineći elektrolitičku ćeliju kompaktnijom, jednostavnijom za obradu i proizvodnju, te jednostavnom za održavanje.
Iz gornjih podataka vidljivo je da aktivirana jednoslojna mreža od žice od nikla i mreža od aktivirane željezne žice kao katode imaju niži međuelektrodni napon. Budući da aktivirana žičana mreža ima slabu stabilnost, kao materijal katode i sekundarne elektrode koristi se jedan sloj mreže od aktivirane žice od nikla. Kako bi se spriječilo jednostavno otpadanje aktivacijskog sloja, potrebno je izvršiti obradu hrapavosti površine prije aktiviranja mrežice od nikla. Anoda i pomoćne elektrode su izravno izrađene od žičane mreže od nikla. Glavna ploča mrežaste elektrode ima mnogo mliječnih izbočina. Nije fiksiran sa sekundarnom elektrodom, već je izravno montiran u tijelo spremnika. Njemački Lurgi elektrolizer i DQ tlačni elektrolizer proizvedeni u mojoj zemlji posljednjih godina koriste mrežaste elektrode.
Bez obzira na oblik, razmak između ploče glavne elektrode i yin i yang pomoćnih elektroda postaje sve bliži. (Nulti jaz je razvojni trend)
2. Materijali elektroda i površinska obrada
Materijal elektrode nekada je bio lijevano željezo, a sada se uglavnom koristi meko željezo, a površina anode elektrode je presvučena metalnim niklom (koristi se i čisti nikl) i aktivira se površina katode. Svrha niklanja površine anode je zaštititi anodu i smanjiti prenapon kisika; svrha aktivacije površine katode je smanjenje prenapona vodika.
(1) Poniklavanje anode
Prije poniklavanja, elektrodnu ploču treba pregledati kako bi se utvrdilo ispunjava li zahtjeve dizajna i ne bi trebalo biti neravnina, neravnina, udubljenja, lomova itd. Zatim upotrijebite pjeskarenje, kemijske, elektrokemijske i metode ispiranja za uklanjanje mrlja od ulja i hrđe na pločama kako bi površina zadovoljila zahtjeve prije galvanizacije.
Ploče ne smiju koristiti nikakav metal kao donji sloj. To je zato što je kemijska aktivnost ovog metala drugačija od željeza i nikla. U prisutnosti elektrolita, između njih će doći do galvanske korozije, ubrzavajući oštećenje ploča; Osim toga, sam metal može nagrizati elektrolit.
Otopina za galvanizaciju za poniklavanje napravljena je od nikal sulfata i drugih reagensa. Ploča koja se oblaže koristi se kao katoda, a metalni nikal kao anoda. Kada prolazi istosmjerna struja, metalni nikal na anodi postupno gubi elektrone i postaje ione te ulazi u otopinu. , ioni nikla u otopini kreću se prema katodi zbog privlačenja katode i odbijanja anode, a zatim dobivaju elektrone na katodi i postaju metalni nikl pričvršćen na površinu katode, što uzrokuje površinu ploča koju treba presvući slojem nikla. Tijekom galvanizacije potrebno je kontrolirati odgovarajuću temperaturu, pH vrijednost, gustoću struje, napon, vrijeme itd. kako bi se sloj nikla mogao ravnomjerno i čvrsto spojiti na presvučenu ploču.
Tehnički zahtjevi za poniklavanje su:
1) Premaz bi trebao biti svijetlo sivi tamni nikl.
2) Presvlaka od nikla ne smije imati bore, ljuštenje, mjehuriće, očite neravnine ili neobložena područja. Nakon galvanizacije mora biti strogo zaštićen, a sloj nikla ne smije biti izgreban, nagnječen ili oštećen. Za ogrebotine i neravnine na pojedinačnim mjestima dopušteno je popravak sloja, ali mora se osigurati čvrsto prianjanje premaza i zahtjevi poroznosti.
3) Debljina premaza anodne strane glavne ploče, pomoćne ploče anode i zakovica ili vijaka je veća ili jednaka 100 μm. Možete koristiti mjerač debljine za mjerenje bilo koje dvije točke u središtu.
4) Čvrstoća lijepljenja premaza ne provjerava se radi oštećenja ploče. Druge poniklane male pločice mogu se koristiti za kontrolu savijanja. Radijus savijanja je četiri puta veći od debljine.
5) Sloj za niklanje ne mora imati pora ili imati vrlo malo pora. Njegova poroznost može se ispitati s kalijevim fericijanidom K [Fe(CN)] za test plave točke. Indeks plave točke ne smije prelaziti 120 bodova/100cm2. Ako poroznost zadovoljava zahtjeve, a debljina sloja niklanog sloja manja je od 20% gore navedenih pokazatelja, još uvijek se može smatrati kvalificiranim.
6) Nakon poniklanja, natrijev karbonat treba koristiti za pasiviziranje. Provjera poroznosti mora se izvršiti prije tretmana pasivizacijom. Kako bi se spriječila korozija, ostali dijelovi elektrolitičke ćelije također moraju biti poniklani. Debljina oplate je: okvir, zračna cijev, dišni prsten, cijev za tekućinu, tekući prsten > 60 μm, zakovice, tlačne ploče i posebne podloške > 40 μm.
(2) Aktivacija katode
U procesu elektrolize vode, uporaba aktivacije katode općenito može smanjiti potrošnju energije za oko 10%. Takozvana katodna aktivacija znači da su katoda i sekundarne ploče obložene slojem donjeg sloja nikla, a zatim slojem aktivacijskog sloja nikal disulfida. Metoda nanošenja donjeg sloja nikla ista je kao i nanošenja anodnog nikla, a debljina mu je općenito oko 20 μm. Otopina za galvanizaciju aktivnog sloja sastoji se od nikal sulfata, natrijevog tiosulfata (natrijeva soda), amonijevog klorida i drugih reagensa. Tijekom procesa galvanizacije mora se kontrolirati odgovarajuća temperatura, pH vrijednost, gustoća struje itd. ·
Tehnički zahtjevi za aktivacijski sloj su:
1) Prilikom izlaska iz spremnika, aktivacijski sloj trebao bi biti žuto-zelen, a zatim brončan.
2) U aktivacijskom sloju ne smije biti ljuštenja, mjehurića itd. Kod potencijalnih testova aktivacijski sloj ne smije otpasti ili lagano otpasti u obliku praha.
3) Debljina aktivacijskog sloja treba biti veća ili jednaka 12μ, a minimalna ne smije biti manja od 5μ. Debljina se može mjeriti metalografskim mikroskopom.
4) Sadržaj sumpora i nikla u aktivnom sloju treba biti u skladu s omjerom Ni2S2. Prilikom testiranja prenapona, struja ne smije biti manja od 2000 A/m2.
Ako sloj poniklanja ili aktivni sloj treba ponovno nanijeti jer kvaliteta ne zadovoljava zahtjeve, originalni premaz treba skinuti i zatim ponovno nanijeti. Otopina za uklanjanje može se napraviti od natrijevog cijanida, natrijevog citrata i natrijevog nitrobenzen sulfonata.
Obloženi dijelovi kao što su ploče i okviri moraju se pravilno čuvati i staviti u prozračenu i suhu prostoriju kako bi se spriječila korozija. Infiltracija kišnice mora se spriječiti pod bilo kojim okolnostima.
3. Dijafragma
Zahtjevi za kvalitetu dijafragme
U elektrolitičkoj ćeliji katoda proizvodi vodik, a anoda kisik. Ako se ne razdvoje, doći će do miješanja vodika i kisika, što ne samo da neće postići svrhu ove proizvodnje, već će donijeti i ozbiljne opasnosti. Ova dijafragma A potrebna je za striktno odvajanje vodika i kisika. Kvaliteta dijafragme izravno je povezana s čistoćom vodika i kisika te potrošnjom energije. Zahtjevi za dijafragmu su:
1) Mjehurići ne mogu proći;
2) Može se smočiti elektrolitom, dopuštajući ionima u otopini nesmetan prolaz;
3) imaju dovoljnu mehaničku čvrstoću;
4) Neće ga nagrizati alkalije u elektrolitu i ima jaku kemijsku stabilnost;
5) Jeftin i prikladan za industrijsku upotrebu.
U prošlosti su ljudi koristili foliju od nikla kao dijafragmu. Napravljen je galvaniziranjem i imao je 800-1400 rupa po cm2. Takva dijafragma ima veliku mehaničku čvrstoću, ali se lako oštećuje elektrokemijskim djelovanjem, ima kratak vijek trajanja i sklona je kratkom spoju, a dva pola ne mogu biti što bliže. Trenutno su separatori u osnovi prošli kroz proces od separatora od azbestne tkanine do PPS-a, a zatim do PPS-a + cirkonijev dioksid. U budućnosti bi mogla doći do primjene anorganskih membrana. U stvari, postoje mnoge mogućnosti za materijale za separatore pod pretpostavkom ispunjavanja gore navedenih zahtjeva za performansama.
4. Okvir
Tijekom procesa elektrolize, vodik i kisik koji proizvode anodne i katodne elektrode odvajaju se dijafragmom. Svaka je komora odvojena glavnom pločom, pa se glavna ploča naziva i pregradom; komore su okružene metalnim (također se koristi inženjerska plastika) okvirom. Tradicionalna metoda je da se tkanina dijafragme zakiva u okviru, pa se ova vrsta okvira naziva i okvir dijafragme. Trenutna nova struktura je da je glavna ploča zavarena u okviru, tvoreći kombinaciju ploče i okvira. Bilo da se radi o okviru dijafragme ili okviru ploče, njegova debljina je postala sve tanja, što znači da je razmak između pomoćnih polova katode i anode i razmak između pomoćnih polova katode i anode postao sve manji.
1. Okvir dijafragme
Dijafragme u mnogim elektrolizerima zakovicama su pričvršćene u metalne okvire. Metalni okvir izrađen je od kovanog čelika ili zavaren posebnim čelikom u obliku slova T. Oko obje strane postoje brtvene linije tako da se elektrolit može zatvoriti u tijelu spremnika. U gornjem dijelu okvira otvara se rupa koja je izlaz za vodik odnosno kisik, a rupa u donjem dijelu je ulaz za elektrolit. Površina okvira također je presvučena metalnim niklom.
Zahtjevi za kvalitetu okvira dijafragme su:
1) Nema nakupljanja troske od zavarivanja na spoju zavarivanja okvira, površina je glatka, a linija brtvljenja spoja zavarivanja je potpuna;
2) Brtveni vod mora biti neoštećen. Najmanje jedna od nekoliko brtvenih linija mora biti netaknuta:
3) Sloj poniklanja ne bi trebao imati nedostataka kao što su ljuštenje i ljuštenje;
4) Ulazni i izlazni otvor za tekućinu ne smiju imati začepljenja i neravnina;
5) Dijafragmu treba zakivati na strani kisika i mora je zategnuti tijekom zakivanja kako bi se spriječilo oštećenje dijafragme.
2. Okvir ploče
Pločasti okvir ključna je komponenta elektrolizatora vode. Formira se zavarivanjem glavne ploče u okviru, a zavari moraju biti gusti. Budući da su ploče i okviri modernih elektrolizatora vode relativno tanki, zahtijevaju visoke zahtjeve za ugradnju i rade pod visokim tlakom, ključno je smanjiti toplinsku deformaciju tijekom zavarivanja ploča i okvira. Što se tiče tehnologije obrade, općenito se koristi metoda zavarivanja volframovim argonskim lukom s visokom toplinom luka, koncentriranim stupom luka i malom zonom utjecaja topline. Istovremeno se koriste dva pištolja za zavarivanje, a na zavarene dijelove nanosi se bakreni jastučić hlađen vodom kako bi se ubrzalo hlađenje.
Oblik ploče i okvira pojednostavljuje strukturu spremnika, smanjuje broj dijelova i volumen obrade, smanjuje površinu istjecanja spremnika za 50% i poboljšava brtvljenje opreme.
5. Izolacijski brtveni materijali i stezne naprave
1. Materijal za brtvljenje:
Izolacija elektrolitičke ćelije podijeljena je na dva aspekta, jedan je izolacija između tijela spremnika i zemlje, a drugi je izolacija između polova. Ako tijelo spremnika nije dobro izolirano od tla, to će predstavljati izuzetno ozbiljnu prijetnju sigurnosti opreme ispravljača i apsolutno nije dopušteno. Vrijednost izolacijskog otpora prema zemlji može se izračunati na temelju potrebnih 1000Ω po voltu. Izolacija između polova povezana je s trenutnom učinkovitošću i sigurnosnim pitanjima. Zbog loše izolacije doći će do curenja, što će spriječiti ovaj dio struje da proizvodi plin i utjecati na izlaz. Ako je curenje ozbiljno, to je fenomen kratkog spoja i izgaranja. Mogućnost ploča i dijafragmi.
Izolator koji podupire cijelo tijelo spremnika obično je porculansko izolacijska sjedalica ili električna izolacijska ploča. Izolator koji podupire ploču i okvir je malo porculansko sjedalo ili bakelitna izolacijska čahura. Izolacijski brtveni materijal između elektroda (okvira) tradicionalno se izrađuje od ploča od azbestne gume ili integralno obrađenih politetrafluoro brtvi. Najnoviji razvoj je korištenje strukture "platne-jastučić-u-jednom".
2. Uređaj za zaključavanje
Sklop elektrolitičke komore postaje tijelo spremnika nakon stezanja. Uređaj za stezanje sastoji se od krajnjih ploča na oba kraja, velikih vijaka, matica, opružnih diskova i izolacijskih čahura. Zbog toplinskog širenja i skupljanja, veličina tijela spremnika se s vremena na vrijeme mijenja, što se oslanja na silu opružne ploče koja održava tijelo spremnika u komprimiranom stanju. Da bi se odredila sila opružnog diska, može se izračunati na temelju razmaka između diskova i krivulje deformacije.
6.Ostali pomoćni dijelovi
1. Dišni put i kanal tekućine
Kanali za zrak i kanali za tekućinu elektrolitičke ćelije podijeljeni su na kanale za ulaz vodika, kisika i elektrolita. Prema njihovom položaju u tijelu spremnika, mogu se podijeliti u dvije vrste: vanjski kanali za zrak i tekućinu i unutarnji kanali za zrak i tekućinu.
(1) Vanjski kanali za zrak i tekućinu
Kanali za zrak i kanali za tekućinu elektrolitičke ćelije koji se nalaze izvan spremnika nazivaju se vanjski kanali za zrak i tekućinu. Kanali za zrak i kanali za tekućinu instalirani izvan spremnika mogu se podijeliti u dvije vrste: prstenasti i cilindrični.
Prstenasti kanal za zrak i kanal za tekućinu sastoje se od čeličnih prstenova jednakog broja komora. Čelični prstenovi su izolirani i zabrtvljeni jastučićima od azbestne gume, a čelični prstenovi i okvir spojeni su kratkim metalnim cijevima. Nedostaci ovog oblika su što se teško postavlja i ima visoke zahtjeve. Lako je uzrokovati curenje zbog toplinskog širenja i skupljanja, a teško ga je popraviti.
Cilindrični dišni put dugačak je čelični cilindar s jednakim brojem kratkih cijevi zavarenih na okvir. Glava cijevi i okvir povezani su bronhijalnim i izolacijskim cijevima. Prednost ovog oblika je što je oprema jednostavna, a montaža i održavanje vrlo praktični. Međutim, ako je izolacijska cijev prekratka, a cijev je ispunjena elektrolitom, te pod uvjetima višeg napona, dio struje će s jednog kraja spremnika curiti kroz elektrolit u izolacijskoj cijevi do metalnog cilindra, a zatim proći kroz cilindar na drugi kraj. Jedan kraj prolazi do tijela spremnika. Ova situacija ne samo da će uzrokovati ozbiljan gubitak struje, već i tijekom procesa provođenja elektrolita u izolacijskoj cijevi, glave metalnih cijevi koje povezuju dva kraja izolacijske cijevi puštaju se u rad kao pozitivne i negativne elektrode, odnosno stvara se parazitska elektroliza, koja uzrokuje proizvodnju vodika i kisika na oba kraja. Uzrokuje smanjenje ukupne čistoće plina. Ako je dišni put napravljen u cilindričnom obliku, ogranci vodika i kisika svake komore za elektrolizu moraju biti oblikovani u zakrivljeni oblik, a koljena moraju biti viša od cijevi dišnog puta. Na taj se način elektrolit u svakoj grani cijevi odvaja i ne dolazi lako do elektrokemijske reakcije.
Bilo bi idealno kada bi se za izradu cijevi za zrak i tekućine koristila inženjerska plastika umjesto čelika, ali ta plastika mora imati dobru otpornost na alkalije, temperaturu i ne mora biti laka za starenje. Protočni cilindri također se mogu izraditi od kloriranih polieterskih cijevi.
(2) Unutarnji kanali za zrak i tekućinu
Zračni kanali i kanali za tekućinu elektrolitičke ćelije nalaze se unutar tijela spremnika i integrirani su s tijelom spremnika, a nazivaju se unutarnjim zračnim i tekućinskim kanalima, kao što je prikazano na donjoj slici:
Ova struktura pomiče kanale za plin i tekućinu izvan spremnika prema unutrašnjosti spremnika, što bolje rješava problem istjecanja u vanjskim kanalima za plin i tekućinu zbog toplinskog širenja i skupljanja.
2.Razdjelnik
Vodik i kisik koji izlaze kroz dišni put praćeni su velikom količinom alkalne tekućine. Funkcija separatora je odvajanje plina i alkalne tekućine. Odvojeni elektrolit se hladi i filtrira te vraća u komoru za elektrolizu, dok plinoviti vodik i kisik ulaze u skruber.
Separator je općenito izrađen u cilindričnom obliku. Ima po jedan vodik i jedan kisik, a dno je spojeno cijevi i ima unutra cijev za rashladnu vodu. Stoga separator također ima ulogu hlađenja elektrolita i podešavanja tlaka s obje strane vodika i kisika u elektrolizeru. Neki separatori stoje uspravno uz spremnik kao zaseban uređaj; neki leže vodoravno na spremniku; neki proširuju cijev dišnog puta i također igraju ulogu odvajanja plina i tekućine.
3. Čistač
Vodik i kisik koji izlaze iz separatora imaju relativno visoke temperature i sadrže puno vodene pare i alkalne magle. Kako bi se snizila temperatura plina i obnovila sirovina voda i lužine, plin se mora ohladiti i isprati. Elektrolizatori su općenito opremljeni s dva čistača, a više elektrolizera može dijeliti par čistača. Jedan je pročišćivač vodika, a drugi je pročišćivač kisika, a oba su opremljena cijevima za rashladnu vodu. Čista voda koja se dovodi u elektrolizator općenito prvo prolazi kroz skruber kako bi se prethodno zagrijala. Plin koji ulazi u skruber prvo teče duž cijevi od vrha prema dolje, zatim se okreće odozdo kroz cik-cak mjehurastu kapu, a zatim prolazi kroz sitastu ploču i ispire se čistom vodom. Alkalna maglica uvučena u plin se ispire, a vodena para se kondenzira.
Ispirač mora biti instaliran na određenoj visini kako bi isprana čista voda mogla teći u elektrolizer gravitacijom.
Postoje dvije vrste čistača: okomiti i vodoravni. Osim hlađenja i pročišćavanja plina te predgrijavanja čiste vode, pročišćivač ima i funkciju podešavanja tlaka s obje strane vodika i kisika, jer su dna para pročistača spojena.
4. Filter
Kako biste uklonili utjecaj mehaničkih nečistoća (kao što su tvari željeza, niklovana opna, azbestna vlakna, ostaci azbestne gume itd.) u elektrolitu na proces elektrolize, spriječite začepljenje plinovoda i tekućih vodova elektrolitičke ćelije i izbjegavajte izazivanje kratkih spojeva i elektrolizu u ćeliji. Spremnik je općenito opremljen filtrom za elektrolit. Veličina filtara, broj unutarnjih slojeva i položaj uređaja u različitim elektrolitičkim ćelijama određuju se specifičnim uvjetima. Unutar filtra nalazi se filtar, a filtar obično koristi 60-80 mrežastu žičanu mrežu od nikla. Tijekom rada filtar je potrebno redovito rastavljati i čistiti, inače će prekomjerno nakupljanje nečistoća začepiti filtar i utjecati na cirkulaciju elektrolita.
Postoje dvije vrste filtara elektrolita: okomiti i vodoravni. Vertikalni filtar lako se rastavlja i čisti, a također može smanjiti gubitak elektrolita prilikom rastavljanja i čišćenja filtra.
5. Regulator tlaka
Tijekom procesa elektrolize, ako se tlak elektrolitičke ćelije jako promijeni, to će često izazvati međusobno prodiranje vodika i kisika. Stoga se tlak s obje strane vodika i kisika u ćeliji mora prilagoditi u bilo kojem trenutku tijekom rada. Elektrolizatori koji rade pri normalnom tlaku općenito se oslanjaju na ormare za skladištenje vlažnog plina, separatore i čistače za podešavanje tlaka. Međutim, kada se radi pod tlakom, u sustav se mora ugraditi par regulatora tlaka, jedan je regulator tlaka vodika, a drugi je regulator tlaka vodika. Regulator tlaka kisika, to je zato što se suhi spremnik za skladištenje plina koristi za skladištenje i reguliranje količine plina tijekom tlačnog rada, a tlak u spremniku za plin mijenja se s promjenama u proizvodnji i potrošnji.
U Kini se trenutno koriste dvije vrste regulatora tlaka. Jedan je regulacijski ventil s plovkom. Tekućine u regulatorima tlaka vodika i kisika međusobno su povezane. Kada se tlak jednog plina u sustavu poveća, tekućina u regulatoru tlaka Razina vode opada, uzrokujući da se plutajuća kugla i vreteno ventila spuštaju u skladu s tim, a kanal igle ventila dišnog puta se u skladu s tim povećava, uzrokujući brže istjecanje plina. U isto vrijeme, razina tekućine drugog regulatora tlaka raste, a kanal igle ventila dišnog puta se povećava u skladu s tim. On se skuplja, ograničavajući istjecanje plina dok se tlak između dva plina ne uravnoteži. Drugi je membranski regulacijski ventil. Membranski regulacijski ventil ugrađen je na izlaznu cijev separatora vodika i kisika. Gornji kraj dijafragme regulacijskog ventila vodikove membrane spojen je na cijev za tlak kisika, a gornji kraj dijafragme regulacijskog ventila membrane za kisik spojen je na cijev za tlak vodika. Na taj način, kada se tlak na strani kisika smanji, tlak na strani vodika gurnut će stablo ventila regulacijskog ventila membrane kisika prema dolje kako bi se zatvorio izlaz kisika, a tlak na strani kisika će porasti; u isto vrijeme, stablo ventila regulacijskog ventila vodikove strane pomaknut će se prema gore zbog smanjenja tlaka kisika u gornjem dijelu membrane. Otvorite izlazni ventil za vodik dok se tlak separatora s obje strane plina i kisika ne uravnoteži. Obrnuto također vrijedi.
Također postoje kombinirani instrumenti pneumatskih jedinica koji se koriste za kontrolu razlike tlaka vodika i kisika.
6. Sigurna vodena brtva
Tijekom procesa elektrolize ponekad radni tlak elektrolizera nastavlja rasti zbog začepljenja vanjskog cjevovoda. Kako bi se izbjegla ova situacija i osigurala sigurna proizvodnja, u sustav treba ugraditi sigurnosnu vodenu brtvu, tako da kada tlak u cjevovodu premaši tlak vodene razine brtve, plin se može automatski ispustiti u atmosferu. Male vodene brtve također se izrađuju od stakla ili pleksiglasa, poput Huafu boca. Visina vodene brtve trebala bi biti više od 50% veća od tlaka plina u skruberu. Ako je ventilacijska cijev umetnuta u dno razine vode skrubera, ona također može poslužiti kao sigurnosna vodena brtva. Kada se tlak na jednoj strani vodika i kisika poveća, razina tekućine u skruberu će pasti. Kada razina tekućine padne na određenu vrijednost, plin će se isprazniti iz ventilacijske cijevi kako bi se postigla svrha sigurnosne zaštite. Kada sustav radi pod tlakom, pročišćivačima vodika i kisika dodaje se sigurnosni ventil za otpuštanje tlaka kada dođe do prekomjernog tlaka.
