Контрольная работа по "Химии"

ОПИСАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА.

1. Водород и кислород получаются в электролизере при разложении воды постоянным током.

Чистая вода обладает низкой электропроводностью, поэтому в  качестве электролита применяется раствор КОН. Для приготовления электролита применяются:

а)  едкий кали марки ЧДА;

б)  двухромовокислый  калий (хромпик)  марки ЧДА; 

Электрический ток через  ячейки электролизеров переносится  находящимися в растворе заряженными  частицами - ионами. При прохождении  через ячейки электрического тока на электродах протекают следующие  электрохимические реакции: на отрицательном электроде (катоде) происходит разряд молекул воды с образованием водорода и гидроксильной группы: 4Н О + 4е------2Н + 40Н На аноде-гидроксильные группы, отдав электроны, образуют кислород и воду. 40Н - 4е------О + 2Н О Как видно из приведенных выше реакций, щелочь при электролизе воды не расходуется, обеспечивая только достаточно высокую электрическую проводимость раствора. Общая электрохимическая реакция разложения воды в ячейках электролизера: 2Н О------2Н + О

2. Электролизер. Электролизер СЭУ-20 представляет собой горизонтальный сборный аппарат фильтропрессного типа, работающий под давлением до 10 кГс/см2.

Электролизер состоит  из 50 ячеек. Каждая ячейка представляет собой пространство, ограниченное двумя  электродами и диафрагменной  рамой. Напряжение подводится к монополярным электродам, расположенным на концевых плитах. Все промежуточные электроды включены биполярно. Биполярный электрод состоит из основного круглого диска и двух выносных перфорированных электродов - анода и катода.

Диафрагменная  рама  служит  для   крепления  диафрагмы  из  асбестовой  ткани,   разделяющей  водородное и кислородное пространство во избежание смешения газов. В нижней части рама       имеет два отверстия для входа электролита, в верхней части - семь отверстий для выхода водорода и четыре отверстия для выхода кислорода.

3.   Разделительные колонки предназначены для отделения газов от щелочи и для охлаждения электролита. Электролит возвращается в электролизер через электролитный коллектор. Таким образом осуществляется непрерывная циркуляция электролита.

4. Регуляторы-промыватели предназначены для отмывки газов от щелочного тумана, поддерживания равенства давлений водорода и кислорода в электролизерах от разницы давлений на выходе из установки. Регуляторы-промыватели сообщены между собой по жидкости и разделены по газу.

        При повышении давления  одного  из газов  уровень  воды  в  регуляторе давления  этого  газа     понижается, а в регуляторе давления другого газа - повышается, а в результате этого поднимается поплавок и закрывается клапан для выхода газа, давление которого ниже.

5.  Из регуляторов-промывателей водород направляется на узел осушки и далее через обратный клапан в ресиверы, а кислород через сепаратор и обратный клапан выбрасывается в атмосферу.

6.  При пуске электролизера водород и кислород выбрасываются в атмосферу через гидрозатворы до достижения нормальных параметров. После чего водород направляется на узел предварительной осушки, состоящей из холодильника ,где конденсируется щелочной туман, уносимый газом из регуляторов-промывателей; сепаратора , где газ освобождается от конденсата и сборника конденсата.

7. Для сорбционной осушки водорода применяются два осушителя, заполненные силикагелем марки КСМ ГОСТ 3956-76, попеременно включаемые в работу и на регенерацию силикагеля. Для регенерации силикагеля водород нагревается в паровом подогревателе до температуры 180-220 град.С и подается в осушитель, находящийся на регенерации. В рубашку этого осушителя для ускорения прогрева силикагеля подается пар. Проходя через силикагель сверху вниз, горячий водород нагревает его, десорбирует и испаряет влагу, затем поступает в водяной холодильник , где водяной пар конденсируется и отделяется от газа в сепараторе , где водяной пар конденсируется и отделяется от газа в сепараторе . Из сепаратора вода стекает в сборник конденсата , откуда она периодически дренируется. После холодильника водород, охлажденный до температуры 20-40 С , поступает снизу вверх в рабочий осушитель, где осушается. Во время осушки в рубашку рабочего осушителя подается охлаждающая вода, После сушки водород через обратный клапан направляется в ресиверы. Для создания запаса водорода установлено 4 ресивера.

8. Автоматическая подпитка  установки конденсатом осуществляется из уравнительного бака. По жидкости уравнительный бак соединен с регуляторами-промывателями; по газу уравнительный бак соединен со штуцером на регуляторе давления водорода, который расположен на высоте соответствующей необходимому положению уровня воды в регуляторах-промывателях. Если уровень воды в регуляторе-промывателе водорода находится выше указанного штуцера, газовое пространство уравнительного бака не сообщается с газовым пространством регулятора-промывателя. В этом случае подпитка не работает. Когда уровень воды в регуляторе-промывателе опускается, штуцер обнажается и водород поступает в уравнительный бак, вытесняя оттуда воду в регулятор-промыватель.                                                                                                               

ПОДГОТОВКА ЭЛЕКТРОЛИЗНОЙ  УСТАНОВКИ К ПУСКУ.

1.    Зарядка осушителей силикагелем . Перед зарядкой осушителей силикагелем проведите гидравлические испытания узла осушки, включающего подогреватель водорода, холодильники и осушители водорода.

После гидравлических испытаний  разберите осушители, просушите  их и очистите. Положите на решетку  корзины мелкую стальную сетку с  диаметром отверстий 1мм, засыпьте силикагель, положите сверху сетку и решетку.

2. Приготовление электролита.

3. Проверка сопротивления изоляции стяжных болтов и изолирующих подставок.

Проверка производится мегаомметром на напряжение  1000В. Сопротивление изоляции должно быть не менее 1 МОм. Изолирующие подставки проверяются отдельно или совместно с электролизером. В последнем случае электролизер должен быть сухим. При испытании изолирующих подставок отдельно подставка должна быть зажата между двумя электродами по поверхности не менее 85%.

ПУСК ЭЛЕКТРОЛИЗНОЙ  УСТАНОВКИ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ.

1. Последовательность операций при первоначальном пуске электролизной установки в эксплуатацию:

1.1. Заполнение электролитом электролизера и разделительных колонок.

1.2. Заполнение конденсатом уравнительного бака и регуляторов-промывателей.

1.3. Заполнение гидрозатворов водой.

1.4. Продувка азотом аппаратов и трубопроводов.

1.5. Подготовка контрольно-измерительных приборов.

1.6. Включение технологической защиты.

1.7. Продувка ресиверов для водорода азотом.

1.8. Включение электролизера.

2. Заполнение электролитом электролизера и разделительных колонок.

3.  Заполнение конденсатом уравнительного бака.

4.  Заполнение  конденсатом  регуляторов-промывателей. 

5. Заполнение гидрозатворов водой.

6. Продувка азотом аппаратов и трубопроводов.

6.1. Продувка азотом всей аппаратуры электролизной установки перед пуском.

6.2. Продувка азотом одного электролизера при работе другого.

7.1. Включение и обслуживание газоанализаторов производится цехом тепловой автоматики ТЭЦ.

7.2.Включите газоанализатор АГ-0012 для контроля наличия водорода в воздухе и проверьте его работу на контрольной смеси.

8. Включение технологической защиты.

9.  Продувка ресиверов для водорода азотом.

10. Включение электролизера.

10.1. Перед включением в работу электролизера проверьте:

а) уровни конденсата в регуляторах-промывателях;

б) сопротивление изоляции стяжных болтов;

в) полярность электролизера;

г) наличие воды в гидрозатворах;

д) отсутствие на электролизере посторонних предметов.

КОНТРОЛЬ ЗА РАБОТОЙ ЭЛЕКТРОЛИЗНОЙ УСТАНОВКИ.

1.  Действия персонала при осмотрах электролизной установки. Оперативный персонал один раз в смену обязан произвести внешний осмотр электролизера, вспомогательного оборудования и проверить:

-   соответствие   показаний   дифференциального   манометра   уровнемера   с   уровнями   воды   в регуляторах-промывателях работающего электролизера;

- уровни воды в регуляторах-промывателях отключенного электролизера;

- открытие вентилей N 2А(Б),4А(Б) выпуска газов в атмосферу отключенного электролизера;

- наличие воды в гидрозатворах;

- расход газов в датчиках газоанализаторов;

- плотность вентилей на трубопроводе электролита (по манометру);

- плотность вентилей на трубопроводе конденсата к уравнительному баку (по манометру);

- температуру газа на регенерируемом осушителе;

- температуру горячего газа на входе в регенерируемый осушитель.

2. Порядок ведения записей при осмотрах.

Оперативный персонал обязан записать в журнал контроля и наблюдений выявленные дефекты и в     суточной ведомости следующие параметры: - нагрузку и напряжение на электролизере;

- температуру газов на выходе из электролизера;

- давление водорода и кислорода в системе и ресиверах;

- показания автоматических газоанализаторов.