Sirkulasi Hidrogen lan Alkali ing Proses Produksi Hidrogen Elektrolisis Air Elektrolisis Air

Ing proses produksi hidrogen electrolyzer alkalin, carane nggawe piranti mlaku operasi stabil, saliyane kanggo kualitas electrolyzer dhewe, kang jumlah circulation lye setelan uga faktor pengaruh penting.

Bubar, ing Rapat Pertukaran Teknologi Produksi Keamanan Hidrogen Asosiasi Gas Industri China, Huang Li, kepala Program Operasi lan Pangopènan Hidrogen Elektrolisis Air Hidrogen, nuduhake pengalaman kita babagan setelan volume sirkulasi hidrogen lan lye ing tes nyata lan operasi lan proses pangopènan.

Ing ngisor iki kertas asli.

——————

Ing latar mburi strategi dual-karbon nasional, Ally Hydrogen Energy Technology Co., Ltd, sing wis spesialisasi ing produksi hidrogen kanggo 25 taun lan pisanan melu ing bidang energi hidrogen, wis miwiti kanggo nggedhekake pangembangan teknologi hidrogen ijo lan peralatan, kalebu desain pelari tank elektrolisis, manufaktur peralatan, plating elektroda, uga testing lan operasi lan pangopènan tank elektrolisis.

sijiPrinsip Kerja Alkaline Electrolyzer

Kanthi ngliwati arus langsung liwat elektrolisis sing diisi elektrolit, molekul banyu reaksi elektrokimia ing elektroda lan dekomposisi dadi hidrogen lan oksigen. Kanggo nambah konduktivitas elektrolit, elektrolit umum minangka larutan banyu kanthi konsentrasi 30% kalium hidroksida utawa 25% natrium hidroksida.

Electrolyzer kasusun saka sawetara sel elektrolitik. Saben kamar elektrolisis kasusun saka katoda, anoda, diafragma lan elektrolit. Fungsi utama diafragma yaiku kanggo nyegah permeasi gas. Ing sisih ngisor electrolyzer ana inlet umum lan stopkontak, sisih ndhuwur campuran gas-cair saka saluran aliran alkali lan oxy-alkali. Lulus menyang voltase tartamtu saka saiki langsung, nalika voltase ngluwihi voltase bosok teori 1.23v banyu lan voltase Netral termal 1.48V ndhuwur Nilai tartamtu, elektroda lan reaksi redoks antarmuka Cairan occurs, banyu wis decomposed menyang hidrogen lan oksigen.

Loro Carane lye disebarake

1️⃣Siklus Campuran Hidrogen, Oksigen Side Lye

Ing wangun sirkulasi iki, lye lumebu ing pompa sirkulasi lye liwat pipa nyambungake ing ngisor separator hidrogen lan separator oksigen, lan banjur lumebu ing katoda lan kamar anoda saka electrolyzer sawise cooling lan nyaring. Keuntungan saka sirkulasi campuran yaiku struktur sing prasaja, proses sing cendhak, biaya sing murah, lan bisa njamin ukuran sirkulasi lye sing padha menyang kamar katoda lan anoda elektroliser; kerugian iku ing tangan siji, iku bisa mengaruhi kemurnian hidrogen lan oksigen, lan ing tangan liyane, iku bisa nimbulaké tingkat saka pemisah hidrogen-oksigen dadi metu saka imbuhan, kang bisa nyebabake tambah resiko saka hidrogen-oksigen nyawiji. Saiki, sisih hidrogen-oksigen saka siklus campuran lye minangka proses sing paling umum.

2️⃣Sirkulasi kapisah saka hidrogen lan alkali sisih oksigen

Bentuk sirkulasi iki mbutuhake rong pompa sirkulasi lye, yaiku rong sirkulasi internal. Lye ing ngisor pemisah hidrogen ngliwati pompa sirkulasi sisi hidrogen, digawe adhem lan disaring, banjur mlebu ing kamar katoda elektroliser; lye ing ngisor pemisah oksigen liwat pump circulation sisih oksigen, digawe adhem lan saring, lan banjur lumebu ing kamar anode saka electrolyzer ing. Kauntungan saka sirkulasi bebas lye yaiku hidrogen lan oksigen sing diasilake dening elektrolisis nduweni kemurnian dhuwur, kanthi fisik ngindhari risiko nyampur pemisah hidrogen lan oksigen; kerugian iku struktur lan proses sing rumit lan larang regane, lan iku uga perlu kanggo mesthekake konsistensi saka tingkat aliran, sirah, daya lan paramèter liyane saka Pumps ing loro-lorone, kang mundhak kerumitan operasi, lan sijine nerusake requirement saka kontrol stabilitas loro-lorone saka sistem.

Tiga Pengaruh Laju Aliran Sirkulasi Lye Terhadap Produksi Hidrogen Oleh Air Elektrolitik dan Kondisi Kerja Elektroliser

1️⃣Sirkulasi lye sing berlebihan

（1）Efek ing kemurnian hidrogen lan oksigen

Amarga hidrogen lan oksigen duwe kelarutan tartamtu ing lye, volume sirkulasi gedhe banget supaya jumlah total hidrogen lan oksigen sing larut mundhak lan mlebu ing saben kamar kanthi lye, sing nyebabake kemurnian hidrogen lan oksigen suda ing stopkontak elektroliser; volume sirkulasi gedhe banget supaya wektu penylametan saka hidrogen lan oksigen separator Cairan cendhak banget, lan gas kang durung rampung dipisahake digawa bali menyang interior saka electrolyzer karo lye, kang mengaruhi efficiency saka electrolyzer kang reaksi elektrokimia lan kemurnian hidrogen lan oksigen, lan luwih iki bakal mengaruhi efficiency saka reaksi elektrokimia ing electrolyzer lan kemampuan oksigen lan kemurnian luwih saka hidrogen. dehidrogenat lan deoxygenate, nyebabake efek pemurnian hidrogen lan oksigen sing ora apik lan mengaruhi kualitas produk.

(2) Pengaruh ing suhu tank

Ing kondisi sing suhu stopkontak saka adhem lye tetep panggah, kakehan aliran lye bakal njupuk adoh liyane panas saka electrolyzer, nyebabake suhu tank kanggo nyelehake lan daya kanggo nambah.

（3）Efek ing saiki lan voltase

Sirkulasi lye sing berlebihan bakal mengaruhi stabilitas arus lan voltase. Aliran cairan sing gedhe banget bakal ngganggu fluktuasi arus lan voltase normal, nyebabake arus lan voltase ora gampang stabil, nyebabake fluktuasi ing kahanan kerja kabinet lan trafo, lan kanthi mangkono mengaruhi produksi lan kualitas hidrogen.

(4) Konsumsi energi tambah

Sirkulasi lye sing berlebihan uga bisa nyebabake konsumsi energi tambah, biaya operasi tambah lan efisiensi energi sistem suda. Utamane ing Tambah sistem sirkulasi internal banyu cooling tambahan lan semprotan circulation njaba lan penggemar, mbukak banyu chilled, etc, supaya konsumsi daya mundhak, konsumsi energi total mundhak.

(5) Nimbulake kegagalan peralatan

Sirkulasi lye sing gedhe banget nambah beban ing pompa sirkulasi lye, sing cocog karo tingkat aliran, tekanan lan fluktuasi suhu ing electrolyzer, sing uga mengaruhi elektroda, diafragma lan gasket ing elektrolisis, sing bisa nyebabake kerusakan utawa kerusakan peralatan, lan nambah beban kerja kanggo pangopènan lan perbaikan.

2️⃣Sirkulasi Lye cilik banget

（1）Efek ing suhu tank

Nalika volume sirkulasi saka lye ora cukup, panas ing electrolyzer ora bisa dijupuk ing wektu, asil ing Tambah ing suhu. Lingkungan suhu dhuwur ndadekake tekanan uap jenuh banyu ing fase gas mundhak lan isi banyu mundhak. Yen banyu ora bisa dikondensasi kanthi cukup, bakal nambah beban sistem pemurnian lan mengaruhi efek pemurnian, lan uga bakal mengaruhi efek lan umur katalis lan adsorben.

(2) Dampak ing urip diafragma

Lingkungan suhu dhuwur sing terus-terusan bakal nyepetake penuaan diafragma, nggawe kinerja mudhun utawa pecah, gampang nyebabake diafragma ing loro-lorone permeabilitas hidrogen lan oksigen, mengaruhi kemurnian hidrogen lan oksigen. Nalika infiltrasi bebarengan cedhak wates ngisor saka bledosan supaya kemungkinan bebaya electrolyzer nemen tambah. Ing wektu sing padha, suhu dhuwur sing terus-terusan uga bakal nyebabake karusakan bocor ing gasket sealing, nyepetake umur layanan.

（3）Efek ing elektroda

Yen jumlah lye sirkulasi cilik banget, gas sing diprodhuksi ora bisa ninggalake pusat aktif elektroda kanthi cepet, lan efisiensi elektrolisis kena pengaruh; yen elektroda ora bisa kebak kontak karo lye kanggo nindakake reaksi elektrokimia, sebagean discharge abnormality lan kobong garing bakal kelakon, akselerasi shedding saka katalis ing elektroda.

（4）Efek ing voltase sel

Jumlah lye sirkulasi cilik banget, amarga gelembung hidrogen lan oksigen sing diasilake ing tengah aktif elektroda ora bisa dijupuk ing wektu, lan jumlah gas larut ing elektrolit mundhak, nyebabake Tambah ing voltase saka kamar cilik lan munggah ing konsumsi daya.

Papat Metode kanggo nemtokake tingkat aliran circulation lye paling luweh

Kanggo ngatasi masalah ing ndhuwur, perlu kanggo njupuk langkah-langkah sing cocog, kayata mriksa rutin sistem sirkulasi lye kanggo njamin operasi normal; njaga kondisi boros panas sing apik ing saubengé electrolyzer; lan nyetel paramèter operasi saka electrolyzer, yen perlu, supaya ora kedadean gedhe banget utawa cilik volume saka circulation lye.

Tingkat aliran sirkulasi lye paling luweh kudu ditemtokake adhedhasar paramèter teknis electrolyzer tartamtu, kayata ukuran electrolyzer, jumlah kamar, tekanan operasi, suhu reaksi, generasi panas, konsentrasi lye, cooler lye, pemisah hidrogen-oksigen, Kapadhetan saiki, kemurnian gas lan syarat liyane, kekiatan peralatan lan pipa lan faktor liyane.

Parameter Teknis Ukuran:

ukuran 4800 x 2240 x 2281 mm

bobot total 40700Kg

Ukuran kamar efektif 1830, Jumlah kamar 238个

Kapadhetan saiki Electrolyzer 5000A/m²

tekanan operasi 1.6Mpa

suhu reaksi 90 ℃ ± 5 ℃

Set tunggal volume hidrogen produk elektrolisis 1300Nm³/jam

Oksigen Produk 650Nm³/h

arus langsung n13100A, tegangan dc 480V

Lye Cooler Φ700x4244mm

area ijol-ijolan panas 88,2m²

Separator hidrogen lan oksigen Φ1300x3916mm

pemisah oksigen Φ1300x3916mm

Konsentrasi larutan kalium hidroksida 30%

Nilai tahan banyu murni> 5MΩ·cm

Hubungan antara larutan kalium hidroksida lan elektrolisis:

Nggawe banyu murni konduktif, nggawa metu hidrogen lan oksigen, lan mbusak panas. Aliran banyu cooling digunakake kanggo ngontrol suhu lye supaya suhu reaksi electrolyzer relatif stabil, lan generasi panas saka electrolyzer lan aliran banyu cooling digunakake kanggo cocog imbangan panas saka sistem kanggo entuk kondisi apa paling apik lan paramèter operasi paling hemat energi.

Adhedhasar operasi nyata:

Kontrol volume sirkulasi Lye ing 60m³ / jam,

aliran banyu cooling mbukak ing babagan 95%,

Suhu reaksi electrolyzer dikontrol ing 90 ° C kanthi beban lengkap,

Konsumsi daya DC elektrolisis kondisi paling optimal yaiku 4,56 kWh/Nm³H₂.

gangsalngringkes

Kanggo ngringkes, volume sirkulasi lye minangka parameter penting ing proses produksi hidrogen kanthi elektrolisis banyu, sing ana hubungane karo kemurnian gas, voltase kamar, suhu electrolyzer lan paramèter liyane. Iku cocok kanggo ngontrol volume sirkulasi ing 2 ~ 4 kaping / h / min saka panggantos lye ing tank. Kanthi efektif ngontrol volume sirkulasi lye, njamin operasi stabil lan aman peralatan produksi hidrogen elektrolisis banyu kanggo wektu sing suwe.

Ing proses produksi hidrogen dening elektrolisis banyu ing electrolyzer alkalin, optimalisasi paramèter kondisi kerja lan desain runner electrolyzer, digabungake karo bahan elektroda lan pilihan bahan diafragma minangka kunci kanggo nambah arus, nyuda voltase tank lan ngirit konsumsi energi.

——Hubungi Kami——

Telpon: +86 028 6259 0080

Fax: +86 028 6259 0100

E-mail: tech@allygas.com