Katika mchakato wa uzalishaji wa hidrojeni ya alkali ya electrolyzer, jinsi ya kufanya kifaa kuendesha operesheni imara, pamoja na ubora wa electrolyzer yenyewe, ambayo kiasi cha mzunguko wa lye ya kuweka pia ni sababu muhimu ya ushawishi.
Hivi majuzi, katika Mkutano wa Kubadilishana Teknolojia ya Uzalishaji wa Teknolojia ya Uzalishaji wa Usalama wa Kamati ya Kitaalamu ya Uzalishaji wa Gesi ya Viwandani ya China, Huang Li, mkuu wa Programu ya Uendeshaji na Matengenezo ya Umeme wa Maji ya Hydrojeni, alishiriki uzoefu wetu kuhusu mpangilio wa kiasi cha mzunguko wa hidrojeni na lye katika mchakato halisi wa majaribio na uendeshaji na matengenezo.
Ifuatayo ni karatasi asili.
——————
Chini ya usuli wa mkakati wa kitaifa wa kaboni-mbili, Ally Hydrogen Energy Technology Co., Ltd, ambayo imekuwa maalumu katika uzalishaji wa hidrojeni kwa miaka 25 na ilikuwa ya kwanza kujihusisha katika uwanja wa nishati ya hidrojeni, imeanza kupanua maendeleo ya teknolojia ya kijani ya hidrojeni na vifaa, ikiwa ni pamoja na muundo wa wakimbiaji wa tank ya electrolysis, utengenezaji wa vifaa, uwekaji wa electrode, pamoja na kupima na uendeshaji wa tank ya electrolysis.
MojaKanuni ya Kazi ya Electrolyzer ya Alkali
Kwa kupitisha mkondo wa moja kwa moja kupitia elektroliti iliyojazwa na elektroliti, molekuli za maji huguswa na elektroni kwenye elektroni na kuharibiwa kuwa hidrojeni na oksijeni. Ili kuimarisha conductivity ya elektroliti, elektroliti ya jumla ni suluhisho la maji yenye mkusanyiko wa hidroksidi ya potasiamu 30% au hidroksidi ya sodiamu 25%.
Electrolyzer ina seli kadhaa za electrolytic. Kila chumba cha electrolysis kina cathode, anode, diaphragm na electrolyte. Kazi kuu ya diaphragm ni kuzuia upenyezaji wa gesi. Katika sehemu ya chini ya electrolyzer kuna ghuba ya kawaida na plagi, sehemu ya juu ya mchanganyiko wa gesi-kioevu ya alkali na oxy-alkali mtiririko channel. Imepitishwa kwenye voltage fulani ya sasa ya moja kwa moja, wakati voltage inazidi voltage ya mtengano wa kinadharia ya maji 1.23v na voltage ya mafuta ya neutral 1.48V juu ya thamani fulani, electrode na majibu ya kioevu interface redox hutokea, maji hutengana katika hidrojeni na oksijeni.
Mbili Jinsi lye inavyozungushwa
1️⃣Mzunguko wa Mchanganyiko wa Hydrojeni, Oksijeni Side Lye
Katika aina hii ya mzunguko, lye huingia kwenye pampu ya mzunguko wa lye kupitia bomba la kuunganisha chini ya kitenganishi cha hidrojeni na kitenganishi cha oksijeni, na kisha huingia kwenye vyumba vya cathode na anode ya electrolyzer baada ya baridi na kuchuja. Faida za mzunguko wa mchanganyiko ni muundo rahisi, mchakato mfupi, gharama nafuu, na inaweza kuhakikisha ukubwa sawa wa mzunguko wa lye ndani ya cathode na vyumba vya anode ya electrolyzer; hasara ni kwamba kwa upande mmoja, inaweza kuathiri usafi wa hidrojeni na oksijeni, na kwa upande mwingine, inaweza kusababisha kiwango cha separator hidrojeni-oksijeni kuwa nje ya marekebisho, ambayo inaweza kusababisha hatari ya kuongezeka kwa kuchanganya hidrojeni-oksijeni. Kwa sasa, upande wa hidrojeni-oksijeni wa mzunguko wa kuchanganya lye ni mchakato unaojulikana zaidi.
2️⃣Tenganisha mzunguko wa hydrogen na oksijeni upande wa lye
Aina hii ya mzunguko inahitaji pampu mbili za mzunguko wa lye, yaani mizunguko miwili ya ndani. Lie iliyo chini ya kitenganishi cha hidrojeni hupitia pampu ya mzunguko wa hidrojeni-upande, imepozwa na kuchujwa, na kisha huingia kwenye chumba cha cathode cha electrolyzer; lye iliyo chini ya kitenganishi cha oksijeni hupitia pampu ya mzunguko wa upande wa oksijeni, imepozwa na kuchujwa, na kisha huingia kwenye chumba cha anode cha electrolyzer. Faida ya mzunguko wa kujitegemea wa lye ni kwamba hidrojeni na oksijeni zinazozalishwa na electrolysis ni ya usafi wa juu, kimwili kuepuka hatari ya kuchanganya kitenganishi cha hidrojeni na oksijeni; hasara ni kwamba muundo na mchakato ni ngumu na ya gharama kubwa, na pia ni muhimu kuhakikisha uwiano wa kiwango cha mtiririko, kichwa, nguvu na vigezo vingine vya pampu kwa pande zote mbili, ambayo huongeza ugumu wa operesheni, na kuweka mbele mahitaji ya kudhibiti utulivu wa pande zote mbili za mfumo.
Ushawishi wa Tatu wa kiwango cha mtiririko wa lye kwenye uzalishaji wa hidrojeni na maji ya elektroliti na hali ya kufanya kazi ya elektrolizer.
1️⃣Mzunguko kupita kiasi wa lye
(1) Athari kwenye usafi wa hidrojeni na oksijeni
Kwa sababu hidrojeni na oksijeni zina umumunyifu fulani katika lye, kiasi cha mzunguko ni kikubwa mno hivyo kwamba jumla ya kiasi cha hidrojeni na oksijeni iliyoyeyushwa huongezeka na kuingia ndani ya kila chumba na lye, ambayo husababisha usafi wa hidrojeni na oksijeni kupunguzwa katika sehemu ya elektroliza; kiasi cha mzunguko ni kubwa sana hivi kwamba wakati wa uhifadhi wa kitenganishi cha kioevu cha hidrojeni na oksijeni ni mfupi sana, na gesi ambayo haijatenganishwa kabisa inarudishwa ndani ya mambo ya ndani ya electrolyzer na lye, ambayo inathiri ufanisi wa mmenyuko wa electrochemical ya electrolyzer na usafi wa hidrojeni na oksijeni, na zaidi Hii itaathiri ufanisi wa mmenyuko wa electrochemical katika electrolyzer na hidrojeni na utakaso wa oksijeni. vifaa vya kutoa hidrojeni na kutoa oksijeni, kusababisha athari mbaya ya utakaso wa hidrojeni na oksijeni na kuathiri ubora wa bidhaa.
(2) Athari kwa halijoto ya tanki
Chini ya hali ya kwamba halijoto ya pato la kipozaji cha lye itabaki bila kubadilika, mtiririko mwingi wa lye utaondoa joto zaidi kutoka kwa kielektroniki, na kusababisha joto la tanki kushuka na nguvu kuongezeka.
(3) Athari kwa sasa na voltage
Mzunguko mkubwa wa lye utaathiri utulivu wa sasa na voltage. Mtiririko wa kioevu kupita kiasi utaingilia kati mabadiliko ya kawaida ya sasa na voltage, na kusababisha sasa na voltage isiimarishwe kwa urahisi, na kusababisha kushuka kwa hali ya kazi ya baraza la mawaziri la kurekebisha na kibadilishaji, na hivyo kuathiri uzalishaji na ubora wa hidrojeni.
(4) Kuongezeka kwa matumizi ya nishati
Mzunguko wa lye kupita kiasi unaweza pia kusababisha kuongezeka kwa matumizi ya nishati, kuongezeka kwa gharama za uendeshaji na kupunguza ufanisi wa nishati ya mfumo. Hasa katika ongezeko la msaidizi maji baridi mfumo wa mzunguko wa ndani na nje mzunguko dawa na shabiki, chilled maji mzigo, nk, ili matumizi ya nguvu kuongezeka, jumla ya matumizi ya nishati huongezeka.
(5) Kusababisha kushindwa kwa kifaa
Mzunguko wa lye nyingi huongeza mzigo kwenye pampu ya mzunguko wa lye, ambayo inalingana na kuongezeka kwa kiwango cha mtiririko, shinikizo na kushuka kwa joto katika electrolyzer, ambayo huathiri elektroni, diaphragms na gaskets ndani ya electrolyzer, ambayo inaweza kusababisha uharibifu wa vifaa au uharibifu, na ongezeko la mzigo wa kazi kwa ajili ya matengenezo na ukarabati.
2️⃣Mzunguko wa Lye ni mdogo sana
(1) Athari kwa halijoto ya tanki
Wakati kiasi cha mzunguko wa lye haitoshi, joto katika electrolyzer haiwezi kuchukuliwa kwa wakati, na kusababisha ongezeko la joto. Mazingira ya joto la juu hufanya shinikizo la mvuke ulijaa wa maji katika awamu ya gesi kupanda na maudhui ya maji kuongezeka. Ikiwa maji hayawezi kupunguzwa kwa kutosha, itaongeza mzigo wa mfumo wa utakaso na kuathiri athari ya utakaso, na pia itaathiri athari na muda wa maisha ya kichocheo na adsorbent.
(2) Athari kwa maisha ya diaphragm
Kuendelea joto la juu mazingira yataharakisha kuzeeka kwa diaphragm, kufanya utendaji wake kupungua au hata kupasuka, rahisi kusababisha diaphragm katika pande zote mbili za hidrojeni na oksijeni kuheshimiana upenyezaji, na kuathiri usafi wa hidrojeni na oksijeni. Wakati kuheshimiana infiltration karibu na kikomo chini ya mlipuko ili uwezekano wa hatari electrolyzer kuongezeka sana. Wakati huo huo, joto la juu linaloendelea pia litasababisha uharibifu wa kuvuja kwa gasket ya kuziba, kufupisha maisha yake ya huduma.
(3) Athari kwenye elektroni
Ikiwa kiasi cha mzunguko wa lye ni mdogo sana, gesi inayozalishwa haiwezi kuondoka katikati ya kazi ya electrode haraka, na ufanisi wa electrolysis huathiriwa; ikiwa electrode haiwezi kuwasiliana kikamilifu na lye ili kutekeleza mmenyuko wa electrochemical, kutokwa kwa sehemu isiyo ya kawaida na kuchomwa kavu kutatokea, na kuongeza kasi ya kumwaga kichocheo kwenye electrode.
(4) Athari kwa voltage ya seli
Kiasi cha lye kinachozunguka ni kidogo sana, kwa sababu Bubbles za hidrojeni na oksijeni zinazozalishwa katikati ya kazi ya electrode haziwezi kuchukuliwa kwa wakati, na kiasi cha gesi zilizoyeyushwa katika electrolyte huongezeka, na kusababisha ongezeko la voltage ya chumba kidogo na kupanda kwa matumizi ya nguvu.
Mbinu Nne za kubainisha kiwango bora cha mtiririko wa mzunguko wa lye
Ili kutatua shida zilizo hapo juu, ni muhimu kuchukua hatua zinazolingana, kama vile kuangalia mara kwa mara mfumo wa mzunguko wa lye ili kuhakikisha uendeshaji wake wa kawaida; kudumisha hali nzuri ya uharibifu wa joto karibu na electrolyzer; na kurekebisha vigezo vya uendeshaji wa electrolyzer, ikiwa ni lazima, ili kuepuka tukio la kiasi kikubwa au kidogo sana cha mzunguko wa lye.
Kiwango bora cha mtiririko wa lye kinahitaji kubainishwa kulingana na vigezo maalum vya kiufundi vya elektroliza, kama vile saizi ya elektroliza, idadi ya vyumba, shinikizo la kufanya kazi, halijoto ya athari, uzalishaji wa joto, ukolezi wa lye, kipozaji cha lye, kitenganishi cha hidrojeni-oksijeni, msongamano wa sasa, usafi wa gesi na mahitaji mengine, vifaa na uimara wa bomba na mambo mengine.
Vipimo vya Vigezo vya Kiufundi:
ukubwa 4800x2240x2281mm
uzani wa jumla 40700Kg
Chumba kinachofaa 1830, Idadi ya vyumba 238个
Uzito wa sasa wa electrolyzer 5000A/m²
shinikizo la uendeshaji 1.6Mpa
joto la mmenyuko 90℃±5℃
Seti moja ya bidhaa ya elektroliza kiasi cha hidrojeni 1300Nm³/h
Bidhaa Oksijeni 650Nm³/h
sasa moja kwa moja n13100A、dc voltage 480V
Lye Cooler Φ700x4244mm
eneo la kubadilishana joto 88.2m²
Kitenganishi cha hidrojeni na oksijeni Φ1300x3916mm
kitenganishi cha oksijeni Φ1300x3916mm
Mkusanyiko wa suluhisho la hidroksidi ya potasiamu 30%
Thamani safi ya kustahimili maji >5MΩ·cm
Uhusiano kati ya suluhisho la hidroksidi ya potasiamu na elektroliza:
Tengeneza maji safi yapitishe, toa haidrojeni na oksijeni, na uondoe joto. Mtiririko wa maji ya kupoa hutumiwa kudhibiti halijoto ya lye ili halijoto ya mmenyuko wa elektroliza iwe thabiti, na kizazi cha joto cha elektroliza na mtiririko wa maji baridi hutumiwa kuendana na usawa wa joto wa mfumo ili kufikia hali bora ya kufanya kazi na vigezo vingi vya kuokoa nishati.
Kulingana na shughuli halisi:
Udhibiti wa ujazo wa mzunguko wa Lye kwa 60m³/h,
Mtiririko wa maji ya kupoeza hufungua kwa takriban 95%;
Joto la mmenyuko la elektroliza hudhibitiwa kwa 90 ° C kwa mzigo kamili;
Hali bora ya matumizi ya umeme ya DC ya kielektroniki ni 4.56 kWh/Nm³H₂.
Tanofupisha
Kwa muhtasari, kiasi cha mzunguko wa lye ni parameter muhimu katika mchakato wa uzalishaji wa hidrojeni na electrolysis ya maji, ambayo inahusiana na usafi wa gesi, voltage ya chumba, joto la electrolyzer na vigezo vingine. Inafaa kudhibiti kiasi kinachozunguka kwa 2 ~ 4 mara / h / min ya uingizwaji wa lye kwenye tank. Kwa kudhibiti kwa ufanisi kiasi cha mzunguko wa lye, inahakikisha uendeshaji thabiti na salama wa vifaa vya uzalishaji wa hidrojeni ya maji ya electrolysis kwa muda mrefu.
Katika mchakato wa uzalishaji wa hidrojeni na electrolysis ya maji katika electrolyzer ya alkali, uboreshaji wa vigezo vya hali ya kazi na muundo wa mkimbiaji wa electrolyzer, pamoja na nyenzo za electrode na uteuzi wa nyenzo za diaphragm ni ufunguo wa kuongeza sasa, kupunguza voltage ya tank na kuokoa matumizi ya nishati.
——Wasiliana Nasi——
Simu: +86 028 6259 0080
Faksi: +86 028 6259 0100
E-mail: tech@allygas.com
Muda wa kutuma: Jan-09-2025
