Ishqoriy elektrolizator vodorod ishlab chiqarish jarayonida, elektrolizatorning sifatiga qo'shimcha ravishda, qurilmaning barqaror ishlashini qanday ta'minlash kerak, bunda sozlashning lye aylanish miqdori ham muhim ta'sir ko'rsatadi.
Yaqinda Xitoy sanoat gazlari assotsiatsiyasining vodorod professional qo'mitasining Xavfsiz ishlab chiqarish texnologiyasi almashinuvi yig'ilishida vodorodli suv elektroliz vodorodidan foydalanish va texnik xizmat ko'rsatish dasturi rahbari Huang Li haqiqiy sinov va ekspluatatsiya va texnik xizmat ko'rsatish jarayonida vodorod va lye aylanish hajmini sozlash bo'yicha tajribamiz bilan o'rtoqlashdi.
Quyidagi asl qog'oz.
——————
Ikki uglerodli milliy strategiya fonida 25 yildan beri vodorod ishlab chiqarishga ixtisoslashgan va vodorod energetikasi sohasida birinchi bo'lib ishtirok etgan Ally Hydrogen Energy Technology Co., Ltd yashil vodorod texnologiyasi va uskunalarini, jumladan, elektroliz rezervuarlarini loyihalash, asbob-uskunalarni ishlab chiqarish, elektrodlarni qoplash, shuningdek, tanklarni sinovdan o'tkazish va texnik xizmat ko'rsatishni kengaytirishni boshladi.
BirIshqoriy elektrolizatorning ishlash printsipi
Elektrolitlar bilan to'ldirilgan elektrolizator orqali to'g'ridan-to'g'ri oqim o'tkazib, suv molekulalari elektrodlarda elektrokimyoviy reaksiyaga kirishadi va vodorod va kislorodga parchalanadi. Elektrolitning o'tkazuvchanligini oshirish uchun umumiy elektrolit 30% kaliy gidroksid yoki 25% natriy gidroksid konsentratsiyasi bo'lgan suvli eritma hisoblanadi.
Elektrolizator bir nechta elektrolitik hujayralardan iborat. Har bir elektroliz kamerasi katod, anod, diafragma va elektrolitdan iborat. Diafragmaning asosiy vazifasi gaz o'tishining oldini olishdir. Elektrolizatorning pastki qismida umumiy kirish va chiqish, ishqor va kislorod-ishqoriy oqim kanalining gaz-suyuqlik aralashmasining yuqori qismi mavjud. To'g'ridan-to'g'ri oqimning ma'lum bir kuchlanishiga o'tdi, kuchlanish suvning nazariy parchalanish kuchlanishidan 1,23v va termal neytral kuchlanish 1,48V ma'lum bir qiymatdan oshib ketganda, elektrod va suyuqlik interfeysi redoks reaktsiyasi sodir bo'ladi, suv vodorod va kislorodga parchalanadi.
Ikkita lye qanday aylanadi
1️⃣Vodorod, Kislorod Yon Siyoh Aralash Cycle
Sirkulyatsiyaning bu shaklida lye vodorod ajratgich va kislorod ajratgichning pastki qismidagi ulash trubkasi orqali lye sirkulyatsiya pompasiga kiradi, so'ngra sovutish va filtrlashdan so'ng elektrolizatorning katod va anod kameralariga kiradi. Aralash sirkulyatsiyaning afzalliklari oddiy tuzilish, qisqa jarayon, arzon narx bo'lib, elektrolizatorning katod va anod kameralariga lye aylanishining bir xil hajmini ta'minlashi mumkin; ahvolga tushib qolgani shundaki, u bir tomondan vodorod va kislorodning tozaligiga ta'sir qilishi mumkin, ikkinchi tomondan esa vodorod-kislorod ajratgich darajasining sozlanmaganligiga olib kelishi mumkin, bu esa vodorod-kislorodni aralashtirish xavfini oshirishi mumkin. Hozirgi vaqtda lye aralashtirish siklining vodorod-kislorod tomoni eng keng tarqalgan jarayondir.
2️⃣Vodorod va kislorod yon lyeining alohida aylanmasi
Aylanmaning bu shakli ikkita lye sirkulyatsiya pompasini, ya'ni ikkita ichki sirkulyatsiyani talab qiladi. Vodorod separatorining pastki qismidagi lye vodorod tomoni sirkulyatsiya pompasi orqali o'tadi, sovutiladi va filtrlanadi, so'ngra elektrolizatorning katod kamerasiga kiradi; kislorod separatorining pastki qismidagi lye kislorod tomoni sirkulyatsiya pompasidan o'tadi, sovutiladi va filtrlanadi, so'ngra elektrolizatorning anod kamerasiga kiradi. Liening mustaqil aylanishining afzalligi shundaki, elektroliz natijasida hosil bo'lgan vodorod va kislorod yuqori toza bo'lib, vodorod va kislorod separatorini aralashtirish xavfidan jismoniy jihatdan qochadi; Kamchilik shundaki, struktura va jarayon murakkab va qimmatga tushadi, shuningdek, har ikki tomonda nasoslarning oqim tezligi, boshi, quvvati va boshqa parametrlarining muvofiqligini ta'minlash kerak, bu esa operatsiyaning murakkabligini oshiradi va tizimning har ikki tomonining barqarorligini nazorat qilish talabini ilgari suradi.
Uch elektrolitik suv bilan vodorod ishlab chiqarishga lyukning aylanma oqim tezligining ta'siri va elektrolizatorning ish holati.
1️⃣Silning haddan tashqari ko'p aylanishi
（1）Vodorod va kislorodning tozaligiga ta'siri
Vodorod va kislorodning eritmada ma'lum bir eruvchanligiga ega bo'lganligi sababli, aylanma hajmi juda katta bo'lib, erigan vodorod va kislorodning umumiy miqdori ortadi va lyuk bilan birga har bir kameraga kiradi, bu esa elektrolizatorning chiqishida vodorod va kislorodning tozaligining pasayishiga olib keladi; aylanma hajmi juda katta, shuning uchun vodorod va kislorod suyuqlik separatorini ushlab turish muddati juda qisqa va to'liq ajratilmagan gaz lyuk bilan elektrolizatorning ichki qismiga qaytariladi, bu elektrolizatorning elektrokimyoviy reaktsiyasining samaradorligiga va vodorod va kislorodning tozaligiga ta'sir qiladi va bundan keyin bu elektrokimyoviy va vodorodning elektrokimyoviy va elektrokimyoviy reaktsiyasining samaradorligiga ta'sir qiladi. kislorod va vodorod va kislorodni tozalash uskunasining suvsizlanish va kislorodsizlanish qobiliyatiga yanada ta'sir qiladi, natijada vodorod va kislorodni tozalashning yomon ta'siri va mahsulot sifatiga ta'sir qiladi.
（2） Tank haroratiga ta'siri
Sovutgichning chiqish harorati o'zgarishsiz qolishi sharti bilan, juda ko'p suyuqlik oqimi elektrolizatordan ko'proq issiqlikni olib tashlaydi, bu esa tank haroratining pasayishiga va quvvatning oshishiga olib keladi.
(3) Oqim va kuchlanishga ta'siri
Lyening haddan tashqari aylanishi oqim va kuchlanishning barqarorligiga ta'sir qiladi. Haddan tashqari suyuqlik oqimi oqim va kuchlanishning normal o'zgarishiga to'sqinlik qiladi, bu oqim va kuchlanishning osongina barqarorlashtirilmasligiga olib keladi, rektifikator shkafi va transformatorning ish holatida o'zgarishlarga olib keladi va shu bilan vodorod ishlab chiqarish va sifatiga ta'sir qiladi.
（4） Energiya sarfini oshirish
Haddan tashqari lyuk aylanishi ham energiya sarfini oshirishga, operatsion xarajatlarni oshirishga va tizimning energiya samaradorligini pasayishiga olib kelishi mumkin. Asosan, yordamchi sovutish suvi ichki aylanish tizimi va tashqi aylanma purkagich va fan, sovutilgan suv yuki va boshqalarni ko'paytirishda, energiya iste'moli ortadi, umumiy energiya iste'moli ortadi.
（5）Uskunaning ishdan chiqishiga sabab bo'ladi
Haddan tashqari lyuk sirkulyatsiyasi lyuk sirkulyatsiya pompasiga yukni oshiradi, bu elektrolizatordagi oqim tezligi, bosim va haroratning o'zgarishiga to'g'ri keladi, bu esa o'z navbatida elektrolizator ichidagi elektrodlar, diafragma va qistirmalarga ta'sir qiladi, bu esa uskunaning noto'g'ri ishlashiga yoki shikastlanishiga, shuningdek, texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash uchun ish hajmining oshishiga olib kelishi mumkin.
2️⃣Lye qon aylanishi juda kichik
（1） Tank haroratiga ta'siri
Lyening aylanma hajmi etarli bo'lmaganda, elektrolizatordagi issiqlikni o'z vaqtida olib bo'lmaydi, natijada harorat ko'tariladi. Yuqori haroratli muhit gaz fazasidagi suvning to'yingan bug' bosimini oshiradi va suv tarkibini oshiradi. Agar suv etarli darajada kondensatsiyalana olmasa, u tozalash tizimining yukini oshiradi va tozalash ta'siriga ta'sir qiladi, shuningdek, katalizator va adsorbentning ta'siri va ishlash muddatiga ta'sir qiladi.
（2） Diafragmaning ishlash muddatiga ta'siri
Uzluksiz yuqori haroratli muhit diafragmaning qarishini tezlashtiradi, uning ishlashini pasaytiradi yoki hatto yorilib ketadi, vodorod va kislorodning o'zaro o'tkazuvchanligini har ikki tomonda diafragmaga olib kelishi oson, vodorod va kislorodning tozaligiga ta'sir qiladi. O'zaro infiltratsiya portlashning pastki chegarasiga yaqin bo'lganda, elektrolizator xavfi sezilarli darajada oshadi. Shu bilan birga, doimiy yuqori harorat, shuningdek, muhrlangan qistirmaning qochqinning shikastlanishiga olib keladi va uning ishlash muddatini qisqartiradi.
(3) Elektrodlarga ta'siri
Agar aylanma lye miqdori juda kichik bo'lsa, hosil bo'lgan gaz elektrodning faol markazini tezda tark eta olmaydi va elektroliz samaradorligi ta'sir qiladi; agar elektrod elektrokimyoviy reaktsiyani amalga oshirish uchun lye bilan to'liq aloqa qila olmasa, qisman deşarj anomaliyasi va quruq kuyish sodir bo'lib, katalizatorning elektrodga to'kilishini tezlashtiradi.
(4) Hujayra kuchlanishiga ta'siri
Aylanib yuradigan lye miqdori juda kichik, chunki elektrodning faol markazida hosil bo'lgan vodorod va kislorod pufakchalarini o'z vaqtida olib tashlab bo'lmaydi va elektrolitda erigan gazlar miqdori ko'payib, kichik kameraning kuchlanishini oshiradi va quvvat sarfini oshiradi.
Optimal lye aylanish tezligini aniqlashning to'rtta usuli
Yuqoridagi muammolarni hal qilish uchun tegishli chora-tadbirlarni ko'rish kerak, masalan, uning normal ishlashini ta'minlash uchun lye aylanish tizimini muntazam ravishda tekshirish; elektrolizator atrofida yaxshi issiqlik tarqalish sharoitlarini saqlash; va agar kerak bo'lsa, juda katta yoki juda kichik hajmdagi lyel sirkulyatsiyasining paydo bo'lishiga yo'l qo'ymaslik uchun elektrolizatorning ish parametrlarini sozlash.
Optimal qon aylanish oqimi tezligi elektrolizatorning o'ziga xos texnik ko'rsatkichlari, masalan, elektrolizatorning o'lchami, kameralar soni, ish bosimi, reaktsiya harorati, issiqlik hosil bo'lishi, lyuk konsentratsiyasi, lyuk sovutgichi, vodorod-kislorod separatori, oqim zichligi, gazning tozaligi va boshqa talablar, asbob-uskunalar va quvurlarning chidamliligi va boshqa omillar asosida aniqlanishi kerak.
Texnik parametrlar o'lchamlari:
o'lchamlari 4800x2240x2281 mm
umumiy og'irligi 40700 kg
Effektiv kamera hajmi 1830, kameralar soni 238 dj
Elektrolizator oqimi zichligi 5000A/m²
ish bosimi 1,6Mpa
reaktsiya harorati 90 ℃ ± 5 ℃
Yagona elektrolizator mahsuloti vodorod hajmi 1300Nm³/soat
Mahsulot Kislorod 650Nm³/soat
to'g'ridan-to'g'ri oqim n13100A, doimiy kuchlanish 480V
Lye Cooler PH700x4244mm
issiqlik almashinuvi maydoni 88,2 m²
Vodorod va kislorod ajratgichi PH1300x3916mm
kislorod ajratgich PH1300x3916mm
Kaliy gidroksid eritmasi konsentratsiyasi 30%
Toza suvga chidamlilik qiymati > 5MŌ·sm
Kaliy gidroksid eritmasi va elektrolizator o'rtasidagi bog'liqlik:
Toza suvni o'tkazuvchan holga keltiring, vodorod va kislorodni chiqaring va issiqlikni olib tashlang. Sovutish suvi oqimi elektrolizator reaktsiyasining harorati nisbatan barqaror bo'lishi uchun lye haroratini nazorat qilish uchun ishlatiladi va elektrolizatorning issiqlik hosil bo'lishi va sovutish suvi oqimi eng yaxshi ish holatiga va eng energiya tejaydigan ish parametrlariga erishish uchun tizimning issiqlik balansiga mos kelish uchun ishlatiladi.
Haqiqiy operatsiyalar asosida:
60 m³/soat da lyuk sirkulyatsiyasi hajmini nazorat qilish,
Sovutish suvi oqimi taxminan 95% da ochiladi，
Elektrolizatorning reaktsiya harorati to'liq yukda 90 ° C da nazorat qilinadi.
Optimal holat elektrolizator doimiy quvvat iste'moli 4,56 kVt / Nm³H₂.
Beshumumlashtirish
Xulosa qilib aytadigan bo'lsak, lyening aylanish hajmi suv elektrolizi orqali vodorod ishlab chiqarish jarayonida muhim parametr bo'lib, u gazning tozaligi, kameraning kuchlanishi, elektrolizator harorati va boshqa parametrlarga bog'liq. Idishdagi lye o'rniga 2 ~ 4 marta / soat / min aylanish hajmini nazorat qilish o'rinlidir. Lyening aylanish hajmini samarali nazorat qilish orqali u uzoq vaqt davomida suv elektrolizi vodorod ishlab chiqarish uskunasining barqaror va xavfsiz ishlashini ta'minlaydi.
Ishqoriy elektrolizatorda suv elektrolizi yo'li bilan vodorod ishlab chiqarish jarayonida ish holati parametrlarini optimallashtirish va elektrolizator yuguruvchisi dizayni, elektrod materiali va diafragma materialini tanlash bilan birgalikda oqimni oshirish, tank kuchlanishini kamaytirish va energiya sarfini tejash uchun kalit hisoblanadi.
--Biz bilan bog'lanish--
Tel: +86 028 6259 0080
Faks: +86 028 6259 0100
E-mail: tech@allygas.com
Xabar vaqti: 09-yanvar 2025-yil
