Sirkulasyon sa Hydrogen ug Alkali sa Alkaline Electrolyzer sa Tubig nga Elektrolisis Proseso sa Produksyon sa Hydrogen

Sa proseso sa produksiyon sa hydrogen sa alkaline electrolyzer, kung giunsa paghimo ang aparato nga lig-on nga modagan, dugang sa kalidad sa electrolyzer mismo, diin ang kantidad sa sirkulasyon sa lye sa setting usa usab ka hinungdanon nga hinungdan sa impluwensya.

Bag-ohay lang, sa China Industrial Gases Association Hydrogen Professional Committee's Safety Production Technology Exchange Meeting, si Huang Li, ang pangulo sa Hydrogen Water Electrolysis Hydrogen Operation and Maintenance Program, mipaambit sa among kasinatian sa pag-set sa volume sa sirkulasyon sa hydrogen ug lye sa aktuwal nga proseso sa pagsulay, operasyon, ug pagmentinar.

Ang mosunod mao ang orihinal nga papel.

———————

Ubos sa background sa nasudnong dual-carbon nga estratehiya, ang Ally Hydrogen Energy Technology Co., Ltd, nga espesyalista sa produksiyon sa hydrogen sulod sa 25 ka tuig ug mao ang una nga miapil sa natad sa enerhiya sa hydrogen, nagsugod sa pagpalapad sa pag-uswag sa teknolohiya ug kagamitan sa berde nga hydrogen, lakip ang disenyo sa mga electrolysis tank runner, paggama sa kagamitan, electrode plating, ingon man ang pagsulay ug operasyon sa electrolysis tank.

UsaPrinsipyo sa Paglihok sa Alkaline Electrolyzer

Pinaagi sa pagpaagi sa direktang kuryente agi sa electrolyzer nga puno sa electrolyte, ang mga molekula sa tubig gi-electrochemically react sa mga electrodes ug gidugmok ngadto sa hydrogen ug oxygen. Aron mapalambo ang conductivity sa electrolyte, ang kinatibuk-ang electrolyte usa ka aqueous solution nga adunay konsentrasyon nga 30% potassium hydroxide o 25% sodium hydroxide.

Ang electrolyzer gilangkoban sa daghang electrolytic cells. Ang matag electrolysis chamber gilangkoban sa cathode, anode, diaphragm ug electrolyte. Ang pangunang gimbuhaton sa diaphragm mao ang pagpugong sa pagsulod sa gas. Sa ubos nga bahin sa electrolyzer adunay usa ka komon nga agianan sa hangin ug hangin, ang ibabaw nga bahin mao ang sagol nga gas-liquid sa alkali ug oxy-alkali flow channel. Ipasa ngadto sa usa ka piho nga boltahe sa direct current, kung ang boltahe molapas sa theoretical decomposition voltage sa tubig nga 1.23v ug thermal neutral voltage nga 1.48V nga labaw sa usa ka piho nga kantidad, mahitabo ang redox reaction sa electrode ug sa liquid interface, ug ang tubig madugta ngadto sa hydrogen ug oxygen.

Duha Giunsa pag-circulate ang lye

1️⃣Hydrogen, Oxygen Side Lye Mixed Cycle

Sa kini nga matang sa sirkulasyon, ang lye mosulod sa lye circulation pump pinaagi sa connecting pipe sa ubos sa hydrogen separator ug oxygen separator, ug dayon mosulod sa cathode ug anode chambers sa electrolyzer human sa pagpabugnaw ug pagsala. Ang mga bentaha sa mixed circulation mao ang simple nga istruktura, mubo nga proseso, barato, ug makasiguro sa parehas nga gidak-on sa sirkulasyon sa lye ngadto sa cathode ug anode chambers sa electrolyzer; ang disbentaha mao nga sa usa ka bahin, kini mahimong makaapekto sa kaputli sa hydrogen ug oxygen, ug sa laing bahin, kini mahimong hinungdan sa lebel sa hydrogen-oxygen separator nga dili ma-adjust, nga mahimong moresulta sa dugang nga risgo sa hydrogen-oxygen mixing. Sa pagkakaron, ang hydrogen-oxygen nga bahin sa lye mixing cycle mao ang labing komon nga proseso.

2️⃣Lahi nga sirkulasyon sa hydrogen ug oxygen side lye

Kini nga matang sa sirkulasyon nanginahanglan og duha ka lye circulation pumps, ie duha ka internal circulations. Ang lye sa ubos sa hydrogen separator moagi sa hydrogen-side circulation pump, pabugnawon ug salain, ug dayon mosulod sa cathode chamber sa electrolyzer; ang lye sa ubos sa oxygen separator moagi sa oxygen-side circulation pump, pabugnawon ug salain, ug dayon mosulod sa anode chamber sa electrolyzer. Ang bentaha sa independente nga sirkulasyon sa lye mao nga ang hydrogen ug oxygen nga gihimo sa electrolysis taas og kaputli, nga pisikal nga naglikay sa risgo sa pagsagol sa hydrogen ug oxygen separator; ang disbentaha mao nga ang istruktura ug proseso komplikado ug mahal, ug kinahanglan usab nga masiguro ang pagkaparehas sa flow rate, head, power ug uban pang mga parameter sa mga bomba sa duha ka kilid, nga nagdugang sa pagkakomplikado sa operasyon, ug nagpasiugda sa kinahanglanon sa pagkontrol sa kalig-on sa duha ka kilid sa sistema.

Tulo ka Impluwensya sa nag-circulate nga flow rate sa lye sa produksiyon sa hydrogen pinaagi sa electrolytic water ug kondisyon sa pagtrabaho sa electrolyzer

1️⃣Sobra nga sirkulasyon sa lye

（1）Epekto sa kaputli sa hydrogen ug oxygen

Tungod kay ang hydrogen ug oxygen adunay piho nga solubility sa lye, ang gidaghanon sa sirkulasyon dako kaayo mao nga ang kinatibuk-ang gidaghanon sa natunaw nga hydrogen ug oxygen modaghan ug mosulod sa matag lawak uban sa lye, nga hinungdan sa pagkunhod sa kaputli sa hydrogen ug oxygen sa outlet sa electrolyzer; ang gidaghanon sa sirkulasyon dako kaayo mao nga ang oras sa pagpabilin sa hydrogen ug oxygen liquid separator mubo ra kaayo, ug ang gas nga wala hingpit nga nabulag gibalik sa sulod sa electrolyzer uban sa lye, nga makaapekto sa kahusayan sa electrochemical reaction sa electrolyzer ug sa kaputli sa hydrogen ug oxygen, ug dugang pa nga makaapekto sa kahusayan sa electrochemical reaction sa electrolyzer ug sa kaputli sa hydrogen ug oxygen, ug dugang pa nga makaapekto sa abilidad sa hydrogen ug oxygen purification equipment sa pag-dehydrogenate ug deoxygenate, nga moresulta sa dili maayo nga epekto sa hydrogen ug oxygen purification ug makaapekto sa kalidad sa mga produkto.

（2） Epekto sa temperatura sa tangke

Ubos sa kondisyon nga ang temperatura sa gawas sa lye cooler dili mausab, ang sobra nga pag-agos sa lye mokuha sa dugang kainit gikan sa electrolyzer, hinungdan sa pag-ubos sa temperatura sa tangke ug pagtaas sa gahum.

（3）Epekto sa kuryente ug boltahe

Ang sobra nga sirkulasyon sa lye makaapekto sa kalig-on sa kuryente ug boltahe. Ang sobra nga pag-agos sa likido makabalda sa normal nga pag-usab-usab sa kuryente ug boltahe, hinungdan nga ang kuryente ug boltahe dili dali nga ma-stabilize, hinungdan sa pag-usab-usab sa kondisyon sa pagtrabaho sa rectifier cabinet ug transformer, ug busa makaapekto sa produksiyon ug kalidad sa hydrogen.

（4）Dugang nga konsumo sa enerhiya

Ang sobra nga sirkulasyon sa lye mahimo usab nga mosangpot sa pagtaas sa konsumo sa enerhiya, pagtaas sa gasto sa operasyon ug pagkunhod sa kahusayan sa enerhiya sa sistema. Kasagaran sa pagdugang sa internal nga sirkulasyon sa auxiliary cooling water ug external nga sirkulasyon sa spray ug fan, chilled water load, ug uban pa, aron motaas ang konsumo sa kuryente, motaas usab ang kinatibuk-ang konsumo sa enerhiya.

（5）Hinungdan sa pagkapakyas sa kagamitan

Ang sobra nga sirkulasyon sa lye nagdugang sa karga sa lye circulation pump, nga katumbas sa pagtaas sa flow rate, pressure ug temperatura sa electrolyzer, nga sa baylo makaapekto sa mga electrodes, diaphragms ug gaskets sulod sa electrolyzer, nga mahimong mosangpot sa mga malfunction o kadaot sa kagamitan, ug pagdugang sa workload alang sa maintenance ug pag-ayo.

2️⃣Gamay ra kaayo ang sirkulasyon sa lye

（1）Epekto sa temperatura sa tangke

Kon ang gidaghanon sa lye nga naglibot dili igo, ang kainit sa electrolyzer dili makuha sa tukmang panahon, nga moresulta sa pagtaas sa temperatura. Ang taas nga temperatura sa palibot mopataas sa saturated vapor pressure sa tubig sa gas phase ug motaas ang sulod sa tubig. Kon ang tubig dili makondensada og igo, kini makadugang sa kabug-at sa sistema sa pagputli ug makaapekto sa epekto sa pagputli, ug makaapekto usab kini sa epekto ug gidugayon sa kinabuhi sa catalyst ug adsorbent.

（2）Epekto sa kinabuhi sa diaphragm

Ang padayon nga taas nga temperatura sa palibot mopaspas sa pagkatigulang sa diaphragm, moresulta sa pagkunhod o pagkabuak sa performance niini, nga dali nga hinungdan sa mutual permeability sa hydrogen ug oxygen sa duha ka kilid sa diaphragm, nga makaapekto sa kaputli sa hydrogen ug oxygen. Kung ang mutual infiltration duol sa lower limit sa pagbuto, ang posibilidad sa electrolyzer modako pag-ayo. Sa samang higayon, ang padayon nga taas nga temperatura moresulta usab sa leakage damage sa sealing gasket, nga mopamubo sa service life niini.

（3）Epekto sa mga electrode

Kon gamay ra kaayo ang gidaghanon sa lye nga mo-sirkular, ang gas nga maprodyus dili dayon makagawas sa aktibong sentro sa electrode, ug maapektuhan ang efficiency sa electrolysis; kon ang electrode dili hingpit nga makakontak sa lye aron ipadayon ang electrochemical reaction, mahitabo ang partial discharge abnormality ug dry burning, nga mopaspas sa pag-ula sa catalyst sa electrode.

（4）Epekto sa boltahe sa selula

Gamay ra kaayo ang gidaghanon sa lye nga nag-circulate, tungod kay ang mga bula sa hydrogen ug oxygen nga namugna sa aktibong sentro sa electrode dili makuha sa paglabay sa panahon, ug ang gidaghanon sa natunaw nga mga gas sa electrolyte mosaka, hinungdan sa pagtaas sa boltahe sa gamay nga chamber ug pagtaas sa konsumo sa kuryente.

Upat ka Pamaagi sa Pagtino sa Labing Maayo nga Rate sa Pag-agos sa Sirkulasyon sa Lye

Aron masulbad ang mga problema sa ibabaw, gikinahanglan ang paghimo sa mga katugbang nga lakang, sama sa regular nga pagsusi sa sistema sa sirkulasyon sa lye aron masiguro ang normal nga operasyon niini; pagmintinar sa maayong mga kondisyon sa pagwagtang sa kainit sa palibot sa electrolyzer; ug pag-adjust sa mga parameter sa operasyon sa electrolyzer, kung gikinahanglan, aron malikayan ang pagkahitabo sa sobra ka dako o gamay ra kaayo nga gidaghanon sa sirkulasyon sa lye.

Ang labing maayong gikusgon sa pag-agos sa lye kinahanglan nga matino base sa piho nga teknikal nga mga parametro sa electrolyzer, sama sa gidak-on sa electrolyzer, gidaghanon sa mga chamber, presyur sa operasyon, temperatura sa reaksyon, pagmugna og kainit, konsentrasyon sa lye, lye cooler, hydrogen-oxygen separator, current density, kaputli sa gas ug uban pang mga kinahanglanon, kagamitan ug kalig-on sa tubo ug uban pang mga hinungdan.

Teknikal nga mga Parameter Sukod：

mga gidak-on 4800x2240x2281mm

kinatibuk-ang gibug-aton 40700Kg

Epektibo nga gidak-on sa lawak 1830, Gidaghanon sa mga lawak 238 ka beses

Densidad sa kuryente sa electrolyzer 5000A/m²

presyur sa operasyon 1.6Mpa

temperatura sa reaksyon 90℃±5℃

Usa ka set sa electrolyzer nga produkto nga hydrogen volume 1300Nm³/h

Oksiheno sa Produkto 650Nm³/h

direktang kuryente n13100A, boltahe sa dc 480V

Lye Cooler Φ700x4244mm

lugar sa pagbayloay og kainit 88.2m²

Pangbulag sa hydrogen ug oxygen Φ1300x3916mm

pangbulag sa oksiheno Φ1300x3916mm

Konsentrasyon sa solusyon sa potassium hydroxide nga 30%

Bili sa puro nga resistensya sa tubig >5MΩ·cm

Relasyon tali sa potassium hydroxide solution ug electrolyzer：

Paghimo sa purong tubig nga konduktibo, pagpagawas sa hydrogen ug oxygen, ug pagkuha sa kainit. Ang pag-agos sa cooling water gigamit aron makontrol ang temperatura sa lye aron ang temperatura sa reaksyon sa electrolyzer medyo lig-on, ug ang pagmugna og kainit sa electrolyzer ug ang pag-agos sa cooling water gigamit aron mohaum sa balanse sa kainit sa sistema aron makab-ot ang labing maayo nga kondisyon sa pagtrabaho ug ang labing makadaginot sa enerhiya nga mga parameter sa operasyon.

Base sa aktuwal nga mga operasyon：

Pagkontrol sa volume sa sirkulasyon sa Lye sa 60m³/h,

Ang pag-agos sa tubig nga makapabugnaw moabli sa mga 95%，

Ang temperatura sa reaksyon sa electrolyzer gikontrol sa 90°C sa bug-os nga karga,

Ang labing maayong kondisyon sa electrolyzer nga konsumo sa kuryente sa DC kay 4.56 kWh/Nm³H₂.

Limasumaryoha

Sa laktod nga pagkasulti, ang gidaghanon sa sirkulasyon sa lye usa ka importante nga parametro sa proseso sa paghimo og hydrogen pinaagi sa electrolysis sa tubig, nga may kalabutan sa kaputli sa gas, boltahe sa chamber, temperatura sa electrolyzer ug uban pang mga parametro. Angayan nga kontrolon ang gidaghanon sa sirkulasyon sa 2~4 ka beses/oras/min sa pag-ilis sa lye sa tangke. Pinaagi sa epektibong pagkontrol sa gidaghanon sa sirkulasyon sa lye, masiguro niini ang lig-on ug luwas nga operasyon sa mga kagamitan sa paghimo og hydrogen sa electrolysis sa tubig sulod sa taas nga panahon.

Sa proseso sa produksiyon sa hydrogen pinaagi sa water electrolysis sa alkaline electrolyzer, ang pag-optimize sa mga parameter sa kondisyon sa pagtrabaho ug disenyo sa electrolyzer runner, inubanan sa pagpili sa materyal sa electrode ug diaphragm, mao ang yawe aron madugangan ang kuryente, makunhuran ang boltahe sa tangke, ug makadaginot sa konsumo sa enerhiya.

——Kontaka Kami——

Tel: +86 028 6259 0080

Fax: +86 028 6259 0100

E-mail: tech@allygas.com